Mineralogy and geochemistry of sediments in arid lakes of Australia

Arid lakes of South, Central and Western Australia generally fill local depressions in Pre-Cambrian rocks. Their hydrochemical evolution represents a special type within the system of inland waters and is characterized by the lack of carbonate sedimentation. The mineralogical and chemical composition of the fine-grained lake deposits is mainly influenced by mechanical weathering products, indicating a distinct detrital heritage from the lithology of the lake basins and of the surrounding areas.Thus, sediments from arid lakes provide simplified conditions to evaluate both (1) economic metal accumulations and (2) baseline data for environmental geochemistry. The former is shown by the concentrations of nickel, chromium and cobalt in lakes of the Western Australian greenstone area. The latter is demonstrated by the concendations of zinc and copper, which are particularly uniform and similar to average shale composition; elevated contents of lead in sediments in some of the lakes studied might indicate an increase of atmospheric lead pollution.

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Zusammenfassung Die Trockenseen Süd-, Zentral- und Westaustraliens füllen lokale Vertiefungen, überwiegend in präkambrischen Gesteinen, mit meist geringmächtigen Ablagerungen. Ihre hydrochemische Entwicklung stellt einen besonderen Typus im System der Binnengewässer dar und zeichnet sich durch das Fehlen von Karbonatabscheidungen aus. Die mineralogische und chemische Zusammensetzung der feinkörnigen Seeablagerungen ist in erster Linie von mechanischen Verwitterungseinflüssen geprägt und läßt eine deutliche detritische Verwandtschaft zu den Gesteinen im Seebecken und der näheren Umgebung erkennen.Die Ablagerungen in ariden Seen bieten deshalb günstige Voraussetzungen (1) zur Exploration nutzbarer Metallanreicherungen und (2) zur Ermittlung von background Daten für umwelt-geochemische Untersuchungen. Der erstgenannte Aspekt wird anhand von Nickel-, Chrom- und Kobaltanreicherungen in See-Sedimenten Westaustraliens beschrieben. Für den zweiten Anwendungsbereich sind vor allem die Zink- und Kupferwerte zu nennen, die sehr geringe Schwankungen aufweisen und mit ihren Durchschnittsgehalten den mittleren Tongesteinsanteilen dieser Elemente entsprechen; die Zunahme der Bleigehalte in den Sedimenten einiger der untersuchten australischen Trockenseen könnte einen Hinweis auf den Anstieg der atmosphärischen Bleiverschmutzung darstellen.

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Résumé Les lacs arides de l'Australie du Sud, de l'Ouest et du Centre représentent un type spécial dans la système des eaux continentales. Leur développement hydrochimique se caractérise par l'absence d'une précipitation de carbonates. La composition minéralogique des sédiments lacustres est surtout influencée par une dégradation nonchimique et montre un »héritage détritique« distinct des formations rocheuses situées dans le basin lacustre et dans sa proximité.Les sédiments dans les lacs arides offrent donc des conditions favorables (1) à l'exploration des enrichissements de métaux exploitables et (2) à l'évaluation de données fondamentales (»background«) pour les analyses géochimiques de l'environnement. Le premier de ces deux aspects sera décrit au moyen des enrichissements de nickel, de chrome et de cobalt dans les sédiments lacustres de l'Australie de l'Ouest. Pour le second aspect et pour son application, il faut avant tout signaler les teneurs de zinc et de cuivre, qui varient très peu et qui correspondent aux teneurs moyennes de ces métaux dans les roches argileuses; l'enrichissement en plomb dans les sédiments de quelques lacs arides explorés en Australie pourrait donner une indication sur l'accroisement de la pollution atmosphérique par le plomb.

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Datierung der jungpleistozänen Vereisung Lauricocha in den Peruanischen Anden

Zusammenfassung Der Gebirgszug Raura im zentralen Peru (ungefähr 10° 25 südl. Breite und 76° 45 westl. Länge) ist ein wichtiger Gletscherkernpunkt an der Kontinentalwasserscheide. An seiner NO-Seite, wo der Marañon bzw. Amazonas entspringt, lassen sich im Gebiet von Lauricocha eine Reihe alter Gletschervorstöße nachweisen, die der letzten pleistozänen Vereisung der Anden zugeordnet werden (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). Eine Radiokohlenstoffdatierung an eingelagertem organischen Material bestätigt das angenommene Alter und legt gleichzeitig ein Interstadial fest (Interstadial Aguamiro, 12 500 Jahre B.P.). Die Gletschervorstöße vor diesem Zeitpunkt waren bedeutender, sowohl in ihrer Ausdehnung und der Eismächtigkeit (bis 300 m) als auch in ihrer Dauer. Die späteren Vorstöße waren kleinräumiger und kurzlebiger, wie aus dem geringeren Volumen der glazialen Ablagerungen hervorgeht. Ein Vergleich mit anderen untersuchten Gebieten unterstützt bei Berücksichtigung der¹⁴C-Datierung größtenteils die früher aufgestellte Systematik.

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The mountain chain Raura in the central region of Peru (about 10° 25 southern latitude and 76° 45 western longitude) is an important center of glaciers at the continental drainage divide. At its NE-side, from where the river Marañon and Amazonas, respectively, originates, in the region of Lauricocha it is possible to identify a series of old advances of glaciers, which are attributed to the last great glaciation of the Pleistocene (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). Radiocarbon dating of deposited organic material confirms the assumed age and defines simultaneously an Interstade (Interstade Aguamiro, 12,500 B.P.). The glacial advance prior to this date were more important, not only in their extension and in the thickness of ice (up to 300 m) but also in their duration. The later advances were less extensive and of shorter duration, as may be concluded from the smaller volume of the glacial deposits. A comparison with other regions studied confirms mostly the earlier given classification with regard to the¹⁴C-dating.

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Resumen En la región central del Perú, la Cordillera Raura (alrededor de 10° 25 de latitud sur y 76° 45 de longitud) es un centro de origen de rios y un núcleo de glaciación importantes. En la vertiente que corresponde a las nacientes del río Marañón o Amazonas se encuentra Lauricocha, una zona donde se hallan una serie de rasgos y depósitos originados por antiguos avances del glaciar procedente de Raura. Estas huellas glaciares fueron señaladas por nosotros como correspondientes a la última glaciación del Pleistoceno de los Andes y que luego de otras observaciones y estudios nombramos como Glaciación Lauricocha (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). Esta edad estimada se confirma con el fechado por radiocarbono que presentamos en este trabajo y ademas fija un interstadial (interstadial Aguamiro) que tiene la caracteristica de determinar dos momentos diferentes en el proceso de esta Glaciación: los avances del hielo anteriores a esa fecha fueron de mayor importancia tanto por la mayor extensión como por un mayor espesor de los glaciares que habrían alcanzado alrededor de los 300 m, como por la mayor duración de estos estadios. Los avances glaciarios posteriores a la aludida fecha radiocarbónica alcanzaron extensiones algo menores y ante todo han sido de corta duración como se advierte por el mucho menor volumen de los depósitos de origen glaciar. Haciendo un ordenamiento de otros acontecimientos a partir del fechado radiocarbónico y mediante correlaciones con otras zonas estudiadas se confirma en gran parte las sistematizaciones adelantadas anteriormente.

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Résumé La chaîne de montagnes Raura située au centre du Pérou (environ 10° 25 de latitude sud et 76° 45 longitude ouest) est un important centre de glaciers à la ligne de partage des eaux continentales. Du coté Nord-Est, là où le Maranon ou l'Amazonas a sa source, on peut prouver dans la région de Lauricocha, l'existence de vieilles avancées de glaciers, que l'ou peut attribuer à la dernière glaciation pléistocène des Andes (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). La méthode radiocarbone¹⁴C appliqué à des matières organiques enclavées, confirme l'âge supposé et définit en même temps un Interstadial (Interstadial Aguamiro). Les avancées des glaciers avant cette époque étaient plus importantes, aussi bien par leur extension que par leur épaisseur (jusqu'à 300 m) et leur durée. Les avancées glaciaires ultérieures furent moins étendues et de plus courte durée, comme le montre le volume moindre des dépôts glaciaires. La comparaison avec d'autres régions déjà étudiées, corrobore, par la méthode¹⁴C, en grande partie la systematique établie antérieurement.

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, ( 10°25 . 76°45 . ), . - , , , . (A. CARDICH, 1958, 1963, 1964). ¹⁴ . (Interastadlei Aguamiro, 12 500 ). , (300 ), . - , , , , , . ¹⁴ .

     

Askja 1875, Skye 56 Ma: Basalt-triggered,Plinian, mixed-magma eruptions during the emplacement of the Western Redhills granites,Isle-of-Skye,Scotland

Recently published accounts of the chronology of various Plinian explosive eruptions, notably that of Askja, Iceland, in 1875, have stressed the role of basic magma injected into the lower parts of stagnant semi-crystalline magma reservoirs as triggers for the violent surface activity and caldera formation. The evidence for mixing of acid and intermediate magmas at two stages during the emplacement of the Eocene granite sequence of the Western Redhills, Skye, Scotland, is interpreted in a similar manner. Within the British Tertiary Igneous Province as a whole, there is evidence for repeated refusion and partial hybridisation during the evolution and upward penetration of the acid magmas to the crustal levels where they now form plutons. The repetitive operation of such processes may explain why geochemical studies of these granites, seeking to discover their origins in terms of simple one-stage processes (such as partial fusion of sialic crust or fractional crystallisation of basic magma), give conflicting results.

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Zusammenfassung Einige explosive plinische Eruptionen (z. B. Askja, Island. 1875) sind in neuerer Literatur beschrieben worden. Explosive Tätigkeit an der Erdoberfläche sowie die Entstehung einer Caldera sind als eine Folge der Injizierung basischer Magmen in die unteren Teile von semi-schmelzflüssigen Magmakammern anzusehen. Die Eocänen Granite von Western Redhills, Skye, Schottland, weisen auf eine zweimalige Mischung von sauren und intermediären Magmen während der Intrusion hin. In der gesamten britischen Magmenprovinz des Tertiärs gibt es Nachweis für mehrmalige Wiederaufschmelzung und Teilhybridisierung während des Aufstiegs von saurem Magma zum Niveau der heutigen Plutone. Geochemische Studien an solchen Graniten, die zunächst eine einfacherere Entstehungsweise vermuten lassen (z. B. Partialschmelzen von der sialischen Erdkruste oder fraktionierte Kristallisation), führen oft zu widersprechenden Ergebnissen. Eine Erklärung dafür liegt mit der wahrscheinlich mehrmals wiederholten Magmenhybridiesierung.

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Résumé Des comptes-rendus récemment publiés concernant la chronologie de différentes éruptions explosives de type plinien, notamment celle d'Askja, Islande, en 1875, ont souligné le rôle du magma basique qui injecté dans les parties inférieures de réservoirs où stagne du magma semi-cristallin, serait la cause d'une violente activité en surface et de la formation de calderas. On interprête de semblable manière la mélange de magmas acide et intermédiaire en deux stades pendant la mise en place de la série granitiques éocène des Redhills occidentales, Skye, Ecosse. Dans la Province ignée tertiäre de Grande Bretagne, vue dans son ensemble, il y a des preuves d'une refusion répétée et d'une hybridisation partielle durant l'évolution et la pénétration vers le haut des magmas acides vers les niveaux crustaux où ils forment maintenant des plutons. L'opération répétée de tels processus peut expliquer pourquoi des études géochimiques de ces granités cherchant à découvrir leur origine en termes de processus simples à un stade (tels que fusion partielle d'une croûte sialique ou par cristallisation fractionnée d'un magma basique) conduisent à des résultats contradictoires.

