Der Permische Vulkanismus in Südtirol und das Problem der Ignimbrite

Zusammenfassung Anläßlich der Pfingstexkursion 1959 der Geologischen Vereinigung nach Südtirol, kam es zu einer Diskussion, ob und inwieweit die Quarzporphyre der Bozener Porphyrplatte Ignimbrite seien. Es wird versucht, unter Berücksichtigung der zugänglichen Literatur, den Begriff Ignimbrit in seiner eigentlichen Bedeutung zu fassen. Dabei wird auf die Gefahr hingewiesen, die in der Doppelverwendung als Gesteinsname und als Bezeichnung für einen Eruptionsmechanismus liegt. An Hand der jüngsten Literatur über die Bozener Quarzporphyre und eigener Beobachtungen wird die Beteiligung von Ignimbriten an dem komplexen vulkanischen Gesteinsaufbau der Porphyrplatte erörtert.     

Bemerkung zu dem „Serpentintalk” aus dem Zechsteinanhydritprofil der Erdgasbohrung Frenswegen 3 im Emsland

Zusammenfassung Im folgenden werden die Röntgendaten — mit Einschränkung auch die Brechungsindizes — des von H.Füchtbauer und H.Goldschmidt untersuchten Serpentintalks den Untersuchungsergebnissen eigener Talksyntheseprodukte gegenübergestellt. Es zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung. Die Talksynthesen wurden im Hinblick auf semisalinare Mineralbildungen in Salzlagerstätten bei milden Metamorphosebedingungen durchgeführt. Ein Vergleich mit den Untersuchungsergebnissen der thermischen Zersetzung und der Differentialthermoanalyse, wie sie von H.Füchtbauer und H.Goldschmidt durchgeführt wurden, war nicht möglich, da die Reaktionsprodukte nicht nach diesen Methoden untersucht werden konnten. Für eine nähere Bestimmung des Serpentintalks wäre eine Gegenüberstellung weiterer Untersuchungsergebnisse sehr wichtig.     

The metamorphic evolution of Tromöy (arendal area-South Norway)

Summary A conspicuous feature of arendalites is an unusually low content of K, which can be contrasted to a normal K content in surrounding gneisses, migmatites and related granitic rocks. This feature could be explained by the extraction of granitophile elements by partial melting in the deep crust, but it is suggested that the lack of strong tectonic deformation and the close correlation of the major-element chemical composition of acid arendalites with that of the Norwegian Precambrian rocks requires another explanation, namely a highly selective process controlling the migration of K.The Tromöy rocks are polymetamorphic. Evidence of a post-or late-kinematic event of lower grade is given mainly by the mobilization of limited K-rich masses and by the structural state of the alkali-feldspar in the formation surrounding the arendalitic complex.

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Die metamorphe Entwicklung Tromöy's (Distrikt Arendal, Südnorwegen)

Zusammenfassung Ein hervorstechendes Kennzeichen der Arendalite ist ihr ungewöhnlich niedriger Kaligehalt, der einem normalen Kaligehalt der sie umgebenden Gneise, Migmatite und verwandter granitischer Gesteine gegenübergestellt werden kann. Die Entziehung granitophiler Elemente bei der teilweisen Aufschmelzung in der tiefen Kruste könnte als Erklärung fur dieses Charakteristikum dienen; das Fehlen starker tektonischer Deformationen und die starke Korrelation der Hauptelemente in den sauren Arendaliten und den präkambrischen Gesteinen von Norwegen verlangen jedoch eine andere Erklärung, nämlich einen sehr selektiven Prozeß, welcher die Kaliwanderung regelt.Die Gesteine von Tromöy sind polymetamorph. Beweise für ein post-oder spätkinematisches Ereignis niedrigeren Metamorphosegrades liefern vor allem die Mobilisierung lokaler K-reicher Massen und der Ordnungszustand der Alkalifeldspäte, die sich in der den arendalitischen Komplex umgebenden Formation befinden.

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With 3 Figures     

Are stringers a manifestation of solute banding?

Summary Fine-scale igneous layering consisting of alternating bands of chromitite and plagioclase often occurs in the Bushveld Complex where it is commonly known as stringers. The origin of these features has been unclear but they do have both quantitative and qualitative characteristics of a type of microsegregation (compositional nonhomogeneity) known as solute banding which frequently occurs in solidifying industrial melts. The cause of solute banding is due to temperature fluctuations arising from unsteady convection in the melt which generates cotectic shifting at the solidification front, leading to alternating deposition of one phase, then another.

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Zusammenfassung Feiner magmatischer Lagenbau, der aus alternierenden Lagen von Chromitit und Plagioklas besteht, ist häufig im Bushveld zu beobachten und wird weithin als Stringers bezeichnet. Die Entstehung dieser Erscheinung war bisher nicht geklärt, aber sie zeigt sowohl quantitative wie qualitative Aspekte einer Art von Mikrosegregation (Inhomogenität der Zusammensetzung), die als Solute Banding bekannt ist und häufig in erstarrenden industriellen Schmelzen zu beobachten ist. Der Grund für Solute Banding liegt in Temperaturschwankungen, die auf ungleichmäßige Konvektion in der Schmelze zurückgeht. Letztere führt zu Verschiebung der kotektischen Positionen an der Verfestigungsfront, die schliesslich in alternierender Ablagerung der beiden Phasen resultiert.

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With 3 Figures     

Alkalic magma modified by incorporation of diverse tholeiitic components: ‘Complex’ hybridization on Kahoolawe Island, Hawaii

Summary Kahoolawe Island is a 1.4 to 1 Ma shield volcano composed of shield, caldera-fill, and postshield tholeiitic lavas, and postshield alkalic basalt and hawaiite lavas. One postshield vent erupted alkalic lavas (K₂O 1.1–1.6 wt.%) with resorbed olivines of wide compositional range (cores, Fo_86–71), resorbed Na-plagioclase (An_57–30; largely andesine) and clinopyroxene (evolved; Mg#s 76–71), and groundmass orthopyroxene (Mg# 62). They also contain tholeiitic gabbro xenoliths, which, as a suite, have a continuum of mineral compositions — clinopyroxene Mg#s 83–74, orthopyroxene Mg#s 83–76, and plagioclase An_69–35 (e.g., includes andesine gabbro). Lava compositions do not fall on expected Hawaiian fractionation trends due to MgO enrichment (e.g., CaO 7 wt.% @ MgO 6 wt.%). This assortment of mineral and rock components within alkalic lavas with apparent Mg enrichment is owed to a complex history that began with protracted mixing among primitive and differentiated tholeiitic magmas, probably near the end of shield building. These hybrid magmas crystallized a compositional variety of olivines that were resorbed during reservoir replenishments, and also crystallizedin situ to form orthopyroxene-bearing gabbro on reservoir walls. When magma production rates declined during the shield to postshield transition of tholeiitic to alkalic magmatism, the tholeiitic hybrids in reservoirs fractionated to yield highly evolved phases such as andesine and clinopyroxene with Mg# < 75. When postshield hawaiite magmas subsequently entered reservoirs, alkalic-tholeiitic hybridization occurred; the resulting `complex' mixture of hawaiite+tholeiitic hybrids resorbed andesine and clinopyroxene crystals and, upon eruption, entrained xenoliths of gabbro. Mass balancing suggests that the alkalic-tholeiitic hybridization involved 44% hawaiite mixed with a nearly equal amount of tholeiitic hybrid (MgO 9.5 wt.%) plus olivine and andesine. This type of complex hybridization is a logical process for magmatism associated with tholeiitic to alkalic transitions and waning magma production, and this Kahoolawe example is the first to document such mixing in Hawaiian reservoirs.

