Tectonic style and pressure distribution at the northern margin of the Alps between Lake Constance and the River Inn

Hydrocarbon exploration in the Molasse basin and the Alpine thrust belt has provided new information on the tectonic structure of the foreland margin of the overthrust belt. Two N-S cross-sections show the front of the Folded Molasse as a so-called Triangle Zone in the area north of the Hindelang 1 well (Bavaria) and the Sulzberg 1 well (Vorarlberg). The Triangle Zone was described and defined byJones (1982) for the Alberta Foothills in Canada.Oil and gas wells commonly encountered overpressured zones with pressure gradients up to 2.5 bar/10 m. The pressure profiles from the Sulzberg1, Hindelang1, Staffelsee1, Miesbach 1 and Bromberg 1 wells were analysed stratigraphically and lithologically with respect to the tectonics of the region. It can be concluded that the overpressures in the Foreland Molasse were caused by compaction, where those within the thrust belt were caused by tectonics.

---

Zusammenfassung Die von der Erdöl- und Erdgasindustrie im Bereich des Alpennordrandes durchgeführten Untersuchungsarbeiten brachten neue Ergebnisse zum tektonischen Bau. So stellt sich in zwei N-S-Profilen nördlich von Hindelang (Bayern) und über die Tiefbohrung Sulzberg 1 (Vorarlberg) die Stirn der Faltenmolasse als Triangelzone dar, wie sie von Jones (1982) aus den Foothills der Rocky Mountains beschrieben wird.Tiefbohrungen auf Erdöl und Erdgas haben verbreitet überhydrostatische Porendrücke mit Gradienten bis 2,5 bar/10 m angetroffen. Es wurden Druckprofile aus den Bohrungen Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 und Bromberg 1 nach stratigraphisch-lithologischen Gesichtspunkten analysiert, regionaltektonisch zugeordnet und interpretiert. Es zeigt sich, daß die Überdrücke in der Vorlandmolasse durch Kompaktion entstanden sind, während diejenigen unter den Decken tektonische Ursachen haben.

---

Résumé Les travaux d'exploration entrepris par l'industrie du pétrole dans le bassin molassique et dans la bordure septentrionale des Alpes ont conduit à de nouveaux résultats en ce qui concerne les structures tectoniques de cette région. Dans deux profils nord — sud établis dans la région, respectivement au nord de Hindelang (Bavière) et au nord de Sulzberg (Vorarlberg), le front de la molasse plissée se présente comme une »zone triangulaire« du type défini parJones (1982) dans les Foothills d'Alberta au Canada.Des forages pétroliers profonds ont fréquemment recontré des pressions interstitielles hyperhydrostatiques avec des gradients pouvant atteindre 2,5 bars / 10 m.Les profils de pression relevés dans les sondages de Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 et Bromberg 1 ont été analysés au point de vue stratigraphique et lithologique et placés dans le cadre tectonique de la région. Il en résulte que les surpressions dans la molasse d'avant-pays (Vorlandmolasse) sont dues à la compaction et que celles des formations recouvertes par les nappes sont d'origine tectonique.

---

, - , . , Hindelang / /, Sulzberg 1 / Vorarlberg / , Jones' 1982 Foothills . 2.5 /10 . , . , , - .

     

Vulkanismus und Graben-Bildung im Roten Meer

Zusammenfassung Von Vulkanit-Proben derValdivia-Kampagnen 1971/72 werden die Ergebnisse petrographischer und chemischer Untersuchungen dargestellt. Im zentralen Graben des Roten Meeres sind Olivin-Tholeiit-Baselte ohne modalen Pyroxen verbreitet. Außerhalb des zentralen Grabens treten neben vorwiegend holokristallinen Pyroxen-führenden Olivin-Tholeiit-Basalten Alkali-Basalte sowie basaltische Tuffe und Hyaloklastite auf. Vergleichsweise wurden Basalte und deren saure Differentiate aus dem Hinterland von Djibouti untersucht. Kristallisations- und Differentiationsgrad der Gesteine sind Abbild eines diapirartig aufgestiegenen Asthenolithen. Die Aufwölbung der Asthenosphäre wird durch die Einsenkung eines Scheitelgrabens kompensiert. Eine Trennung der kontinentalen Kruste betrifft nur den Bereich des zentralen Grabens.

---

During theValdivia cruise 1971/72 volcanic fragments were raised from the bottom of the Red Sea, especially from the axial through. Data on petrography and chemistry are represented. The axial trough is floored with olivine-tholeiitic basalts without modal pyroxene. According to the rapid ascent from relatively shallow depth olivinetholeiitic magma reached the sea-floor before any substantial differentiation took place. Beyond the axial trough alkali-basalts, basaltic tuffs, hyaloklastites are distributed as well as olivine-tholeiitic basalts with modal pyroxene. For comparison basalts and their acid differentiates from the hinterland of Djibouti have been analyzed and discussed. The grade of crystallisation and fractionation of the melt is in a direct connection with the diapiric upwelling of the asthenosphere. The upwarped asthenosphere is compensated by normal faulting and rifting of the axial trough. The attenuation and separation of the continental crust is restricted to the axial trough.

---

Résumé Pendant les campagnes de laValdivia en 1971/72, des échantillons de volcanites ont été prélevés au fond de la Mer Rouge, à des fins d'analyses pétrographiques et chimiques. Dans le fossé central il y a des basaltes tholéiitiques à olivine sans pyroxène modal. En dehors du fossé central apparaissent des basaltes alcalins, des tufs basaltiques et des hyaloclastites ainsi que des basaltes tholéiitiques à olivine et pyroxène modal prédominemment holocristallins. A titre de comparaison, des basaltes et leurs différenciats acides, prélevés dans le hinterland de Djibouti, ont été analysés. Le degré de cristallisation et de différenciation des roches est en relation avec l'asténolite monté par voie diapirique. Le bombement de l'asténosphère est compensé par l'enfoncement du fossé. La séparation de la croûte continentale est restreinte au fossé axial.

---

, 1971/1972 . - . , - , , . . . . .

---

---

Herrn Dr. H.Bäcker von derPreussag AG, Hannover, danken wir für dieÜberlassung des Proben-Materials und für das Einverständnis zur Publikation. Wir danken unseren Kollegen A.Baumann, Braunschweig, und H.Raschka, BfB Hannover, für die Bestimmung der Schwermetall- und Spurenelement-Gehalte sowie den Herren H.Pichler, Tübingen, und A.Schneider, Göttingen, für die Norm-Berechnungen.     

Structure,evolution, and dynamics of the Norwegian-Greenland Sea in the Blue Road Geotraverse area

The orogeny of the Scandinavian and Greenland Caledonides is shortly reviewed, and a structural sketch map of the Scandinavian Caledonide part of the Geotraverse is presented. Post-Caledonian rifting episodes prior to the formation of the North Atlantic Ocean are briefly discussed, as well as the opening of the northern North Atlantic Ocean and its spreading rates.Computations of density models carried out on the basis of the Simplex-Algorithm which allows a least-squares solution under certain constraints show clearly a Moho-depression beneath the Caledonides and a comparatively thick oceanic crust in the Norwegian Sea. The transition zone oceanic continental crust has a complex structure, but a continuation of the Lofoten Islands and a part of the Vøring Plateau escarpment can be detected.The residuals of former measurements of tidal gravity in Fennoscandia are explained by oceanic loading tides, and a chart for the M2-loading effect is given. The influence of crustal structure on the residuals is shortly discussed. A finite element model is used to calculate the loading effect for a laterally inhomogeneous structure.

---

Zusammenfassung Die Orogenese der skandinavischen und grönländischen Kaledoniden wird kurz beschrieben und die Struktur des skandinavisch-kaledonischen Teils skizziert. Die postkaledonische Dehnungstektonik vor der Bildung des Nordatlantiks sowie die Öffnung des nördlichen Nordatlantiks und die entsprechende Öffnungsrate werden kurz diskutiert.Berechnungen von Dichtemodellen mit Hilfe des Simplex-Algorithmus erlauben die Optimierung unter Berücksichtigung von Randbedingungen. Die Modelle zeigen eine ausgeprägte Depression der Moho unter den Kaledoniden und eine relativ dicke ozeanische Kruste. Die Übergangszone von kontinentaler zu ozeanischer Kruste hat eine äußerst komplizierte Struktur, jedoch lassen sich sowohl die Fortsetzung der Lofoten als auch der Rand des Vøring-PIateaus erkennen.Die Residuen von Schweregezeiten in Fennoskandien lassen sich durch ozeanische Auflasteffekte erklären, und eine Karte des M2-Meeresgezeiteneinflusses wird vorgestellt. Der Einfluß der Krustenstruktur auf die Residuen wird kurz diskutiert. Zur Modellierung lateraler Inhomogenitäten wurde ein finites Elementmodell entwickelt.

---

Résumé L'orogenèse des calédonides Scandinaves et groenlandaises sera décrit brièvement et la structure de la partie Scandinave ébauchee.La distension tectonique post-calédonienne avant la formation de l'Atlantique nord ainsi que l'ouverture du nordatlantique septentrional avec le taux d'expansion correspondant sont ensuite brièvement discutés.Des calculs de modèle de densité à l'aide de l'algorithme simplex permettent la détermination optimale sur le principe des moindres carrés, compte tenu des conditions aux limites.Les modèles montrent une dépression prononcée de la Moho sous les calédonides et une croûte océanique relativement épaisse. La zone de transition entre la croûte continentale et la croûtre océanique a une structure extrêmement compliquée; cependant on peut reconnaître la continuation des Lofoten ainsi que la marge du plateau de Vøring.Les résidus des marées terrestres fenno-scandiennes peuvent s'expliquer par des effets de charge océanique, et une carte de l'influence du terme M2 des marées est présentée. L'influence de la structure de la croûte sur les residues est discutée. Pour modeler les homogénéités latérales on a développé un modèle d'éléments finis.

---

- . - , , . Simplex-Algorithmus . . , , , . - ; . . , .

     

Geologische Probleme bei der Anlage von Naturschutzgebieten

Zusammenfassung Der gestaltende Naturschutz bezweckt eine Verbesserung bzw. Regeneration gefährdeter oder zerstörter Biotope, besonders der Feuchtbiotope.Die Schaffung solcher Biotope, die im allgemeinen mit der Anlage einer Wasserfläche eingeleitet wird, erfordert vor allem eine geologische Beurteilung des Baugrundes und der Wasserführung. Für eine möglichst effektive Erstellung müssen darüber hinaus schon bei der Planung die regionalgeologischen Gegebenheiten berücksichtigt werden.Als besonders kostengünstig erweist sich die Verwendung bereits vorhandener Hohlformen vor allem aufgelassener Tagebaubetriebe. Diese können, besonders bei schwierigen geotechnischen Verhältnissen, als Naturschutzgebiete weitaus effektiver und kostengünstiger rekultiviert werden als nach den herkömmlichen Zielsetzungen.Auf Grund dieser Erfahrungen werden geowissenschaftliche Kriterien für die Auswahl von Naturschutzflächen zusammengestellt. Es wird vorgeschlagen, potentielle Naturschutzgebiete in Zusammenarbeit mit Rohstoffsicherung und Landschaftsplanung systematisch zu erfassen und vergleichend zu bewerten.

---

Formative natural protection aims at a melioration or a regeneration of endangered or destructed biotopes, especially humid biotopes.Establishing those biotopes generally begins with laying-out a surface of water. This requires a geological examination of soil and groundwater conditions. For a most effective management the regional geological context must be considered as early as during planning.The use of already existent excavations, particularly abandoned open pits, proves most favourable economically. Especially in cases of difficult geotechnical conditions open pits can be recultivated far more effectively and less expensively as for tradional purposes.Based on this experiences geoscientific criteria for the choice of areas for natural protection are listed. It is proposed to systematically register and comparatively value areas for natural protection with respect to securing of resources and regional planning.