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«» (.: Askja, ). , , , . : Redhills, Skye, , , ; . , . , — .: , , . .

     

Precambrian metallogeny in West Africa

The West African Shield is composed of a diverse assemblage of crystalline rocks that range in age from approximately 500 to more than 3000 million jears. These Precambrian rocks constitute the principal source of mineral resources for the subcontinent. The distribution patterns and origin of Precambrian mineral deposits are examined in relation to their geotectonic setting and host- or source rock associations as a prelude to the understanding of regional controls of Precambrian mineralization in the West African Shield.Occurrences of chrome, asbestos, talc and nickel are associated with ultramafic rocks within greenstone and related schist belts. Mafic volcanic piles and related sediments within greenstone, schist and orogenic belts are hosts to banded iron formations, manganese and vein-type gold deposits. Sedimentary deposits of gold and diamonds are closely associated with molasse-facies sediments of orogenic belts whereas magnetitehematite quartzites occur as low-grade iron ores within gneissic belts. Pan-African orogenic granites and pegmatites show a close genetic association with tin, niobium and tantalum deposits.The Archean schist belts within the West African Shield are the most diversely mineralized relative to other geotectonic domains. Compared to the Precambrian hields of southern Africa and elsewhere, the variability in the type and intensity of mineralization is attributed to the considerable differences in lithologic types, proportions and thicknesses.

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Zusammenfassung Der Westafrikanische Schild besteht aus einer mannigfaltigen Ansammlung von kristallinen Gesteinen, deren Alter zwischen 500 m. und etwas mehr als 3000 m. Jahre liegen. Diese präkambrischen Gesteine sind die Quelle für manche Mineralien auf dem Subkontinent. Das Verbreitungsschema und die Herkunft der präkambrischen Minerallagerstätten werden in Beziehung zu ihrer geotektonischen Bildung und den Muttergesteinen untersucht. Dies zeigt die regionale Kontrolle der präkambrischen Mineralisation im Westafrikanischen Schild.Vorkommen von Chrom, Asbest, Talk und Nickel sind mit ultramafischen Gesteinen innerhalb der Grünsteine und anderen verwandten der Schiefergürtel verbunden. Gebänderte Eisenerzformationen, Mangan und Gold (Gang-Typ) befinden sich in den Lagerstätten mafisch vulkanischer Herkunft und zugehöriger Sedimente im Grünstein-Schiefer- und Orogen-Gürtel. Sedimentäre Lagerstätten von Gold und Diamanten sind eng mit Molasse-Fazies der Sedimente der orogenen Gürtel verbunden. Magnetit-Hämatit Quarzite kommen als arme Eisenerze im Gürtel der Gneise vor. Pan-afrikanische orogene Granite und Pegmatite zeigen einen engen genetischen Zusammenhang von Zinn, Niob und Tantal Lagerstätten.Der archaische Grünstein-Gürtel innerhalb des Westafrikanischen Schildes ist im Verhältnis zu anderen geotektonischen Einheiten am stärksten mineralisiert. Verglichen mit dem präkambrischen Schild des südlichen Afrika und anderen Kratonen sind die Varietäten im Typ und in der Intensität der Mineralisation von der unterschiedlichen Lithologie und den Mächtigkeitsverhältnissen geprägt.

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Résumé Le socle de l'Afrique occidentale se compose d'une abondante association de roches cristallines dont l'âge va de 500 à plus de 3000 millions d'années. Ces roches précambriennes constituent la principale source des ressources minérales pour le subcontinent. Les schémas de distribution et l'origine des gîtes minéraux précambriens sont étudiés en relation avec leur formation géotectonique, leur association avec la roche voisine ou la roche-mère comme introduction à la compréhension des facteurs régionaux controlant la minéralisation précambrienne dans le socle de l'Afrique occidentale.L'occurrence du chrome, de l'asbeste, du talc et du nickel est liée aux roches ultramafiques dans les roches vertes et autres roches apparentées des zones schisteuses (ceintures schisteuses). Les formations rubanées de minerai de fer, le manganèse et l'or (type filonien) se trouvent en liaison avec les accumulations volcaniques mafiques et les sédiments apparentés dans les roches vertes, schistes et ceintures orogéniques. Les gîtes sédimentaires d'or et de diamant sont liés étroitement au facies molassique des sédiments des ceintures orogéniques, tandis que les quartzites à magnétite et hématite, de qualité médiocre comme minerai de fer, se présentent, dans les ceintures de gneiss. Les granites et pegmatites de l'orogenèse panafricaine montrent une étroite relation génétique avec les gisements de Sn, Niob et Tantale.La ceinture archéenne de roches vertes du bouclier de l'Afrique occidentale est le plus souvent minéralisée là où elle est en liaison avec d'autres unités géotectoniques. Comparées au bouclier précambrien de l'Afrique du Sud et d'ailleurs, la variabilité dans le type et l'intensité de la minéralisation sont attribuées aux notables différences dans les types lithologiques, leur proportion et leur puissance.

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500 3000 . . , , . , , — . , , . — , , - — , . , . , , . , , .

     

Benthonische Foraminiferen aus der Unterkreide des »Deep Sea Drilling Project« (Leg 1–79)

Zusammenfassung In den DSDP-Legs 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 und 62 wurden die Unterkreide-Foraminiferen biostratigraphisch, taxonomisch und paläoökologisch bearbeitet. Eine Übersicht zeigt die in Leg 1–80 erbohrte Unterkreide und ihre Foraminiferen-Bearbeitungen.Im Nordatlantik fehlen regional ab dem Oberen Tithonium im Verlaufe einer Regression und der sie begleitenden Schichtlücken bis in das Valanginium charakteristische Foraminiferenfaunen. In Gebieten ohne Schwarzschiefer-Bedingungen setzen im Valanginium-Barremium mäßig reichhaltige bis sehr spärliche Mikrofaunen mitPraedorothia ouachensis (Sigal) der gleichnamigen Zone ein (Valanginium-Hauterivium). Hauterivium-Aptium gliedern sich in dieGavelinella barremiana-, dieGaudryina dividens- und dieConorotalites aptiensis- Zone.Wo im Albium nicht das ausgedehnte Schwarzschiefer-Milieu herrschte, findet man eine kosmopolitische Fauna aus agglutinierten und kalkschaligen Foraminiferen derPseudoclavulina gaultina- Zone. Für das höhere Albium und Cenomanium wurde dieGavelinella cenomanica- Zone ausgeschieden. Von biostratigraphischer Bedeutung sind im Berriasium-Albium die GattungenPraedorothia, Gaudryina, Pseudoclavulina, von den Kalkschalern nur wenige skulptierte Arten der Nodosariiden (Citharina, Lenticulina) sowieGavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria undOsangularia. Die vonMoullade (1984) begründeten Zonen vom Berriasium-Albium der Tethys und des DSDP sind wegen der großen stratigraphischen Reichweite der verwendeten Foraminiferenarten nicht überall anwendbar.Im Indischen Ozean lassen die wenigen, bisher bekannten »australen« Foraminiferenfunde aus dem Neokom von Site 261 mit überwiegend primitiven agglutinierenden Formen eine genaue Datierung kaum zu. Die Kalkschaler sind meist aufgelöst oder auch umgelagert. Man ordnet sie dem Bereich des kühleren Wassers zu.Im Pazifischen Ozean sind die meisten Mikrofaunen wegen der geringen Kerngewinne, Verunreinigungen oder primärer Foraminiferenarmut (Schwarzschiefer) biostratigraphisch und paläoökologisch kaum verwertbar. Erst im Albium findet sich — wie im Atlantik — eine etwas reichhaltigere Kalk- und Sandschalerfauna mit wichtigen Arten derPseudoclavulina gaultina- Zone. Da außerGavelinella cenomanica (Brotzen) keine andere benthonische Foraminiferenart neu einsetzt, wird die Grenze zum Cenomanium in der Regel mit planktonischen Foraminiferen gezogen.Im Albium fallen die einheitlichen, kosmopolitischen Foraminiferenfaunen ohne ausgeprägte Faunenprovinzen auf.

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From the DSDP Legs 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50, and 62 the Lower Cretaceous foraminifers have been investigated for biostratigraphical, taxonomical, and palaeoecological purposes. An overview of the cored Lower Cretaceous sections of Leg 1–80 is given.In the Northern Atlantic Ocean characteristic foraminiferal faunas are missing from the Upper Tithonian to the Valanginian due to a marked regression which caused hiatuses. In areas without black shale conditions Valanginian to Barremian medium rich to poor microfaunas withPraedorothia ouachensis (Sigal) of thePraedorothia ouachensis Zone (Valanginian-Hauterivian). The Hauterivian-Aptian interval is characterized by zones ofGavelinella barremiana,Gaudryina dividens, andConorotalites aptiensis. During the Albian a world-wide fauna consisting of agglutinated and calcareous foraminifers of thePseudoclavulina gaultina Zone is established in areas lacking the wide-spread black-shale conditions. The Upper Albian and the Cenomanian are represented by theGavelinella cenomanica Zone. Some ornamented species of the nodosariids (Citharina, Lenticulina), Gavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria, andOsangularia are of some importance for the biostratigraphy of the Berriasian-Albian interval. The Berriasian to Albian zones introduced for the Tethys and the DSDP byMoullade (1984) could only be of some local importance due to the long stratigraphical range of the foraminiferal species used.In the Indian Ocean an exact stratigraphical age cannot be assigned to the few Neocomian foraminiferal faunas of a cooler sea water (Site 261). These faunas mainly contain primitive agglutinated foraminifers, because in most cases the calcareous tests are dissolved or redeposited.In the Pacific Ocean most of the Berriasian to Aptian microfaunas are of minor biostratigraphical and palaeoecological importance for reasons of poor core recoveries, contaminations or original foraminiferal poverty (black shales). Since the Albian there are somewhat higher-diverse faunas of calcareous and agglutinated foraminifers with index species of thePseudoclavulina gaultina Zone. As a rule, the boundary Albian/Cenomanian is set by means of planktonic foraminifers because no other foraminifer has its first appearance datum during this interval, exceptGavelinella cenomanica.During the Albian very uniform, world-wide foraminiferal faunas without a marked provincialism are obvious.

