History of development of late Cenozoic volcanism in the Central Caucasus

Violent volcanism developed in the central part of the Caucasus during the last stage of the Alpine orogenic cycle. Three main epochs of volcanic development are here established: the first -late Miocene-early Pliocene; the second-late Pliocene; the third — Quaternary. These epochs of volcanic activity can be subdivided into a series of phases and subphases. The total volume of volcanic products is in the order of 2000 km³. The acidic volcanic rocks are mostly rhyolitic ignimbrites and have a volume larger than 800–820 km³.

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Zusammenfassung Im Zentralteil des Großen Kaukasus tritt im Spätstadium des alpinen orogenen Zyklus ein starker Vulkanismus auf. Drei Hauptzeiten der vulkanischen Entwicklung werden verzeichnet: zunächst im späten Miozän bis frühen Pliozän; zweitens im späten Pliozän; drittens im Quartär. Die Zeiten der Vulkantätigkeit können in Phasen und Subphasen unterteilt werden. Das Gesamtvolumen der Vulkanprodukte beträgta etwa 2000 km³, wobei saure Gesteine, vorwiegend rhyolithische Ignimbrite, nicht weniger als 800–820 km³ umfassen.

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Résumé Dans la partie centrale du Grand Caucase, au stade postérieur du cycle orogénique se manifeste un volcanisme très fort. On distingue trois époques principales d'activité volcanique: 1re - miocène postérieur-pliocène antérieur;2me -pliocene postérieur; 3 me - quaternaire. Les époques de l'activité volcanique sont subdivisées en phases et sous-phases. Le volume commun des produits volcaniques est environ 2000 km³; les roches acides généralement sont les brêches de nuées ardents à liparite, dont le volume est non moins 800–820 km³.

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. 3 : ; , — . . 2000 ³; , . ., .

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday     

»Late Jurassic« petroleum geology of the Dutch Central North Sea Graben

The Callovian to Ryazanian (late Middle Jurassic to earliest Cretaceous; here referred to as »Late Jurassic«) sediments of the Dutch Central North Sea Graben, comprising the Central Graben and Scruff Groups, form several potential reservoirs. Source rocks are present within both these groups and the Carboniferous and Late Triassic-Early Jurassic.The structural development of the area is illustrated by a number of cross-sections. A structural subdivision has been made into platform, intermediate platform, outer graben, and inner graben. The complex history of rifting, wrench-faulting, halokinesis, and structural inversion strongly influenced the palaeogeography and ensuing sandstone developments. A few selected burial-history plots are presented as examples of the relationship between the structural subdivision and the hydrocarbon potential of the area.

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Zusammenfassung Die Sedimente des Callov bis zum Ryazan (oberer Mitteljura bis unterste Kreide, hier als »Oberjura« bezeichnet) des zentralen niederländischen Nordsee-Grabens, der den Zentralgraben und die Scruff-Gruppe umfaßt, stellen mehrere potentielle Erdölspeichergesteine dar. In jeder dieser beiden Gruppen sowie im Karbon und von der Obertrias bis zur Unterkreide existieren Speichergesteine.Die strukturelle Entwicklung des Gebietes wird anhand mehrere Profile veranschaulicht. Außerdem schien eine Untergliederuntg in Plattform, Zwischenplattform, äußerer sowie innerer Graben sinnvoll. Die komplexe Entwicklungsgeschichte, die durch Riftingphasen, Wrench-Tektonik, Halokinese und Strukturinversion bestimmt wurde, hat die Paläogeographie und die resultierende Sandsteinbildung intensiv beeinflußt. Eine Anzahl ausgewählter Darstellungen der Geschichte der Sedimentüberlagerung dienen als Beispiele für den Zusammenhang zwischen den strukturell bestimmten Untergruppen und dem Kohlenwasserstoffpotential des Untersuchungsgebietes.

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Résumé Dans le secteur néerlandais du Graben Central de la Mer du Nord, plusieurs réservoirs potentiels sont constitués par les sédiments calloviens à ryazaniens (ensemble allant du sommet du Jurassique moyen au Crétacé inférieur et désigné ici par «Late Jurassic»). Ces sédiments comprennent le groupe du Graben central et le groupe de Scruff. Des rochesmères existent dans chacun de ces deux groupes ainsi que dans le Carbonifère et dans la série Trias terminal-Eojurassique.La constitution structurale de cette région est illustrée par une série de coupes. On distingue, au point de vue structural: une plate-forme, une plate-forme intermédiaire, un graben externe et un graben interne. L'histoire géologique complexe, avec ses processus de rifting, de décrochement, d'halokinèse et d'inversion structurale, s'est répercutèe de manière significative sur la paléogéographie et, par voie de conséquence, sur l'extension des faciès arénacés. Quelques reconstitutions de l'histoire sédimentaire sont présentées à titre d'exemple de manière à illustrer la relation entre les unités structurales et le potentiel en hydrocarbure de la région.

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, Scruff, -. Callov Ryazan/ ; « »/. - / . . , , . , , . , .

     

Beitrag zur Kenntnis des K/Rb-Verhältnisses In Magmatischen Gesteinen

Zusammenfassung Die röntgenfluoreszenzanalytische Bestimmung von Kalium und Rubidium in 210 basaltoiden und granitoiden Gesteinen der Böhmischen Masse (Waldviertel), der Ost- und Westalpen und Dinariden zeigt, daß im Anschluß an neuere Arbeiten der Durchschnittswert an K/Rb für Basalte vermutlich höher, in Graniten tiefer anzusetzen ist, als allgemein angenommen wird.In der Abfolge von Effusiv- und Intrusivgesteinen ist in mehreren Fällen eine Abhängigkeit des K/Rb-Wertes von der zeitlichen Abfolge (z. B. varistische Granite des Waldviertels, oststeirisches Vulkangebiet) festzustellen, bei der der K/Rb-Wert von basischeren zu sauren Gliedern abnimmt.Oberflächennahe Intrusionen und autometasomatisch veränderte Granitoide zeigen besonders niedrige Werte, die in ein eigenes Konzentrationsfeld fallen. Konkordante Granitoide haben K/Rb-Werte > 150, diskordante < 150.

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Summary X-ray fluorescence analyses of potassium and rubidium of 210 basaltic and granitic rocks of the Bohemian Mass (Waldviertel), of the Eastern and Western Alps, and Dinarides show higher average values of K/Rb-ratios for basalts, lower ones for granites, than generally supposed.The sequency of volcanic and plutonic rocks is controlled by the K/Rb-values, as shown in some cases (such as Hercynian granites of the Waldviertel, Tertiary volcanic rocks of the Alpes etc.). The K/Rb-ratio increases from basic to acid members.Intrusions near the surface and autometasomatically changed granitic rocks show particularly low values, which fall into a special field of concentration. Concordant granites tend to K/Rb-values > 150, discordant ones to < 150.

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Résumé L'analyse par fluorescence X du potassium et du rubidium dans des roches basaltiques et granitiques du Massif Bohêmien (Waldviertel), des Alpes de l'Est et des Dinarides montre que la valeur moyenne de K/Rb est plus grande pour les basaltes que pour les granites, comme prévu normalement.A la suite de l'étude des roches effusives et intrusives on a pu constater dans plusieurs cas une dependance de la valeur K/Rb par la suite temporaire (p. e. les granites varisques du Waldviertel, les roches volcaniques tertiaires des Alpes), par laquelle le rapport K/Rb diminue des valeurs basiques à acides.Les intrusions près de la surface et les granitoïdes changés par autométasomatose présentent des valeurs particulièrement basses.Les granites concordants un rapport K/Rb > 150, les discordants < 150.

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, , . , K/Rb , , .

     