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Die Modifikation alkalischer Magmen durch die Inkorporation tholeiitischer Komponenten: Komplexe Hybridisierung auf der Insel Kahoolawe, Hawaii

Zusammenfassung Die Insel Kahoolawe ist ein 1.4 bis 1 Ma alter Schildvulkan, der sich aus tholeiitischen Schild-, Kaldera- und Post-Schildlaven, sowie aus alkalibasaltischen und hawaiitischen Post-Schildlaven zusammensetzt. Ein Post-Schildschlot förderte alkalische Laven (K₂O 1.1–1.6 Gew.%) mit resorbierten Olivinen, die eine breit gestreute Zusammensetzung zeigen (Kerne, Fo_86–71), resorbiertem Na-Plagioklas (An_57–30; großteils Andesin) und entwickeltem Klinopyroxen (Mg# 76–71), sowie Orthopyroxen in der Grundmasse (Mg# 62). Sie führen auch tholeiitische Gabbro-Xenolithe, die als Suite kontinuierliche Mineralzusammensetzungen zeigen — Klinopyroxen Mg# 83–74, Orthopyroxen Mg# 83–76 und Plagioklas An_69–35 (z.B. inklusive Andesin-Gabbro). Die Lavenzusammensetzungen folgen wegen einer Mg-Anreicherung (z.B. CaO7 Gew.% @ MgO6 Gew.%) nicht dem für Hawaii erwarteten Fraktionierungstrend. Diese Ansammlung von Mineral- und Gesteinskomponenten in alkalischen Laven mit scheinbarer Mg-Anreicherung geht auf eine komplexe Entwicklungsgeschichte zurück, die mit einer länger andauern Mischung von primitiven und differentierten tholeiitischen Magmen, wahrscheinlich im Endstadium der Schildbildung, begann. Diese hybriden Magmen kristallisierten Olivin variabler Zusammensetzung, der im Zuge der Reservoir-Auffüllung resorbiert wurde und kristallisierte an den Reservoir-Wändenin situ als Orthopyroxen-führende Gabbros. Als die Magmenproduktionsraten im Übergang vom tholeiitischen Schild- zum alkalischen Post-Schild-Magmatismus geringer wurden, fraktionierten die tholeiitischen Hybride in den Reservoiren und führten zur Bildung von kochentwickelten Phasen, wie Andesin und Klinopyroxen mit Mg# < 75. Die Zufuhr von Post-Schildmagmen in die Reservoire verursachte eine alkalisch-tholeiitische Hybridisierung. Die resultierende Mischung von Hawaiit-Tholeiit-Hybriden resorbierte Andesin- und Klinopyroxen-Kristalle und verfrachtete die Gabbro-Xenolithe bei der Eruption. Massenbilanzen weisen darauf hin, daß die alkalisch-tholeiitische Hybridisierung 44% Hawait, gemischt mit etwa dem gleichen Anteil an tholeiitischem Hybrid (MgO29.5 Gew.%) plus Olivin und Andesin, beinhaltete. Diese Art komplexer Hybridisierung ist ein logischer Prozeß von Magmatismus mit tholeiitisch-alkalischem Übergangschemismus und ausklingender Magmenproduktion und dieses Beispiel von Kahoolawe ist das erste, das derartige Mischungsprozesse für Reservoire auf Hawaii dokumentiert.

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With 8 Figures     

Entwurf einer Mikrogefüge-Einteilung von Marschböden

Zusammenfassung Die üblichen Bodengefügeeinteilungen nach dem Grad der Aggregatbildung waren für die Anwendung an Marschböden unzureichend. Es wird ein Entwurf einer Mikrogefüge-Einteilung besprochen, die auf dem Gehalt an Matrix (Kornanteil < 6. geschätzt) wie auf ihrem Ausrichtungsgrad basiert. Der visuell beurteilte Ausrichtungsgrad der Matrix wird als sehr schwach, schwach, mäßig, stark und sehr stark eingestuft, der geschätzte Matrixgehalt in hoch ( > 40%), mittel (23–40%), gering (5–23%), und sehr gering (0–5%) unterteilt.     

Crystal chemistry of igneous rock biotites

Summary A study of 304 selected biotite analyses, with 17 chemical variables (Al ^IV , Fe ^IV , Al ^VI Fe ^VI , Mg, Mn, Ti, Li, Na, K, Rb, Ca, Ba, OH, F, Cl,), was carried out using variation diagrams and statistical methods. It was our aim to verify the existence of characteristic variation patterns in the crystal chemistry of igneous biotites related to the geological setting and chemistry of the parent rocks. In the absence of a range of analyses covering the whole spectrum of igneous rocks, the biotites were grouped a priori either as volcanic (rhyolites, rhyodacites and trachyrhyolites, dacites and trachytes, andesites, trachybasalts and nephelinites) or as plutonic (granites, granodiorites, tonalites, diorites, gabbros). Variation diagrams failed to distinguish clearly between the different groups of biotites; the data overlapped considerably and were accordingly difficult to interpret. Statistical analysis, on the other hand, revealed clear chemical differences; moreover, simple statistical equations and careful coefficients were established which make it possible to evaluate the degree of discrimination between the different groups and to classify unknown biotites. The most important petrological factors affecting biotite chemistry are temperature of crystallization, rock acidity and, probably, rock alkalinity and the presence of other Fe-Mg minerals. Factors, such as/tf and , can cause more limited variations.