---

Résumé La protection organisée de la nature a pour but une amélioration, voire une régénération de biotopes en danger ou bien détruits, en particulier des biotopes humides.La création de tels biotopes, débutant en général par la mise en place d'une surface d'eau, nécessite avant tout une analyse géologique du terrain d'installation et de l'alimentation en eau. Pour un aménagement aussi effectif que possible il faut en plus, déjà pendant la planification, tenir compte des données géologiques régionales.L'utilisation d'excavations déjà existantes, et surtout d'exploitations à ciel ouvert non comblées, s'avère particulièrement économiques. Celles-ci peuvent, surtout dans des conditions géotechniques difficiles, être récultivées beaucoup plus effectivement et à meilleur marché en en faisant des réserves naturelles plutôt qu'en visant les buts traditionnels.A partir de ces expériences, des critères géoscientifiques sont rassemblés en vue du choix d'emplacements de réserves naturelles. Il est proposé de faire le recensement systématique et de donner appréciation comparative des réserves naturelles en puissance en liaison avec l'approvisionnement en matériaux et une planification régionale.

---

, , , ; , , . , , , , . - . , , . , , , , . . .

     

Paläogezeiten und Erdrotation

Zusammenfassung Gezeitenreibung der Hydrosphäre bewirkt einen Verlust von Rotationsdrehimpuls der Erde, der durch einen Gewinn von Bahndrehimpuls des Mondes ausgeglichen wird. Die Dissipationsrate kann für einen gegebenen Ozean mit Hilfe hydrodynamisch-numerischer Modelle berechnet werden. Die Rückverfolgung der Geschichte des Erde-Mond-Systems erfordert wegen der Änderung der Kontinent-Meer-Verteilung zur Bestimmung des jeweiligen Drehimpulstransfers die Kenntnis der Paläogezeiten. Es werden Ergebnisse (Amplituden, Phasen, Restströme) für Ozeane der Oberen Kreide (vor ca. 70 · 10⁶ Jahren) und des Mittleren Silurs (vor ca. 420 · 10⁶ Jahren) vorgestellt sowie die zugehörigen Änderungen der Rotationsenergie der Erde angegeben.

---

Tidal friction of the hydrosphere causes a loss of rotational angular momentum of the Earth that is balanced by a gain of orbital angular momentum of the Moon. The rate of dissipation for a given ocean can be calculated by means of a hydrodynamical-numerical model. Tracing back the history of the Earth-Moon-system, due to the varying distribution of continents and oceans information is needed about the paleotides to determine the transfer of angular momentum. Results (corange-lines, cotidal-lines, residual currents) are presented for oceans of the Upper Cretaceous (70 m. y. b. p.) and the Middle Silurian (420 m. y. b. p.). The corresponding change of the Earth's rotational energy is indicated.

---

Résumé La friction des marées de l'hydrosphère fait perdre à la Terre une quantité du moment cinétique angulaire rotationnel compensée par un gain de moment cinétique angulaire orbital de la lune. La distribution des continents et des océans varie. Quand on retrace l'histoire du système Terre-Lune, on a besoin d'informations sur les paléomarées pour déterminer le transfert de moment cinétique angulaire. La dissipation, pour un océan donné, peut être calculée au moyen d'un modèle numérique-hydrodynamique. Des résultats (amplitudes, phases, courants résiduels) sont donnés pour des océans du Créacé supérieur (il y a ca. 70 · 10⁶ années) et du Silurien moyen (il y a ca. 420 · 10⁶ années). Le changement correspondant de l'énergie rotationelle terrestre est indiqué.

---

- , . . - -, - . — , — ( 70.10⁶ ) ( 420.10⁶ ), .

     

Inversion tectonics of intracontinental ranges: High and Middle Atlas,Morocco

The High and Middle Atlas are intracontinental mountain belts situated within the mobile foreland of the Mediterranean Rif orogen. They developed in three stages. The first period (Permian — Bathonian) culminated during the Lias with extended rift grabens and tholeiite extrusions. From Callovian to Eocene, the tectonic activity and the rates of sedimentation were reduced, both pointing to a cooling of the lithosphere. Since the Oligocene, the whole region is submitted to compressional stress. The High and the Middle Atlas were uplifted within two phases, which were correlated with main phases of Rif orogenesis. Refraction seismic measurements have recently revealed there a flat layered structure of the crust with several low velocity zones. The deepest one coincides with a layer of high electric conductivity, which is interpreted as a zone of detachment.From the geotectonic evolution of the High and Middle Atlas and from the structure of the crust, the following model was deduced: During Early Mesozoic rifting, the crust on top of the mantle elevations was thinned by both extensional fracturing and by gliding along intracrustal detachment planes. During the Cenozoic collisions of the Rif, these shear planes were reactivated by thrusting in opposite directions. Compressional deformation of the graben fillings led now to a moderate thickening of the crust, e.g. up to 40 km beneath the High Atlas. Subsequent uplift and inversion was not only caused by isostasy, but also by squeezing upward due to thick- and thin-skinned tectonics.

---

Zusammenfassung Der Hohe und der Mittlere Atlas sind intrakontinentale Gebirge im mobilen Vorland des mediterranen Rif-Orogens. Ihre Entwicklung weist drei Perioden auf: Die erste (Perm-Bathonium) kulminierte im Lias mit der Bildung von Riftgräben entlang spätvariskischer Bruchzonen und Tholeiit-Ergüssen. Im Intervall Callovium-Eozän deuten tektonische Beruhigung und geringere Sedimentation auf eine allmähliche Abkühlung der Lithosphäre hin. Seit dem Oligozän steht die Region unter Kompression. Der Hohe und der Mittlere Atlas haben sich zeitgleich mit den Hauptphasen der Kompression im Rif herausgehoben. Refraktionsseismische Untersuchungen haben einen flachen Lagenbau der Kruste mit mehreren low-velocity-Zonen aufgewiesen, deren tiefste mit einer Zone hoher elektrischer Leitfähigkeit zusammenfällt und als bedeutende Abscherungszone gedeutet wird.Aus der geotektonischen Entwicklung des Hohen und des Mittleren Atlas und aus der heutigen Krustenstruktur wird folgendes Modell abgeleitet: In der frühmesozoischen Rift-Phase wurde die Kruste über den Mantel-Aufwölbungen durch Zerrungsbrüche und durch Zergleiten an subhorizontalen Scherflächen ausgedünnt. Während der känozoischen Kollisionen im Rif-Atlas wurden diese Scherflächen dann gegenläufig bewegt, die Riftgraben-Füllungen dabei bis zu geringer Krustenverdickung eingeengt und anschließend herausgehoben. Die Inversion der beiden Atlas-Gebirge ist somit nicht nur isostatisch bedingt, sondern auch durch Aufpressung bei thick-and-thin-skinned-Tektonik verursacht.

---

Résumé Le Haut Atlas et le Moyen Atlas sont des chaînes intracontinentales situées dans l'avant pays mobile de l'orogène méditerranéen du Rif. Elles se sont développées en trois périodes. La première (du Permien au Bathonien) a culminé au Lias avec la formation de fossés de rift accompagnés d'effusions tholéiitiques. Au cours de la deuxième période (du Callovien à l'Eocène), l'activité tectonique et les taux de sédimentation étaient réduits, indice d'un refroidissement de la lithosphère. Depuis l'Oligocène, la région est soumise à une compression. Le Haut Atlas et le Moyen Atlas se sont soulevés en deux phases, coïncidant avec les phases principales de compression du Rif. Les sondages sismiques ont mis en évidence une structure de la croûte en couches subhorizontales comportant plusieurs zones à faible vitesse dont la plus profonde coïncide avec une zone de haute conductivité électrique interprétée comme un vaste décollement.En conclusion, nous proposons le modèle suivant pour le Haut et le Moyen Atlas: pendant la phase de rifting du Mésozoïque inférieur, la croûte a été amincie au-dessus de bombements du manteau, non seulement par des fracture d'extension mais aussi par glissement le long de décollements subhorizontaux. Durant les collisions cénozoïques du Rif, ces décollements ont été réactivés en charriages par glissement en sens inverse. Ce processus, en rétrécissant les remplissages des grabens, a provoqué un léger épaississement de la croûte (jusqu'à 40 km sous le Haut Atlas) et le soulèvement final. L'inversion des chaînes atlasiques n'a donc pas seulement été l'effet de l'isostasie, mais aussi d'une tectonique »thin-and-thick- skinned«.

---

. : (-) , . - , . . . , , . , , : , , . , , , ; , , . .. , , »thick-and-thin-skinned-tectonics«.

     

The relationships between low-grade metasedimentary Belts,calc-alkaline volcanism and the Pan-African orogeny in N.W.Nigeria

The rocks of the Maru and Anka regions of northwestern Nigeria comprise a polycyclic, migmatite-gneiss, basement sequence with an infolded cover of low grade metasediments. Both basement and cover are intruded by a suite of syn-tectonic to latetectonic granites and granodiorites.Evidence from contrasting lithologies and geochronological data suggest that at least three depositional cycles may be represented in the Anka and Maru Belts of low-grade metasediments. An attempt is made to correlate these three cycles with the Kibaran (c. 1100 m. y.) and Pan-African (c. 550 m. y.) events.Structural similarities between the two belts are explained by continued reactivation of Kibaran basement structures during Pan-African times.Calc-alkaline volcanics of late Pan-African age are restricted to the Anka Belt. Recent work shows that volcanism in the Anka Belt is not all of late-orogenic type: a volcano-sedimentary pile, containing possible crystal tuff units, being intruded by acid-intermediate dykes and sills, and deformed during the Pan-African event. Syenitic plutonism restricted to the Maru Belt is shown to be post-tectonic.The recognition of a significant Kibaran event in the basement of northwestern Nigeria is in accord with workers who record a similar event in other parts of the Nigerian basement and in the Precambrian basements of Mali and the Ahaggar.

---

Zusammenfassung Die Gesteine der Maru- und Anka-Region im nordwestlichen Nigeria umfassen eine Grundgebirgsserie mit Migmatit-Gneisen, in die eine schwach metamorphe Metasedimentserie eingefaltet ist. Beide Serien werden von synbis spättektonischen Graniten und Granodioriten durchdrungen.Aus der abweichenden Lithologie und den Altersdatierungen folgt, da mindestens 3 sedimentäre Zyklen in den Metasedimenten von Anka und Maru vorliegen. Es wird versucht, diese 3 Zyklen mit der Kibaran (ca. 1100 m. y.) und der Pan African Orogenese (ca. 550 m. y.) zu korrelieren.Strukturelle Ähnlichkeiten zwischen den beiden Regionen erklären sich aus einer Reaktivierung des Kibaran-Grundgebirges während der Pan-African-Orogenese.Kalkalkali-Vulkanite von Pan-African-Alter sind auf die Anka-Region beschränkt. Der Vulkanismus der Anka-Region ist nicht nur von einer spätorogenen Phase geprägt, es liegen vielmehr vulkano-sedimentäre Serien vor, die von sauren bis intermediären Gängen durchdrungen werden, die wiederum von der Pan-African Orogenese erfaßt werden. Ein syemitischer Plutonismus ist auf die Maru-Region beschränkt und dort als posttektonisch anzusehen.Das Auftreten einer Kibaran-Orogenese im Grundgebirge von NW-Nigeria steht im Einklang mit Beobachtungen aus anderen Teilen Nigerias, Malis und Ahaggars.