Trace elements in the Singhbhum granite,India

A study of the trace elements in the Singhbhum granite from its northern borders (Saraikela) and the central mass (Chaibasa) reveals that there are differences not only in the limit of concentration but also in their behaviour. It is found that while correlating with the petrographic and also the major elements behaviour, the trace elements always do not mark an increase or decrease during the various stages of the evolution of the Singhbhum granite. The behaviour of the trace-elements as revealed from the previous studies relating to both igneous and metamorphic rocks, is significant in working out the physico-chemical factors involved in the genesis of rocks. In the magmatic rocks, the trace elements obviously follow a trend and go in accordance withGoldschmidt's principles of camouflage, capture and admission. In the present study such uniformities are not found. The present study reveals firstly, the different nature of chemical gradients formed by these elements during different geological environments; secondly, the mutual relationships and the ratio of certain traceelements in the different associations, indicating the original heterogeneity of these rocks and their formation under different geological as well as physico-chemical conditions. It has been concluded (Roonwal, 1968) that the rocks studied here as representing parts of Singhbhum granite do not form one granite series as referred to byRead. In fact they represent rocks formed from material having originally different lithological composition.The trace elements determined for the present study are Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb and Zr. Among these Ga, Y, In and Sc do not show the normal behaviour viz., Ga should be more in granites but is found to be more in the basic representatives. Y is also more in the basic parts than in the granites. The present granites are very poor in In. Similarly whilst the granites should not normally be rich in Sc, in the present case the distribution of Sc in basic representatives as well as the true granitic parts is more or less uniform. The behaviour of Cu limits the application ofGoldschmidt's rule to magmatic rocks. The behaviour of other elements is normal. Pb shows an antipathic relationship with K⁺ and Ca⁺² and indicates that it has not changed the position due to granitization. An inverse relationship between Zr⁺⁴ and Si⁺⁴ is observed which indicates the formation of zircon and has been in conformity with mineralogy of the rocks.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung der Spurenelemente in Gesteinen aus den nördlichen Randgebieten (Saraikela) und der zentralen Masse (Chaibasa) des Singhbhum-Granites zeigte, daß Unterschiede nicht nur hinsichtlich der Konzentrationsgrenzen, sondern auch im Verhalten der Spurenelemente bestehen. Bei einer Korrelation des petrographischen Verhaltens mit dem der Hauptelemente wurde festgestellt, daß die Spurenelemente im allgemeinen keine Zu- oder Abnahme während der verschiedenen Evolutionsstadien aufweisen. Das Verhalten der Spurenelemente, ersichtlich aus früheren Untersuchungen von Intrusiv- und metamorphen Gesteinen, ist bedeutsam für die Feststellung der physiko-chemischen Faktoren, welche bei der Genese der Gesteine mitwirkten. In magmatischen Gesteinen folgen die Spurenelemente offensichtlich dem Trend vonGoldschmidts Regel der Camouflage, capture and admission. Bei der vorliegenden Untersuchung wurde eine solche Übereinstimmung nicht festgestellt. Die Untersuchung enthüllt erstens eine durch diese Elemente während verschiedener geologischer Umweltverhältnisse hervorgerufene verschiedene Natur der chemischen Gradienten und ließ zweitens ein gegenseitiges Verhältnis und das Verhältnis gewisser Spurenelemente in verschiedenen Gesteinsgesellschaften erkennen, was auf die ursprüngliche Heterogenität dieser Gesteine und deren Bildung unter verschiedenen geologischen sowie physiko-chemischen Bedingungen hinweist. Es wurde daraus geschlossen (Roonwal, 1968), daß die untersuchten Gesteine, welche den typischen Singhbhum-Granit repräsentieren sollen, nicht nachRead eine einzige Granitserie bilden, sondern daß sie Gesteine darstellen, welche ursprünglich aus Material verschiedener lithologischer Zusammensetzung stammen.Für diese Untersuchung wurden die folgenden Spurenelemente bestimmt: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb, Zr. Von diesen zeigen Ga, In und Sc nicht das normale Verhalten, da Ga eigentlich in größeren Mengen in Graniten auftreten sollte, was jedoch im vorliegenden Falle für die basischen Gesteinsvertreter zutrifft. Ebenfalls ist Y zahlreicher in den letzteren Vertretern vorhanden. Die vorliegenden Granite sind sehr arm an In, während sie andererseits normalerweise auch nicht reich an Sc sein sollten. Hier ist die Verteilung von Sc in den basischen Vertretern sowie auch in den wirklichen Granitanteilen mehr oder weniger gleichmäßig. Das Verhalten von Cu schränkt die Anwendung vonGoldchmidts Regel in bezug auf magmatische Gesteine ein. Das Verhalten anderer Elemente ist normal; Pb zeigt eine antipathische Beziehung zu K⁺¹ und Ca⁺², was darauf hinweist, daß es als Folge der Granitisation seine Position nicht geändert hat. Es wurde ein umgekehrtes Verhältnis zwischen Zr⁺⁴ und Sr⁺⁴ beobachtet, was auch die Bildung von Zirkon beweist und was durchaus der Mineralogie dieser Gesteine entspricht.

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Résumé L'étude des éléments mineurs (traces) des roches de la région septentrionale aux environs de Saraikela et des massifs centraux de Chaibasa révèle une différence, non seulement dans le mode de concentration des éléments, mais également dans leurs caractères. Il apparaît, d'après la corrélation des études pétrographiques et les éléments principaux (major), que les éléments mineurs n'ont subit aucune augmentation ou diminution pendant les différentes phases de l'évolution.Le comportement des éléments mineurs, selon des études antérieurs de roches éruptives et de roches métamorphiques, est significatif dans la détermination des facteurs physico-chimiques qui contribuèrent à la génèse de ces gisements. Quant aux roches d'origine magmatique, les éléments mineurs suivent apparemment la tendance au principe deGoldschmidt « camouflage, envahissement et admission ». Mais l'étude actuelle n'a pas permis d'établir une telle conformité.L'étude de ces éléments révèle: premièrement, les différents caractères d'ordre chimique pendant les époques géologiques; deuxièmement les relations mutuelles et les rapports de certains éléments mineurs dans différentes associations; ceci indique l'hétérogénéité primordiale de ces roches et leur formation sous diverses conditions d'ordre géologique et physico-chimique.En conclusion (Roonwal, 1968), les roches étudiées figurant le granite-type de Singhbhum, ne forment pas la moindre série de granite — comme le ditRead — mais constituent des roches engendrées par les matériaux de différentes compositions lithologiques.De par ces études, il a été déterminé les éléments suivants: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb et Zr. Parmi ces éléments, Ga, In et Sc ne se rencontrent pas de façon normale puisque Ga devrait en réalité être plus répandu dans les roches granitiques ce qui pourtant s'avère dans le cas du substitut basique. De même, y se trouve en plus grande quantité dans les derniers substituts. Les granites de la région sont pauvres en In et riches en Sc — bien que le contraire soit attendu en ce qui concerne le Sc. Ici, la distribution de Sc, aussi bien dans les substituts basiques que dans les roches granitiques est plus ou moins régulière. Le comportement du Cu suit l'application de la loi deGoldschmidt sur les roches magnétiques; celui des autres éléments est normal; le plomb montre de l'antipathie pour les ions K⁺ et Ca⁺², ceci indique qu'il n'a pas changé sa position par suite de la granitisation du magma. On observe une relation inverse entre Zr⁺⁴ et Sr⁺⁴, relation indiquant la formation de zircon en concordance avec la minéralogie de ces roches.

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Sakaikela Chaibasa Singhbum , , . , , , . , , - , . : Camoflage, capture and admission. . , , -, , , , - , , , - . (Roonwal, 1968), , Singhbum, Read'a , , , . : V, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Pb, Zr. Ga, In Sc. , Ga , . . In, , . , , . . — . Pb K Ca, , Pb . Zr⁴⁺ Sr⁴⁺, , .

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For a preliminary account, seeRoonwal (1968). The details of petrology and the major elements are being published elsewhere.     

The structural evolution of the Paleozoic of the Pyrenees

Five deformationphases occurring on a regional scale have been found in the Paleozoic sequence of the Pyrenees. The first phase was responsible for the development of large concentric folds in the southern and northern borders of the axial zone. The second or main phase has lead to the differentiation in suprastructure and infrastructure. Folds have E-W axes and are accompanied by cleavage or schistosity. The next phase has N-S axes and its occurrence is restricted to the infrastructure. The third cleavage phase is a conjugate system with vertical NW and NE striking axial planes of folds. Like the N-S phase it indicates E-W compression. The fourth cleavage phase has again an E-W direction like the main phase. The intrusion of the granites can be related to this structural history. A final phase consists of tilting and fanning of the cleavage of the suprastructure, accompanied by the formation of knickzones.

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Zusammenfassung Im Paläozoikum der Pyrenäen konnten fünf verschiedene Deformationsphasen über große Gebiete hinweg festgestellt werden. Die erste hat im Süden und Norden der Axialzone sehr große N-S bis NE-SW gerichtete Biegefalten verursacht. Die zweite, aber erste Schieferurigsphase ist in dem epizonalen Schiefergebirge oder Oberbau und in dem meso- bis katazonalen Unterbau verschiedenartig entwickelt. In beiden Fällen streichen jedoch die Faltenachsen E-W, und es liegt eine N-S-Einengung vor. Die folgende Phase ist auf die metamorphen Gebiete beschränkt und wird von N-S gerichteten Falten mit flacher Schieferung begleitet. Die dritte Schieferungsphase besteht aus zwei gleichzeitigen Scherfaltensystemen in NW- und NE-Richtung. Sie weist wie die vorhergehende Phase auf eine Einengung in E-W-Richtung hin. Die vierte Phase hat E-W gerichtete Falten mit Schieferung hervorgerufen und ist wie die Hauptphase eine N-S-Zusarnmenstauung. Die Intrusion der Granite kann in diese tektonische Entwicklung eingeordnet werden. Während einer späten Phase sind die Schieferungsflächen zu einem großen Fächer verstellt worden. Das Auftreten von Knickzonen ist mit diesem Auseinanderfallen der Schieferung verbunden.