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Kristallchemie von Biotiten -aus magmatischen Gesteinen

Zusammenfassung Unter Berücksichtigung von 17 chemischen Variabeln wurde eine statistische und geochemische Auswertung von 304 ausgewählten chemischen Analysen von Biotiten ausgeführt, um die Existenz von charakteristischen Variationsschemata der Kristallchemie der magmatischen Biotite, im Bezug auf geologische Lage und Zusammensetzung des Gastgesteines, zu verifizieren. Da kein vollständiger Analysensatz für die gesamte magmatische Abfolge zur Verfügung war, wurden die Biotite a priori entweder als vulkanisch (Rhyolite, Rhyodacite und Trachyrhyolite, Dacite und Trachyte, Andesite, Trachybasalte und Nephelinite) oder als plutonisch (Granite, Granodiorite, Tonalite, Diorite, Gabbros) gruppiert. Variationsdiagramme allein reichen für eine scharfe Unterscheidung der verschiedenen Biotitgruppen nicht aus. Die Daten überlagerten sich teilweise, so daß jede Interpretation zweifelhaft war. Auf der anderen Seite ergaben sich scharfe chemische Unterschiede aus der statistischen Analyse, außerdem wurden einfache statistische Gleichungen und Koeffizienten, die die Ermittlung des Diskriminationsgrades zwischen verschiedenen Gruppen und die Klassifizierung der Biotite unbekannter Herkunft ermöglichten, festgesetzt. Die wichtigsten petrologischen Faktoren, die den Biotitchemismus beeinflussen, sind die Kristallisationstemperatur, die Azidität der Gesteine, und wahrscheinlich auch deren Alkalinität, und die Anwesenheit von anderen Mg-Fe-Mineralien. Faktoren wie und haben nur einen beschränkten Einfluß.

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With 8 Figures     

Neue Ergebnisse zur Gliederung der unterpermischen Eruptivfolge der Bozener Porphyr-Platte

Zusammenfassung Am Südrand der Bozener Porphyr-Platte (im Raum nordöstlich von Trento) konnte auf Grund neuer Untersuchungen für die unterpermische Eruptivfolge eine Zweiteilung gewonnen werden, die mit der bisher für diesen Bereich geltenden Gliederung (Trener 1904, 1933) in Widerspruch steht. Die untere, basische, Basale Tuff-Serie genannte Abteilung wird neben einzelnen eingeschalteten Melaphyr- und Porphyritlagen hauptsächlich von Kristall-, Aschen- und Agglomerattuffen zusammengesetzt. Den hangenden, saueren Komplex nehmen Quarzporphyre und untergeordnet Tuffe der Lagorai-Quarzporphyr-Serie ein.Am Nord-, West- und Ostrand der Bozener Porphyr-Platte ist im großen ganzen eine ähnliche Zweiteilung beobachtbar. Hier entspricht der Basalen Tuff-Serie des Trentiner Bereiches der Trostburg-Melaphyr-KomplexWolffs (1909). Dagegen sind der Porphyr von St. Ulrich, der Eggentaler, Branzoller, Hocheppaner und der Kasteiruther PorphyrWolffs (1909) nicht zeitlich nacheinander gebildete Lavaströme, sondern nur lokale Varietäten ein und derselben Ergußphase. Sie sind lithologisch und zeitlich dem Lagorai-Quarzporphyr des Südrandes gleichzusetzen.     

Zur Geologie von Ayûn Mûsa am westlichen Sinai, Ägypten

Zusammenfassung Der geologische Aufbau des Untergrunds von Ayûn Mûsa am westlichen Sinai wird beschrieben. Mesozoische Gesteinsserien unter dem an der Oberfläche allein verbreiteten U. Miozän (Burdigal), wurden bei mehreren Bohrungen auf Kohle durchörtert.Der Nubische Sandstein, der örtlich verschiedenes stratigraphisches Alter aufweisen kann, wird hier in seiner gleichförmigen Ausbildung durch eingeschaltete marine Serien des mittleren und oberen Juras untergliedert. Etwa an der Wadi Araba—G. Somâr-Achse findet diese marine Ausbildung die südliche Begrenzung und die Abfolge geht in die kontinentale oder ästuarine Fazies des Nubischen Sandsteins über.Der vortertiäre Schichtenverband wurde im Gefolge der laramischen Gebirgsbildungen strukturelles Teilstück im Syrischen Bogen und damit aus dem marinen Sedimentationsbereich herausgehoben. Das NE-SW streichende flachwellige Faltungsgebiet unterlag an der Wende Mesozoikum-Känozoikum tiefgründiger Abtragung, bis im Eozän die Lutet-Transgression auch den Raum von Ayûn Mûsa erfaßt. Danach wurde der Sinai erneut aus dem meerischen Sedimentationsraum herausgehoben und wieder Abtragungsgebiet.Die miozäne Transgression (Globigerinen-Mergel des Burdigal) griff mit mächtigen Konglomeraten undAmphistegina-Sanden über das eingeebnete und absinkende Gebiet am westlichen Sinai. Der Einbruch des Roten-Meer-Grabens und die Heraushebung des Plateaus von El Tih im zentralen Sinai engte den marinen Bereich auf die heutigen Tiefenfurchen (Golf von Suez und Aqaba) ein. Im Gefolge dieser Grabentektonik wurde das Ayûn-Mûsa-Gebiet horstförmig zerschnitten.

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The subsurface geology of Ayûn Mûsa (West Sinai) ist briefly described from several boreholes. Lower Miocene (Burdigalian) covers the entire region, underlain by a Mesozoic sequence.The Nubian Sandstone, which is of different age at various localities in Egypt, interfingers with marine Middle and Upper Jurassic beds, extending as far south as the Wadi Araba — G. Somâr Axis.The Pre-Tertiary beds of Ayûn Mûsa were gently folded with a NE-SW strike during the Laramic orogeny and became structurally part of the Syrian Arc.After the folding the region was deeply eroded until Eocene when the Lutetian transgression invaded Ayûn Mûsa area. This was followed by a general upheaval and further erosion of the Sinai structural complex.This period of erosion is followed by a Miocene transgression in the subsiding area of western Sinai. The basal part of the Lower Miocene consists of thick conglomerats andAmphistegina sands which pass upwards into BurdigalianGlobigerina-Marls. Later differential block movements caused the formation of the Red-Sea-Graben and the uplift of the Plateau of El Tih (Central Sinai) resulting in a local horst in the Ayûn Mûsa district. This restricted the marine sedimentation to the region of the Golf of Suez and Aqaba.