---

Résumé Les roches des régions de Maru et d'Anka du nord-ouest de la Nigérie comprennent une série de socle polycyclique avec gneiss migmatitiques, au sein de laquelle une couverture de métasédiments faiblement métamorphiques est impliquée par plissement. Socle et couverture sont recoupés par une série d'intrusions granitiques et granodioritiques, snytectoniques á tardi-tectoniques.Le contraste des lithologies et les données géochronologiques permettent de penser qu'au moins 3 périodes de dépôt pourraient être représentées parmi les métasédiments peu métamorphiques de la région de Maru et d'Anka. Un essai est tenté de corréler ces 3 cycles avec de Kibarien (c. 1100 M.) et le Panafricain (c. 550 M.).On peut expliquer les ressemblances structurales entre les deux zones par une réactivation des structures du socle kibarien pendant l'époque panafricaine.Les volcanites cale-alcalines du Panafricain tardif se limitent à la zone d'Anka. Les travaux récents montrent que le volcanisme de la zone d'Anka n'est pas du tout d'un type orogénique tardif; il s'agit d'en ensemble volcano-sédimentaire pouvant renfermer des tuffs cristalins, récoupé par des filons et des sills acides à intermédiaires, et déformé au cours du Panafricain. Le plutonisme syénitique confiné à la zone de Maru apparaît comme post-tectonique.L'enregistrement d'un évènement kibarien dans le socle du nord-ouest de la Nigérie est en accord avec les résultats des recherches mentionnant un évènement semblable dans d'autres parties du socle nigérien et dans les socles précambriens du Mali et d'Ahaggar.

---

- - . , - - . . — 1100 — — 550 . - .- - . , - : - , , - . - . - , .

     

Some critical differences between orogenic-plutonic and gravity-stratified anorthosites

A comparison of plutons containing anorthosite as a major or minor constituent, in North America, West Greenland, West Europe, Africa and India, shows that there are two essentially different environments in which this rock occurs: There are orogenic-plutonic anorthosites which are temporally and spatially related to orogeny and belong to the plutonic class of rocks; there are gravity-stratified anorthosites which developed under stable cratogenic conditions and belong to the volcanic class of rocks. The environment, age, form, internal structures, textures, mineralogical composition, gravity fields, associated salic rocks and contact effects characteristic of these two great classes of anorthosite are compared, contrasted and tabulated. There are certain anorthosite-bearing plutons which have features more or less typical of both classes. An Anorthosite Series is proposed:

---

Zusammenfassung Plutone, die Anorthosite als Hauptoder Nebenbestandteile enthalten, werden verglichen, und zwar aus Nordamerika, Westgrönland, Westeuropa, Afrika und Indien. Dieser Vergleich zeigt, daß es sich hier um zwei grundsätzlich verschiedene Umgebungen handelt, in denen diese Gesteine vorkommen. Es gibt Orogen-plutonische Anorthosite, die zeitlich und räumlich an Orogenesen gebunden sind und zu den plutonischen Gesteinen gehören; anderseits gibt es Anorthosite, die durch Schwerkraft gebändert sind und die sich unter stabilen, kratogenen Bedingungen bildeten und zu den vulkanischen Gesteinen zu zählen sind. Diese beiden großen Klassen werden in bezug auf ihre Umgebung, Alter, Form, Internstrukturen, Texturen, mineralogische Zusammensetzung, Schwerefelder, vergesellschaftete saure Gesteine und Kontakteffekte verglichen, gegenübergestellt und in Tafeln erläutert. Es gibt gewisse Anorthosit-führende Plutone, die Charakterzüge tragen, die mehr oder weniger für beide Klassen typisch sind. Es wird eine Anorthosit-Serie vorgeschlagen:

---

Résumé Une comparaison de plutons contenant de l'anorthosite comme constituant majeur ou mineur, en Amérique du Nord, Groenland occidental, Europe occidentale, Afrique et Inde montre qu'il y a deux environments essentiellement différents dans lesquels cette roche se présente. Il y a les « anorthosites plutoniques-orogéniques » qui sont temporairement et spatialement reliées à une orogène et appartiennent au groupe des roches plutoniques. Il y a les « anorthositiques stratiphiés par gravité » qui se sont développésent dans des conditions cratogènes stables et qui appartiennent au groupe des roches volcaniques. L'environment, l'âge, la forme, les structures internes, les textures, la composition minéralogique, les champs de gravité, les roches saliques associées et les effets de contact, caractéristiques de ces deux grandes classes d'anorthosites sont comparés, opposés et classés. Il y a certains plutons riches en anorthosite qui ont des caractères plus ou moins typiques des deux groupes. Une « série Anorthositique » est ainsi proposée:

---

, , , , , . : 1) - 2) .

     

Outline of the Pan-African geology of adrar des Iforas (Republic of Mali)

The Iforas (60 000 km²) falls within the Pan-African mobile belt bordering the West-African craton in north-eastern Mali Republic. It is characterized by major N-S shear belts parallel to the edge of the craton which delimit longitudinal blocks some of which have undergone considerable horizontal displacements. The central core of the Iforas which consists largely of reactivated pre-Pan-African basement injected by Pan-African syn- and post-tectonic intermediate and acid plutonic rocks, has behaved as a relatively rigid blocks during the Pan-African dividing the orogenic belt into a western Iforas and an eastern Iforas.Western Iforas displays W to E zonation: an ophiolitic suture (Timetrine); trench volcano-sedimentary deposits cut by gabbros diorites and acid granitoids (Tilemsi); and a late orogenic composite »coastal range batholith intruding the pre-Pan-African basement of Central Iforas and its overlying volcano-sedimentary deposits which here display a littoral facies and a tillite.Central Iforas consists of two major units: a polycyclic pre-Pan-African basement metamorphosed under high amphibolite facies conditions of presumed Eburnean age and the Iforas granulite block bound to the W, N and E by shear zones.Eastern Iforas was totally separated during metamorphism and deformation from the Iforas granulite block. From West to East, three lithological assemblages have been recognised separed by shear belts: a Quartzite Group, a Gneissic Group and a Pelitic Group the latter representing the southern prolongation of the central Hoggar Pharusian province.Shear zones are an essential feature of Pan-African tectonism East of the West-African craton. The superimposed stress fields have been recognised producing: early N20° trending sinistral shear zones, a north-south dextral shear zone (Andjour-Tamaradant shear zone) and late conjugating sinistral NNW and dextral ENE wrench faults.Late Pan-African events reflect the uplift and unroofing of the Pan-African composite batholith, the intrusion of circular granite plutons often located close to shear zones and alternating episodes of distension and compression.Lastly the simple model proposed for the closing stages of the Pan-African in the Iforas is that of an active continental plate margin separated from the West African craton by an oceanic domain. Subsequent continental collision to the South with a promotory of the West African craton led to the formation of the Dahomeyan thrust front and modified the stress field. Closure of the oceanic domain of western Iforas is thought to have taken place by continued eastward subduction of the oceanic plate and sinistral movement along an inferred north westerly trending transform fault coinciding with the future Cretaceous Gao trough and an alignement of strong positive gravity anomalies. It was accompanied by the northerly migration of central and western Iforas along the conjugating dextral N-S Andjour-Tamaradant shear zone. Further shortening led to folding of the arcuate Timetrine-Ydouban-Gourma fold belt overlying the deformed margin of the West African craton.

---

Zusammenfassung Das Iforas-Gebiet (60 000 km²) gehört zur pan-afrikanischen Bewegungszone, die in Mali an das westafrikanische Kraton grenzt. Diese Zone wird von N-S Scherbewegungen parallel zum Kraton durchzogen, wobei größere horizontale Versetzungsbeträge langgestreckte Blöcke herausgetrennt haben. Der zentrale Teil von Iforas besteht im wesentlichen aus reaktiviertem prae-panafrikanischem Basement, das in pan-afrikanischer Zeit von syn- und posttektonischen, intermediären und sauren Plutoniten intrudiert wurde. Dieses Gebiet wirkt als relativ starrer Block, der während der pan-afrikanischen Orogenese den Orogengürtel in einen westlichen und einen östlichen Ast teilt. Das westliche Iforas-Gebiet zeigt eine E-W Zonierung: eine Ophiolith-Sutur, einen vulkano-sedimentären Gürtel und einen Rand-Batholithen.Zentral-Iforas wird aus zwei Einheiten aufgebaut: ein mehrfach metamorphisiertes Basement und einen Granitblock.In den überregionalen Scherzonen lassen sich drei Stress-Felder erkennen: eine ältere 20° streichende sinistrale Scherzone, eine N-S dextrale Scherzone und jüngere NNW und dextrale ENE Bruchzonen.Spät-pan-afrikanische Ereignisse sind durch Heraushebung und Abtrag, Granitintrusionen und wechselnden Dehnungs- und Kompressionsbewegungen gekennzeichnet.

---

Résumé L'Adrar des Iforas (60 000 km²) fait partie de la zone mobile pan-africaine en marge du craton ouest-africain au Nord-Est de la République du Mali. La région est caractérisée par d'importants accidents mylonitiques parallèles à la bordure du craton qui délimitent des compartiments longitudinaux dont certains ont subi des déplacements horizontaux considérables. La zone dorsale des Iforas qui consiste essentiellement en un socle pré-pan-africain réactivé et injecté au Pan-Africain par des roches plutoniques intermédiaires et acides, syn- et post-tectoniques, s'est comportée en compartiments relativement rigides au cours du Pan-Africain, divisant la chaîne en un rameau occidental et un rameau oriental.Le rameau occidental présente une zonation d'Ouest en Est: une suture ophiolitique (Timetrine); des dépôts volcano-sédimentaires de fosse recoupés par des gabbros et des diorites; et un vaste batholite composite tardi-orogénique qui recoupe le socle pré-pan-africain de la zone dorsale des Iforas et sa couverture de dépôts volcanosédimentaires ici à faciès littoral.La zone dorsale des Iforas comprend deux unités majeures: un socle prépan-africain polycyclique métamorphisé dans le faciès amphibolite, d'âge éburnéen présumé et le môle granulitique des Iforas, délimité à l'W, au N et à l'E par des accidents mylonitiques.Le rameau oriental était séparé du môle granulitique des Iforas lors du métamorphisme et de la déformation. D'W en E, on trouve trois unités séparées par des zones mylonitiques: un Groupe de Quartzites, un Groupe de Gneiss et un Groupe de Pélites. Ce dernier représente le prolongement vers le Sud de la province pharusienne du centre Hoggar.Les grands accidents de cisaillement sont un fait marquant du tectonisme pan-africain à l'Est du craton ouest-africain. Trois champs de contraintes superposées ont produit des accidents précoces sénestres de direction N20, un accident N-S dextre (Andjour-Tamaradant), et des failles cisaillantes tardives conjuguées d'orientation NNW sénestres et ENE dextres.Les événements pan-africains tardifs sont marqués par la surrection et l'érosion des batholites pan-africains, la mise en place de plutons granitiques souvent à proximité des grands accidents et par des alternances de distensions et de compressions.Enfin un modèle simple est proposé pour les stades ultimes du Pan-Africain dans l'Adrar des Iforas: une marge continentale active séparée du craton ouest-africain par un domaine océanique; suite à une collision au Sud avec un promontoire du craton ouestafricain qui aurait produit le front de chevauchement dahomeyen et modifié le champ de contraintes, la fermeture du domaine océanique de l'Ouest Iforas se serait produite par subduction à l'E de la plaque océanique et une translation sénestre le long d'une faille transformante orientée NW et coincidant avec le fossé crétacé de Gao et un alignement d'anomalies gravimétriques positives. Elle aurait été accompagnée par le déplacement vers le N de l'Iforas occidental et central le long de l'accident cisaillant dextre d'Andjour-Tamaradant. Cette fermeture aurait provoqué les plissements de la chaîne du Timetrine-Ydouban-Gourma qui repose sur la bordure déformée du craton ouestafricain.