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Résumé Dans le Paléozoique des Pyrénées cinq phases de déformation peuvent être reconnues. La première phase a formé des plis concentriques sans schistosité et se trouve près de la bordure nord et sud de la zone axiale. Les quatre phases suivantes sont accompagnées d'une schistosité. La phase principale a causé une différentiation entre supra- et infrastructure, tous les deux avec des plis E-W. La deuxième phase synschisteuse ne se trouve que dans l'infra-structure et est caractérisée par des plis N-S. Une phase suivante consiste d'une système conjugée de plis avec direction des plans axiaux des plis NW et NE. La dernière phase a produit des plis E-W. L'intrusion des granites peut être datée dans cet histoire tectonique. Une phase tardive a causé la formation d'un gros structure en éventail des plans de clivage du suprastructure.

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A Precambrian core sample from the Altiplano/Bolivia

Drilling in the Bolivian Altiplano discovered the Precambrian basement at 2.744 m of depth, Paleozoic strata lacking. The core is composed of hornblende meta-granite (hornblende granoblastite), in the upper part of biotite meta-granite (biotite granoblastite). Radiometric dating provides evidence for a Grenvillian magmatic or anatectic rock formation (1.050±100 my) and a later metamorphic event of 530±30 my in age.

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Zusammenfassung In einem Bohraufschluß vom Altiplano in Bolivien wurde in 2.744 m Teufe unter tertiärer und kretazischer Bedeckung das präkambrische Basement angetroffen. Der präkambrische Bohrkern besteht teils aus Hornblende-Meta-Granit (Hornblende-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis), teils aus Biotit-Meta-Granit (Biotit-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis). Nach Rb-Sr Datierung dürfte das Bildungsalter etwa 1.050±100 my betragen, eine Aufheizungsperiode um 530±30 my ist nach K-Ar Analyse zu vermuten.

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Résumé Lors d'un forage dans l'Altiplano bolivien le substratum précambrien a été rencontré à une profondeur de 2.744 m. La couverture sédimentaire comprend des couches tertiaires et crétaciques. La carotte précambrienne se compose d'un micro-granite gneissique de l'assemblage hornblende — feldspath potassique — quartz — plagioclase et d'un microgranite gneissique de biotite — feldspath potassique — quartz — plagioclase. L'âge de constitution de la roche est d'après l'analyse Rb-Sr de 1.050 ± 100 my. L'analyse K-Ar laisse supposer une transformation métamorphique de 530 ± 30 my.

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- , 2744 . — ( - -- —, - (- -- -). - 1050 ± 100 , , - , 530 ± 30 .

     

The late Palaeozoic Gondwana glaciation

The glacial deposits of Gondwana are today spread over one whole hemisphere. On the re-assembled Gondwana continents they still occupy an area exceeding that of the Pleistocene glaciation. The onset of the glaciation in the different areas has not yet been dated satisfactorily. The earliest lower and middle Carboniferous glacial beds occur in the Andean belt and in eastern Australia, where high mountains may have existed at that time. During Stephanian-Sakmarian time, when the pole wandered over Antarctica, large ice sheets reached sealevel in all the major depositories. Palaeotopographical reconstructions allow the conclusion that some of the ice centres were supported by uplands which reached altitudes of up to 1,500 m above sealevel. Depending on their palaeotopographical positions the glacigenic sediments exhibit the full facies range to be expected between glaciated uplands and glaciomarine environments. There are indications that ice may have flowed from Africa into the Paraná Basin, and from Antarctica into the Great Karoo-Basin and into Australia. At least 12 advances and retreats have been recognized in the Paraná Basin. Closer to the ice centres the record is less complete. The retreats were probably more of an interstadial than an interglacial nature. There is some evidence that the final deglaciation proceeded in stages from South America over Africa to Antarctica. The ice centres were fed by moist air from the Pacific Ocean and the Tethys.

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Zusammenfassung Die glazialen Ablagerungen von Gondwana sind heute über eine ganze Hemisphäre verteilt. Auch auf dem rekonstruierten Gondwana nehmen sie noch ein Gebiet ein, welches das der pleistozänen Vereisung übertrifft. Die frühesten, unter- und mittelkarbonen Vereisungsspuren finden sich im Anden-Gürtel und im Tasman-Belt in Ostaustralien, wo zu dieser Zeit hohe Gebirgsketten existiert haben können. Während des Stephan und Sakmar, als der Pol sich auf der Antarktis befand, erreichten große Inlandeis-Decken den Seespiegel in allen größeren Ablagerungsbecken. Paläotopographische Rekonstruktionen erlauben die Schlußfolgerung, daß einige der Eiszentren sich auf Hochländern mit Höhen von bis zu 1500 m befanden. Die glazialen Sedimente zeigen, abhängig von ihrer paläotopographischen Position, alle zu erwartenden Faziestypen. Es gibt Hinweise, daß Eis von Afrika in das Paraná-Becken und von Antarktika in das Große Karoo-Becken und nach Australien geflossen sein könnte, Wenigstens 12 Vorstöße und Rückzüge sind im Paraná-Becken erkannt worden. In der Nähe der Eiszentren ist die Zahl geringer. Die Rückzüge hatten wahrscheinlich mehr die Natur von Interstadialen als von Interglazialen. Es gibt Hinweise, daß das finale Abschmelzen im unteren Perm in mehreren Phasen von Südamerika über Afrika nach Antarktika fortgeschritten sein könnte. Die Eiszentren wurden durch feuchte Luftmassen vom Pazifischen Ozean und der Tethys genährt.

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Résumé Les dépôts glaciaires de Gondwana sont répartis actuellement sur une hémisphère entière. Même sur le Gondwana reconstitué, ils occupent encore une surface qui dépasse celle de la glaciation pleistocène. Les traces de glaciation les plus précoces, èo- et mésocarbonifères se trouvent dans la ceinture andine et dans la ceinture tasmanienne d'Australie orientale, où des chaînes de montagnes élevées ont pu exister à cette époque. Pendant le Stéphanien et le Sakmarien, lorsque le pôle s'est trouvé dans l'Antarctique, de grandes nappes continentales de glace ont atteint le niveau de la mer dans tous les grands bassins sédimentaires. Des reconstitutions paléotopographiques permettent de conclure que quelques-uns des centres de glaciation se trouvaient dans des zones de montagnes ayant des altitudes atteignant 1500 m. Les sédiments glaciaires montrent, en fonction de leur position paléotopographique, tous les types de faciès que l'on peut attendre. D'après certaines indications, la glace aurait pu couler d'Afrique dans le bassin du Paraná et de l'Antarctique dans le grand bassin du Karoo et vers l'Australie. Au moins douze avancées et retraits ont été reconnus dans le bassins du Paraná. A proximité des centres de glaciation leur nombre est moindre. Les retraits avaient sans doute un caractère plus interstadiaire qu'interglaciaire. Certaines indications permettent de penser que la fusion finale pouvrait avoir progressé, au cours du Permien inférieur, d'Amérique du Sud vers l'Afrique puis vers l'Antarctique, en plusieurs phases. Les centres de glaciation ont été nourris par des masses d'air humides venant de l'Ocean Pacifique et de la Téthys.

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. , . , , . , , . , 1,500 . , , . , Parana', — Karoo . Parana' , , 12 . . , -, , . , . , .

     

On the ascent and emplacement of granitoid magma bodies dynamic-thermal numerical models

The intrusion of granitoid magmas is understood as a lower and mid crustal process. Field observations and laboratory experiments give strong reason that most granitoid plutons are formed by diapiric ascent and emplacement of large magma bodies.On this basis, the ascent and emplacement of granitoid magmas is modelled by two-dimensional finite element calculations. The physical concept for this process provides convective transport of matter and heat, an isolated finite source region, variable source temperatures as well as variable density and viscosity contrasts.The model calculations show that the structural development of the model intrusion bodies is highly dependent on the physical properties of the magma and its surroundings. The most important among them are density and viscosity. Due to the different initial conditions, stocks of several plutons in the case of high viscosity contrast or flat magma sources as well as nappe-shaped intrusion structures as a result of low viscosity contrast can be understood by the intrusive mode of emplacement. The enlargement of the negative density contrast leads to an increase of the rate of ascent, so that more advanced intrusion structures are developed.

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Zusammenfassung Die Intrusion granitoider Magmen ist ein Prozeß der unteren und mittleren Kruste. Feldbefunde und Laboruntersuchungen geben Hinweise darauf, daß die meisten granitoiden Plutone durch diapirischen Aufstieg und Platznahme ausgedehnter Magmenkörper entstehen.Auf dieser Grundlage werden der Aufstieg und die Platznahme granitoider Magmen mit Hilfe von zweidimensionalen Finite Elemente Rechnungen modelliert. Das physikalische Konzept beinhaltet den konvektiven Transport von Masse und Energie, eine isolierte finite Quellregion, veränderliche Quelltemperaturen sowie einen variablen Dichte- und Viskositätskontrast.Die Modellrechnungen zeigen, daß die strukturelle Entwicklung der Modellmagmenkörper in hohem Maße von den physikalischen Parametern des Magmas und seiner Umgebung, vor allem Dichte und Viskosität, abhängt. Gemäß den unterschiedlichen Anfangsbedingungen können sowohl einige stockförmige Plutone im Falle eines hohen Viskositätskontrastes oder flacher Magmaquellen als auch deckenförmige Intrusionsstrukturen als Folge eines geringen Viskositätskontrastes mit Hilfe des intrusiven Einlagerungskonzeptes verstanden werden. Die Erhöhung des negativen Dichtekontrastes führt zu einer Erhöhung der Aufstiegsrate, so daß fortgeschrittenere Platznahmestrukturen erreicht werden können.