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Résumé L'auteur décrit la constitution géologique du soubassement de Ayûn Mûsa dans la partie occidentale du Sinaï. Des séries de roches mésozoïques parmi lesquelles seul le Miocène inférieur (Burdigalien) affleure, ont été traversées par plusieurs sondages pour recherches de charbon.Le grès nubien, qui, suivant les endroits, peut être d'âge stratigraphique différent, est divisé ici dans un faciès uniforme, par des séries marines intercalées appartenant au Jurassique moyen et supérieur. Cette formation marine se termine vers le Sud a peu près suivant l'axe Wadi Araba — G. Somâr et la série passe au faciès continental ou estuairien du grès nubien.Le complexe de couches pré-tertiaires fut soulevé au cours de la formation des chaînes laramiques suivant l'arc syrien et soustrait ainsi au domaine de sédimentation marine. La région largement plissée dirigée NE-SW a subi, à la limite du Mésozoïque-Cénozoïque, une érosion profonde jusqu'au moment où, à l'Eocène, la transgression du Lutétien atteignit la région de Ayûn Mûsa. Ensuite le Sinaï a été soulevé à nouveau et soumis à l'érosion. La transgression miocène (Marne à globigerines du Burdigalien) a empiété avec ses conglomérats puissants et les sables àAmphistegina sur le domaine pénéplané et en voie d'affaissement à l'Ouest du Sinaï. L'affaissement du Graben de la Mer Rouge et le soulèvement du plateau de El Tih dans le Sinaï central a rétréci le domaine marin au sillon profond tel qu'il existe aujourd'hui (Golfes de Suez et d'Akaba). A la suite de cette tectonique en graben, le domaine de Ayûn Mûsa a été découpé suivant une structure en horst.

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Ayûn Mûsa (); , .

     

On the origin and evolution of the earth's crust and magmas

This paper discusses some controversial petrological ideas, expressed in the geonomic literature of our time.Origin and evolution of the crust: According to classical magmatism the sialic crust is segregated from the mantle in the course of the Earth's evolution, causing a growth of the continental crust. Arguments against this concept are advanced.According to neo-huttonism the sialic crust developed from the outside in an early phase of the Earth's history. This might have occurred according to the hot-Earth theory on the origin of our planet (Rittmann), or according to the cold-Earth theory of cosmogenesis (Urey; Berlage).The matter of this envelop of proto-sial has then been geochemically recycled countless times during the major part of the Earth's history (neo-huttonism), transforming it into the sialic crust as we know it (Nieuwenkamp). During the later part of the evolution, in post-Algonkian times, a new process came to the fore. Extensive parts of the sialic crust were incorporated and digested by the mantle; in these areas an oceanic crust came into being. This physicochemical process of burning holes in the sialic crust has been called the Mediterranean type of oceanization (van Bemmelen).Origin and evolution of the magmas: Distinction is made between basaltic magmas segregated from the upper mantle, and the calcalkaline suite of magma derived from the sialic crust and its sedimentary cover. This classification corresponds withRittmann's bimodality concept, andNieuwenkamp's distinction between an oceanic and a continental metabolism. Moreover, transitions are found between the two fundamental types of crust (continental and oceanic) and the corresponding suites of magma. These transitions occur especially in small ocean basins with a foundering, intermediary type of crust and thick piles of sediments (Menard). In these areas the process of Mediterranean oceanization is active.The final chapter discusses the synthetic model of the origin and evolution of the Earth's crust and magmas according to the undation theory.

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Zusammenfassung Diese Arbeit bespricht einige umstrittene petrologische Gedanken, welche in letzter Zeit in der geonomischen Literatur publiziert wurden.Herkunft und Entwicklung der Kruste. Nach dem Konzept des klassischen Magmatismus wurde die sialische Kruste im Laufe der Erdentwicklung vom Mantel ausgeschieden, was von einem Wachstum der sialischen Kruste begleitet wurde. Argumente gegen diese Auffassung werden angeführt.Nach den neo-huttonischen Vorstellungen wurde die Kruste von außen her in einer frühen Phase der Erdgeschichte gebildet. Die Bildung einer protosialischen Hülle könnte entweder ganz im Anfang stattfinden (nach der Theorie einer heißen Urerde vonRittmann), oder kurz nach der Agglomeration einer kalten Urerde (nach den Vorstellungen vonUrey undBerlage).Die Umwandlung dieser Protosialhülle in eine sialische Kruste geschah während den zahllosen geochemischen Zyklen der Erdgeschichte (Neo-huttonismus nachNieuwenkamp). Im letzten Teil der Erdgeschichte wurde eine neue Phase der planetarischen Entwicklung erreicht. Ausgedehnte Teile der sialischen Kruste wurden vom Mantel angefressen, verschluckt und verdaut, wobei die Ozeane mit basaltischer Kruste entstanden. Diese relativ jungen physischchemischen Prozesse der Aufnahme der Sialkruste im Mantel wird Mediterraner Typus der Ozeanisation genannt (van Bemmelen).Herkunft und Entwicklung der Magmen. Ein Unterschied wird gemacht zwischen basaltischen Magmen, die ihre Herkunft im oberen Mantel haben, und der kalk-alkalischen (Pazifischen) Magmenreihe, die von der sialischen Kruste und ihrer Sedimenthülle abgeleitet wird. Diese Unterscheidung stimmt überein mitRittmanns Auffassung der Bimodalität der Magmen, undNieuwenkamps Einteilung in ozeanischen und kontinentalen Metabolismus.Außerdem treten auch Übergänge auf zwischen diesen zwei Grundtypen der Kruste und den sie begleitenden Magmen. Diese Übergänge können beobachtet werden in den kleinen ozeanischen Becken der Gegenwart, mit absinkender Kruste intermediärer Art und mächtiger Sedimentfüllung (Menard). In diesen Gebieten ist der Prozeß der Mediterranen Ozeanisation im Gange.Das Schlußkapitel bespricht das synthetische Modell der Herkunft und Entwicklung der Erdkruste und der Magmen nach der Undations-Theorie.