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Résumé Dans les Legs DSDP 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 et 62, les foraminifères du Crétacé inférieur ont été étudiés aux points de vue biostratigraphique, taxonomique et paléoécologique. La note présente une vue d'ensemble de la section d'âge crétacé inférieur du Leg 1–80.Dans l'Atlantique nord, les faunes caractéristiques de foraminifères sont absentes depuis le Tithonique supérieur jusqu'au Valanginien, en raison d'une régression importante et des lacunes qui en résultent. Dans les régions dépourvues de milieux à shales noirs, on rencontre une microfaune, pauvre à moyennement riche, valanginienne à barrémienne, àPraedorothia ouachensis (Sigal), appartenant à la Zone àPraedorothia ouachensis. L'intervalle Hauterivien-Aptien est caractérisé par les Zones àGavelinella barremiana, Gaudryina dividens et Conorotalites aptiensis. Au cours de l'Albien une faune d'extension mondiale de foraminifères agglutinés et calcaires appartenant à la Zone àPseudoclavu-lina gaultina, s'est établie dans les aires où ne règnaient pas les conditions de formation de shales noirs. L'Albien supérieur et le Cénomanien sont représentés par la Zone àGavelinella cenomanica. Dans l'intervalle Berriasien-Albien, un rôle biostratigraphique de quelque importance est joué par quelques espèces de Nodosariides à coquilles ornementées (Citharina, Lenticulina) ainsi queGavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria et Osangularia. Les zones établies parMoullade (1984) pour le Berriasien-Albien de la Téthys et du DSDP ne sont pas partout utilisables, en raison de l'extension verticale trop grande des foraminifères utilisés.Dans l'Océan Indien, un âge exact ne peut être assigné aux faunes de foraminifères néocomiennes considérées jusqu'ici comme «australes» (site 261): ces faunes renferment surtout des formes agglutinées primitives, car les tests calcaires ont été généralement dissous ou remaniés.Dans l'Océan Pacifique, la plupart des microfaunes berriasiennes à aptiennes sont de faible intérêt biostratigraphique et paléo-écologique, en raison des mauvais rendements des carottes, de contaminations ou de leur pauvreté originelle (facies des shales noirs). A partir de l'Albien, on trouve une faune plus diversifiée de foraminifères agglutinés et calcaires, comportant des espèces caractéristiques de la Zone àPseudoclavulina gaultina. Comme d'ordinaire, la limite Albiencénomanien est définie par les foraminifères planctoniques, aucun autre foraminifère n'apparaissant dans cet intervalle, saufGavelinella cenomanica.A l'Albien, la faune de foraminifères est uniforme à l'échelle mondiale, sans distinction de provinces.

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, 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 62 DSDP, , . , 1–80 . . , , - Praedorothia ouachensis (Sigal) — . : Gavelinella barremiana, Gaudryina dividens Conorotalites aptiensis,, , , Pseudoclavulina gaultina. Gavelinella ni. - Praedorothia, Gaudryina, Pseudoclavulina, (Citharina, Lenticulina), Gavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria Osangularia. , moullade (1984) - , .. , , . .: 261, , «», . . , . , . . , - - , , ( ). , , , Pseudoclavulina gaultina. T. . Gavelinella ni (brotzen) , , , . .

     

The shear strength of clay-filled bedding planes in limestones - back-analysis of a slope failure in a phosphate mine, Israel

The failure of a slope in a phosphate mine by shear-sliding along a clay-filled bedding plane in limestone, and by separation across a tension crack at the back, is back-analysed. The failure cannot be explained using laboratory measured values of the shear strength parameters. In order to simulate field conditions better two physical models of the bedding plane were prepared for testing under triaxial compression. Cylindrical cores with an inclined saw-cut discontinuity were filled with remoulded montmorillonite. It is shown that failure in the models initiates along the contacts between the clay infilling and the limestone boundaries, and not through the clay itself, as would be intuitively expected. Furthermore, it is argued that in the analysis of rock slope stability in general, and particularly in the case of clay-filled discontinuities, the influence of paleo-overburden stress on frictional resistance must be resolved before the appropriate constitutive law can be established for analysis.     

On the classification of the West Greenland anorthosites

In his recent classification of anorthosites,Berrange(1966) has interpreted the West Greenland anorthosites as orognic-plutonic types. However, recent work has shown that in the central high-grade region of Fiskenaesset nearly all the anorthosite horizons have intense chromite layering. The anorthosites have been metamorphosed under granulite facies conditions and subsequently downgraded. The conclusions are made that the West Greenland anorthosites as a whole should be classified as pre-orogenic stratiform types and that most of the present features are of secondary origin and should not be confused with those of the orogenic-plutonic association.

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Zusammenfassung In seiner neuesten Klassifikation der Anorthosite hatBerrangé (1966) die west-grönländischen Anorthosite als orogen-plutonische Typen interpretiert. Neueste Studien haben jedoch gezeigt, daß in den zentralen, hochmetamorphen Gebieten von Fiskenaesset fast alle Anorthosite zahlreiche Chromiteinlagerungen aufweisen. Die Anorthosite sind unter Granulit-Fazies metamorphisiert und anschließend diaphthoritisch überprägt worden. Man kann daraus folgern, daß die west-grönländischen Anorthosite im Ganzen als präorogene, schichtige Typen zu klassifizieren sind und daß die meisten der heutigen Merkmale sekundären Ursprungs sind, und nicht mit den orogen-plutonischen Anorthositen verwechselt werden dürfen.

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Résumé Dans sa classification récente des anorthosites,Berrangé (1966) a interprété les anorthosites du Groenland occidental comme appartenant au genre orogénique-plutonique. Des récents travaux ont cependant montré que presque tout les horizons d'anorthosite dans la région centrale gneissique de Fiskenaesset possèdent de nombreuses intercalations de chromite. Les anorthosites ont été métamorphosées sous des conditions de faciès granulitique et par la suite ont subi un métamorphisme rétrograde. Pour conclure, il semble que les anorthosites du Groenland occidental en général doivent être classifiées comme étant du genre pré-orogénique stratiforme, et que la majorité des caractéristiques actuelles sont d'origine secondaire et ne doivent pas être confondues avec celles des associations orogéniques-plutoniques.

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Berrange' (1966) , . , , , . , . , , - , .

     

Psephit-Diabas-Miktite der Aroser Schuppenzone

Zusammenfassung Die Psephit-Diabas-Miktite wurden durch Infiltration von Diabas in die Porenräume der Psephite gebildet. Die Taveyannaz-Andesite wurden längs der Grenzzone zwischen der helvetischen Miogeosynklinale und der penninischen Eugeosynklinale gefördert.

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Rudite-diabase mictites were formed by infiltration of diabase into the pore spaces of the rudites. The Taveyannaz andesites were emplaced along the boundary between the Helvetic miogeosyncline and the Pennine eugeosyncline.

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Résumé Les mictites pséphite-diabasiques résultent de l'infiltration de diabase dans les pores des pséphites. Les andésites du type Taveyanne s'infiltrèrent le long de la limite entre le miogéosynclinal helvétique et l'eugéosynclinal pennique.

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- . Taveyannaz .

     

Das Alpen-Dinariden-Problem und die Palinspastik der südlichen Tethys

Zusammenfassung Tektonische Lage und Sedimentationsgeschichte fassen Südalpin-Ostalpininterne (subtatrische und südlichere) Karpaten und Dinariden zu einer Einheit zusammen, die einen Teil des südlichen Kontinentalrandkomplexes der Tethys gebildet hatte. Zur Rekonstruktion dieses Kontinentalrandes ist eine palinspastische, die alpinen Deformationen entzerrende Rekonstruktion nötig. Versuche in dieser Richtung zwingen zu einer neuen Analyse des Alpen-Dinariden-Problems. Ausgehend von den gro\en prÄoligozÄnen Schubweiten in den nordvergenten Alpen und Karpaten einerseits, den südvergenten Helleniden und damit wahrscheinlich auch den Dinariden andererseits gelangt man zum Schlu\, da\ aus dem heutigen tektonischen übereinander ein palÄogeographisches Nebeneinander nur durch Annahme von mindestens zwei aufeinander folgenden Bewegungsphasen von ganz verschiedener Tendenz zu bewerkstelligen ist. Vor dem UnteroligozÄn entstand der Hauptteil des nordvergenten alpinen sowie des südvergenten dinarisch-hellenischen DeckengebÄudes. Der Vergenzwechsel zwischen dem Ostende der slowakischen Karpaten bei Koice und dem Westende der innerdinarischen Einheiten bei Zagreb verlangt eine dextrale Senke-Senke-Verschiebungszone, die heute zerrissen ist. Um den Zusammenhang wiederherzustellen und gleichzeitig palinspastischen Raum zu schaffen für die Dinariden, wird eine jungtertiÄre dextrale Verschiebung von im Osten 300 km lÄngs der insubrischen Linie s. l. postuliert, deren Implikationen besonders auch in den Westalpen und an der Karpaten-Balkan-Grenze spürbar sein müssen.

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Southern Alps, Austroalpine nappes, the internal (Subtatrid etc.) units of the Carpathians and the Dinarids, on the evidence of paleogeographic development and present tectonic relations, once belonged to neighboring parts of the southern continental margin of the Mesozoic Tethys sea. Reconstruction of this margin requires palinspastic inversion of Alpine deformations. A new look at the problems involved reveals the necessity of at least two phases of vastly differing kinematics. Before the Oligocene, ± N-S compression of several hundred kilometers built up the nappe edifices of the Alps and the internal Carpathians (with northerly vergence) as well as that of the Dinarids-Hellenids (with southerly vergence). Between the eastern end of the first system in eastern Slovakia and the western end of the second near Zagreb, there must have been a zone of dextral sink-sink strike slippage which is now disrupted. In order to account for this disruption and, at the same time, to find an empty space to palinspastically accommodate the Dinarids, an Oligocene-Neogene dextral strike-slip motion of 300 km along the Insubric fault zone is required, with considerable consequences for the western Alps as well as for the Balkan-Carpathian boundary

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Résumé Avant l'orogénèse alpine les Alpes méridionales, les nappes austroalpines, les Carpates occidentales internes et les Dinarides faisaient ensemble partie de la marge continentale méridionale de la Tethys mésozoÏque. Cela ressort aussi bien du développement paléogéographique que des relations tectoniques actuelles. La reconstruction de cette marge, demandant l'inversion palinspastique des déformations alpines, révèle l'activité d'au moins deux phases de cinématique notablement différente. Avant l'Oligocène, une compression nord-sud de plusieurs centaines de kilomètres au minimum aboutit à former la masse principale des nappes alpines et carpatiques internes, déversées vers le nord, et celle des Dinarides et Hellénides, déversées vers le sud. Entre la limite est en Slovaquie orientale, des premières, et la limite ouest, dans la région de Zagreb, des secondes, il devait exister une zone de failles à déplacement horizontal dextral, permettant de restituer la liaison cinématique des deux systèmes. Cette zone a été rompue ultérieurement ce qui implique l'existence d'un déplacement postérieur à l'oligocène inférieur avec un rejet horizontal dextral de 300 km de long de la faille insubrienne Ce déplacement s'impose si l'on veut remettre en place les nappes dinariques dans leur cadre paléogéographique mésozoÏque. D'importantes conséquences en résultent pour le système Balkano-Carpathique de mÊme que pour l'arc des Alpes occidentales.