---

(60000 ²) - , . , , . , , -- , - . , - . - : , - . : . : , 20° ; , , -- -- . - , , .

     

Beiträge zur Geochemie des Kupfers

Zusammenfassung Das Cu kommt in häufigen Eruptivgesteinen nicht wie das Pb und Zn großenteils im Gitter der mineralischen Hauptbestandteile, sondern als Kupferkies vor (Proportionalität zwischen Cu- und S-Werten). Basaltische Gesteine haben wesentlich höhere Kupfergehalte (Mittel: 88 ppm = g/t Cu) als granitische (Mittel: 8 ppm Cu). Das Verhalten des Cu bei der Verwitterung und hydrothermalen Gesteinszersetzung und die Begrenzung des Transports in Gewässern (durch Löslichkeit der Karbonate, Hydroxyde, Sulfide und Adsorption an Tonminerale) wird diskutiert. Kalke enthalten im Mittel 15 ppm Cu, bitumenarme Tone landnaher Ablagerungen: 55 ppm Cu. Über diese Werte hinaus können organogene Rückstände, Sulfidfällung, Kalkauflösung und sehr langsame Sedimentbildung im küstenfernen Tiefseebereich (Pazifiktone 400 ppm Cu) zu Kupferanreicherungen führen.Die abnormen Kupfergehalte in bestimmten Ablagerungsgebieten des Kupferschiefers können nicht aus normalem Meeroder Flußwasser durch Sulfidfällung oder die oben genannten Prozesse erklärt werden. Die Aufarbeitung von Rotliegend-Sedimenten gilt als möglicher Lieferant.

---

In abundant igneous rocks copper does not mainly occur like lead and zinc in the lattice of the mineral constituents but as chalcopyrite (proportionality between Cu- and S-values). The basaltic rocks have substantial higher copper contents (average: 88 ppm Cu) than the granitic rocks (average: 8 ppm Cu). The behavior of Cu during weathering and hydrothermal alteration and the limitation of transport in waters (as a function of the solubility of carbonates, hydroxides, sulfides and the adsorption on clay minerals) is discussed. Calcareous rocks contain in average 15 ppm Cu, clays and shales from nearshore environments low in carbonaceous matter: 55 ppm Cu. Enrichment of copper exceeding these averages may be due to organic residues, environments of sulfide precipitation or limestone dissolution or very slow sediment accumulation in pelagic areas (Pacific clays: 400 ppm Cu).The abnormal high copper contents in special areas of the Kupferschiefer cannot be derived from normal sea- or riverwater by sulfide precipitation or the above mentioned processes. The reworking of Lower Permian sediments represents a possible source.

---

Résumé Le cuivre, dans les roches éruptives, ne se présente pas comme le plomb et le zinc en majeure partie dans le réseau des principaux minéraux, mais comme chalcopyrite (proportionnalité entre les pourcentages de cuivre et de soufre). Les roches basaltiques ont une teneur en cuivre considérablement plus élevée (moyenne: 88 ppm = g/t Cu) que les roches granitiques (8 ppm Cu). Le comportement du cuivre au cours de l'altération atmosphérique et lors de la décomposition des roches par voie hydrothermale et la limitation du transport par les eaux (grâce à la solubilité des carbonates, des hydroxydes, des sulfides et à l'adsorption des minéraux argileux) sont discutées. Les calcaires contiennent en moyenne 15 ppm Cu, les argiles pauvres en bitume de dépôts proches du rivage 55 ppm Cu. Des résidus organogènes, des dépôts de sulfures, la dissolution du calcaire et la formation très lente de sédiments dans des zones de mer abyssale éloignées des côtes (argiles du Pacifique: 100 ppm Cu) peuvent conduire à des enrichissements de la teneur en cuivre au-dessus de ces valeurs. Les teneurs en cuivre s'écartant de la normale dans certaines zones de dépôts de schistes cuivreux ne peuvent pas s'expliquer par le dépôt de sulfures provoqué par l'eau de la mer ou des fleuves ou par les processus ci-dessus mentionnés. Le remaniement de sédiments du rotliegend est considéré comme l'agent possible de ces apports.

---

, , . . . — , ( , ). (. . 88 = g/t u) (8 ), (15 u) (55 u). , . , . , .

     

Das Zusammenwirken von Sedimentation und Bruchtektonik in den triadischen Hallstätterkalken der Ostalpen

Zusammenfassung Die Hallstätterkalke der Ostalpen verdienen als Träger der Obertriasstratigraphie der Tethys allgemeines Interesse. Ihre Lithologie wird bestimmt durch Ablagerung in einem von Flachwasserkarbonaten umgebenen Hungerbecken mit fast stagnierender Sedimentation einerseits und durch die Wirkung synsedimentärer Tektonik andererseits.Die vertikale Abfolge und ihr horizontaler Wechsel innerhalb der Hallstätterkalke sind in der klassischen Region des Salzkammergutes auffallend konstant, so daß ein schematisches Normalprofil aufgestellt werden konnte. Neben der Hallstätterkalk-Fazies gibt es eine solche mit tonreicheren Grausedimenten, die im einzelnen deutlich davon differiert, aber im Großrhythmus der Kalk-TonSedimentation ähnlich ist.Die synsedimentäre Tektonik wird beherrscht von brechender Verformung der weitgehend festen Sedimente. Es bildet sich ein Netz von Zugklüften mit stellenweise meterbreiten, offenen Spalten, die allmählich verfüllt werden. Tektonische Einengung wurde nur selten beobachtet, häufiger Versetzung und Kippung von Schollen im Meterbereich. Die Interferenz der Sedimentation mit den tektonischen Bewegungen beweist, daß letztere im kleinen ruckartig verliefen, im großen aber während des Karn und Nor ziemlich gleichmäßig andauerten. Sie stehen möglicherweise in Zusammenhang mit der relativen Hebung des gesamten Hallstätter Beckens gegenüber den rasch absinkenden Dachsteinkalk-Plattformen.In stratigraphischer Hinsicht wirken die Spalten als Fossilfallen und lagern oft sehr fossilreiche Sedimente unter Durchbrechung des Lagerungsgesetzes in stratigraphisch älteres Gestein ein. Die Unterscheidung von Spalten- und Schichtlagern im Hallstätterkalk ist jedoch im allgemeinen gut durchführbar.

---

As they bear classical stratigraphic localities of the Upper Triassic, the East Alpine Hallstätterkalke are of general interest. Their area of deposition was a starved basin between shallow water carbonate platforms with reduced sedimentation and subsolution on one side and influence of syngenetic tectonics on the other.The vertical successions and their lateral changes within the Hallstätterkalk are remarkably constant. A schematical standard succesion can be given. Besides the facies of Hallstätterkalk with generally red sediments there exists another with more argillaceous gray deposits, differing in details of lithology but not in the general rhythm of lime and clay sedimentation.Syngenetic tectonic activity causes fracturing in the highly consolidated sediments. Among the joints most frequently tension cracks occur, some meters wide and filled with younger sediment. Tilted blocks and displacements are common, but shearing and tectonic compression are rare. The tectonic activity consisted of many small jerks, but was continuous during a long period, i. e. the Carnian an the Norian. This is shown by the interference with sedimentation.From the stratigraphic point of view the cracks are important as they act as traps for fossils and as these fossil-rich fillings are deposited in older rocks, breaking the law of stratigraphic succession. But in most cases deposits in cracks can easily be distinguished from those in normal sediment.

---

Résumé Les calcaires de Hallstatt des Alpes Orientales contiennent les profils classiques du Triassique supérieur et sont donc d'un grand interêt. Leur lithologie est déterminée par une sédimentation réduite dans un «starved basin» d'une part et par l'effet d'une tectonique syngénétique d'autre part.Leur succession verticale et leur variation latérale particulièrement constantes dans la région classique du Salzkammergut permettent de dresser un profil typique schématique. A part le faciès des calcaires rouges il existe un autre à sédiments gris plus colloidal dont les détails se distinguent du premier mais leur rhythme principal calcaire-colloide est analogue.La tectonique synsédimentaire est caractérisée par une déformation rupturelle des sédiments largement consolidés. Il se forme un système de diaclases ouvertes qui sont remplies peu à peu. Des phénomènes de cisaillement et de resserrement sont assez rares, des diaclases d'extension et des basculements de blocs sont observés plus souvent à l'échelle de quelques mètres. Pour des périodes limitées les mouvements tectoniques ont eu lieu par secousses, mais vu l'ensemble des périodes du Carnien et du Norien on se rend compte de la continuité de leur activité.Du point de vue stratigraphique les diaclases ont la fonction de pièges à fossiles. Des sédiments fossilifères se trouvent souvent dans des roches plus anciennes. Mais ce dépôts à fossiles peuvent être distingués nettement des couches stratifiées dans les calcaires de Hallstatt.

---

. , . , . , , . , , , , , . , — . , , , . . . , . , . . , .

     

Die Wirbeltierfauna der Trias der Tessiner Kalkalpen

Zusammenfassung Nach einer Skizzierung der stratigraphischen Verhältnisse der Trias des Monte San Giorgio (Kt. Tessin, Schweiz) wird eine Liste der Wirbeltierfaunen der anisischen und ladinischen Stufe gegeben. Mit Ausnahme des Pseudosuchiers Ticinosuchus handelt es sich um marine oder amphibisch lebende Vertreter von Fischen (Selachier, Actinopterygier und Coelacanthiden) und Reptilien (Ichthyosaurier, Placodontier, Rhynchocephalen, Prolacertilier und Sauropterygier). Der Monte San Giorgio birgt gegenwärtig die reichste Lagerstätte mariner Fische und Reptilien der mittleren Trias der Erde. Die Untersuchung der Sauropterygier und Placodontier zeigt, daß zwischen diesen beiden Ordnungen keine Verwandtschaft besteht. Von embolomeren Labyrinthodonten abstammend, haben sie neben anderen Zweigen selbständig das Übergangsfeld Amphibien/Reptilien überschritten. Die Klasse der Reptilien ist genetisch keine Einheit, sondern eine Entwicklungsstufe der Wirbeltiere. Zum Schluß wird auf die Ziele einer neuen Grabung im Grenzbitumenhorizont der anisischen Stufe der Trias des Monte San Giorgio hingewiesen. Neben einer statistischen Erfassung des Fossilinhaltes jeder Schicht werden die Beziehungen zwischen Sediment und Fossil studiert, um die wiederholten Änderungen der Lebensräume und ihrer Bewohner an der Nordküste der Tethys rekonstruieren zu können.