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Résumé L'intrusion des magmas granitoïdes est un processus qui intéresse la croûte inférieure et moyenne. Les observations de terrain et les expériences en laboratoire fournissent des arguments très sérieux en faveur de la formation des plutons par montée diapirique et mise en place de corps magmatiques de grandes dimensions.Sur base de cette conception, la montée et la mise en place de magmas granitoïdes a fait l'objet d'une modélisation par éléments finis à deux dimensions. Un tel modèle fait appel à un transport convectif de matière et de chaleur, à une région-source isolée de dimension finie, à une source de température variable ainsi qu' à divers contrastes de densité et de viscosité.Les calculs montrent que le développement structural des corps intrusifs ainsi modélisés dépend essentiellement des propriétés physiques du magma et de son encaissant, en particulier de la densité et de la viscosité. Etant données diverses conditions initiales, la modélisation rend compte de plusieurs types de culots plutoniques dans le cas de contrastes de viscosité élevés ou de sources de magma d'extension horizontale, ainsi que d'intrusions en forme de nappe dans le cas de faibles contrastes de viscosité. L'accroissement des contrastes de viscosité négatifs contribue à augmenter la vitesse d'ascension, ce qui permet le développement de structures d'intrusion plus évoluées.

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Notation a thermal expansion coefficient - C_p specific heat capacity - Di dissipation number (model specific) - g gravity acceleration - dynamic viscosity - h heigth of model - thermal diffusivity - Q heat flow - Ra Rayleigh number - R(v) differential operator - p density - t time - T absolute temperature - v velocity - V volume - w vertical component of velocity - x horizontal coordinate - stream function - z vertical coordinate     

Archaean and Lower Proterozoic units in Central Brazil

The following main units have been recognized as Archaean basement rocks in central Brazil: a) High-grade granite-gneiss terrain composed predominantly by granodioritic and tonalitic gneisses; these rocks are cut by amphibolite dykes and present several nucleii locally surrounded by an array of Archaean greenstone belts, b) Greenstone belts presenting basal komatiitic ultramafic-mafic lavas with abundant spinifex textures, followed by basalts and chemical sediments such as cherts, limestones and graphitic pelites, that are often interbedded with acid and intermediate volcanics; metamorphism is within greenschist facies. Granulite mobile belt, including the granulitized mafic-ultramafic complexes of Barro Alto, Niquelândia and Brava. The Lower Proterozoic is represented by: a) metasedimentary sequences overlying the granite-greenstone terrains, with several tin bearing granite intrusions. b) Gabbro-anorthosite layered plutons and their associated mafic volcanics which are followed by acid and intermediate volcanics and ocean floor sediments. c) Mafic-ultramafic layered intrusions in the granulite terrain.

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Zusammenfassung Im zentralen Brasilien wurden folgende Haupteinheiten als Archaischer Sockel erkannt: a) hochmetamorphes Granit-Gneis-Gebiet mit vorwiegend granodioritischen und tonalitischen Gneisen; diese Gesteine werden von amphibolitischen Gängen durchschlagen. Sie bilden einzelne Kerne, die von Zonen Archaischer Grünsteingürtel umgeben werden. b) Grünsteingürtel, die basale komatiitische ultramafitische bis mafischen Laven representieren mit häufig auftretenden Spinifex-Gefügen. Diesen folgen Basalte und chemische Sedimente wie Kieselschiefer, Kalke und graphitische Pelite, in die häufig saure und intermediäre Vulkanite eingeschaltet sind. Die Metamorphose liegt in der Grünschiefer-Fazies. c) Mobiler Granulit-Gürtel, der die granulitisierten mafisch-ultramafischen Komplexe von Barro Alto, Niquelândia und Cana Brava einschließt.Das untere Proterozoikum wird durch folgende Einheiten vertreten: a) Metasedimentfolgen, die die Granit-Grünstein-Serien überlagern und die einige zinnführende GranitIntrusionen aufweisen. b) Lagige Gabbro-Anorthosit-Plutone mit dazugehörenden mafischen Vulkaniten, die von sauren und intermediären Vulkaniten und ozeanischen Sedimenten gefolgt werden. c) Mafisch-ultramafische Intrusionen innerhalb des Granulit-Gebietes.

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Resumo As seguintes unidades geológicas principais foram reconhecidas no embasamento da região central do Brasil: a) Terrenos granito-gnáissicos constituídos dominantemente por gnaisses de composição granodiorítica e tonalítica cortados por diques de anfibolito e mostrando vários núcleos graníticos localmente envolvidos por seqüências vulcano-sedimentares do tipo greenstone belt. b) Cinturões arqueanos de rochas verdes apresentando na base lavas komatiíticas com abundantes texturas tipo spinifex, seguidas de basaltos almofadados e de sedimentos químicos tais como chert, calcário e pelitos grafitosos, frequentemente intercalados com vulcânicas intermediárias e ácidas; o metamorfismo é de facies xisto verde. c) Cinturão móvel granulítico incluindo os complexos granulitizados de Barro Alto, Niquelândia e Cana Brava. Proterozóico Inferior é representado por: a) Seqüências sedimentares sobrepostas aos terrenos granito-greenstone, localmente intrudidas por granitos estaniferos; b) Plutões gabro-anortosíticos acamadados; c) Intrusões máfico-ultramáficas alojadas nos terrenos granulíticos.-- : ) - ; , , ) , . , , , , , . ; ) , - Barro Alto, Niguelandia Brava. : ) , - , , ; ) -- , ; ) - .

     

Plio-pleistocene volcanism in the Andean Cordillera of Central Chile (33∘ – 40∘ S. L.)

Recent field studies in the Andean Cordillera of Central Chile (33–40 S. L.) have shown a widespread distribution around the Chile-Argentina border of pliopleistocene volcanic and pyroclastic flow (5-1 m. y. K/Ar). The older ages are found in Rio Blanco (Santiago) area and the younger in the Cola de Zorro area. They cover horizontal to sub-horizontally, with strong unconformity their meso-cenozoic basement.In the Rio Blanco area the most silicic rocks are dactic and rhyolitic ignimbrites and lava flows. They are similar to the Rhyolitic Formation (Zeil andPichler, 1967) of northern Chile.South of 36 S. L. most of the rocks are calcalkaline basalts and andesites except for the samples from the Pino Hachado area, which plot nearRittman's alkaline field. Chemical inhomogenety of the plio-pleistocene volcanic rocks is thus present in the Andes of Central Chile.

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Zusammenfassung Neue Arbeiten über die Geologie der Cordillera de los Andes im zentralen Abschnitt Chiles (33–40 S) haben eine enorme Verbreitung von plio/pleistozänen Vulkaniten (5-1 m. a.) vor allem in der Grenzregion mit Argentinien ergeben. Die höheren Alter fand man im Gebiet von Rio Blanco (Santiago) und die jüngsten im Gebiet von Cola de Zorro.Die Vulkanite bedecken mit einer horizontalen bis subhorizontalen Verbreitung und mit einer scharfen Diskordanz alle Gesteinsserien des Mesozoikums und Känozoikums.Im Gebiet von Rio Blanco handelt es sich um Ignimbrite rhyolitischer und dacitischer Zusammensetzung. Die kieselsäurereichsten Proben sind ähnlich den Gesteinen der Rhyolit-Formation vonZeil &Pichler (1967) in Nordchile.Südlich von 36 S hat die Mehrheit der Proben eine andesitische und basaltische Zusammensetzung. Es sind kalkalkaline Gesteine mit Ausnahme der Proben von Pino Hachado, die einen starken alkalinen Trend nach dem Diagramm vonRittmann haben. Auf diese Weise ergibt sich eine chemische Inhomogenität bei den plio/pleistozänen Vulkaniten von Zentralchile.

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Resumen Los más recientes trabajos de geología de campo en la Cordillera de los Andes de Chile Central (33–40 L. S.) han evidenciado enormes extensiones de rocas volcánicas pliopleistocénicas (5-1 m. a.) sobre todo en el área limítrofe con Argentina. Las mayores edades fueron encontradas en el area de Rio Blanco (Santiago) y las más jóvenes en el area de Cola de Zorro.Las rocas volcánicas plio-pleistocénicas cubren con disposición horizontal a subhorizontal y con fuerte discordancia a todas las rocas subyacentes del Meso y Cenozoico.En el area de Río Blanco las rocas son ignimbritas de composición riolítica a dacítica y corresponden a las muestras más silícicas similar a rocas de la Formación Riolítica del norte de Chile deZeil yPichler (1967).Al sur del paralelo 36 S la mayoría de las muestras son de composición andesítica y basáltica de naturaleza calcoalcalina excepto las muestras de Pino Hachado que presentan fuerte afînidad alcalina según el diagrama deRittmann. De esta manera se muestra que existe inhomogeneidad química en las rocas volcánicas plios-pleistocénicas de Chile Central.