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Two metallogenic maps for North America

Part of the interior of the North American continent is covered by relatively undisturbed sedimentary rocks not available to the entrance of ore-bearing fluids from depths, but a wide belt along the Pacific Coast, a narrower belt along the Atlantic Coast, and most of the north-east quadrant of the continent have been mineralized. If we plot all the known ore deposits in these latter areas, we find considerable differences in the densities of occurrences but no well defined patterns except a crowding along most of the area near the Pacific Coast. If, on the other hand, we plot only the major occurrences, we can see some linear patterns transverse to the edges of the continent.Transverse ore deposit patterns in an ENE direction are conspicuous in western United States and northern Mexico and in Ontario and Quebec of Canada but are almost unknown in British Columbia and Alaska. East-west patterns (within 5 degrees of a 90degree azimuth) are much more rare: one in southern British Columbia, one in Quebec and Ontario, one in Missouri, and one in Tennessee. No north-south patterns of any great length can be recognized.In addition to these rich ridges there are many inhomogeneities in the distribution of the major ore deposits, and these I think are due to subcrustal inhomogeneities in the distribution of metals, presumably in the upper mantle and probably of a late stage in the formation of the earth. I will attempt to show that the large ore deposits of North America form belts bounded approximately by parallels of latitude, separated by gaps in which no large deposits occur. Without undue distortions I have been able to draw outlines to include all the approximately 250 major ore deposits, except in the area north of latitude 60 where recorded occurrences are at present too sparse and too widely distributed.The localization of ore deposits in North America is thus the result of linear zones, probably deep crustal or sub-crustal fracture zones, crossing latitudinal belts of anomalous concentrations of metals probably of pre-crustal age.I have no explanations for the processes that formed either the transverse patterns or the latitudinal belts. They are not prominent and will be judged by many to be nonexistent. The lack of an explanation must not, however, be used to deny their existence— an attitude that surely limits the progress of metallogenic theory. Correlations with similar studies on other continents will be most useful.

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Zusammenfassung Ein Teil des Inneren des Nordamerikanischen Kontinents ist mit relativ ungestörten Sedimentgesteinen bedeckt, die ein Eindringen von Erz-bringenden Lösungen aus der Tiefe verhinderten. Dagegen sind ein breiter Streifen entlang der Pazifikküste, ein schmalerer Streifen entlang der Atlantikküste und der größte Teil des Nordostquadranten des Kontinentes mineralisiert. Wenn wir alle bekannten Erzlagerstätten in diese Gebiete eintragen, so finden wir auffällige Unterschiede in der Verteilung der Punkte, aber kein regelmäßiges Muster, ausgenommen das Gebiet nahe der Pazifikküste. Wenn wir dagegen nur die größeren Vorkommen auftragen, so ergeben sich lineare Anordnungen, die quer auf die Ecken des Kontinentes zulaufen.Quer verlaufende Muster in ENE-Richtung sind auffallend in den westlichen Vereinigten Staaten, in Nord-Mexico, in Ontario und Quebec; diese Richtung ist jedoch in British Columbia und in Alaska unbekannt.E-W-Muster mit±5° Schwankungen sind sehr viel seltener. Eines finden wir im südlichen British Columbia, eines in Quebec und Ontario, eines in Missouri und Tennessee, N-S-streichende Lineationen sind unbekannt.Über die Anordnung in reichen Zonen hinaus finden wir viele Inhomogenitäten in der Verteilung der wichtigsten Erzlagerstätten; diese sind meiner Meinung nach von subkrustalen Inhomogenitäten in der Verteilung der Metalle bestimmt. Vielleicht spielt hier eine frühe Verteilung im oberen Mantel zur Zeit der Entstehung der Erde eine Rolle. Ich will versuchen zu zeigen, daß die großen Erzlagerstätten an Zonen gebunden sind, die annähernd parallel zu den Breitengraden verlaufen und durch erzfreie Zonen getrennt sind. Ohne Schwierigkeiten lassen sich Umgrenzungen mit dieser Orientierung aufzeigen, die alle 250 größeren Erzlagerstätten umfassen, ausgenommen im Gebiet nördlich des 60. Breitengrades, wo die Dichte der Lagerstätten zu gering ist.Die Anordnung der Erzlagerstätten Nordamerikas ist auf lineare Zonen zurückzuführen, die wahrscheinlich auf Bruchstrukturen der Unterkruste oder des oberen Mantels begründet sind. Die Konzentration der Metalle in Querstrukturen zu den Breitenkreisen ist vermutlich eine Auflage, die vor der Bildung der Kruste entstanden ist. Ich habe keine Erklärung für die Prozesse, die zu dieser Metallkonzentration geführt haben. Viele mögen eine derartig vorgegebene Anordnung ablehnen; man sollte jedoch bedenken, daß das Fehlen einer Erklärung noch nicht zur Ablehnung auffälliger Phänomene berechtigt. Es sollten auch andere Kontinente daraufhin untersucht werden.

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Résumé Une partie de l'intérieur du continent Nord Américain est couverte par des roches sédimentaires peu dérangées et défavorables à l'accès de fluides minéralisants venus de la profondeur. Par contre une large ceinture le long de la côte pacifique, un ceinture plus étroit de long de la côte atlantique, et la majeure partie du quadrant Nord-Est du continent ont été minéralisées. Si l'on reporte sur carte tous les dépôts connus dans ces domaines, on trouve des différences considérables dans les »densités d'occurrences« mais aucun réseau bien défini, à l'exception d'un fort peuplement dans presque tout le domaine proche du Pacifique. Si, d'autre part, on ne reporte que les occurrences majeures, on voit apparaître des lignes directrices transversales sur les bordures du continent.De telles transversales dirigées ENE apparaissent dans l'Ouest des Etats-Unis, le Nord du Mexique, l'Ontario et le Québec (Canada) mais sont presque inconnues en Colombie britannique et en Alaska.Des directions Est-Ouest (avec une variation de 5) sont beaucoup plus rares: une dans le Sud de la Colombie britannique, une dans le Québec et l'Ontario, une dans le Missouri et une dans le Tennessee. Aucune direction Nord-Sud de grande longueur ne peut être reconnue.En plus de ces »arêtes riches« existent beaucoup d'inhomogénéités dans la distribution des gisements importants, et celles-ci sont dues, à mon avis, à des hétérogénéités souscrustales de la distribution des métaux, probablement au niveau du manteau supérieur et remontant à une étape tardive de la formation de la Terre. Je désire essayer de montrer que les grands gisements métallifères de l'Amérique du Nord s'intègrent dans des ceintures approximativement limitées par des parallèles de latitude et séparées par des intervalles dépourvus de grands dépôts. Ainsi, sans distorsions abusives, j'ai pu tracer des enveloppes englobant environ 250 gisements majeurs, sauf dans une aire située au Nord du parallèle 60 Nord, où les occurrences jusqu'ici enregistrées sont encore trop rares et disséminées.La localisation des gisements métallifères de l'Amérique du Nord est donc due à des zones linéaires, probablement des zones de fractures crustales profondes ou sous-crustales, croisant des ceintures latitudinales de concentrations anormales de métaux, elles-mêmes probablement précrustales.Je n'offre pas d'explication pour les processus qui ont formé les ceintures latitudinales et les transversales. Les unes et les autres ne sont pas fortement apparentes, et beaucoup estimeront qu'elles n'existent pas. Cette absence d'explication ne doit cependant pas être utilisée pour nier leur existence, attitude qui limiterait certainement les progrès des théories métallogéniques. Des comparaisons avec des ètudes similaires sur d'autres continents seraient certainement très utiles.

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, , , - . , , , , , . , , , , . , , , . ( 5° 90°) — , , . - . , , , , , . , , , , . 250 , 60° .., . , , , , , . , . , . , — . .

     

Holocene and late-Pleistocene sedimentation in the Adriatic Sea

The following paper is a summary of sedimentological data on the Adriatic Sea (with the exception of the areas along the Jugoslavian and Albanian coasts). Because it is difficult to summarize a summary, only a few of the main conclusions will be mentioned here.Geophysical investigations indicate that the top of the limestone series, underlying the clayey and sandy deposits of the Pliocene and the Quaternary in the Adriatic area has a very uneven topography. Its greatest depths (4–6 km) are found a) between Ravenna and Rimini, b) between San Benedetto and Pescara, and c) below the Albanian shelf.Recent sands are mainly limited to the littoral zone; pleistocene sand, originally supplied by rivers, covers the greater part of the deeper shelf. Between these zones a terrace-shaped pro-littoral mud belt is present, where the bulk of the recent terrigenous mud is deposited. The maximum rate of accumulation in this belt is probably about 4 1/2 mm per year.The remaining part of the recent mud is transported in the sea water as floccules of such small size that they remain suspended over the deeper zones of the shelf. Most of it is deposited in the basins of the Central Adriatic (maximum accumulation rate for the Holocene on the average circa 1/2 mm per year) and in the bathyal basin in the southeast. The deepest area of the latter basin is formed by an almost horizontal plain (circa 1218 m deep). The longest core from this plain (240 cm of Holocene and 400 cm of late Pleistocene) is composed for roughly 61% of turbidite material, 5% of volcanic ash (coarser than fine silt), 0,2% of organic carbonate remains (coarser than silt) and 34% of normal terrigenous mud. The ash falls were limited to the central and southeastern parts of the Adriatic.

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Zusammenfassung Eine kurze Übersicht wird gegeben über die sedimentologische Kenntnis der Adria (mit Ausnahme der jugoslawischen und albanischen Küstengewässer).Geophysikalische Untersuchungen zeigen, daß die Kalkstein-Oberfläche unter den tonig-sandigen Ablagerungen des Pliozäns und des Quartärs, ein starkes Relief besitzt. Sie hat ihre größten Tiefen (4–6 km) a) zwischen Ravenna und Rimini; b) zwischen San Benedetto und Pescara und c) im Untergrund des Albanischen Schelfes.Rezente Sande sind in der Hauptsache auf eine schmale Küstenzone beschränkt. Dagegen haben pleistozäne Residual-Sande, ursprünglich von Flüssen herbeigebracht, eine große Ausdehnung auf dem Schelf. Zwischen diesen beiden sandigen Zonen findet man einen pro-littoralen Schlicksaum, wo die Hauptmasse des rezent ins Meer gebrachten terrigenen Schlickes abgelagert wird. Die maximale Akkumulationsgeschwindigkeit in dieser Zone beträgt wahrscheinlich ungefähr 4 1/2 mm pro Jahr.Der Anteil des terrigenen Schlickes, der nicht in diesem prolittoralen Schlicksaum zur Ablagerung kommt, besteht aus Flocken von so kleinen Abmessungen, daß sie während ihres Transportes über den äußeren Schelf-Regionen suspendiert bleiben. Sie sedimentieren größtenteils in den Becken der Zentral-Adria (mittlere Ablagerungsrate während des Holozäns maximal etwa 1/2 mm pro Jahr) und im bathyalen Becken der Südost-Adria.Der tiefste Teil dieses südöstlichen Beckens wird von einer fast horizontalen Ebene (auf etwa 1218 m Tiefe) eingenommen. Der längste Kern, der in dieser Ebene entnommen wurde (640 cm, wovon 240 cm Holozän), hat ungefähr die folgende Zusammensetzung: 61% Turbidit-Material, 5% vulkanische Asche (Sand- und grobe Schluff-Fraktionen), 0,2% organische Kalkreste (gröber als Schluff) und 34% normaler terrigener Schlick. Die Aschenfälle waren auf die mittleren und südöstlichen Teile der Adria beschränkt.