---

An outline of the stratigraphical relationships of the Triassic of Mt. San Giorgio (Kanton Tessin, Switzerland) is presented, followed by a list of the vertebrate fauna of the Anisian and Ladinian (Middle Triassic). The fauna deals with marine fishes (Selachii, Actinopterygii, Coelacanthini) and marine or amphibious living reptiles (Ichthyosauria, Placodontia, Rynchocephalia, Prolacertilia, Sauropterygia), with the exception of the Pseudosuchian Ticinosuchus. Mt. San Giorgio is the richest place in the world where Middle Triassic marine fishes and reptiles are found nowadays. Investigation of the Sauropterygia and Placodontia shows that no affinity between these two orders exists. They are both descended from embolomer labyrinthodonts and have with other branches independently crossed over the amphibian-reptilian line of transition. The class Reptilia is not a genetical unit, but a grade of vertebrate evolution. Finally, reference is made to the aims of a new excavation in the Anisian (Grenzbitumenhorizont) of Mt. San Giorgio. In order to be able to reconstruct the repeated changes of the environment and its inhabitants on the north coast of the Tethyan Sea, the relations between sediments and fossils are studied and the fossil content of each stratum is observed.

---

Résumé Après un bref exposé des relations stratigraphiques du Trias du Mt. San Giorgio (Tessin, Suisse), une liste des faunes de vertébrés de l'Anisien et du Ladinien est présentée. A l'exception du Pseudosuchien Ticinosuchus, il s'agit de poissons marins (Sélaciens, Actinoptérygiens et Coelacanthides) et de reptiles également marins ou amphibiens (Ichthyosaures, Placodontes, Rhynchocephales, Prolacertiliens et Sauroptérygiens). Le Monte San Giorgio livre actuellement la faune la plus riche du monde en poissons et reptiles marins du Trias moyen. L'analyse des Sauroptérygiens et des Placodontes montre que ces deux groupes ne sont pas en relations de parenté. Descendant de Labyrinthodontes embolomères, ils ont passé indépendamment à côté d'autres rameaux la zone de transition entre les amphibiens et les reptiles. La classe des reptiles n'est pas une unité génétique, mais un stade évolutif des vertébrés. Finalement les buts de nouvelles fouilles dans l'Anisien (Grenzbitumenhorizont) du Trias du Mt. San Giorgio sont mentionnés, Outre un inventaire statistique du contenu en fossiles de chaque couche, les relations entre les fossiles et le sédiment sont étudiées afin de pouvoir reconstruire les changements répétés de l'habitat et des habitants du bord septentrional de la Tethys.

---

( ) -. .

---

---

Dem Schweizerischen Schulratspräsidenten, Prof. Dr.Hans Pallmann, zu seinem 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Metallprovinz der Ostalpen im Lichte der Geochemie

Zusammenfassung Die Verteilung von Erzmineralisationen und Mineralvorkommen in der Metallprovinz der Ostalpen wird von der lithostratigraphischen Geochemie, von Vererbung, Mobilisation und Remobilisation sowie vom Einfluß metamorphogener Prozesse bestimmt.Diese Aussagen stützen sich auf ein umfangreiches geochemisches Datenmaterial, wie auf den Geochemischen Atlas der Republik Österreich, und auf Isotopenuntersuchungen, vor allem von Blei, Schwefel, Kohlenstoff und Sauerstoff. Die ältesten Gesteine und Mineralisationen sind einem 500 bis 700 Millionen Jahre alten Inselbogensystem zuzuordnen. Meerwasser und Evaporite sind mehrmals mit dem Auftreten von Mineralisationen verknüpft, worauf Schwefelisotope in Sulfatmineralen hinweisen.Es wird versucht, eine zeitliche Gliederung der Mineralisationsereignisse zu geben.

---

The metal province of the Eastern Alps in the light of geochemistry

In the metal province of the Eastern Alps the distribution of ore mineralisations and mineral occurrences depends substantially on the lithostratigraphic geochemistry, on heredity, mobilization and remobilization and is influenced by metamorphogenic processes.These statements are based on a of geochemical data, such as the Geochemical Atlas of the Republic of Austria, and isotope investigations, perferably of lead, sulphur, carbon and oxygen.The oldest rocks and ore mineralizations are related to an island arc system aging 500 up to 700 mio years. Seawater and evaporites are combined several times with mineralizations, as sulphur isotopes of sulphate minerals show.A attemption is made to group chronologically the mineralization events.

---

Résumé Dans la province métallifère des Alpes orientales, la distribution des minéralisations et des indices minéraux est déterminée par la géochimie lithostratigraphique, par l'hérédité, la mobilisation et la remobilisation, ainsi que par les processus métamorphiques.Cette assertion se base sur de nombreux résultats géochimiques, sur l'Atlas géochimique de la République autrichienne et sur les dosages isotopiques, portant essentiellement sur le plomb, le soufre, le carbone et l'oxygène.Les roches et minéralisations les plus anciennes se rattachent à un système d'arc insulaire âgé de 500 à 700 Ma. De l'eau de mer et des évaporites sont fréquemment associées aux minéralisations, comme le montre la composition isotopique du soufre dans les sulfates.L'auteur présente un essai de classement chronologique des événements minéralisants.

---

, , . , , , , . 500 700 . , . .

     

Precious metals in massive base metal sulfide deposits

Gold and silver are ubiquitous, sometimes minor but economically important metals in massive base metal sulfide ores. Their content, proportions and distribution in the ores depend on complex, interrelated factors of their source, mobilization, transport and deposition.Different types of these deposits are formed by similar seafloor hydrothermal systems operating, however, in widely differing tectono-stratigraphic environments which span a spectrum from ensimatic-oceanic, through continent-margin to ensialic-continental ones. Like those of the base metals, the proportions and distribution of the precious metals in the ores vary regionally with these changing depositional environments. This suggests that precious metal content of the sub-seafloor rocks in which the generative fluids circulate is one factor that governs the amounts and distribution in the ores. The lithology of these source-rocks is also important. Pillowed, tholeiitic basalts have high permeability, golddepleted crystalline pillow interiors and relatively gold-rich palagonitic rims, and are consequently particularly favorable sources.Mobilization of gold from the sub-seafloor rocks may require basalt-water, and/or carbonaceous sediment-water reactions to produce strongly reduced bisulfide, carbonyl or cyanide complexes that promote gold transport. Chloride complexing and transport are less important for gold but more so for silver and the base metals.Seafloor hydrothermal discharge at shallow depth is commonly accompanied by boiling, steamblast explosions in the vent and resulting deep penetration and mixing of cool, oxygenated seawater with rising hot, reduced metalliferous fluid. This results in deposition of both chloride- and isulfide-complexed gold at depth and centrally in the footwall stockwork or in copper ore in the base of the massive body. Chloride-complexed silver, stable to lower temperatures, is carried farther and deposited with higher-level and more distal, massive zinc-lead ores. Boiling in deep water, however, although possible, is rare. This fact minimizes deep fluid mixing and allows transport of lower temperaturestable, bisulfide-complexed gold to the seafloor and outward from the vent. Gold too, is then deposited with the shallower, distal, massive zinc-lead-silver ore. Late-stage changes in fluid Eh, salinity and activity of sulfur during evolution of the generative hydrothermal system, and by discharge through previously deposited, early stage sulfides around the vent also cause diagenetic remobilization of gold, moving it to shallower, more distal locations in the system. In combination, these relationships explain the three associations of gold in primary, in-situ massive sulfide deposits; in central, deep footwall stockwork mineralization with or without copper, in central copper ore in the base of the massive body and in shallow, peripheral pyritic zinclead-silver ore.Primary, in-situ ore near the vent is sometimes reworked by seafloor density flows which transport clasts of the primary sulfides down-slope, mix them with rock and sedimentary detritus and redeposit them to form secondary, transported ore. Gold, like iron and the base metals, is diluted during this clastic transport. But silver and barite may be enriched indicating transport in the density flows not only as clasts of primary ore but partly also m solution in the hydrothermal fluids that, in this case, must have lubricated the density flows.

---

Zusammenfassung Gold- und Silbervorkommen in massiven Metallsulfid-Lagerstätten sind stets ökonomisch wichtige Metalle, auch wenn sie nur in geringen Konzentrationen vorliegen. Der Gehalt an diesen Metallen und ihre Verteilung innerhalb der Lagerstätte hängt von komplexen, sich gegenseitig beeinflussenden Faktoren wie Metallquelle, Art der Mobilisation, Transport und Fällung ab.Unterschiedliche Lagerstättentypen werden von ähnlichen hydrothermalen Systemen auf den Ozeanböden gebildet. Die tektonostratigraphischen Environments unterscheiden sich dabei allerdings beträchtlich; sie befinden sich in ensimatisch-ozeanischen, kontinentalrandlichen und ensialischkontinentalen Bereichen. Innerhalb dieser regional wechselnden Ablagerungsbedingungen variiert Konzentration und Verteilung der Edelmetalle in den Lagerstätten wie bei den einfachen Metallen. Dies bedeutet, daß der Gehalt an Edelmetallen der Gesteine, die den Meeresboden unterlagern und durch die die metallhaltigen Lösungen zirkulieren, ein Faktor ist, der Menge und Verteilung der Metalle in der Lagerstätte steuert. Ebenso ist die Lithologie dieser Gesteine von Bedeutung. Als besonders gut geeignete Quellen gelten kissenartige tholeitische Basalte mit hoher Permeabilität, goldarmen Kisseninneren und relativ goldreichem palagonitischem Rand.Um das Gold aus diesen Gesteinen mobilisieren zu können, bedarf es einer Reaktion zwischen Basalt und Wasser und/oder eines karbonatischen Sediments mit Wasser, um stark reduziertes Bisulfid, Carbonyl-oder Cyanidkomplexe zu bilden, die den Goldtransport ermöglichen. Chlorid-Komplexbildung und -Transport sind zwar wichtig für Silber und einfache Metalle, für Gold spielen sie nur eine untergeordnete Rolle.Der Austritt hydrothermaler Lösungen an Ozeanböden in geringer Tiefe wird in der Regel von Sieden und explosionsartigem Dampfaustritt begleitet und führt deshalb zu einem tiefen Eindringen und Durchmischen von kaltem, sauerstoffreichen Meereswasser mit den aufsteigenden heißen, reduzierten metallischen Lösungen. Daher kommt es zur Fällung von sowohl an Chloridkomplexe als auch an Bisulfidkomplexe gebundenem Gold. Diese Ausfällung findet in größerer Tiefe statt und zwar hauptsächlich im liegenden Stockwerk oder mit Kupfer zusammen an der Basis der massiven Lagerstätte. An Chloridkomplexe gebundenes Silber ist auch bei niedrigeren Temperaturen stabil, wird also weiter transportiert und in einem höheren Niveau in distal gelegenen Blei-Zink-Lagerstätten gefällt. In größeren Wassertiefen kommt es seltener zu dem beobachteten Sieden der austretenden Lösungen. Diese Tatsache reduziert das Durchmischen der Lösungen in größeren Tiefen und ermöglicht den Transport von Gold, das an Bisulfidkomplexe gebunden ist. In diesem Fall ist die Verbindung auch bei niedrigeren Temperaturen noch stabil also transportfähig und kann bis zum Meeresboden oder außerhalb des Schlotes in Lösung bleiben. Dabei kann das Gold zusammen mit Blei, Zink und Silber in mehr distalen Lagerstätten angereichert werden. Späte Änderungen in Eh, Salinität und Schwefelaktivität der Lösungen während der Entwicklung des hydrothermalen Systems, sowie der Austritt durch früher abgelagerte den Schlot umgebende Sulfide, können eine diagenetische Gold-Remobilisation auslösen. Auch dabei kann das Metall zu in geringer Tiefe liegenden, distalen Ablagerungsorten transportiert werden. Berücksichtigt man alle Faktoren, so erklären diese Verhältnisse die drei möglichen Goldvorkommen in primären, in-situ vorliegenden Sulfid-Lagerstätten: Mit Kupfer vergesellschaftet, allerdings nicht unbedingt, zentral im liegenden Stockwerk; an der Basis der Kupferlagerstätte und in geringer Tiefe in Verbindung mit peripheren Blei-Zink-Silber-Vorkommen.Primäre, in-situ neben Schloten vorkommende Lagerstätten werden in einigen Fällen von meeresbodennahen Masseströmen aufgearbeitet. Diese transportieren Sulfidkomponenten, die während des Transports mit Sediment und Gesteinsbruchstücken vermischt und schließlich als sekundäre sedimentäre Lagerstätte abgelagert werden. Durch diesen Transport und die Mischung der Klastika wird die Goldkonzentration in der späteren Lagerstätte stark reduziert. Silber und Barit können dagegen in Ausnahmefällen während des Transports angereichert werden, da diese Komponenten nicht nur als Sulfidbruchstücke transportiert werden, sondern auch in Lösung in den hydrothermalen Lösungen vorhanden sein können. Diese Lösungen dienen in solchen Fällen den Masseströmen als Gleithorizont.