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Résumé Cette contribution analyse quelques idées controversables, sur les problèmes fondamentaux du volcanisme publiées récemment dans la littérature géonomique.Origine et développement de l'écorce terrestre. Selon la théorie classique du magmatisme, la croûte sialique est le produit du manteau (supérieur). Elle s'est dégagée pendant l'évolution de notre planète et ce processus résultait dans un accroissement en volume de l'écorce sialique. Des arguments contre cette théorie sont étalés.Selon la théorie « neo-huttonique », l'écorce sialique se formait de l'extérieur de notre planète au commencement de son évolution.Rittmann suppose une proto-planète chaude, tandis queUrey etBerlage supposent une agglomération relativement froide. Cette enveloppe proto-sialique fut formée immédiatement ou peu de temps après cette agglomération planétaire. Puis le matériel de cette enveloppe fut soumis aux cycles géochimiques qui produisaient l'écorce continentale que les géologues de terrain peuvent étudier (Nieuwenkamp).Dans la dernière phase de l'évolution terrestre un nouveau phénomène géochimique devient de plus en plus important. Des parties de la croûte sialique sont corrodées et englouties par le manteau. Dans ces régions l'écorce continentale est transformée en écorce océanique. Ce processus de transformation de la croûte continentale est nommé le type méditerranéen de l'océanisation (van Bemmelen).Origine et développement des magmes. On peut distinguer entre les magmes basaltiques, qui sont dégagés par le manteau et les magmes calco-alkalins (suite Pacifique) qui sont dérivés de la croûte sialique et son épiderme sédimentaire. Cette distinction correspond à l'idée deRittmann sur la » bimodalité « des magmes et l'idée deNieuwenkamp sur deux types de « métabolisme » (continental et océanique) de la terre. En outre, on peut observer des transitions entre ces deux types fondamenteaux de l'écorce (continentale et océanique) et de magmes (basaltiques et granodioritiques). Ces transitions sont actives dans de petits bassins océaniques (récemment décrits parMenard) dans lesquels l'écorce continentale est en train de transformation et descente. Cette écorce intermédiaire est couverte par des piles de sédiments d'une épaisseur énorme.Dans le chapitre dernier l'auteur avance un modèle synthétique sur ces problèmes fondamentaux de l'évolution de notre planète selon la théorie des ondations de la surface terrestre.

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

A note on the origin of Mussoorie phosphorite in the Lower Himalaya,India, and its palaeogeographic implications

An indirect role of organisms whose productivity was supported during the oceanic upwelling is recognised for the deposition of the Mussoorie phosphorites which are associated with black-shale-chert-carbonate-pyrite facies in the Lower Himalaya. The lithological gradation and textural variation of these sediments are described. Bone and teeth beds or rich fossiliferous beds are absent within these sediments forming the base of the Tal Formation. This occurrence of phosphorites is already within the 40 parallel and therefore still warmer palaeolatitudes are not considered to be necessary. However, if the Lower Himalayan region drifted northwards as a part of the Indian Shield, the post-Cambrian Lower Himalayan rocks may also represent sediments of the Tethys sea. Contrary to the current practice, the southern limit of the Tethys may have to be moved still southwards from the line of high snow peaks to a lithologically better defined zone, i.e. the northern fringes of the Indian Shield. The criteria speaking for this opinion are presented.

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Zusammenfassung Für die Bildung der Mussoorie-Phosphorite wird ein indirekter Einfluß von Organismen erkannt, deren Wachstum durch aufströmendes Tiefenwasser gefördert wurde. Die Phosphorite treten im Lower Himalaya im Verband mit einer Schwarzschiefer-Chert-Karbonat-Pyrit-Fazies auf. Die lithologische Abstufung und die strukturellen Wechsel dieser Sedimente werden beschrieben. Knochen- und Zahnreste-führende Schichten oder fossilreiche Horizonte fehlen in diesen Sedimentgesteinen an der Basis der Tal-Formation. Die Mussoorie-Phosphoritvorkommen liegen bereits im Bereich des 40. Breitengrades, und deshalb sind für ihre Bildung keine noch wärmeren paläogeographischen Zonen notwendig. Wenn jedoch das Gebiet des Lower Himalaya als Teil des Indischen Schildes nordwärts driftete, könnten die post-kambrischen Gesteine des Lower Himalaya ebensogut Sedimente des Tethys-Meeres sein. Im Gegensatz zu der herkömmlichen Auffassung könnte die S-Grenze der Tethys noch weiter südlich von der Linie der hohen Schneegipfel an einer lithologisch besser definierten Zone angenommen werden, d.h. am N-Rand des Indischen Schildes. Die Gründe für diese Meinung werden dargelegt.

     

Mineralbestand und Genese einiger Eisenerzvorkommen in den Sedimenten der “Landseer Bucht”, Burgenland

Zusammenfassung In den neogenen Lockersedimenten der Landseer Bucht, Burgenland, sind zahlreiche lokale Eisenerzanreicherungen verbreitet, deren Genese mit den Abtragungsprodukten nahegelegener Vulkanite am Pauliberg und bei Stoob-Oberpullendorf in Zusammenhang gebracht werden.Es handelt sich um Limonite verschiedener Ausbildung in der Art von See- und Sumpferzen und um Siderit. Dementsprechend umfaßt der Mineralbestand neben den für derartige Sedimente üblichen Gangarten Goethit, Lepidocrocit, Hämatit, maghemitisierten Magnetit und Siderit.Hinweise auf den Transportmechanismus der Metallionen ergeben sich aus der Gegenüberstellung der Erze zu den Basalten und deren Verwitterungsprodukten: Fumarolentätigkeit mit lokal unterschiedlicher Intensität leiteten die Umwandlungsprozesse ein und schufen die zum Transport von Eisen und Mangan notwendigen Bedingungen in Ionenform als kolloidale Hydroxide und als Oberflächenfilme silikatischer Gemengteile.Die Ausfällung erfolgte durch Änderung des Milieus am Ufer von Seen und anderen Gewässern und führte je nach Konzentration und Dauer der Lösungszufuhr zu chemisch-klastischen Mischsedimenten, Eisensteinen und Siderit.

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Mineral content and genesis of iron ore in sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria

Summary Numerous small beds of limonitic iron ores are spread within the Neogene loose sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria. Their genesis communicates with the detritus of some closely placed volcanic rocks next to the villages of Stoob-Oberpullendorf and the top of the Pauliberg.According to their formation in the sediments they can be classified as limonites, bog iron- and lake ores and siderite. Their mineral content is consisting of goethite, lepidocrocite, hematite, magnetite with some transformation to maghemite, siderite and the usual accompanying gangue minerals.The comparison of ores to basalts and their detritus gives some indications for the mobilization of the metallic ions: A locally varying fumarole-activity started the weathering processes and formed the conditions being necessary for the transport of iron and manganese as ions, colloidal hydroxides and on surfaces of mineral particles.The precipitation chiefly took place by changing of the environment in shallow lake-like waters. According to the local conditions chemical-clastical mixed sediments and ironstones have been formed.