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Cordillera de los Andes (33°–40° S) , . - (), --. , , . - . 36° . - , . . . , - .

     

Deformation of pebbles in relation to associated structures in parts of Singhbhum Shear Zone,Eastern India

The Singhbhum Shear Zone separates the rocks of a highly metamorphosed northern group from an unmetamorphosed southern group. It had been recognised by earlier workers as a thrust zone in which the thrust movements were achieved by slip along a pre-existing schistosity. Deformed conglomerates crop out in discontinuous bands along the Shear Zone. Strain determinations from these conglomerates have been made to ascertain the strain pattern within the Shear Zone. None of the existing methods of determining strain from stretched pebbles can be applied to these conglomerates. An approximate value for shortening perpendicular to the schistosity can however be obtained from cross-cutting buckled veins. Detailed study of various small-scale structures clearly indicates that the principal structures of this region cannot be explained simply by a slipping on the schistosity.

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Zusammenfassung Die Singhbhum-Scherzone trennt die Gesteine der stark metamorphen nördlichen Gruppe von denjenigen einer nicht metamorphen südlichen Gruppe. Nach früheren Autoren ist es eine Überschiebungszone, worin die Überschiebungsbewegungen durch das Gleiten entlang einer älteren Schieferung zustande kamen. Deformierte Trümmergesteine treten in ununterbrochenen Bändern entlang der Scherzone auf. Man hat Deformationsbestimmungen von diesen Trümmergesteinen gemacht, um das Deformationsbild in der Scherzone zu erklären. Eine ausführliche Untersuchung der verschiedenen kleinmaßstäblichen Strukturen zeigt deutlich, daß die Hauptstrukturen dieser Gegend nicht einfach durch das Gleiten auf der Schieferung erklärt werden können.

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Résumé La zone de cisaillement de Singhbhum sépare les roches très métamorphiques au nord, de celles d'un groupe non-métamorphique au sud. Elle avait été reconnue lors de recherches précédentes comme étant la base de charriages suivant laquelle la poussée se serait faite par glissement le long d'une schistosité pré-existante. Des conglomérats déformés affleurent par bandes discontinues le long de cette zone. Grâce à ces conglomérats, des estimations sur la déformation ont été faites pour définir le style de déformation dans la zone de glissement. Une étude détaillée de différentes structures à petite échelle indique clairement qu'on ne peut pas expliquer les principales structures de cette région uniquement par un glissement sur la schistosité.

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Geological setting of the Tverrfjell copper/zinc deposit,Central Norway

The volcanogenic exhalative Tverrfjell deposit occurs in a sequence of predominantely mafic submarine meta-volcanics, interlayered with geosynclinal pelitic sediments, turbidites and volcanic breccias, belonging to the Early Cambrian to Early Arenigian Støren Group. Two major deformational phases and low to medium grade metamorphic conditions are recognized in the study area. Basalts are mainly tholeiitic but alkaline types occur as well. Extensive fractionation produced highly evolved basalts and even andesites. Basalt compositions are comparable to Type II-ocean floor basalt. The copper/zinc ores of the Tverrfjell deposit are strictly confined to an andesitic extrusive body. An extensive magma chamber is postulated to explain magma fractionation, and as a heat source that generated the exhalative Tverrfjell ore body. It is suggested that the deposit was formed at an intraplate volcanic center or back-arc spreading center.

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Zusammenfassung Die vulkanogen-exhalativ gebildete Tverrfjell-Lagerstätte befindet sich innerhalb einer Abfolge überwiegend mafischer, submariner Metavulkamte, die mit geosynklinalen pelitischen Sedimenten, Turbiditen und vulkanischen Brekkzien wechsellagern. Diese Gesteine gehören zur Støren-Gruppe, die vom Unterkambrium bis zum frühen Arenig reicht. Zwei Hauptdeformationsphasen in Verbindung mit niedrig bis mittelgradiger Metamorphose können im Arbeitsgebiet nachgewiesen werden. Die Basalte sind zumeist tholeiitisch, jedoch treten auch alkalibasaltische Typen auf. Durch starke Fraktionierung sind hoch entwikkelte Basaltmagmen und sogar Andesite entstanden. Die Basalte können mit Typ II-Ozeanbodenbasalten verglichen werden. Die Kupfer/Zinkerze der Tverrfjell-Lagerstätte sind strikt an einen andesitischen Extrusivkörper gebunden. Eine ausgedehnte Magmenkammer wird postuliert, in welcher die Magmenfraktionierung stattfand, und die als Wärmequelle für die Bildung des Tverrfjellerzkörpers angesehen wird. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse wird angenommen, daß die Lagerstätte in einem Intraplatten-Vulkanzentrum oder in einem Back-arc spreading centre gebildet wurde.

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Résumé Le gisement volcanogénétique exhalatif du Tverrfjell se trouve au sein d'une série de métavolcanites sous-marines, surtout basiques, qui alternent avec des pélites géosynclinales, des turbidites et des brèches volcaniques. Ces roches appartiennent au groupe de Støren qui s'étend du Cambrien inférieur jusqu'à l'éo-Arénigien. Dans cette région, deux phases déformatives majeures ont été reconnues, liées à un métamorphisme de degré faible à moyen.La plupart des basaltes sont de type tholéiitique, mais il existe aussi des basaltes alcalins. Un fractionnement poussé a engendré magmas basaltiques très évolués et même des andésites. Les compositions des basaltes sont comparables à celles du «basalte océanique de type II». La minéralisation en Cu-Zn de Tverrfjell est liée strictement à une masse extrusive andésitique. Pour expliquer le fractionnement magmatique, on admet l'existence d'une de chaleur lors de la formation du gisement de Tverrfjell. Ce gisement a dû se former soit dans un centre volcanique intraplaque, soit dans une zone d'expansion d'arrière-arc.

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- Tvenfjell . . , , . Støren, . , . , . , . . . , , Tverrfjell'e. , .

     

Grundwasservorkommen Mitteleuropas — Grundlagen und Möglichkeiten ihrer Erschließung und Bewirtschaftung

Zusammenfassung Bei einer pauschalen Betrachtung ist das Grundwasserdargebot der Bundesrepublik Deutschland eine durch die Durchlässigkeit der Gesteine und die Grundwasserneubildung begrenzte Größe. In Verbindung mit Uferfiltratgewinnung und künstlicher Grundwasseranreicherung kann auch der künftige Bedarf an qualitativ hochwertigem Grundwasser gedeckt werden. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch aus dem Auseinanderfallen von Bedarfs- und Gewinnungsschwerpunkten, aus der Notwendigkeit, bisher wenig genutzte, schwierig zu erschließende Grundwasservorkommen in Festgesteinen zu erschließen, aus dem qualitativen und quantitativen Grundwasserschutz und aus der Konkurrenzsituation der Grundwassernutzung mit der Nutzung anderer Rohstoffe. Die Geowissenschaftler sind aufgerufen, zur Lösung dieser Probleme in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den Ingenieuren, Wasserchemikern und anderen Wasserfachleuten durch ihre speziellen Kenntnisse und Arbeitsmethoden beizutragen.

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In a general survey the groundwater supply of the Federal Republic of Germany is a quantity defined by rock permeability and groundwater recharge. Taking into account bank filtered river water and artificial groundwater recharge the future demand of high quality groundwater will be available. Difficulties arise from areal distances between centres of demand and of supply, from the necessity to explore groundwater in hard rocks which have been rarely used up to this time due to its difficult exploration, from the quantitative and qualitative groundwater protection and from competition of groundwater use with the exploitation of other natural resources. Geoscientists are challenged to contribute to the solution of these problems in interdisciplinary cooperation together with engineers, water chemists and other water experts by using their special knowledges and scientific techniques.

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Résumé D'après une estimation globale, la disponibilité en eau souterraine de la République Fédérale Allemande représente une quantité limité par la perméabilité des roches et par la réalimentation en eau de la nappe. En tenant compte de l'apport à la nappe aquifère par suite de l'infiltration d'eau de rivière et de son enrichessement artificiel, la demande future en eau souterraine de haute qualité peut être couverte. Les difficultés qui se produiront, vont être provoquées par les distancees entre les points de consommation et les points d'alimentation, par l'exploration difficile des eaux souterraines en roches fissurées, et karstifiées, par la protection quantitative et qualitative des eaux souterraines et par la compétition entre l'usage des eaux souterraines et l'exploitation des autres ressources naturelles. Les chercheurs sont appelés, pour resoudre ces problèmes dans un cadre interdisciplinaire, à collaborer avec les ingénieurs, les chimistes et autres éxperts en eaux, chacun avec leurs connaissances spéciales et leurs méthodes de travail.