---

Résumé Dans les gisements de sulfures métalliques massifs, l'or et l'argent sont des métaux ubiquistes, parfois mineurs, mais toujours d'importance économique. Leur teneur et leur distribution dans les corps minéralisés dépendent de facteurs complexes, en relation les uns avec les autres, tels que: leur source, leur mobilité, leurs modalités de transport et de dépôt.A partir des mêmes systèmes hydrothermaux en action sur le fond de la mer, divers types de gisements peuvent être engendrés, selon leur environnement tectono-stratigraphique: océanique ensimatique, de marge continentale ou continental ensialique. Les teneurs et la répartition des métaux précieux, comme celle des autres métaux varient régionalement selon ces divers milieux. Ceci suggère que le contenu en métaux précieux dans les roches sous-jacentes au fond marin à travers lesquelles circulent les solutions minéralisantes est un facteur qui détermine leurs teneurs et leurs répartitions dans les minerais. La lithologie de ces roches-sources est également importante. Une source particulièrement significative est représentée par les coussins des basaltes tholéiitiques, très perméables, avec leur coeur pauvre en or et leur couronne palagonitique relativement riche.Le lessivage de l'or dans les roches situées sous le fond marin peut impliquer des réactions eau-basalte et/ou eausédiments carbonatés, réactions susceptibles d'engendrer les bisulfures très réduits et les complexes carbonés ou cyanurés qui permettent le transport de l'or. Le transport par complexes chlorurés joue un rôle subordoné dans le cas de l'or, mais important dans le cas de l'argent et des autres métaux.L'arrivée de solutions hydrothermales sur les fonds marins peu profonds est d'ordinaire accompagnée d'ébullitons et d'émissions explosives de vapeur, ce qui provoque la pénétration profonde d'eau de mer froide et oxygénée et son mélange avec les fluides métallifères chauds et réducteurs ascendants. Il en résulte le dépôt de complexes aurifères bisulfurés et chlorurés. Cette précipitation s'opère en profondeur, particulièrement dans les roches sous-jacentes ou dans le minerai de cuivre, à la base des corps minéralisés massifs. L'argent des complexes chlorurés, stables à plus basse température, est transporté plus loin et se dépose, en situation plus distale, dans les minerals massifs de Pb-Zn. Dans les mers profondes, l'ébullition, sans être impossible, est néanmoins un phénomène rare; cette circonstance minimise le mélange des fluides en profondeur et permet le transport de l'or jusqu'à la surface du fond et même loin des évents sous la forme de complexes bisulfurés stables à basse température. L'or est alors déposé en situation distale peu profonde avec les minerals massifs de Zn-Pb-Ag. Des modifications tardives d'Eh, de salinité et d'activité du soufre dans les solutions au cours de l'évolution du système hydrothermal, de même que le lessivage des sulfures déjà accumulés autour des évents entraînent une remobilisation diagénétique de l'or vers des situations distales d'eau peu profonde. La combinaison de ces divers facteurs permet d'expliquer les trois occurrences de l'or dans les dépôts in situ de sulfures massifs primaires: dans les parties centrales des masses sous-jacentes en association ou non avec le Cu, à la base des corps minéralisés en Cu, et à faible profondeur, en liaison avec les gisements périphériques de Pb-Zn-Ag.Les gisements primaires, formés in situ près des évents sont parfois remaniés par des courants de densité, qui emportent des clastes de sulfures, les mélangent aux débris sédimentaires et les redéposent sous forme de minerais secondaires. De tels transports provoquent la dilution de l'or, en même temps que celle du fer et des autres métaux. Par contre, l'argent et la barite peuvent subir un enrichissement car leur transport dans les courants de densité ne s'effectue pas seulement sous forme de clastes, mais également en solution dans des fludies hydrothermaux, lesquels, dans ce cas, contribuent à lubrifier le courant de densité.

---

, . , , - , , . . - ; -, - . . .., , , , , . . , ; , . , / ; , , , . ; . , , , , , . , . , . . , , . , , , ; , - . . , . , .. . , . , , . , . , 3- in-situ: , , , ; ; , . , in-situ , . , . . , , , , . , .

     

Chemical variations of muscovites from the Sierra de Guadarrama metamorphic area,Sistema Central,Spain

Muscovites in metapelites belonging to the Chloritoid, Staurolite, Kyanite, Sillimanite-K feldspar and Sillimanite-K feldspar-Cordierite zones of the Sierra de Guadarrama metamorphic area, have a chemical composition close to the end member Ms (mean value around Ms 92); nevertheless, they show definite variations in Al₂O₃, K₂O and Na₂O contents and, to a lesser extent, in FeO and MgO.These chemical variations (i. e., a progressive decrease of celadonite content, a increase followed by a decrease in paragonite solid solution towards compositions close to the endmember muscovite) may be regarded as in a close relationship with metamorphic grade in the upper metamorphic zones (Chloritoid, Staurolite and Kyanite zones), but the corresponding variations in the remaining lower zones (that is, a slight increase in Fe and Mg coupled with a slight increase in Al^VI and Ti, and more or less abrupt changes in Na and K contents) can only be explained considering the interference of anatectic phenomena, which modificate the normal trends due to changes in metamorphic grade.As a consequence of these observations, it has been concluded that muscovite composition in metapelites can only be used as an indicator of metamorphic grade in conditions where partial melting phenomena are absent.

---

Zusammenfassung Muskovite in Metapeliten, die zu den Chloritoid, Staurolit, Cyanit, Sillimanit-K-Feldspat und Sillimanit-K-Feldspat-Cordierit Zonen der Sierra Guadarrama Metamorphgebiet gehören, zeigen einen Chemismus, der sich dem Endglied Muskovit nähert (Durchschnitt etwa Ms 92). Es wurden trotzdem bestimmte Veränderungen in den Gehalten von hauptsächlich Al₂O₃, K₂O und Na₂O und in geringerem Ausmaß in FeO und MgO festgestellt.Diese chemischen Veränderungen (d. h. ein progressives Abnehmen des Keladonitgehaltes, gefolgt von einer Abnahme der Paragonitmischungsreihe in einer Richtung, die sich dem Endglied Muskovit annähert) können in einem engen Zusammenhang mit der höher metamorphen Zone (Chloritoid-, Staurolit- und Cyanitzonen) gesehen werden. Die entsprechenden Veränderungen in den tieferen Zonen (d. h. eine minimale Abnahme von Fe und Mg begleitet von einer ebenfalls geringen Abnahme von Al und Ti und einer mehr oder weniger abrupten Veränderung im Na- und K-Gehalt) können jedoch nur unter Berücksichtigung der Interferenz von anatektischen Phänomenen gesehen werden. Solche Phänomene modifizieren den normalen Trend durch eine Veränderung des Metamorphosegrades.Daraus folgt, daß die Muskovitzusammensetzung als Indikator des Metamorphosegrades nur in Abwesenheit von partiellen Schmelzphenomen gebraucht werden kann.

---

Résumé Les muscovites des métapélites de la Sierra de Guadarrama, appartenant aux zones à chloritoïde, staurotide, disthène, sillimanite-feldspath potassique et sillimanite-feldspath potassique-cordierite, ont une composition chimique très proche de la valeur theorique (valeur moyenne Ms 92); néanmoins elles présentent une certaine variation dans les teneurs en Al₂O₃, K₂O et Na₂O et, à une moindre échelle, en FeO et MgO.Ces variations chimiques (diminution progressive en céladonite, augmentation suivie d'une diminution de la paragonite vers des compositions proches de la muscovite sensu stricto) que présentent les muscovites des zones à chloritoïde, staurotide et disthène sont étroitement liées aux zones métamorphiques superieures. Au contraire, les variations (legère augmentation des teneurs en Fe et Mg, legère diminution en Al^VI et Ti, et plus ou moins brusques variations en Na et K, respectivement) correspondantes des muscovites des zones de la sillimanite-feldspath potassique et de la sillimanite-feldspath potassiquecordiérite, ne peuvent s'expliquer que si l'on admis que, dans les niveaux plus métamorphiques, les muscovites souffrent une série de changements chimiques dûs au début de l'anatexie, laquelle modifie les tendances normales liées à l'intensité du metamorphisme.En conséquence, seules les muscovites des métapélites situées au-dessus de l'isograde du feldspath potassique, en dehors de toute fusion partielle peuvent être utilisées pour déterminer le degré de métamorphisme des roches qui les contiennent.

---

, , , , -K- -- - , , 92 % . ₂₃, K₂ Na₂O FeO MgO. (.. , , , ) — , . (.. , ) , . . , .

     

Geological results of recent geophysical investigations in the Harz Mountains (Germany)

For the investigation of the tectonical situation of the Harz mountains various geophysical surveys were carried out during recent years. These included reflection seismic and refraction seismic lines crossing the Harz in NNE-SSW direction east of Clausthal-Zellerfeld. To complement this data magnetotelluric recordings were acquired in the same area, and a detailed gravity survey covered mainly the northern Harz margin. The investigations were directed primarily to test any evidence for overthrusting along the Harz margin with the possibility of less-consolidated sediments bearing hydrocarbon potential below the more-consolidated Harz sediments of mainly Lower Carboniferous or older age.The reflection seismic lines show mainly discontinuous reflections in several bands, but no single predominant reflection, similar e.g. to that of the Aachen — Faille du Midi overthrust in the western Rhenish Massif has been observed. As a main result of the refraction line the existence of a refracting horizon at a depth of less than 1 km in the NE (between Altenau and Bad Harzburg) has been shown dipping about 3 to 4 degrees to the SW to a depth of about 2500 m (near Herzberg) and continuing further to the south. The refraction velocity of 6250 m/s together with its geological setting favour an interpretation which associates this horizon with the top of the granitic intrusion of the Brocken pluton. It appears to underly the Harz and its southern foreland in great areal extent. No evidence for significant seismic inversion layers has been observed.The results of the magnetotelluric investigations are best explained by unconsolidated and electrically conductive sediments of the northern Harz foreland reaching south below the Harz paleozoic only about 2 km from the northern Harz margin.This agrees with the gravity field of the northern Harz margin which shows that the main increase of the Bouguer anomaly is within a zone of a few kilometers south of the boundary between mesozoic foreland sediments and the Harz paleozoic at the surface. Moreover, many tectonic details of the foreland and the internal tectonic units of the Harz show up on the map of the Bouguer anomaly.