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Résumé L'auteur donne un bref résumé de la connaissance sédimentologique de la Mer Adriatique (à l'exception des parties le long des côtes Jugoslaves et Albanaises).Des recherches géophysiques indiquent que la surface du calcaire couvert par les dépôts argileux-sableux du Pliocène et du Quaternaire a un relief prononcé. Cette surface atteint des profondeurs maximales (4–6 km) a) entre Ravenna et Rimini, b) entre San Benedetto et Pescara et c) au-dessous du plateau continental Albanais.Les dépôts sableux d'âge Holocène sont limités pratiquement à l'étroite zone du littoral. Par contre, des sables pléistocènes résiduels, d'origine fluviale, couvrent de vastes étendues du plateau continental sous-marin. Entre ces deux zones sableuses, on trouve la bande vaseuse «pro-littorale», où se dépose la plus grande partie de la matière vaseuse terrigène, apportée à la mer sous les conditions actuelles. L'accumulation maximale dans cette zone est probablement de l'ordre de 4 1/2 mm par an.La partie de la vase terrigène qui dépasse cette bande pro-littorale est transportée dans la mer à l'état de flocons d'une taille si petite qu'ils restent en suspension au-dessus des parties extérieures du plateau continental. Ils sont déposés surtout dans les bassins de l'Adriatique Centrale (vitesse moyenne d'accumulation pendant l'Holocène au maximum environ 1/2 mm par an), et dans le bassin bathyal du Sud-Est.La partie la plus profonde dans ce dernier bassin est formée par une plaine presqu' horizontale (à environ 1218 m). La carotte la plus longue, tirée de cette plaine (640 cm, dont 240 cm d'Holocène) est constituée approximativement de 61% de matériel turbiditique, de 5% de matière volcanique (fractions de sable et de silt grossier), 0,2% de restes calcaires organiques (plus grossier que du silt) et 34% de vase terrigène normale. Les chutes de matière volcanique étaient limitées aux parties centrales et sud-orientales de l'Adriatique.

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— . , . (4–6 ) : a) Ravenna Rimini; ) San Benedetto Pescara ) . , , - , , pro-litto-ralen , . 4,5 . , ( 1/2 ) - . 1218 . , 640 , 240 . : 61% , 5% , 0,2% 34% . - .

     

Tectonic control of Late Pliocene molasse sedimentation in a portion of the Jhelum Re-Entrant,Pakistan

A Late Pliocene interval of the Neogene Siwalik (Himalayan) molasse exposed in the Jhelum Re-entrant, Pakistan, is examined for lateral variations in the environment and rate of fluvial sedimentation. A correlative pair of volcanic ash horizons within the Upper Siwalik section defines an isochronous interval of fluvial deposition. Stratigraphic sections measured through the interval at various localities in the Jhelum Re-entrant are analyzed in terms of fluvial stratigraphy and interval thickness, or net sedimentation rate. The stratigraphy indicates a fluvial system of laterally migrating streams leaving behind fining upward sedimentary cycles of lateral and vertical accretion deposits. Fully developed sedimentary cycles display point bar sands (lateral accretion deposits) of the stream channel environment topped by mudstones (vertical accretion deposits) of the overbank (floodplain) environment. The detailed sequence of vertical accretion deposits in these cycles indicates that the floodplain environment consisted of a stream-proximal, sedimentation-dominant zone and a stream-distal, pedogenesis-dominant zone.Broad lateral variations in the rate of molasse sedimentation appear to be related to the large-scale syntaxial tectonics of the northwestern Himalaya. Sedimentation rate increases toward the apex of the re-entrant, indicating that the syntaxial structure controlled the focus of molasse sedimentation during the examined interval of Late Pliocene time. In addition, sedimentation may have been influenced by mild flexures within the molasse basin.

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Zusammenfassung Im Gebiet von Jhelum (nördliches Pakistan) reicht das Vortief der neogenen Siwalik-Molasse als Sporn weit in den Faltenbogen des nordwestlichen Himalaya. Die Verfasser untersuchten hier einen Abschnitt des Spätpliozän mit besonderem Hinblick auf laterale Wechsel der fluviatilen Ablagerungen und Sedimentationsraten. Die Obere Siwalik-Molasse enthält hier zwei Leithorizonte mit Tuff, wodurch die Altersgleichheit der fluviatilen Zwischenlagerungen sichergestellt wird. Die Schichtfolge dieser Zwischenlagerungen ist an mehreren Lokalitäten in bezug auf Sedimentationstypen und-raten analysiert worden. Die vorgefundenen Ablagerungszyklen deuten auf ein System von seitlich wandernden Flußläufen. Vollständige Zyklen zeigen Flußbettsedimente (meist Ufersandbänke) gefolgt von feinkörnigen Überflutungssedimenten. Die Feingliederung der Überflutungsfazies zeigt stromnahe Ablagerungszonen einerseits und pedogenetische Randzonen andererseits.Über das gesamte Untersuchungsgebiet ergibt sich eine klare Abhängigkeit zwischen Raten der Molasseaufschüttung und der Faltenbogentektonik des nordwestlichen Himalaya. Die Ablagerungsraten nehmen in Richtung des Bogenscheitels deutlich zu. Daraus wird geschlossen, daß während des untersuchten Zeitabschnittes die regionale Bogentektonik den Schwerpunkt der Molassesedimentation maßgeblich beeinflußt hat. Flache Flexuren innerhalb des Molassebeckens sind ebenfalls in diesen Zusammenhang zu stellen.

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Résumé Une avant-fosse de la molasse du néogène Siwalik (Himalayen), en éperon dans l'arc plissé du nord-ouest de l'Himalaya, dans la région du Jhelum, Pakistan, a été étudiée quant à ses variations latérales environnantes et son taux de sédimentation fluviale. Dans la section du Siwalik supérieur, deux horizons-repères de tuffs volcaniques délimitent une période isochronique du dépôt fluvial. Les séries stratigraphiques de cet intercalaire ont été analysées en divers points en fonction de la stratigraphie fluviale et de son épaisseur ou en fonction du taux de sédimentation. Les cycles de sédimentation indiquent un réseau fluvial à migration latérale avec dépôts latéraux et verticaux, de plus en plus fins vers le haut. Les cours semblent être en transition avec le type traditionnel de haute et basse sinuosité. On démontre que l'ensemble des dépôts verticaux sont différentiés selon une zone proximale où la sédimentation domine et une zone distale où la pédogenèse domine.De larges variations latérales dans le taux de sédimentation semblent dues à la tectonique globale de l'éperon associée à la syntexis du nord-ouest himalayen. Une tendance vers une augmentation du taux de sédimentation / subsidence en direction de l'axe de l'éperon délimite un lieu de sédimentation molassique pendant l'intervalle étudié. De plus, l'auteur suggère que la sédimentation du bassin de l'éperon ait été influencée par de légères flexures à la périphérie de la structure régionale.

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Mathematische Simulation ptygmatischer Strukturen

Zusammenfassung Die Entstehung der Schlingen in den südlichen Ötztaler Alpen (Ostalpen) wurde bisher überwiegend auf äußere Spannungsfelder zurückgeführt. Damit waren die Faltenstrukturen in diesem Gebiet durch Biege- und Biege-Scher-Faltung hinreichend erklärbar. Bei Berücksichtigung der hohen Teilbeweglichkeit des Gesteins während der Schlingenbildung muß ein anderer Faltungsmechanismus angenommen werden. Es wird versucht, die Faltenstrukturen als Ergebnis eines Fließvorgangs in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeitsverteilung zu erklären. Unter Benutzung eines vonHarburgh &Bonham-Carter entwickelten Programms und bei Vorgabe verschiedener Randbedingungen werden Strombilder simuliert und vom Plotter in Geschwindigkeits-Vektor-Darstellung ausgegeben. Die Ergebnisse werden im Gelände beobachteten Strukturen und im Experiment erzeugten Bildern gegenübergestellt. Die gute Übereinstimmung kann als Hinweis auf die Entstehung ptygmatischer Strukturen durch interne Geschwindigkeitsverteilung angesehen werden.

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Until now the formation of vortex structures in the southern Oetztal Alps (Eastern Alps) has been regarded as the result of external stresses, allowing adequately to explain the structures as flexural and passive folds. Taking into consideration the high ductility of rocks during vortex formation another mechanism of folding has to be assumed. The attempt is made to explain the structures as the result of flowage due to a velocity distribution. Using a programm written byHarburgh &Bonham-Carter arrays of stream lines are calculated for varying boundary conditions and plotted as velocity vectors. The output will be compared with structures observed in the field as well as with results of folding experiments. From the good agreement follows that ptygmatic folding may be due to an internal velocity distribution.

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Résumé La genèse des »Schlingen« dans la partie méridionale des Alpes de l'Oetztal (Alpes orientales) a été jusqu'à présent rapportée principalement à des contraintes extérieures. Les structures plissées ont été dès lors expliquées dans cette région comme plis de ploiement et plis semblables. Si on considère la grande plasticité des roches lors du plissement, on doit admettre un autre mécanisme de plissement. Les auteurs essaient d'expliquer les structures plissées comme le résultat d'un processus d'écoulement qui dépendrait de la répartition des vitesses. Utilisant un programme établi parHarburgh &Bonham-Carter et présentant diverses conditions marginales, ils obtiennent par simulation des figures d'écoulement figurées comme vitesses vectorielles. Ces résultats sont des structures observées sur le terrain; ils sont confrontés aux figures produites lors des essais expérimentaux. La bonne concordance indique qu'on peut envisager les structures ptygmatiques comme résultant de la répartition interne des vitesses.

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Ötz ( ) , , . , - . . . Harbburch' Bonham-Carter'o , , . . , , .

     

Considérations sur le volcanisme post-ophiolitique dans les Alpes occidentales

Résumé L'activité magmatique ophiolitique du géosynclinal alpin (diabases, gabbros, serpentines, etc.) a été suivie par une activité à caractère volcanique moins bien connue. En effet, les appareils correspondant à cette activité ont complètement disparu; nous devons nous contenter pour tous renseignements de l'étude des fragments de roches contenus dans des grauwackes tertiaires appartenant au Flysch (grès de Taveyanne, grès d'AItdorf pro parte, grès du Champsaur).La détermination de la nature originelle des laves est, en outre, rendue difficile par le fait, découvert récemment, que ces grauwackes ont subi un métamorphisme régional les plaçant dans le faciès à zéolites; on peut raisonnablement admettre qu'il s'agissait d'andésites basaltiques.L'áge des épanchements est encore indéterminé, il doit être compris entre le Crétacé supérieur et la fin de l'Eocène. L'hypothèse la plus plausible consiste à admettre que les volcans, aujourd'hui complètement érodés se trouvaient dans la partie la plus interne du domaine pennique. Toutefois au moment du dépôt des grès de Taveyanne, les coulées ne se trouvaient plus dans leur position initiale, elles avaient glissé vers l'avant-pays sous forme d'une nappe.Il est très probable que cette activité volcanique post-ophiolitique n'est pas restreinte au segment franco-suisse des Alpes occidentales mais que des formations analogues aux grès de Taveyanne se retrouvent ailleurs, notamment en Sicile et dans les Apennins.