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Storm surge versus turbidite origin of the Coniacian to Santonian sediments in the eastern part of the Bohemian Cretaceous Basin

A flyschoid facies occurs in the Bezno Formation (Coniacian up to Santonian) of the eastern marginal part of the Bohemian Cretaceous Basin. According toJerzykiewicz (1970, 1971) this facies is of deep water, turbidite origin. He based his interpretation on the study of sedimentary structures. New palaeogeographic reconstruction of lithofacies relations, investigation of deep drillings and detailed sedimentological analysis, however, allowed new results concerning the sedimentary environments and depositional mechanism of this facies. According to the new model presented here, this flyschoid facies was deposited in a shallow marine environment. Clayey sedimentation was the natural response to normal environmental conditions, whereas sandstone intercalations reflect anomalous conditions during heavy storms. During these events, sands were transported basinwards up to distances of 25 km, with normal bottom currents, as well as turbidity currents, acted as transporting mechanisms. This flyschoid facies corresponds to other examples of clayey sequences with sandy storm layers.

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Zusammenfassung Die Bezno Schichtenfolge (Coniac bis Santon) enthält im östlichen Randteil des Böhmischen Kreidebeckens sogenannte flyschoide Fazies. NachJerzykiewicz (1970, 1971) entstand sie im tiefen Wasser wie echte Turbidite. Die paläogeographische Rekonstruktion von Faziesbeziehungen, ausführliche Bearbeitung der Schichtenfolge in Bohrungen, und vollständige Beckenanalyse ermöglichten eine Neudeutung von Transportmechanismen und Ablagerungsmilieu. Es werden Beweise für Flachwassersedimentation erbracht. Das Sedimentationsgebiet entsprach einem Bereich der Tonablagerung, der von Zeit zu Zeit während anomaler Bedingungen — seltenen, sehr schweren Sturmfluten durch Sandzufuhr gestört wurde. Während dieser Sturmfluten wurde Sand ins Becken geschüttet bis zu einer Entfernung von 25 km von der Küste. Die Funktion von Traktionströmen wird diskutiert im Verhältnis zum Einfluß von Trübeströmen. Die beschriebene flyschoide Fazies entspricht Schichtfolgen mit sandigen Sturmflutlagen.

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Résumé Dans la partie marginale du Bassin Crétacée de Bohême, la formation de Bezno (Coniacien à Santonien) est caractérisée par le développement du faciès flyschoide. Ce faciès a été étudié parJerzykiewicz (1970, 1971), qui a proposé son origine dans un bassin profond, sous l'activité de courants de turbidité. L'étude détaillée de la succession des couches dans les forages profonds, de nouvelles données sédimentologiques ainsi que la reconstruction paléogéographique ont amené l'auteur à établir un nouveau modèle de mécanisme de transport dans les milieux de sédimentation. Selon ce modèle le faciès flyschoid se déposerait dans la mer épicontinentale peu profonde. Les argiles marquent les conditions normales de ce milieu sédimentaire; les grès reflètent des conditions hydrodynamiques anomales au cours de tempêtes rares et très fortes. Durant ces tempêtes les sables côtiers ont été redéposés dans des fonds plus profonds jusqu' à une distance de 25 km. La fonction des courants de traction est discutée en rapport avec l'influence des courants de turbidité entant qu' agents de transport. Le faciès étudié est comparable avec les séquences des argiles à intercalations de grès.

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( ) . . . (jerzykiewicz 1970, 1971), . , , , . 25 . . .

     

Die wachsende Bedeutung der Ingenieurgeologie im Zeitalter der Umweltzerstörung

Zusammenfassung Die Entwicklung der Technik führt zu immer größeren Bauprojekten im Bereich des Talsperrenbaus, Verkehrswegebaus, Untertagebaus, Bergbaus und Grundbaus. Diese großen Bauprojekte stellen in vielfacher Hinsicht eine erhebliche Belastung der Natur sowie eine Beeinträchtigung ihres Gleichgewichts dar und rufen teilweise unvorhergesehene Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund hervor. Die technische Entwicklung überrollte die Natur so stürmisch, daß ihre ökologischen Folgen weder von den Wissenschaftlern noch von den Praktikern erkannt und bedacht wurden. Die Aufgaben, die sich in diesem Rahmen dem Ingenieurgeologen stellen, bestehen nicht nur in der möglichst genauen Erfassung der geologischen Parameter zur Gewährleistung der Sicherheit des Bauwerks, wirtschaftlich vertretbarer Baukosten unter optimaler Berücksichtigung geologischer Gegebenheiten, sondern sie haben auch die Vorhersage der Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund sowie von Störungen des oft erstaunlich labilen Gleichgewichts von Geo-, Bio- und Atmosphäre einzubeziehen. Dabei spielen oft rezente geologische Vorgänge eine bisher in der Ingenieurgeologie viel zu wenig gewürdigte Rolle. Die Notwendigkeit, die Ingenieurgeologie schon bei der allerersten Planung, beim Entwurf und der Bauwerksüberwachung mitbestimmen zu lassen, wird an einzelnen Projekten erläutert.

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Summary Technical development leads to dams, roads, tunnels, mines and foundations of always larger dimensions. Various aspects of these projects represent a serious encumbrance of nature and an impairment of her equilibrium and can cause unforeseen interactions between structure and the earth. Development has taken place so quickly, that the ecological consequences have not been recognised or considered in many cases — neither by the scientists nor by the practitioners. The tasks, confronting the engineering geologists in this regard, consist not only in an exact investigation of the geological parameters to guarantee the safety of the construction project and to achieve project costs by taking into consideration the geological conditions, but must encompass the recognition of the interactions of construction and the earth as well as the disturbance of the often astonishingly fragile equilibrium of the geo-, bio- and atmosphere. Specifically recent geological processes are often not accounted for, despite their possibly disadvantageous effects. The necessity, that the engineering geologist contributes in all project stages from the first planning, to the design upto the surveillance of the construction, is stressed by giving examples.

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Résumé Le développement technique a conduit à des projets de construction toujour plus grands dans le domain des barrages, des routes, des tunnels, des mines et des fondations. Ces grands projets représentent sous beaucoup d'aspects une immense contreinte pour l'environnement naturel, un préjudice pour son équilibre et conduisent parfois à une interaction imprévue entre la construction et le sol. Le développement fut si rapide que les conséquences écologiques ne furent pas reconnues et prises en compte, ni par la science ni par la pratique. Les taches, qui se présentent au géologue ingénieur sur le terrain, comprennent non seulement l'investigation exacte des paramètres géologiques dans le but d'assurer la securité de la construction pour des frais raisonnables tout en prenant en compte d'une façon optimale les conditions géologiques, mais aussi la prévision de ces interactions entre l'ouvrage et le sol, ainsi que les perturbations de l'équilibre de l'environnement géologique, biologique et atmosphérique, équilibre qui est souvent éxtrêmement fragile.Les phénomènes géologiques récents ne sont que très peu considérés dans ces études. La necessité de la participation du géologue ingénieur dès le début des études pendant la conception et la surveillance de l'ouvrage est illustrée à l'aide de projets particuliers.

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The collision tectonics of the southern Greek Neotethys

Continental collision in the Aegean area has produced a collage of micro-continental blocks, which were accreted to the active margin of Eurasia in Early Tertiary times. Studies undertaken in the Argolis Peninsula of southern Greece, located at the southern end of the Pelagonian continental terrane, confirm that this block was rifted from Gondwana in Mid Triassic times. By Mid Jurassic times at the latest, actively spreading oceanic basins had opened in both the Pindos and Vardar Zones on either side of this block. Identification of Late Cretaceous oceanic basalts within an accretionary complex in the eastern Argolis Peninsula extends the history of the Neotethys beyond Late Jurassic ophiolite emplacement, previously believed to be the result of continental collision. The Cretaceous ocean basins were relict Jurassic features, as no rifting event is known which can account for their formation following ophiolite obduction. After a phase of Late Cretaceous oceanic spreading in the eastern Vardar oceanic basin, Early Tertiary collision occurred as a result of northeast-dipping subduction along the eastern margins of both Pindos and Vardar branches of the Neotethys. Two distinct nappe emplacement vectors are identified in the Argolis Peninsula. After accounting for Neotectonic rotations these are interpreted to reflect SW-directed orthogonal collision in the west and NW-directed emplacement in the east, resulting from tranpressional collision along the southern end of the Pelagonian block.

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Zusammenfassung Durch Kontinentkollision ist in der Ägäis eine Vielzahl von Mikrokontinenten entstanden, die im frühen Tertiär an den aktiven Kontinentalrand Eurasiens angeschweißt wurden. Untersuchungen auf der Halbinsel Argolis, Süd-Griechenland, ehemals am Südende des Pelagonia-Terranes gelegen, zeigen, daß dieser Block in der Mittleren Trias von Gondwana getrennt wurde. Spätestens im Mittel-Jura hatten sich beiderseits des Blockes, im Pindos und Vardargebiet Ozeanbecken mit aktiven Spreadingzongen gebildet. In einem Akkretionsgebiet auf der östlichen Argolis konnten spätkretazische ozeanische Basalte gefunden werden. Die Entwicklungsgeschichte der Neotethys kann dadurch bis nach der spätjurassischen Ophiolithbildung ausgedehnt werden, die früher als das Ergebnis einer Kontinentkollision angesehen wurde.Bei den kretazischen Ozeanbecken muß es sich um Relikte aus der Jurazeit handeln, da nach der Ophiolithobduktion keine Riftereignisse mehr bekannt sind, die zu ihrer Bildung geführt haben könnten.Nach einer Spreadingphase im östlichen Vardarbecken in der späten Kreide, begann im frühen Tertiär die NE-abtauchende Subduktion der Neotethys an den Osträndern der Pindos- und Vardarbecken.Auf Argolis finden sich zwei verschiedene Eingleitrichtungen der Decken. Wenn man die neotektonische Rotation in Betracht zieht, handelt es sich dabei um eine ursprünglich SW-gerichtete orthogonale Kollision im W der Halbinsel und ein NW-gerichtetes Eingleiten im E als Ergebnis transpressionaler Kollision entlang des S-Randes des Pelagonischen Blockes.