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Mit 3 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Influence of sedimentary environments on sulfur isotope ratios in clastic rocks: a review

Strata-bound sulfide deposits associated with clastic, marine sedimentary rocks, and not associated with volcanic rocks, display distributions of S³⁴ values gradational between two extreme types: 1. a flat distribution ranging from S³⁴ of seawater sulfate to values about 25 lower; and 2. a narrow distribution around value S³⁴ (sulfide)=S³⁴ (seawater sulfate) –50, and skewed to heavier values. S³⁴ (seawater sulfate) is estimated from contemporaneous evaporites. There is a systematic relation between the type of S³⁴ distribution and the type of depositional environment. Type 1 occurs in shallow marine or brackish-water environments; type 2 occurs characteristically in deep, euxinic basins. These distributions can be accounted for by a model involving bacterial reduction of seawater sulfate in systems which range from fully-closed batches of sulfate (type 1) to fully open systems in which fresh sulfate is introduced as reduction proceeds (type 2). The difference in the characteristic distributions requires that the magnitude of the sulfate-sulfide kinetic isotope effect on reduction be different in the two cases. This difference has already been suggested by the conflict between S³⁴ data for modern marine sediments and laboratory experiments. The difference in isotope effects can be accounted for by Rees' (1973) model of steady-state sulfate reduction: low nutrient supply and undisturbed, stationary bacterial populations in the open system settings tend to generate larger fractionations.

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Zusammenfassung Schichtgebundene Sulfid-Lagerstätten in Begleitung von klastischen, marinen Sedimentgesteinen ohne Beteiligung vulkanischer Gesteine zeigen kontinuierliche Verteilungen der S³⁴-Werte zwischen zwei Extremtypen: 1. Eine flache Verteilung im Bereich von S³⁴-Werten des Seewasser-Sulfats bis zu Werten, die etwa 25 niedriger liegen. 2. Eine eng begrenzte Verteilung um den S³⁴ (Sulfid)-Wert=S³⁴ (Seewasser-Sulfat) –50 und asymmetrischer Verteilungskurve mit stärkerer Besetzung bei den schwereren Werten. Das S³⁴ (Seewasser-Sulfat) wird von gleichaltrigen Evaporiten abgeleitet. Es besteht eine systematische Beziehung zwischen der Art der S³⁴-Verteilung und dem Milieu des Ablagerungsraumes. Typ 1 tritt im marinen Flachwasser oder in brackischer Umgebung auf. Typ 2 ist charakteristisch für tiefe euxinische Becken. Diese Verteilungen können erklärt werden mit Hilfe eines Modells mit bakterieller Reduktion von Meerwasser-Sulfat in Systemen, die von völlig abgeschlossenen Sulfat-Mengen (Typ 1) bis zu völlig offenen Systemen reichen, in die bei fortschreitender Reduktion frisches Sulfat zugeführt wird (Typ 2). Der Unterschied in den charakteristischen Verteilungen setzt voraus, daß die Stärke der kinetischen Sulfat-Sulfid-Isotopen-Wirkung auf die Reduktion in beiden Fällen verschieden ist. Dieser Unterschied wurde bereits wegen der Widersprüche zwischen den verschiedenen S³⁴-Werten heutiger mariner Sedimente und Laborexperimente vermutet. Der Unterschied in der Isotopen-Wirkung kann durch das Modell von Rees (1973) für kontinuierlich ablaufende Sulfat-Reduktion erklärt werden. Geringes Nahrungsangebot und ungestörte, gleichbleibende Bakterien-Populationen in offenen Systemen neigen zur Erzeugung stärkerer Fraktionierungen.

     

Talksynthesen im Hinblick auf semisalinare Bedingungen

Zusammenfassung Vor einigen Jahren wurde Talk als Begleitmineral in Salzlagerstän erstmalig gefunden, und zwar in den amerikanischen Salzlagerstätten in Texas und Neu-Mexiko (Balley), in dem englischen Kalisalzvorkommen bei Eskdale in Ost-Vorkshire (Stewart), sowie im Hallstätter Salzberg des alpinen Haselgebirges (Mayrhofer undSChauberger). Auch in Deutschland wurde kürzlich bei der Erdgasbohrung Frenswegen 3 im Emsland in den oberen Lagen des Zechsteinanhydritprofils ein talkantiges Mineral identifiziert (Füchtbauer undGold-Schmidt). Die drei erstgenannten Talkvorkommen zeigen in der Art des Auftretens wesentliche gemeinsame Züge, aus denen man schließen kann, daß sie in der Lagerstätte selber entstanden sind, nicht aber dadurch, daß Talk als Verunreinigung in die Lagerstätte gelangte. Bei näherer Betrachtung bietet sich die Auffassung an, daß der Talk semisalinar (Leonhardt undBerdesinski) gebildet wurde, durch die Einwirkung Mg²⁺-haltiger Reaktionslösungen auf SiO₂-haltige Substanzen, die durch Zuflüsse usw. in die Lagerstätte gelangten. Von diesen Überlegungen ausgehend war zu prüfen, ob sich Talk wirklich bildet bei der Einwirkung von Mg-Laugen auf SiO₂, und zwar bei milden Metamorphosebedingungen, d. h. bei möglichst niedriger Temperatur und niedrigem Druck, entsprechend den wahrscheinlichen Bedingungen in den Salzlagerstätten. Bei den Versuchen wurden MgCl₂-haltige und Carnallit-Lösungen verwandt und stark gealtertes SiO₂-Gel, Quarz feinkristallin, Na₂Si₂O₅ · 2H₂O und Wasserglas als Bodenkörper gewählt. Die Reaktionsprodukte wurden vorwiegend röntgenographisch nach dem Debye-Verfahren untersucht und dann mit, abnehmendem Bildungsgrad in die 3 Gruppen: 1. Talk, 2. Talkprodukt, 3. Hinbildung zum Talk bzw. nur geringe Umbildung eingestuft.Um weitere, differenziertere Aussagen machen zu können, wurden typische Proben mit einer Talkvergleichssubstanz nach der Guiniermethode mit zweigeteilter Kamera untersucht; es wurden auch chemische Analysen und Anfärbtests durchgeführt und von bestimmten Synthesebildungen die mittleren Brechungsindizes bestimmt.Versuche mit SiO₂-Gel als Bodenkörper führten bei einer Reaktionstemperatur von 150° C noch zu guten Talkprodukten. Die 100° C-Versuche sind noch nicht abgeschlossen; ihre Ergebnisse bleiben einer späteren Veröffentlichung vorbehalten. Aber ein Versuch ergab bereits eine Hinbildung zum Talk. Die Synthesen mit Quarz als Bodenkörper erforderten wesentlich längere Reaktionszeiten, führten aber auch bis herab zu 150° C zur Hinbildung zum Talk. Bei Wasserglas (gallertig-dickflüssig) und Na₂Si₂O₅ · 2 H₂O waren diese Hinbildungen bis herab zu einer Reaktionstemperatur von 135° C zu verfolgen. So kann man feststellen, daß sich SiO₂-Substanzen semisalinar, bei milden Umwandlungsbedingungen zum Talk hin umsetzen lassen.     