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The magmatic activity which gave birth to the ophiolites (diabases, gabbros, serpentinites) of the alpine geosyncline was followed by subaerial volcanism. This volcanic activity is not well known as the volcanoes were completely destroyed by erosion. Our only source of information is to be found in fragments of volcanic rocks which are part of Tertiary Flysch graywackes (Taveyanne sandstones, part of the Altorf sandstones, Champsaur sandstones).The determination of the initial composition of the lavas is further complicated by metasomatic transformations; it has been recently shown that the Taveyanne graywackes were submitted to a light regional metamorphism corresponding to the zeolitic facies ofCoombs. However, it seems that these lavas were originally basaltic andesites.The age of this volcanism is not precisely known, it cannot be later than Upper Eocene as the time of deposition of the Taveyanne sandstones is Uppermost Eocene-Lower Oligocene; it is probably post-Cenomanian. It is likely that the volcanoes were located in the southern part of the Penninic zone; however at the time of deposition of the graywackes the volcanic flows had already left their initial location, gliding toward the Foreland as part of a Nappe.Very probably, remnants of this post-ophiolitic volcanism are not restricted to the French-Swiss segment of the Western Alps, but will be found elsewhere, particularly in the Apennine Mountains and in Sicily.

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Zusammenfassung Die magmatische Tätigkeit, die Ophiolithe (Diabase, Gabbros, Serpentinite) der alpinen Geosynklinale entstehen ließ, wurde von subärischem Vulkanismus abgelöst. Diese Vulkantätigkeit ist wenig bekannt, da die Vulkane durch Erosion völlig zerstört wurden. Unsere einzige Informationsquelle findet sich in vulkanischen Gesteinsfragmenten, die Bestandteile der Tertiär-Flysch-Grauwacken sind.Die Bestimmung der ursprünglichen Zusammensetzung der Laven wird weiter durch metasomatische Umwandlungen erschwert. Kürzlich wurde gezeigt, daß die Taveyanne-Grauwacken einem regionalen Metamorphismus ausgesetzt waren, welcher der zeolithischen Fazies von Coombs entspricht. Es scheint jedoch, daß diese Laven ursprünglich basaltische Andésite waren.Das Alter dieses Vulkanismus ist nicht genau bekannt; es kann aber nicht später sein als das Obere Eozän, da die Ablagerungszeit der Taveyanne-Sandsteine Oberstes Eozän—Unteres Oligozän ist. Wahrscheinlich lagen die Vulkane im südlichen Teil der penninischen Zone; zur Zeit der Ablagerung der Grauwacken waren die Vulkanite bereits in die Überschiebungsmassen mit einbezogen.Sehr wahrscheinlich sind die Überreste dieses nach-ophiolithischen Vulkanismus nicht auf den französisch-schweizerischen Abschnitt der Westalpen beschränkt, sondern werden sich auch andernorts speziell auf dem Apennin und in Sizilien finden lassen.

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, (, ) , . , . , . . , Taveyane ( Coombs'y), , . .

     

Multistage crystallization of tonalitic enclaves in granitoid rocks (Hercynian belt,Spain): implications for magma mixing

The crystallization sequence, nucleation density and crystal index (n = nucleation density/mode) of tonalitic enclaves from different granitoids of the Hercynian orogeny indicate that they are pieces of magma partially crystallized in the interior of synplutonic bodies of basic magma, which was injected into a silicic magma chamber. A rapid cooling stage can be identified from the high nucleation density and high n-values of minerals. A final stage of slow cooling, is identified by a low nucleation density and low n-values. At this stage a residual melt crystallized in thermal equilibrium to the cooling rate of the whole magma chamber. Thermal equilibrium and convection are necessary conditions for mixing. Enclaves can be interpreted as the remaining, non-disaggregated portions of an early injected mafic magma, which in turn underwent hybridization during injection. Their presence indicates the existence of magma mixing processes and the possibility that the host granitoid was a hybrid rock.

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Zusammenfassung Die Kristallisationsabfolge, Keimdichte und der Kristallindex (n = Keimdichte/Modus) von tonalitischen Einschlüssen verschiedener Granitoide des variszischen Orogens zeigen, daß sie Teile eines Magmas sind, das teilweise im Inneren von basischen synplutonischen Magmenkörpern auskristallisierte und in eine silikatische Magmenkammer injiziert wurde. Eine Zeit schnellen Abkühlens kann an Hand der hohen Keimdichte und der niedrigen n-Werte festgestellt werden. Zu diesem Zeitpunkt kristallisierte eine Restschmelze unter thermischen Gleichgewichtsbedingungen und der Abkühlungsgeschwindigkeit der ganzen Magmenkammer aus. Thermisches Gleichgewicht und Konvektion sind für das Mischen notwendig. Einschlüsse können als nichtzerfallene Reste eines früh injizierten mafischen Magmas angesehen werden, welches während der Injizierung eine Hybridisierung erfuhr. Ihre Gegenwart zeigen das Vorhandensein von Magmenmischungsvorgängen und die Möglichkeit, daß der Muttergranitoid ein Hybridgestein war, an.

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Resumen La secuencia de cristalización, densidad de nucleación e índice cristalino (n = densidad de nucleación/moda) de enclaves tonalíticos de diferentes granitoides hercínicos, indican que dichos enclaves representan fragmentas de magma parcialmente cristalizados en el interior de cuerpos simplutónicos de magma básico, que originalmente fue inyectado en una cámara magmática félsica. Se puede identificar una etapa de enfriamiento rápido a partir de los altos valores de n y alta densidad de nucleación de los minerales. Una etapa final de enfriamiento lento es detectada por una baja densidad de nucleación y bajos valores de n de determinados minerales. Un líquido residual cristalizó en esta etapa lenta en equilibrio térmico y a la misma tasa de enfriamiento que toda la cámara magmática en conjunto. Equilibrio térmico y convección son condiciones necesarias para que se produzca mezcla. Los enclaves pueden ser interpretados como porciones no hibridadas de magma que han sido homogéneamente distribuidos dentro del granitoide encajante. Su presencia indicaría la existencia de procesos de mezcla de magmas y la posibilidad de que el granitoide encajante sea una roca híbrida.

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, (n = /) , , , . . . . , , . , , , , .

     

Complex concentric granitoid intrusions in the coastal mobile belt,Espírito Santo,Brazil: The Santa Angélica Pluton — an example

The Brazilian Coastal Mobile Belt in southern Espírito Santo consists of Archean to Upper Proterozoic units which have been metamorphosed and deformed to a gneiss, migmatite and granulite-facies rock assemblage during Archean and Proterozoic tectono-thermal events.Several tectonic phases and an amphibolite-facies metamorphism are attributed to the Brasiliano-Event (680-450 Ma).Towards the end of the Brasiliano-Cycle diapirically ascending basic to intermediate and acid magmas intruded the lower crust, forming numerous concordant plutons.A model is presented for the Santa Angélica intrusion: A mantle derived basic magma, probably a fractionated alkali or transitional basalt, intruded the lower crust and induced anatectic melting and production of granitic melts. Intensive mechanical mixing of basic and granitic magma during ascent through buoyant and/or forced convection led to a wide variety of hybrid rocks. The structures suggest liquid-solid and liquid-liquid, or mushy-mushy interaction of the contrasting magmas. Different stages of mechanical mixing and homogenization are preserved, now representing »frozen-in« magma mixing features.

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Zusammenfassung Der Brasilianische Küstenfaltengürtel im südlichen Espírito Santo beinhaltet archaische bis oberproterozoische Einheiten, die durch tektono-thermale Ereignisse des Archaikums und Proterozoikums in hochdeformierte Gneise und Migmatite umgewandelt wurden.Dem Brasiliano-Ereignis (680–450 Ma) werden mehrere tektonische Phasen unter amphibolitfaziellen Metamorphosebedingungen zugeordnet.Gegen Ende des Brasiliano-Zyklus' erfolgte der diapirische Aufstieg basisch/intermediärer bis saurer Magmen in tiefere Krustenstockwerke unter Bildung konkordanter Plutone.Für den Santa Angélica Pluton wird ein Intrusionsmodell vorgestellt: Basisches Magma aus dem Mantel, das als Fraktionierungsprodukt eines Alkalioder Transitionalbasaltes angesehen wird, induziert anatektische Granitschmelzen in der Unterkruste. Intensive mechanische Durchmischung während des Aufstieges infolge »buoyant« und/oder »forced convection« führt zur Bildung eines weiten Spektrums von Hybridgesteinen. Die darin beobachteten Strukturen sind auf »Flüssig-Fest«- und »Flüssig-Flüssig«-Reaktionen zwischen den beiden verschiedenen Magmen zurückzuführen. Es sind die verschiedensten Stadien der mechanischen Durchmischung und Homogenisierung erhalten. Auf diese Weise ist die Magmenmischung heute in »eingefrorenem« Zustand erhalten.

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Resumen El cinturon orogénico costero brasilero en el sur del estado de Espírito Santo contiene unidades arcaicas hasta proterozoicas superiores, las cuales fueron transformados en gneises, migmatitas y rocas de la facies granulita y altamente deformadas por eventos téctono-termales del Arcaico y Proterozoico.Al Evento Brasiliano (680-450 Ma) se le atribuyen varias fases tectónicas bajo condiciones de metamorfismo de facies de anfibolita.Hacia el final del Ciclo Brasiliano se efectuó la ascensión diapírica de magmas básicos/intermedios a ácidos bajo la formación de varios plutones concordantes en profundos niveles de la corteza.Se presenta un modelo de intrusión para el plutón de Santa Angélica: Magma básico proveniente del manto induce magma granítico anatéctico en la corteza inferior. El magma básico es considerado un producto de cristallisación fraccionada de un basalto alcalino o transicional. La intensiva mezcla mecánica durante la ascensión a consecuencia de »buoyant« y/o »forced convection« condujo a la formación de rocas híbridas en su mas amplo espectro. Las estructuras observadas en estas rocas se deben a reacciones líquidosólido, líquido-líquido y »mushy-mushy« entre ambos magmas.Los mas diversos estadios de la mezcla mecánica y de la homogeneisación fueron conservados.Actualmente se encuentra el »magma-mixing« en un estadio de »congelamiento«.

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Espirito Santo , - . Brasiliano (680–450 Ma ) . - , , . Santa Angelica : , , ; «» (buoyant) / « » (forced convection) . « — » « — » , . « ».

     

Geosynclinal evolution of the Epi-Baykalian platform of Central Brazil

Evidences of geosynclinal polarity (orogenic and sedimentary) in foldbelts of Central Brazil led the authors to the recognition of seven tectonic isopic zones as parts of a wide geosynclinal system policyclically developed during a long Baykalian Cycle of 1,500-500 m. y. ago. Tectonic and stratigraphic evolutions are reinterpreted on the light of the new concepts.The orogenic polarity of contiguous miogeosynclinal and eugeosynclinal foldbelts provided the basis for enlarging the Brasiliane Cycle of short duration (850–550 m. y.) to a Brasiliane Cycle of 1,500-550 m.y. (= Baykalian Cycle). The Minas Cycle is viewed as a phase within a distinct platform-making process.