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Résumé Dans la région égéenne, la collision continentale a engendré des blocs micro-continentaux qui ont été accrétionnés à la marge active de l'Eurasie au Tertiaire inférieur. Des études menées dans la presqu'île d'Argolide (Grèce méridionale), située à l'extrémité sud du terrane de Pélagonie, montrent que ce bloc a été détaché du Gondwana au Trias moyen. Au Jurassique moyen au plus tard, des bassins océaniques en expansion active s'étaient ouverts de chaque côté de ce bloc, dans les zones du Pinde et du Vardar. Des basaltes océaniques tardi-crétacés ont été identifiés au sein d'un complexe d'accrétionnement en Argolide orientale; cette découverte permet d'étendre l'histoire de la Néotéthys au-delà de la mise en place des ophiolites tardi-jurassiques considérées jusqu'ici comme témoins de la collision continentale.Les bassins océaniques crétacés doivent être des reliques des structures jurassiques, car depuis l'obduction des ophiolites on ne connaît plus aucun rifting qui aurait pu provoquer leur formation. A une phase d'extension d'âge crétacé supérieur dans le bassin océanique du Vardar oriental a succédé la collision au Tertiaire inférieur, résultat d'une subduction descendant vers le NE le long de la bordure est des deux bassins du Pinde et du Vardar.En Argolide en peut identifier deux directions de mise en place des nappes. Après déduction des rotations dues à la néotectonique, ces directions peuvent s'interpréter comme le reflet d'une collision orthogonale vers le SW peuvent s'interpréter comme le reflet d'une collision orthogonale vers le SW dans l'ouest de la presqu'île et d'une mise en place vers le NW dans sa partie est, résultant d'une collision avec transpression le long du bord sud du bloc pélagonien.

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Modellversuche zur Hangtektonik

Zusammenfassung Das Verformungsverhalten von Felshängen wird einmal durch die geologische Entwicklungsgeschichte, zum anderen durch die zum Zeitpunkt der Beobachtung herrschenden Randbedingungen (Höhe, Neigung des Hanges, eingeprägte Kräfte) und Gebirgseigenschaften bestimmt. Diese Gebirgseigenschaften sind einerseits von den Gesteinseigenschaften (Verformbarkeit und Festigkeit) und andererseits von der Klüftung abhängig.Mit Hilfe zweidimensionaler großmaßstäblicher Modelle, die in einer ersten Serie aus starren Kluftkörpern (Strukturmodelle) und in einer zweiten Serie aus äquivalentem Modellmaterial aufgebaut waren, wird der Versuch unternommen, die innere Kinematik eines ganzen Hangquerschnittes zu studieren. Während im ersten Fall der Einfluß des Trennflächengefüges allein untersucht werden kann, überlagern sich im zweiten Fall Material- und Gefügeparameter.Anhand der Strukturmodelle wird eine Einteilung in verschiedene typische Verformungsverhalten von Hängen in Abhängigkeit von der Kluftstellung und vom Kluftreibungswinkel vorgenommen.Der besonders interessante Fall eines Kluftkörperverbandes mit bergeinwärtsfallender Bankung — hier überlagern sich Rotations- und Translationsbewegungen — wird in seinem gesamten Verformungsablauf beschrieben und nach charakteristischen Verformungsstadien unterteilt. Dabei wird die Entwicklung der Verformungen vom Hakenwerfen der Böschungsfront bis zu einem tiefgreifenden Talzuschub mit der Ausbildung ausgeprägter Schwächezonen erfaßt.Die an den Versuchen durchgeführten Beobachtungen gestatten eine bessere Bewertung des Trennflächeneinflusses auf das Verformungsverhalten von Felsmassen mit regelmäßigem Gefügemuster (H-Typ) und geben Hinweise zur besseren Abschätzung des Verformungsablaufes im Inneren eines Hanges sowie der zu erwartenden Form des Böschungsbruchkörpers.

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The deformation behaviour of rock slopes is influenced by the geological history, by the boundary conditions (height, inclination of the slope, additional forces) acting at the time of observation and the material properties of the rock mass. The properties depend on the rock parameters (deformability and strength) and on the joint patterns.With two-dimensional large scale models which consisted of rigid blocks in the first series of tests (structural models) and of equivalent model material in a second one, it was tried to study the kinematics of a whole slope section.In the first of those cases joint fabric is the only parameter to be investigated while in the second, series of test material and structural parameters have to be considered simultaneously. The structural models allow a classification into different types of deformation behaviour of the slopes. Criteria of classifications are the inclination of the strata and the friction angle.The especially interesting case of a jointed rock system with strata dipping into the mountain (in this case rotational and translational displacements are superposed) is described in its whole deformation history which is divided into characteristic stages of deformation. The development of displacements is studied from a first Hakenwerfen at the front of the slope to a deep Talzuschub with the formation of zones of weakness (latent sliding surfaces).Conclusions drawn from these tests allow a better assessment of the influence of joint sets on the deformation behaviour of a rock mass, the development of displacements in the interior of a slope and the shape of sliding surfaces.

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Résumé Le processus de déformation des versants rocheux est déterminé d'abord par l'histoire géologique, ensuite par les conditions immédiates du milieu régnant au moment de l'observation (hauteur, inclinaison de la pente, forces emmagasinées) et par les propriétés à l'échelle de l'ensemble rocheux. Ces dernières dépendent d'une part des propriétés du matériau rocheux lui-même (déformabilité et résistance) et d'autre part de la fissuration.A l'aide de maquettes bidimensionelles à grande échelle composées, lors d'une première série, de blocs rigides (modèle structural) et lors d'une seconde série, de blocs faits d'un matériau équivalent, on a assayé d'étudier la cinématique interne d'une coupe transversale faite dans un versant. Tandis que dans le premier cas, c'est seulement l'influence de la disposition des plans de division qui a pu être recherchée, dans le second il y a eu superposition des paramètres propres à cette disposition et au matériau.En partant de ces modèles structuraux, on a pu classer les différents types de comportements à la déformation des versants en fonction de la position de fissures et de leur angle de frottement.Le cas particulièrement intéressant d'un complexe fissuré à stratification inclinant vers l'intérieur du versant (ici se superposent en effet les mouvements de rotation et de translation) est décrit intégralement dans le déroulement de sa déformation et subdivisé en stades caractéristiques de déformation. On a pu ainsi saisir le développement des déformations depuis le «Hakenwerfen» du front du talus jusqu'à la poussée en profondeur vers la vallée, avec formation de zones de faiblesse bien marquées.Les observations faites lors des essais permettent de mieux évaluer l'influence des plans de division sur le processus de déformation des masses rocheuses qui ont une structure régulière (type H). Elles donnent des indications pour apprécier plus justement le développement de la déformation dans un versant, et de la forme de la zone de rupture à laquelle il faut s'attendre.

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Die Entwicklung des Lebens im Präkambrium und seine geologische Bedeutung

Zusammenfassung Das Studium präkambrischer Lebensvorgänge und Organismen, das heute auch auf stabile biogene chemische Verbindungen (Chemofossilien) erweitert wird, erfordert eine genaue Zeitskala, besondere Forschungsmethoden und eine zweckmäßige Klassifikation. Die ersten 2000 Millionen Jahre des Lebens werden als die Zeit der Prokaryonten (Bakterien und Blaualgen) beschrieben. Die Entwicklung aller höherer Organismen (Eukaryonten) begann erst vor 1200–1400 Millionen Jahren. Während des Mittel- und Jungpräkambriums (und bis zum Ordovizium) bildeten Blaualgen und Bakterien vielfach biogen-sedimentäre Strukturen, die Stromatolithen, unter denen die säulenförmig-verzweigten Formen Anzeichen einer Evolution aufweisen. Wir können sie daher, mit entsprechenden Methoden, als wichtige Leitfossilien für die Gliederung und Korrelation präkambrischer Sedimentserien verwenden. Der evolutionäre Ursprung der vielzelligen Tiere (Metazoen), wohl von Algenkolonien, läßt sich wegen der Kleinheit und Hinfälligkeit der sie zusammensetzenden Zellgruppen nicht paläontologisch nachweisen. Erst größere Tiere, die widerstandsfähige Gewebe und eine genügend starke Muskulatur besitzen, können erkennbare Lebensspuren in Sedimentgesteinen hinterlassen. Die ältesten sicher bekannten und charakteristischen fossilen Metazoen sind etwa 600–650 Millionen Jahre alt. Sie besaßen noch keine Kalkschalen, aber morphologisch sind sie hoch entwickelt (Anneliden und primitive Arthropoden sind in der Ediacara-Fauna nachgewiesen), so daß eine längere Entwicklungsperiode der Metazoen anzunehmen ist, bevor sie als Zeitmarken des jüngsten Präkambriums stratigraphisch verwendbar werden.