---

Zusammenfassung Zur Untersuchung der tektonischen Situation im Harz wurden in den vergangenen Jahren verschiedene geophysikalische Messungen durchgeführt. Dabei wurden reflektionsseismische Profile und eine refraktionsseismische Linie in NNE-SSW-Richtung quer zum Streichen des Harzes östlich von Clausthal-Zellerfeld vermessen. Zusätzlich wurden in diesem Gebiet magnetotellurische Messungen durchgeführt und der Harz und sein nördliches Vorland mit einem dichten Netz von Schwerestationen überdeckt. Diese Untersuchungen waren hauptsächlich darauf ausgerichtet, Anzeichen für Überschiebungen am Harzrand erkennen zu lassen. Unter einer solchen Überschiebung könnten sich möglicherweise weniger konsolidierte Sedimente mit Kohlenwasserstoff-Potential unter dem stärker konsolidierten Harz-Paläozoikum befinden.Die reflektionsseismischen Linien zeigen hauptsächlich diskontinuierliche Reflexionen in mehreren Bändern, aber keine einzelne dominierende Reflexion, welche vergleichbar wäre mit derjenigen der Aachener Überschiebung — Faille du Midi im westlichen Rheinischen Schiefergebirge.Als ein Hauptergebnis des Refraktionsprofiles konnte die Existenz eines Refraktionshorizontes in einer Teufe von weniger als 1 km nördlich von Altenau gezeigt werden, der etwa 3 bis 4 Grad nach SW einfällt, am Südrand des Harzes (bei Herzberg) in etwa 2500 m Tiefe liegt und sich weiter nach Süden fortsetzt. Die Refraktionsgeschwindigkeit von 6250 m/s und die geologische Situation deuten darauf hin, daß dieser Refraktor identisch ist mit der Oberfläche der granitischen Intrusion des Brocken-Plutons. Er scheint den Harz und sein südliches Vorland großflächig zu unterlagern. Anzeichen für Inversionen der seismischen Geschwindigkeit konnten nicht beobachtet werden.Die Ergebnisse der magnetotellurischen Untersuchungen lassen sich am besten deuten, wenn unkonsolidierte, leitfähige Sedimente des nördlichen Vorlandes nur etwa 2 km vom nördlichen Harzrand nach Süden unter das Paläozoikum des Harzes reichen.Dies stimmt überein mit den Ergebnissen des Schwerefelds am Harz-Nordrand, welches zeigt, daß die Hauptzunahme der Bouguer-Anomalie innerhalb einer wenige Kilometer breiten Zone südlich der Grenze zwischen den mesozoischen Vorlandsedimenten und dem Harz-Paläozoikum erfolgt. Viele tektonische Details aus dem Vorland und den internen Einheiten des Harzes lassen sich auf der Karte der Bouguer-Anomalie erkennen.

---

Résumé Dans le cadre de l'investigation tectonique du massif du Harz, diverses missions géophysiques ont été effectuées ces dernières années. Elles comportaient des profils de sismiqueréflexion et un profil de réfraction NNE-SSW traversant le Harz à l'est de Clausthal-Zellerfeld. En complément de ces données, des enregistrements de courants magnéto-telluriques furent effectués dans la même région ainsi qu'un relevé gravimétrique par un réseau dense de stations couvrant la montagne du Harz et son avant-pays septentrional. Ces recherches ont été conduites principalement pour mettre en évidence un éventuel chevauchement le long de la bordure du Harz. Ceci aurait impliqué la possibilité de trouver sous les sédiments consolidés du Harz, appartenant en grande partie au Paléozoïque, des sédiments moins consolidés possédant un potentiel en hydrocarbures.Les réflexions observées sur les profils sismiques se répartissent en bandes généralement discontinues mais ne montrent aucun réflecteur prédominant semblable à celui d'Aachen-Faille du Midi dans la partie Ouest du Massif schisteux Rhénan. Le résultat principal de la sismique que-réfraction a été de mettre en évidence un horizon qui se trouve à une profondeur de moins de 1 km au NE — entre Altenau et Bad Harzburg — et qui plonge de 3 à 4 degrés vers le SW atteignant une profondeur de 2.5 km près de Herzberg, à la limite du Harz, et se poursuivant plus au sud. La vitesse de réfraction de 6250 m/s ainsi que la situation géologique permettent une interprétation selon laquelle cet horizon coïncide avec le toit du pluton granitique de Brocken. Celui-ci apparaît comme étant omniprésent sous le Harz et ses contreforts méridionaux. Aucune inversion des vitesses sismiques avec la profondeur n'a été observée.Les résultats des mesures magnéto-telluriques s'expliquent le mieux par la présence de sédiments non consolidés de bonne conductivité électrique s'enfonçant sous les roches paléozoïques du Harz, depuis la limite nord du massif, sur une distance d'environ 2 km.Ces résultats sont en accord avec ceux du levé gravimétrique de la limite nord du Harz, qui indiquent que l'augmentation la plus importante de l'anomalie de Bouguer a lieu dans une zone de quelques kilomètres de large, bordant au sud la limite entre les sédiments mésozoïques de l'avant-pays et le Paléozoïque du Harz. De plus, de nombreux éléments tectoniques de détail, tant à l'extérieur qu'à l'intérieur du massif, sont reconnaissables sur la carte de l'anomalie de Bouguer.

---

. - - NNE — SSW, . . - . , , , . . . , , , Faille du Midi . 1 , 3–4 SWa , , 2500 . 6250 / , . , . - . , 2 . , , . , , .

     

Computerdarstellung von Achsenverteilunganalysen

Zusammenfassung Ein wichtiges Verfahren der Gefügeanalyse ist die Achsenverteilungsanalyse. Dieses zeitaufwendige Verfahren wird besser und schneller mit Hilfe eines Computers durchgeführt. Ein selbstentwickeltes Programmsystem in ALGOL, das besonders im Hinblick auf die Durchführung von Achsenverteilungsanalysen entworfen wurde, beherrscht sowohl die traditionellen Verfahren zur Auswertung des Makro- und Mikrogefüges als auch neuere Methoden zur Darstellung von Achsenverteilungsanalysen.Nach einer schematischen Darstellung des angewendeten Verfahrens wird als Beispiel ein 9×9 mm großer Bereich eines Chlorit-Biotit-Gneises analysiert und abschließend die Anwendung des Verfahrens im Makrobereich diskutiert.

---

The axial-distribution analysis is an important method for the investigation of petrofabrics. The analytical procedure is very time-consuming and can be more exactly and rapidly performed by means of a computer. The program system which was developed by the author is written in ALGOL language and has been worked out with special respect to the performance of axial-distribution analyses. The program masters the traditional procedures of treating the macro-, meso-, and microscopic fabrics as well as new representation methods of axial-distribution analysis.The method is described by a sequence of graphs illustrating the proceeding of the analytical process. It is applied to the analysis of a 9×9 mm area of a chlorite-biotitegneiss. Finally, the application of the method to the investigation of macroscopic areas is discussed.

---

Résumé L'analyse de la distribution des axes est une méthode très importante de l'analyse structurelle. Cette méthode, qui consomme beaucoup de temps, est mieux et plus vite réalisée à l'aide d'une calculatrice électronique. Un système de programmes en langue ALGOL, qui a été développé par l'auteur spécialement pour l'exécution des analyses de distribution des axes, traite aussi bien les méthodes traditionnelles de l'évaluation des macroet microstructures que les méthodes nouvelles pour la représentation des analyses de distribution d'axes. La méthode employée est appliquée à l'analyse d'une surface de 9×9 mm d'un gneiss à chlorite et biotite et est finalement discutée aux échelles supérieures.

---

. . ALGOL, , , , . , , , -- 9×9 ; .

---

---

Die Diagramme wurden mit der aus Mitteln der DFG betriebenen Rechenanlage Electrologica X8/X1 berechnet.Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. F.Karl für das Verständnis, das er den langwierigen Programmierarbeiten entgegenbrachte, sowie die hilfreichen Diskussionen der gefügekundlichen Probleme. Dank schulde ich ferner Herrn F.Pina Mendes für einige Diskussionen sowie das Einmessen des untersuchten Dünnschliffes.     

Deformation and metamorphism at the base of the Helgeland nappe complex,northwest of Grong (Northern Norway)

Pelites, carbonate-silicate rocks and mafic rocks occurring at the base of the Helgeland nappe complex northwest of Grong (N. Norway) were subjected together with the crystalline basement to medium grade metamorphism and threefold deformation during Caledonian times.During the first act of deformation temperature increased and reached a maximum of 600–650°C at 6–7 Kb after the cessation of the first deformation event. At the peak of metamorphism granitic, aplitic and pegmatitic rocks were formed.During the second and third acts of deformation the temperature decreased to 500–400°C. Mylonites, formed during the second act of deformation, indicate that there was nappe movement from NW to SE. Simple shearing with direction of the main elongation parallel to the fold axes was associated with the second deformation. During the third deformation simple shearing also occurred. However, elongation took place oblique to the fold axes and the sense of rotation was opposite to that of the second deformation.

---

Zusammenfassung An der Basis des Helgeland-Komplexes nordwestlich von Grong (Nord-Norwegen) wurden pelitische, kalksilikatische und basische Gesteine zusammen mit dem Kristallinen Grundgebirge in kaledonischer Zeit von drei aufeinanderfolgenden Faltungsakten erfaßt. Dabei herrschten amphibolitfazielle Temperaturen.Während der ersten Deformation stieg die Temperatur an. Das Maximum von 600–650°C wurde, bei einem Druck von 6–7 Kb, nach der ersten und vor der zweiten Deformation erreicht. Gleichzeitig intrudierten Granite, Aplite und Pegmatite. Während der zweiten und dritten Deformation sank die Temperatur wieder auf 500–400°C. Im Zuge des zweiten Deformationsaktes entstanden stellenweise Mylonite, die auf Deckenbewegungen von NW nach SE hindeuten. Zweite und dritte Deformation sind beide rotational, während der zweiten liegt die Hauptdehnungsrichtung parallel zu den Faltenachsen, während der dritten aber schräg zu ihnen. Der Rotationssinn der dritten Deformation ist dem der zweiten entgegengesetzt.

---

Résumé En Norvège septentrionale, au NW de Grong, la base du complexe d'Helgeland composée de metapélites, de roches calc-silicatiques et de roches mafiques, et le soubassement cristallin de ce complexe ont subi ensemble trois actes de déformation successifs à des températures du faciès amphibolites, pendant les temps calédoniens.Durant le premier acte la température a monté. Le maximum de 600–650° C, sous une pression de 6–7 kbar, a été atteint après la fin de cette déformation et avant la deuxième; des roches granitiques, aplitiques et pegmatitiques se sont formées au cours de ce stade. Durant le deuxième et le troisième acte de déformation, la température diminuait à 500–400° C. Des mylonites, indiquant un transport des nappes du NW vers le SE, ont été formées au cours de la deuxième phase. Celle-ci est caractérisée par un mouvement rotatoire par cisaillement simple, l'élongation étant parallèle aux axes des plis. La troisième phase était égalément une phase de mouvements rotatoires, mais en sens opposé et avec un élongation oblique aux axes.

---

( ) , - - , . . . 600– 650° 6 – 7 , . , . 500 – 400°. , . , , — . , .