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Zusammenfassung Die PolaritÄt orogener und sedimentÄrer Erscheinungen in Geosynklinalen der Faltengürtel Zentralbrasiliens veranla\te die Autoren, sieben tektonische Zonen als Teile eines gro\rÄumigen geosynklinalen Systems, das wÄhrend eines langen Baykalischen Zyklusses vor 1500 bis 500 Millionen Jahren entstand, zu unterscheiden. Tektonische und stratigraphische Entwicklungen werden im Lichte dieser neuen Auffassung neu interpretiert.Die orogene PolaritÄt von aneinandergrenzenden miogeosynklinalen und eugeosynklinalen Faltengürteln lieferte die Grundlage für die Erweiterung des Brasilianischen Zyklusses von kurzer Dauer (850-550 Millionen Jahre) zu einem Brasilianischen Zyklus von 1500-500 Millionen Jahren (=Baykalischer Zyklus). Der Minas-Zyklus wird als eine Phase innerhalb eines Plattform bildenden Prozesses angesehen.

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Résumé Certaines évidences de polarité géosynclinale (orogéniques et sedimentaires) dans les régions plissées du Brésil Central ont conduit les auteurs a établir sept zones tectoniques rassemblées dans un seul système géosynclinal, qui s'est développé policycliquement au cours d'un Cycle Baykalien de 1500 à 500 millions d'années. Les évolutions stratigraphiques et tectoniques sont réinterprétées à la lumière de nouveaux concepts.La polarité orogénique du couple eugéosynclinal-miogéosynclinal de ces zones plissées a fourni des données suffisantes pour étendre les limites du Cycle Brésilien (= Baykalien) de 850–550 millions d'années à 1500–550 millions d'années: le Cycle Minas est devenu simplement une phase dans ce processus de formation de plateformes.

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7 , 1500-500 . . 850–500 1500-500 ( ). , .

     

Outline of the geology of the Cape Verde Archipelago

The Cape Verde Archipelago, totalling 4033km², lies some 460km WNW from Dakar, West Africa. Topography, relief and geomorphologic development enable the islands to be placed into two major groups, indicative of their respective ages.The islands are overwhelmingly of igneous constitution, with basic volcanics and pyroclastics comprising some 83% of the total area, and sedimentary rocks amounting to some 9%. Volcanics and plutonics are distinctly basic in character, the archipelago representing a soda-alkaline petrographic province, with a petrologic succession similar to that in other Atlantic islands.Rocks perhaps as old as the Mahn, most certainly Neocomian, are present in the island of Maio, and here are found the highest dips and greatest thicknesses of sedimentary rocks. Post-Aptian Cretaceous, Palaeogene and Neogene are only sporadically represented, and indeed it can be questioned wheter any sediments are of these ages.Fogo is an active volcano, last erupting in 1951. The 8 km diameter caldera, at an elevation of 1600 m with an interior cone rising to 2829 m, is thought to have resulted from subsidence of a large cylindrical block, the feeding magma chamber lying at a depth of some 8 km.The archipelago probably dates back some 180 m. y., with an older and younger volcanic episode, the latter probably of late Neogene times.

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Zusammenfassung Der Kapverden-Archipel, insgesamt 4033 km² umfassend, liegt ca. 460 km WNW von Dakar, Westafrika. Nach Topographie, Relief und geomorphologischer Entwicklung lassen sich die Inseln auf zwei größere Gruppen verteilen, die einen Hinweis auf ihr Alter geben.Die Insekt bestehen überwiegend aus Erstarrungsgesteinen. Aus basischen Ergußgesteinen und Tuffen sind gegen 83% der Gesamtfläche aufgebaut, während Sedimentgesteine etwa 9% bedecken. Erguß- und Tiefengesteine sind deutlich basischer Natur; die Inselgruppe bildet eine natron-alkalische petrographische Provinz mit einem Differentiationsverlauf ähnlich dem anderer atlantischer Vulkaninseln.Gesteine, vielleicht des Malms, sicher des Neokoms, finden sich auf der Insel Maio; sie zeigen das steilste Einfallen und die größten Mächtigkeiten unter den Sedimentgesteinen. Kreide jünger als Alb, Paläogen und Neogen sind nur sporadisch vertreten; die Existenz von Sedimenten dieses Alters kann vielleicht überhaupt in Zweifel gezogen werden.Fogo ist ein aktiver Vulkan; der letzte Ausbruch erfolgte 1951. Die in 1600 m Höhe gelegene Caldera mit 8 km Durchmesser, in der sich ein auf 2829 m ansteigender Innenkegel erhebt, wird auf das Einsinken eines großen zylindrischen Blocks zurückgeführt. Der Magmaherd dürfte in einer Tiefe von ca. 8 km liegen.Die Entstehung des Archipels begann wahrscheinlich vor etwa 180 Millionen Jahren. Seine Geschichte weist eine ältere und eine jüngere vulkanische Periode auf, die letztere wahrscheinlich spät-neogenen Alters.

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Résumé L'Archipel du Cap-Vert, qui se monte à 4033 km², se trouve à 460 km ONO de Dakar, l'Afrique Occidentale. La topographie, le relief et un développement géomorphologique nous permet à classer les îles en deux groupes principaux, indiquant leurs âges respectifs.Les îles sont composées principalement des roches ignées. Les roches volcaniques basiques et les roches pyroclastiques comprendent environ 83% de la superficie totale, tandis que les roches sédimentaires n'en causent qu'environ 9%. Les roches volcaniques et les roches plutoniques sont d'un caractère distinctivement basiques, l'archipel représentant une province pétrographique soude-alcaline, avec une suite pétrologique semblable à celle des autres îles atlantiques.Les roches, peut-être aussi vieilles que le Malm, mais certainement de l'âge Néocomien, sont présentes dans l'île de Maio, et ici se trouvent les plus hautes plongées et l'épaisseur maximum des roches sédimentaires. Le Crétacé post-Aptien, le Paléogène et le Néogène ne sont représentés que sporadiquement et même on n'est pas certain s'il y a des sédiments de ces âges.Fogo est un volcan actif, ayant fait sa dernière éruption en 1951. La caldéra, située à une hauteur de 1600 m, avec un diamètre de 8 km, et dans laquelle s'élève un cône intérieur d'une hauteur de 2829 m, est probablement le résultat de l'affaissement d'un grand bloc cylindrique, la chambre magmatique « fournissante » située à une profondeur de 8 km.La naissance de cet archipel remonte probablement à quelques 180 m. a. Son histoire montre une période volcanique ancienne et une période plus récente, celle-ci datant peut-être de l'époque néogène.

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Kapverden, 4033 ², 460 WNW Dakar, . , , . , . ., . 83% ; 9%. . - , . Maio. . , . .Fogo — ; 1951 . , 1600 8 , 2829 , . 8 . 180 . , , , - .

     

Variscan molasse in the Saar-Nahe Basin (W-Germany), Upper Carboniferous and Lower Permian

The Saar-Nahe Basin is a Permocarboniferous molasse basin within the Variscan orogenic chains. Surface access is possible in an area of 100×40 km just south of the Rheinisches Schiefergebirge. Below a thick Mesozoic cover the basin has a total extension of about 300×100 km. 4.1 km Upper Carboniferous and 1.6 km Lower Rotliegend grey fluviolacustrine deposits and additional 1.8 km Upper Rotliegend red alluvial deposits were accumulated.The depositional environments of the Upper Carboniferous to Lower Rotliegend beds, known from surface outcrops and 20 wells, are alluvial only along the northwestern margin of the basin, but braided and meandering fluvial, deltaic and lacustrine within the basin. Coal to a considerable amount only developed in the Westfalian.Paleocurrent data indicate a sediment transport from the northern Rhenohercynicum (Hunsrück) during the Westfalian. They delivered lithic arenites, which found a depocenter S of the Saar-Nahe Basin as it is exposed today. In the Stefanian a sediment transport from the southern Moldanubicum (Schwarzwald, Vosges and Massif Central) became active. The depocenter of the basin shifted to the NE and gradually approached the Rheinisches Schiefergebirge, disconnected from it by the South-Hunsrück Fault. During the late Lower Rotliegend the intense subsidence of the basin ceased. Simultaneously, arcosic arenites with an increasing total and K-feldspar content were provided (a tendency which even enhanced with the beginning of the Upper Rotliegend).A tectonic deformation at the end of the Westfalian induced uplift and gentle folding. After a peneplenization of its beds and a loss of strata of up to 1500 m in places, Stefanian and Lower Rotliegend were deposited discordantly above.At the beginning of the Upper Rotliegend, tectonic activities formed a central anticline together with magmatism (rhyolitic intrusives and explosives as well as melaphyr lavas) and a short-distanced style of alluvial sedimentation. In the post-Rotliegend further narrowing of the basin initiated a southward thrusting of the Saarbrücken Anticline on to the Buntsandstein; together with this the South-Hunsrück Fault became steeper and partly overturned.The stratigraphic section from Namurian to Lower Rotliegend was studied in detail; Upper Rotliegend may stand as an overview.

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Zusammenfassung Das Saar-Nahe-Becken ist ein permokarbones Molasse-Becken innerhalb der variskischen Gebirgszüge. Von übertage her ist es auf einer Fläche von 100×40 km unmittelbar südlich des Rheinischen Schiefergebirges zugänglich. Unter einer bedeutenden mesozoischen Überdeckung aber hat das Becken eine Ausdehnung von insgesamt 300×100 km. In diesem wurden 4,1 km mächtiges Oberkarbon und 1,6 km mächtiges Unterrotliegend in grauer fluviolakustriner Fazies und schließlich 1,8 km rotes alluviales Oberrotliegend abgesetzt.Die oberkarbonen bis unterrotliegenden Schichten zeigen nach Oberflächenaufschlüssen und 20 Bohrungen nur entlang des Hunsrücks in geringem Umfang alluvialen Sedimenteintrag. Im Becken dagegen ist das Sedimentationsmilieu verzweigt und mäandrierend fluviatil, deltaisch und lakustrin. Kohle wurde nur im Westfal in größerem Umfang gebildet.Messungen zur Paläoströmung weisen im Westfal einen Sedimenttransport aus dem nördlich gelegenen Rhenohercynicum (Rheinisches Schiefergebirge) nach. Dieses lieferte gesteinsbruchstückreiche Sande, die in einem Depozentrum südlich des heute übertage aufgeschlossenen Saar-Nahe-Beckens abgelagert wurden. Im Stefan erlangte ein Sedimenttransport aus dem Moldanubicum (Schwarzwald, Vogesen und Zentralmassiv) an Bedeutung. Das Depozentrum des Beckens wanderte nach NE und näherte sich allmählich dem Rheinischen Schiefergebirge, das seit jener Zeit von diesem durch die Hunsrück-Südrandstörung getrennt ist. Während des späten Unterrotliegend nahm die intensive Absenkung des Beckens allmählich ab. Gleichzeitig wurden feldspatreiche Sande mit zunehmendem Gesamt-und K-Feldspat-Gehalt geliefert (diese Tendenz wurde zu Beginn des Oberrotliegend eher noch verstärkt).Ende Westfal wurde das Becken nachweislich herausgehoben und sanft gefaltet. Nach einer Einebnung der Schichten, was stellenweise zu einem Schichtverlust von bis zu 1500 m führte, folgten diskordant darüber Stefan und Unterrotliegend.Mit Beginn des Oberrotliegend schufen erneute tektonische Bewegungen eine zentrale Aufwölbung. Dies war mit vulkanischer Aktivität (rhyolitische Intrusiva und Explosiva sowie Melaphyr-Laven) verbunden und hatte nun kleinräumigen alluvialen Sedimentationsstil in jetzt kleineren Teilbecken zur Folge. Später, nach dem Rotliegend, schuf die weitere Einengung des Saar-Nahe-Beckens eine südwärts gerichtete Aufschiebung des Saarbrücker Hauptsattels auf den Buntsandstein; hierbei wurde auch das Einfallen der Hunsrück-Südrandstörung steiler, teilweise sogar überkippt.Der stratigraphische Abschnitt vom Beginn des Namur bis Ende Unterrotliegend wurde im Detail untersucht; das Oberrotliegend ist als Übersicht dargestellt.