Zur Petrologie der ostalpinen Flyschzone

Zusammenfassung Die Flyschzone bei Wien ist 2000–3000 m mächtig und besteht aus marinen Kreide-Paläozän -und Eozänablagerungen. Die oberkretazischen Kahlenberger -und Altlengbacher Schichten — sie entsprechen der Zementmergelserie bzw. der Mürbsandsteine führenden Oberkreide weiter im Westen — sind durch rhythmisch vertikal sortierte Psammit-Pelitschichtfolgen mit charakteristischen Sohlmarken und Lebensspuren, synsedimentären Deformationsstrukturen, Parallel -und Schrägschichtungen im Feinsand-Siltbereich gekennzeichnet. Die sedimentologischen Eigenschaften dieser Flyscheinheiten lassen sich zwanglos durch die Aktivität von Trübeströmen erklären. In der Unterkreide und im Eozän treten die sedimentologischen Charakteristika der Flyschfazies in den Hintergrund. Die mineralogische Zusammensetzung der Sandsteine weist auf ein aus Metamorphiten und Metaplutoniten bestehendes, von Perm- und Juraablagerungen teilweise bedecktes Liefergebiet. Autochthone Massive, heute von den Kalkalpen begraben, sind das wahrscheinliche Liefergebiet der Oberkreidesedimente. Die distributive Provinz des Eozäns liegt in der Böhmischen Masse.

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The Flysch zone near Vienna has a thickness of 2000–3000 m and consists of Cretaceous, Paleocene and Eocene marine sediments. Graded bedding, sole markings, convolute and current bedding are frequent in the Upper Cretaceous strata of Kahlenberg and Altlengbach-Sievering which are to be correlated with the series of cement-marl respectively the Upper Cretaceous with sandstones further west. The sedimentological features of these parts of the flysch zone can be easily explained by the activity of turbidity currents. In Lower Cretaceous and Eocene the typical flysch facies is fading out. Quartz- and calcareous sandstones, silts, shales, marls and subordinated limestones (Neocom) compose the flysch zone. The mineralogical composition of the sandstones points to a distributive province of metamorphic and metaplutonic rocks, partly covered by sediments. Autochthonous massifs bordering the southern fringe of the flysch trough now burried by the Kalkalpen are the source area of the Upper Cretaceous flysch sediments. The Eocene sediments are mostly derived from the Bohemian Massif.

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Résumé La zone du Flysch aux environs de Vienne a une puissance de 2000–3000 m, elle est composée de couches marines de craie, de paléocène et d'éocène. Les couches de Crétacé supérieur de «Kahlenberg» et de «Altlengbach «correspondent à la série de ciment et marne et au Crétacé supérieur avec grès qui se trouve plus loin à l'Ouest. Ces couches sont caractérisées par des grès granoclassés rhythmiques; les grès fins et les silts à la partie supérieure des bancs sont très souvent stratifiés parallels ou inclinés, il y a aussi des structures convolutes. Les qualités sédimentologiques de cette partie de la zone du Flysch sont expliquées par l'activité de courants de turbidité. Dans le Crétacé inférieur et dans l'éocène le faciès du Flysch diminue. Des quartz, des grès calcaires, des silts, des marnes, des argiles et des calcaires subordonnés composent la zone du Flysch. La composition mineralogique des grès montre une région d'origine composée de roches métamorphiques et metaplutoniques, dont quelques parties sont couvertes par des dépôts de perm et de jura. Des massifs autochtones au Sud du Flysch trog, qui aujourdhui sont enterrés par les Alpes Calcaires, sont probablement la zone d'origine du Crétacé supérieur. La province distributive de l'éocène se trouve dans le massif Bohémien.

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, , . Kahlenberger Altlengbacher . . , , , , .

     

Neue Ergebnisse Über den Deckenbau der Ostalpen auf Grund fazieller und tektonischer Untersuchungen

Zusammenfassung Durch die Neuuntersuchung des zentralalpinen Mesozoikums der Ostalpen ergab sich eine neue Auffassung in bezug auf den großtektonischen Bau. Das bisherige Oberostalpin muß demnach in zwei selbständige tektonische Einheiten gegliedert werden. Zur tieferen Einheit, die nun als Mittelostalpin bezeichnet wird, gehört das Altkristallin beiderseits des Tauern- und SemmeringFensters, das eine eigene, metamorphe, lückenhafte Hülle von zentralalpinem Mesozoikum trägt. Das Oberostalpin im neuen Sinn ist fast nur auf das z. T. fossilführende Paläozoikum mit auflagerndem, nicht metamorphem Mesozoikum in nordalpiner Fazies beschränkt. Die Überschiebungsweite des Oberostalpin überschreitet im Osten der Alpen 160–180 km. Tektonischer, fazieller und metamorphosemäßiger Befund bestätigen gleichermaßen das hier gegebene Baubild. Als Konsequenz der Neugliederung der Ostalpen ergibt sich ferner eine neue Auffassung vom Bau der östlichen Fortsetzung, der Westkarpaten. Diese wird ebenfalls kurz skizziert.Vortrag, gehalten auf der 50. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung am 14. März 1960 in Würzburg.     

The roles of bryozoans in modern coral reefs

Contrary to impressions gained from the literature, collecting in the living reefs of Bermuda, Eniwetok, and Eleuthera implies that bryozoans are common and diversified in at least some modern coral reefs.In all the reefs examined, encrusting cheilostomes are the most abundant and diversified bryozoans. Tuft-like cheilostomes, and lichenoporid and idmoneid cyclostomes, frequently are moderately important. Reteporid and aeteid cheilostomes, and crisiid cyclostomes, are also occasionally encountered.Never the principal frame-builders, the bryozoans do reinforce the reef mass by encrusting the undersides of coral heads, rock ledges, and rock fragments, and by locally partially filling cavities deep within the reef. These animals do not form significant amounts of loose carbonate sediment, nor do they trap or bind such sediment. A few bryozoans drift epiplanktonically through the surface waters around some reefs. Some cyclostome bryozoans may participate in the cryptic sclerosponge-brachiopod community of modern reefs. Correlation of bryozoan morphologic variations with environmental-factor fluctuations may eventually be possible.Of interest to students of living reefs and bryozoans, clarification of the roles played by bryozoans in modern reefs will also be valuable for paleontologists studying both fossil reefs and bryozoan evolutionary history.