     

Geological development of Jabal al Akhdar,Libya

The northern Cyrenaic headland situated north of 32 degrees latitude between Benghází and Tubruq was subject of a geological mapping. This paper draws attention to the results of this geological survey concerning Upper Cretaceous and Tertiary facies development, paleogeography, tectonic and geomorphologic evolution.The essential part of the investigated area corresponds to Jabal al Akhdar (Green Mountains), a gently uparched plateau built of Upper Cretaceous and Tertiary sediments (mostly limestones, subordinate dolomites and marls). These sediments were deposited at the southern margin of the Tethys sea and were moderately folded, mainly during the intra-Senonian (pre-Campanian) and early Ypresian intervals.From Middle Eocene till Middle Miocene, the area was subject to a slight warping followed by oscillating transgressions of a shallow sea.The youngest tectonic movements resulted in a gentle doming of the area associated with downfaulting of certain zones. Some prominent faults revealed rejuvenated activity, partly with movement inversion. Deep faulting probably controlled the paleogeographic and tectonic development of certain zones.The present gross geomorphology of Jabal al Akhdar roughly corresponds to its final uparching dated after the Middle Miocene. Topographic evolution of the northern slope of the mountains has been importantly influenced by marine erosion. Two broad littoral terraces bordered by cliffs were formed successively.

---

Zusammenfassung Die nördliche Cyrenaica nördlich des 32. Breitengrades, zwischen Benghazi und Tobruk, wurde geologisch kartiert. Ergebnisse dieser Aufnahmen sind unten wiedergegeben und umfassen die fazielle Entwicklung der Oberkreide und des Tertiär sowie die paläogeographische, tektonische und geomorphologische Entwicklung.Der wesentliche Teil des untersuchten Gebietes liegt im Djebel el Akhdar. Er repräsentiert ein herausgehobenes Plateau, das sich aus Oberkreide und Tertiärsedimenten (meistens Kalke, untergeordnet Dolomite und Mergel) zusammensetzt. Diese Sedimente wurden am Südrand der Tethys abgelagert und sind vorwiegend während des Senon (Prä-Campan) und frühen Ypresien schwach verfaltet worden.Vom mittleren Eozän bis ins mittlere Miozän wurde das Gebiet teilweise gehoben und von oszillierenden Transgressionen einer Flachsee erfaßt.Die jüngsten tektonischen Bewegungen führten zu einer domartigen Aufwölbung und zu Bruchtektonik entlang bestimmter Zonen. Dabei wurden markante Störungen mehrfach regeneriert, wobei auch inverse Bewegungen nachgewiesen werden konnten. Tiefgreifende Lineamente kontrollierten wahrscheinlich die paläogeographische Situation wie auch die tektonische Entwicklung entlang bestimmter Zonen.Die augenblickliche geomorphologische Ausgestaltung des Djebel el Akhdar korrespondiert mit der zuletzt stattgefundenen Aufwölbung nach dem mittleren Miozän. Die topographische Entwicklung seines nördlichen Randes ist weitgehend beeinflußt durch marine Erosionen. Zwei breite Küstenterrassen — durch Steilküsten begrenzt — haben sich dabei sukzessive herausgebildet.

---

Résumé La Cyrénaique septentrionale au Nord du 32ème parallèle, entre Benghazi et Tobrouk, a été l'objet d'un lever géologique. Les résultats donnés ici concernent le développement des facies au Crétacé supérieur et au Tertiaire, ainsi que l'évolution paléogéographique, tectonique et géomorphologique.La plus grande partie du territoire se trouve dans le Djebel el Akhdar, plateau soulevé composé de sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire (la plupart des calcaires, plus rarement des dolomites et des marnes). Ces sédiments se sont déposés dans la bordure meridionale de la Téthys et furent faiblement plissés principalement au cours du Sénonien (Précampanien) et au début de l'Yprésien.De l'Eocène moyen au Miocène moyen, cette région fut en partie soulevée et soumise à des transgressions oscillatives de mer peu profonde.Les mouvements tectoniques les plus récents ont eu pour conséquence un faible bombement de la région accompagné d'affaissements de certaines zones le long de failles. Certaines failles importantes ont rejoué plusieurs fois, partiellement avec inversion de mouvement. Des failles profondes ont influencé l'évolution paléogéographique et tectonique de certaines zones.La géomorphologie générale actuelle du Djebel el Akhdar correspond grosso-modo a son bombement final d'après le Miocène moyen. L'évolution topographique du versant septentrional de la chaîne a été influencée d'une façon importante par des érosions marines. Il s'est formé successivement deux terraces littorales bordées de falaises.

---

32° . , . Djebel el Akhdar. , — ; . . . . , , , . . , . , .

     

Metallogenetic evolution of the East Alpine Paleozoic basement

Paleo-metallogenetic sketch maps of the East Alpine area are presented for the Ordovician/Silurian, the Devonian/Lower Carboniferous, and the Upper Carboniferous/Permian. Mineralization and tectonic evolution are then discussed in the frame of a plate tectonic model compatible with recent results in Western Europe.A group of microcontinents originally dispersed in an ocean north of Gondwana, comprising in the investigated area a Bohemian, Penninic and a South/Austro-Alpine microcontinent was sutured after earlier localized orogenies to a Central European continent during the Devonian resulting from a general northward drift from the Cambrian onwards. This was followed by the development of a new destructive plate margin in the South with a northerly dipping subduction zone, enabling the consumption of the Proto-Tethys ocean. Mainland Gondwana then collided with the newly formed continent during the Carboniferous.Contrary to the generally convergent tectonic pattern most mineralizations in the South/Austro-Alpine area appear associated with crustal extension and related volcanism continuing into the Lower Carboniferous. Especially in the Upper Ordovician this conforms well with the concept of a back arc extensional cratonic basin setting. Metal zoning similar to the Andean/Cordilleran situation cannot be observed. Notably different, however, is the orogenic setting of the Penninic area during the Lower Paleozoic, with an economic scheelite-mineralization and associated trace elements reflecting mainly crustal affinities.The Upper Carboniferous calc-alcaline magmatism of the South/Austro-Alpine-Penninic area with its Cu-Pb-Zn-Ag-F mineralisation in the South and anomalous Be-Bi-F-Li-Mo-W-U contents further North displays many features of a back arc magmatic belt. The orogenetic stage is followed in the Upper Carboniferous-Permian by molasse with sandstone type U, graphite (coal) and acidic volcanism giving rise to (Ba-F-) Cu-Pb-Zn-U ores. A renewed tensional regime accompanied by marine transgression during the higher Permian produced evaporite deposits and minor epigenetic mineralization dominated by Fe in the Austro-Alpine area.

---

Zusammenfassung Paläometallogenetische Skizzen des Ostalpenraumes werden für die Zeitabschnitte Ordoviz/Silur, Devon/Unterkarbon und Oberkarbon/Perm vorgestellt. Mineralisation und tektonische Entwicklung werden im Rahmen eines plattentektonischen Modelles diskutiert, welches mit neueren Ergebnissen aus dem westlichen Europa kompatibel ist:Eine Gruppe von Mikrokontinenten, welche ursprünglich in einem Ozean nördlich von Gondwana verstreut lag, und welche im hier untersuchten Bereich einen böhmischen, penninischen und süd-/ostalpinen Mikrokontinent umfaßte, driftete seit dem Kambrium nach Norden und war nach räumlich begrenzten Orogenesen im Devon zu einem Mitteleuropäischen Kontinent verschweißt. Darauf entstand südlich davon ein neuer destruktiver Plattenrand mit einer nördlich abtauchenden Subduktionszone, wodurch die Proto-Tethys konsumiert wurde. Im Karbon kollidierte schließlich die Hauptmasse Gondwanas mit dem neu gebildeten Kontinent entlang einer heute im Mediterran-Raum gelegenen Sutur.Im Gegensatz zur generell konvergenten Tektonik erscheinen die meisten Mineralisationen der Süd- und Ostalpinen Einheiten an Krustendehnung und damit auftretenden Vulkanismus gebunden, welche bis ins Unterkarbon anhielten. Besonders im Ordoviz entspricht dies gut einem back arc extensional cratonic basin. Eine metallogenetische Zonierung in Abhängigkeit vom Abtauchen einer Subduktionszone nach dem Anden/Kordilleren-Modell ist nicht zu beobachten. Davon sehr verschieden ist die orogene Situation im Penninikum während des Alt-Paläozoikums, wo die wirtschaftlich wichtige Scheelitvererzung mit ihren Begleitelementen starke Krustenaffinität anzeigt.Der oberkarbone kalkalkalische Magmatismus des Süd- und Ostalpins sowie des Pennins mit Cu-Pb-Zn-Ag-F-Mineralisation im Süden und erhöhten Be-Bi-F-Li-Mo-W-U-Ge-halten weiter nördlich hat viele Züge eines back arc magmatic belt.Dem orogenen Stadium folgte im Oberkarbon-Perm Molassesedimentation mit U-Vorkommen und Graphit (Kohle), sowie mit saurem Vulkanismus verknüpften (Ba-F-) Cu-Pb-Zn-U-Vererzungen. Erneuerte Zerrung und marine Transgression im obersten Perm führten zur Bildung von Evaporit-Lagerstätten und einer unbedeutenden epigenetischen Fe-betonten Mineralisation im Ostalpinen Raum.

---

Résumé Trois esquisses paléométallogéniques de la région des Alpes orientales sont présentées pour les périodes suivantes: Ordovicien et Silurien, Dévonien et Carbonifère inférieur, Carbonifère supérieur et Permien. Sur cette base, les minéralisations respectives et l'évolution tectonique sont discutées dans le cadre d'un modèle de tectonique de plaques, lequel est compatible avec les résultats récents des recherches en Europe occidentale.Il s'agit d'un groupe de microcontinents, à l'origine dispersés dans un océan au Nord du Gondwana, comprenant les microcontinents moldanubien, penninique et austroalpin et qui dériva vers le Nord à partir du Cambrien pour se souder, après une orogenèse limitée durant le Dévonien, et former le continent de la « Paléoeurope centrale ». Ensuite s'installa, au Sud, une nouvelle marge de plaque destructive avec une zone de subduction inclinée vers le Nord, résultant dans la résorption de la Proto-Téthys. Au Carbonifère, le Gondwana entra finalement en collision avec ce continet nouvellement formé le long d'une suture aujourd'hui située dans le domaine de la Méditerranée.En opposition avec la tectonique de convergence, les minéralisation de la région sudaustroalpine sont apparemment liées à une extension de la croûte continentale accompagnée d'un volcanisme bimodal jusqu'au Carbonifère inférieur. Surtout pendant l'Ordovicien supérieur, ceci est comparable à un bassin cratonique extensionnel d'arrière-arc. Une zonation métallogénique dans la dépendance du prolongement d'une zone de subduction, semblable à la situation observée dans les cordillères occidentales des deux Amérique n'est pas évidente. Notablement différent cependant est l'environnement orogénique du Penninique au Paléozoïque inférieur, avec sa minéralisation importante de schéélite et éléments associés qui indiquent une forte affinité avec une croûte continentale.Le magmatisme calco-alcalin d'âge carbonifère supérieur du Sud-austroalpin et du Penninique, avec une minéralisation de Cu, Pb, Zn, Ag, F au Sud, et des eneurs élevées an Be, Bi, F, Li, Mo, W, U plus au Nord, présente de nombreux traits d'une zone magmatique d'un arrière-arc. Ce stade orogénique fut suivi d'une molasse avec des occurrences de U en roches gréseuses, de graphite (houille), et un volcanisme acide associé à des minéralisations de (Ba-F), Cu-Pb-Zn-U. Un nouveau régime extensionnel accompagné d'une transgression marine produisit au Permien supérieur des dépôts évaporitiques et une minéralisation épigéné tique insignifiante dominée par Fe, dans l'Austroalpin.

---

/, / . , , . , - , , - , , , , . , , , . , . , , . back arc extensional cratonic basin. / . . - , u, Pb, Zn, Ag F Be, Bi, F, Li, Mo, W, U , back arc magmatic belt. / /, (, F) Cu, Pb, Zn U. .