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The study of Precambrian life processes and organisms which today extends to stable biogenic chemical compounds (chemical fossils), requires a precise time scale, special research methods, and an appropriate classification. The first 2000 million years of life comprise the time of the Prokaryota (bacteria and bluegreen algae). The evolution of all higher, eucaryote, organisms began 1200–1400 million years ago. During Middle and Late Precambrian (and until Ordovician) time, blue-green algae and bacteria built abundant biogenic-sedimentary structures, the stromatolites, of which the columnar-branching forms show indications of evolution. With suitable methods we can utilize them as important index fossils for subdivision and correlation of sequences of Precambrian strata. The evolutionary origin of Metazoa, presumably from algal colonies cannot be documented by fossils because of the small size and destructibility of such small groups of cells. Only larger animals, with resistant tissues and stronger muscles can leave recognizable trace fossils in sediments. The oldest known distinctive assemblage of fossil Metazoa is about 600–650 million years old. They did not form calcareous shells but morphologically they are advanced. Annelids and primitive arthropods occur in the Ediacara fauna. We have to assume a longer period of evolution for the Metazoa preceding their appearance as stratigraphic markers of the youngest Precambrian rocks.

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Résumé L'étude des organismes fossiles anté-cambriens et des molécules biogéniques stables dans les roches doit être basée sur une échelle géochronologique précise, sur des méthodes spécialisées et sur une propre classification systématique. Les 2 premiers milliards d'années de l'histoire de la vie sont le temps des bactéries et des algues bleues (procaryotes). L'évolution de tous les organismes possédant des cellules nuclées et des organelles (eucaryotes) commença il y a 1,2–1,4 milliards d'années. Les algues bleues et les bactéries formaient des édifices stromatolithiques pendant l'antécambrien moyen et supérieur et jusqu'à l'ordoviclen. A cause des processus évolutifs qui se produisaient pendant l'antécambrien, les stromatolithes en colonnes ramifiées peuvent servir comme fossiles indicateurs pour les corrélations des séries sédimentaires. Les animaux multicellulaires ont évolué probablement à partir des algues coloniales. Les premiers groupes de cellules, étant fragiles et de petite taille, ne pouvaient pas laisser de traces fossiles dans les roches. Les premiers animaux métazoaires fossiles étaient des organismes plus grands possédant des tissus résistants et une musculature assez puissante pour former dans les sédiments des traces de processus de leur vie (locomotion etc.). L'âge des plus anciens métazoaires characteristiques est 600–650 millions d'années. Ils ne possédaient pas encore de coquilles minéralisées. Ils étaient assez évolués (annélides et arthropodes primitives existaient dans la faune Édiacarienne) pour en justifier l'hypothèse d'un éspace de temps assez long précédant l'époque finale de l'antécambrien pour laquelle la faune Édiacarienne peut servir comme premier indice zonal biostratigraphique basé sur des animaux fossiles.

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Post-Svecokarelian andinotype evolution in central Sweden

Granitoids and associated volcanics, postorogenic in relation to the Svecokarelian orogeny, constitute a belt in central Sweden. Evidence presented in this paper suggest that the belt originated in an Andinotype orogenic environment. The inferred development of the belt was characterized by fracture-controlled high-level emplacement of batholiths in an ensialic setting. Voluminous venting of ignimbrites and formation of grabens through cauldron subsidence accompanied the recurrent intrusive activity. Block movements and episodes of burial metamorphism appear to have been prominent features throughout the history of the post-Svecokarelian belt.

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Zusammenfassung Granitoide Plutonite und verwandte Vulkanite, post-orogen im Verhältnis zur Svekokarelischen Orogenese, bilden einen Gürtel in Mittelschweden. Es wird gezeigt, daß der Gürtel in einer andinotypen Orogenese gebildet wurde. Die vorgeschlagene Entwicklung des Gürtels ist geprägt durch spaltentektonisch kontrollierte Platznahme von Batholithen in einem seichten Niveau der Kruste in ensialischem Mileau. Umfangreiche Eruptionen von Ignimbriten sowie die Bildung von Grabenbrüchen durch Kalderen-Einstürzungen begleiten die erneute intrusive Tätigkeit. Blockbewegungen und episodische Versenkungsmetamorphosen sind charakteristisch während der gesamten Entwicklungsgeschichte des post-svekokarelischen Gürtels.

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Résumé Des granitoïdes et des volcanites associées, postorogéniques par rapport à l'orogénese svécokarélienne, forment une ceinture en Suède centrale. La présente étude suggère que la mise en place de ces roches s'est effectuée dans un environment orogénique Andinotype. L'évolution de la ceinture c'est caractérisée par la mise en place; contrée par des fractures, de batholites peu profonds, en milieu ensialique. Des volumineuses éruptions d'ignimbrites et la formation de grabens par «cauldron subsidence» ont accompagné la mise en place des batholites. Des mouvements verticaux de blocs, ainsi que des épisodes de métamorphisme d'enfouissement («burial metamorphism») semblent être des faits dominants du développement historique de la ceinture post-svécokarélienne.

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Structural and metamorphic evolution of the Sierras Australes (Buenos Aires Province/Argentina)

The Precambrian Basement Complex rocks as well as the Early to Late Palaeozoic cover sediments of the Sierras Australes were affected by one dominant folding and shearing event verging northeastward during Middle to Late Permian times. Strain estimates point to a minimal flattening and lateral shortening of the sedimentary cover sequence of c.20% and c.24% respectively. Continuing rotational deformation within first and second shear and thrust zones is documented by second and third folding and shearing. To the SW the fold belt changes into a fold and thrust belt where imbrication involves the basement. The deformational events were accompanied and outlasted by anchizonal to greenschist facies metamorphism proven by illite crystallinity and quartz deformation and recrystallization data. A temperature increase from ENE to WSW and also from N to S allowed a more ductile deformation of the rock sequence due to different deformation mechanisms operating. The folding and thrusting events were followed by strike-slip shearing on subvertical shear planes and shear zones under an overall sinistral transpressive regime. A model for the tectonic evolution of the Sierras Australes is proposed and some implications for its setting in the Gondwana reconstruction are given.

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Zusammenfassung Das präkambrische Basement sowie die alt- und jungpaläozoischen Deckschichten der Sierras Australes wurden während des Mittl. bis Ob. Perm von einer NE vergenten Faltung und Scherung erfaßt. Strain-Abschätzungen deuten auf eine minimale Plättung und laterale Verkürzung der Sedimentfolge von ca. 20% bzw. 24%. Die fortlaufende relationale Deformation in den ersten und zweiten Scher- und Überschiebungszonen ist durch zweite und dritte Faltung mit Scherung dokumentiert. Der Sierras Australes-Faltengürtel geht nach SW in einen Falten-Überschiebungsgürtel über, dessen nach NE gerichtete Imbrikationen das Basement einbeziehen. Daten der Illit-Kristallinität und Quarz-Deformation/-Rekristallisation zeigen, daß die Deformationen von anchizonaler bis seicht-grünschieferfazieller Metamorphose begleitet und überdauert wurden. Mit der von ENE nach WSW bzw. N nach S zunehmenden Temperierung setzten verschiedene Deformationsmechanismen ein. Sie ermöglichten eine zunehmend duktile Verformung der Gesteinsfolgen. Auf die Faltungen und Auf-/Überschiebungen folgten Lateralverschiebungen an subvertikalen Scherflächen und -zonen unter einem sinistralen transpressiven Regime. Für die tektonische Entwicklung der Sierras Australes wird ein Modell vorgeschlagen, und die Folgerungen für die Stellung in der Gondwana-Rekonstruktion werden angeführt.

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Résumé Les roches du socle précambrien ainsi que la couverture sédimentaire éo- à tardi-paléozoïque des Sierras Australes ont été affectées, au cours du Permien moyen à supérieur, d'un plissement et d'un cisaillement à vergence nord-est. Les déformations sont estimées à au moins 20% d'aplatissement et 24% de raccourcissement latéral. Dans la première et la deuxième zone de cisaillement et de charriage, la déformation rotationnelle continue s'exprime par les deuxième et troisième plissements. Vers le SW la ceinture plissée passe à une ceinture plissée et charriée qui comporte des imbrications du socle. Les déformations ont été accompagnées et suivies d'un métamorphisme de faciès d'anchizone à «schistes verts», ainsi qu'en attestent la cristallinité de l'illite et la déformation et recristallisation du quartz. L'accroissement de la température de l'ENE vers l'WSW ainsi que du N vers le S a donné lieu à des mécanismes de déformation de caractère de plus en plus ductile. La phase de plissement et de charriage a été suivie par un régime de cisaillements décrochants sénestres le long de plans et de shear-zones subverticaux. Les auteurs proposent un modèle de l'évolution tectonique des Sierras Australes et discutent de son insertion dans la reconstruction du Gondwana.

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