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Résumé Le bassin de Sarre-Nahe est un bassin molassique permocarbonifère inclus dans la chaîne orogénique varisque. Il affleure dans une aire de 100×40 Km située immédiatement au sud du Massif Schisteux Rhénan, et son extension totale sous la couverture mésozoïque est de 300×100 Km. L'accumulation comprend: 4,1 Km de Carbonifère supérieur, 1,6 Km de Rotliegende inférieur fluvio-lacustre, et 1,8 Km de Rotliegende supérieur alluvial rouge.Les couches d'âge carbonifère supérieur à Rotliegende inférieur, connues par les affleurements et par 20 sondages, ne montrent un caractère alluvial que dans un domaine restreint à la bordure nord-ouest du bassin, le long du Hunsrück. Dans le reste du bassin, le milieu de dépôt était fluviatile anastomosé, deltaïque et lacuste. Le charbon est présent en grande quantité, dans le Westphalien uniquement.L'examen des paléocourants indique un transport à partir de la zone rhéno-hercynienne (Hunsrück) pendant le Westphalien. Cet apport a fourni des arénites lithiques qui se sont accumulées dans une aire de sédimentation située au sud de la zone d'affleurement actuel du bassin de Sarre-Nahe. Au Stéphanien, l'apport significatif s'est effectué à partir de la zone moldanubienne, située au sud (Forêt Noire, Vosges et Massif Central). L'aire de dépôt s'est déplacée vers le nord-est en direction du Massif schisteux Rhénan, dont elle est séparée par la faille du Sud-Hunsrück. Vers la fin du Rotliegende inférieur, la forte subsidence du bassin a pris fin. Cet épisode est marqué par l'arrivée d'arénites comportant une teneur croissante en feldspath (tendance qui s'est renforcée au début du Rotliegende supérieur).A la fin du Westphalien, le bassin a été soulevé et légèrement plissé. Cette déformation a été suivie d'une pénéplanation, impliquant une érosion qui a pu enlever localement 1500 m de couches; le Stéphanien et le Rotliegende inférieur se sont ensuite déposés en dicordance.Au début du Rotliegende supérieur, de nouveaux mouvements tectoniques ont engendré un dôme central; ces mouvements se sont acompagnés de manifestations magmatiques (rhyolites intrusives et explosives, laves mélaphyriques) et d'une sédimentation de type alluvial proximal. Postérieurement au Rotliegende, un nouveau rétrécissement du bassin a provoqué le chevauchement vers le sud de l'anticlinal de Saarbrücken sur le grès bigarré; simultanément, la faille du Sud-Hunsrück s'est redressée et partiellement renversée.La série stratigraphique Namurien-Rotliegende inférieur a fait l'objet d'une étude détaillée et le Rotliegende supérieur d'un aperçu d'ensemble.

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Saar-Nahe - . 100 х 40 . , 300 х 100 . 4,1 ; 1,6 - , 1,8 . 20 , . , . . , / /. , . . , Saar-Nahe. / , , /. , . . , — . . , 1500 , . . : , ; . , Saar-Nahe, : , . , , ; .

     

Rift-Parallele Schildwellungen in Arabien und auf den Zirkum N-Atlantischen Tafeln

Zusammenfassung Sowohl in Arabien, ne-Afrika und auf den den Atlantik umgebenden kontinentalen Tafeln können große, epirogene Wellenwürfe ausgemacht werden. All diese Undulation-Systeme sind im Streichen parallel zu benachbarten Riftsystemen ausgerichtet, und ihre Wellenlänge nimmt mit Abstand vom Rifttrog zu. Die Untersuchungen am arabischen Beispiel zu den Zusammenhängen zwischen Bildung ozeanischer Kruste einerseits und deren tektonischen Auswirkungen auf kontinentale Tafeln, wie Magmatismus, Orogenese und besonders in intra-platten dynamischer Hinsicht andererseits, scheinen neue Gesichtspunkte zur Paläogeographie zu eröffnen, und zum Verstehen der Ursachen und Evolution der Schildwellungen beizutragen. Sie zeigen, daß die Schildwellungen nicht im vollen morphologischen Ausmaß mit Beginn des Rifting einsetzen, sondern die Schildbereiche allmählich von der Riftseite her durchdringen (± 40 m. a.) und etwa 80 m. a. zur Vollentwicklung brauchen. Rift-parallele Becken und Schwellen sind in Rift-Nähe am ältesten und werden mit Abstand von letzeren jünger. Über die paläogeographischen Entwicklungen kann ferner gezeigt werden, daß der Wellungs-Prozeß nicht kontinuierlich, sondern in Schüben verläuft.Blattverschiebungen im Rahmen diagonal angelegter Scherung sind eine konjugate Reaktion zur kompressionellen Wellung oder Faltung. Große und kleinere Störungen oder Störungssysteme dieser Kategorie sind im Bereich der Schildwellungen fast immer vorhanden. Schildwellung, die in dieser Arbeit absichtlich etwas überbetont wird, scheint auf alten, auf tiefe Stockwerke erodierten und stark konsilidierten Kratonen gegenüber Scherung zu überwiegen (z. B. Arabischer Schild), während Scherung und Bruchschollen-Tektonik im Sedimentmantel jüngerer, wenig tief erodierter und wohl möglich weniger konsolidierter, kratonisierter Areale ausgeprägter ist (z. B. Europäisches Schollenmosaik).Es wird abgeleitet, daß die Schildwellungen wie die Scherungstektonik von horizontalen, kompressioneilen Verspannungen ausgelöst werden und letztere mit der Bildung und Ausbreitung ozeanischer Kruste (Mantel-Diapirismus, Ocean-Floor Spreading) in ursächlichem Zusammenhang stehen. Die aus tektonischen Gründen vermutete kompressionelle Verspanung kontinentaler Tafeln und deren Symmetriebindung an das world rift system scheint sich nunmehr durch direkte Messungen zu bestätigen, jedenfalls passen sowohl seismo-tektonische Herdmechanismen-Analysen, wie in situ-Druckmessungen in Europa ausgezeichnet zum tektonischen Modell.Arabien wird als Modell-Beispiel für Schildwellungen im Rahmen geodynamischer Beanspruchungen angesehen.

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Large and gentle warping sets are recognizable in Arabia, ne-Africa and on the continents, which surround the n-Atlantic rifts (former Laurasia). All these undulation systems are aligned parallel to neighbouring rift-systems and their wavelength increases with the distance from the rifts. In Arabia studies of the geodynamic interrelations of generation of new oceanic crust, on the one side, and its structural effects on the shield area, like magmatism, orogeny and especially intra-plate dynamics, on the other side, seem to provide new aspects and a better understanding for the causes and evolution of these warping structures. These studies imply that warping sets are not developed to their full morphological extend with the beginning of continental rifting, they seem to penetrate the shield areas slowly (± 40 m. a.) and grow gradually (± 80 m. a.), i. e. they are oldest next to the oceanic rift troughs and become younger with distance from them. It also can be stated that rift-parallel basins and uplifts are developed sporadically during episodes of increased tectonic activity.Lateral movements along diagonally arranged shear zones are a conjugate reaction to compressional shield folding; major faults or fault systems of this category are usually recognizable in warped areas. Shield warping, which is purposely overemphasised in this article, seems to be predominant on old, deeply eroded and strongly consolidated cratons, while shearing and block-tilting seem to prevail on younger, less deeply eroded and consolidated, cratonised areas.Continental warping as well as shearing is thought to be due to horizontal, compressional stresses caused by the injection and spreading of mantle derived, new oceanic crust (mantle diapirism, ocean-floor spreading). The postulated, horizontally compressional stress environment on continental plates and its symmetry relation to spreading-ridges seem now confirmed by two independant means, i. e. fault-plane solutions and in situstress measurements, especially in Europe.Arabia is considered as the model-example for crustal-warping and its causal relations to geodynamic processes.

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Résumé En Arabie comme aussi dans le NE de l'Afrique et tout autour de l'Atlantique, les plaques continentales sont affectées d'ondulations épirogéniques. Celles-ci ont une direction parallèle à celle du rift voisin et leur longueur d'ondes croît avec la distance au rift. Les recherches en Arabie sur les rapports entre la formation de la croûte océanique et le dynamisme interne des plaques continentales ont favorisé de nouvelles idées sur la paléogéographie et contribué à la compréhension du principe de l'ondulation des boucliers: elles montrent que l'ondulation des plaques ne commence qu'avec une faible dimension morphologique et qu'elle pénètre le bouclier successivement du côté du rift (+ou –40 m.a.). Le développement final est atteint après 80 m.a. environ. Les bassins proches du rift sont donc les plus vieux, tandis qu à plus grande distance sont les plus jeunes. Le développement paléogéographique montre en outre que l'ondulation se produit de façon discontinue et plutôt sporadique. Le décrochement latéral dans le système du cisaillement diagonal est une réaction équivalente à l'ondulation compressive ou du plissement.Des failles plus ou moins grandes ou des familles de failles de ce type existent presque toujours en association avec les ondulations des boucliers. Cette ondulation des boucliers semble l'emporter sur le cisaillement dans des cratons bien consolidés et profondément érodés, tandis que le cisaillement et la tectonique de microplaques caractérisent les couches sédimentaires des socles (peut-être cratonisés) moins profondément érodés.Il faut donc admettre que l'ondulation des bouckliers aussi bien que la tectonique de cisaillement se développe à cause de la compression latérale. La compression est en rapport avec la genèse et le développement de la croûte océanique (ocean-floor spreading, diapirs du manteau). On peut constater que la compression des plaques (supposée par la tectonique) et leur rapport avec le world rifting system est confirmé par des mesures directes. En tout cas, les analyses sismotectoniques et les mesures de pression in situ sont bien conformes au modèle tectonique. L'Arabie est prise comme modèle pour l'ondulation des boucliers et ses rapports avec la contrainte géodynamique.

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, - , , . . ë , ., , , , , , , . , , (= 40 ) 80 , , . , , . , , . . , , , , (.: ), , , , (.: ). , , , ( , ). ; , - , in situ . , - .

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Prof. R.Brinkmann zum 83. Geburtstag gewidmet

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Kurzfassung zu Vorträgen gehalten am 19. und 20. 2. 1968 auf der 58. Jahresversammlung der Geologischen Vereinigung in Göttingen und am 27.2. 1975 auf der 65. Jahresversammlung in Karlsruhe.