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Zusammenfassung Sammlungen an lebenden Korallenriffen in der Nähe Bermudas, Eniwetoks und Eleutheras weisen darauf hin, daß Bryozoen hier häufig und differenziert in den Korallenriffen vorkommen, was bisher in der Literatur wenig beachtet wurde.In all den hier untersuchten Riffen sind die inkrustierenden Cheilostomen die häufigsten und vielfältigsten Bryozoen. Büschel-ähnliche Cheilostome sowie lichenoporide und idmoneide Cyclostome besitzen häufig einige Bedeutung. Außerdem werden dort ab und zu auch reteporide und aeteide Cheilostome und crisiide Cyclostome gefunden.Obwohl sie niemals das primäre Riffgerüst bilden, unterstützen die Bryozoen den Aufbau des Riffes erheblich dadurch, daß sie die Unterseite der Korallenstöcke sowie Felsenkanten und -fragmente inkrustieren. Teilweise füllen die Bryozoen auch Hohlräume, die tief im Riff eingelagert sind. Diese Tiere bilden keine bedeutenden Mengen von Karbonatablagerungen; sie können auch kein loses Sediment einfangen und binden. Manche Bryozoen treiben epiplanktonisch in den oberen Wasserschichten in der Umgebung von Riffen. Einige cyclostome Bryozoen sind in geschützten Bereichen zusammen mit Sclerospongien und Brachiopoden vergesellschaftet. Wahrscheinlich lassen sich einmal Beziehungen zwischen der Morphologie der Bryozoen und der Veränderungen im Biotop herstellen.Die Klärung der Rolle, welche Bryozoen in rezenten Riffen spielen, wird nicht nur das Interesse der Forscher wecken, die die lebenden Riffe und Bryozoen untersuchen, sondern es wird auch den Paläontologen anziehen, der sich mit fossilen Riffen oder der Bryozoen-Evolution befaßt.

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Résumé Contrairement aux impressions données par la littérature, il apparait d'après des collections faites dans les récifs vivants de Bermuda, Eniwetok, et Eleuthera que les bryozoaires s'y présentent souvent et de façons diverses.Dans tous les récifs examinés, les cheilostomes incrustés sont des bryozoaires se présentant le plus souvent et sous des aspects les plus différents. Les cheilostomes comme des touffes, les cyclostomes lichenoporides et idmoneides sont fréquemment de quelque importance. Par ailleurs les cheilostomes rétéporides et aétéides, et les cyclostomes crisides n'y sont rencontrées qu'occasionnellement.Bien qu'ils n'aient jamais bâti le cadre du récif, les bryozoaires en renforcent la masse en s'incrustant au-dessous des têtes coralliennes, des bords et fragments de rochers; ils remplissent aussi en partie des cavités profondes du récif. Ces animaux ne forment pas de quantités significatives de carbonate et ils ne peuvent ni capter ni lier des sédiments détachés. Quelques bryozoaires flottent epiplanktoniquement dans les eaux de surface de quelques récifs. Quelques bryozoaires cyclostomes participent à la communauté cryptique des sclérosponges et brachiopodes dans les récifs modernes. Des corrélations entre les variations morphologiques des bryozoaires et les fluctuations environnantes seront éventuellement possibles.Intéressante pour les chercheurs étudiant les récifs vivants et les bryozoaires, la clarification des rôles joués par les bryozoaires dans les récifs modernes aura aussi de la valeur pour le paléontologue s'occupant de récifs fossiles et d'évolution des bryozoaires.

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Bermuda, Eniwetok Eleuthera , , . ( Cheilostoma, Lichenoporida Idmoneida — Cyclostomata -, Reteporida Aeteida — Cheilostomata -, Cyclostomata. , , , . , . , . . . . , Cyclostomata, Sclerospongia chiopoda. , . - , , , .

     

Deckenbau und Fazies im schottischen Dalradian

Zusammenfassung Die nordvergenten Decken des Dalradian gibt es nicht (sog. N-Iltay-Decke, Ballachulish-Decke und Appin-Decke). Die tiefste, die Appin-Decke, ruht mit sedimentärem Kontakt auf den Moine-Gesteinen. Die erste Schieferung schneidet diesen Kontakt. Mit ihr ist die Appin-Mulde als erste Falte gebildet, am Ort und nicht als liegende Deck-Synklinale. Am W-Schenkel der Mulde ist der Kontakt an den Moine-Gesteinen z. T. parallel zur ersten Schieferung zerschert. Die höchste Iltay-Decke liegt am Loch Creran ebenfalls mit sedimentärem Kontakt auf der tiefsten Appin-Decke. Die erste Schieferung quert auch diesen Kontakt. Damit existiert auch die Ballachulish-Decke zwischen den beiden anderen Decken nicht. Dies wird am Kopfende des Loch Ceran bewiesen. Die sekundäre Synklinale, die dort die liegende Ballachulish-Deckenfalten-Synklinale falten soll, ist eine erste Antiklinale mit erster Schieferung. Diese erzeugt als Schenkelstörungen erster Falten die sog. Deckenbahnen, jedoch autochthon. Durch Gradierung wird nachgewiesen, daß die angeblich invertierten Gesteine des Hangend-Schenkels der Ballachulish-Deckenfalten-Synklinale nicht invertiert liegen. Die Gesteine der Iltay-Decke am Loch Creran entwickeln sich durch Übergänge aus den tiefsten Teilen der Ballachulish-Serien und vertreten deren höhere mit stark geänderter Fazies. Ich versuchte, diese Gesteine mit denen der Loch-Awe-Islay-Folge und der Ballachulish-Serie zu parallelisieren, ebenso die beiden letzteren miteinander. Die Iltay-Deckengrenze ist keine Deckengrenze, aber eine wichtige Scheidelinie, die verschiedene Fazies-Bereiche des Dalradian trennt. Sie bestimmt auch die Verbreitung des ophiolithischen Geosynklinal-Vulkanismus, verschiedener kaledonischer Baustile, Metamorphose und die Gebiete des spätkaledonischen Plutonismus.

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The northerly nappes of the Scottish Dalradian are regarded as non existent. The lowest of these nappes rests with a sedimentary contact upon Moine-rocks. This contact is preserved in Allt Ionndrainn, where the first cleavage crosses the nappe boundary, the Fort William Slide. It is sheared further towards the SW by the same first cleavage — movements. The core of this recumbant syncline is also a first cleavage — fold and therefore later than the supposed nappe movement. Where the highest nappe, the northerly branch of the Iltay Nappe rests upon this lowest Appin Nappe (at Loch Creran), the contact is again sedimentary, crossed by the same first cleavage. There are facies-transitions from te rocks below into the ones above the supposed Iltay boundary slide. Consequently the Ballachulish Nappe between the two disproved others cannot exist. This is shown at the head of Loch Creran, where the socalled secondary Glen Creran Syncline is shown to be a first cleavage anticline. The pelitic Leven Schists in the core of this fold are right way up according to grading and the bedding/first cleavage intersection. The Ballachulish Slide and other minor slides of the Ballachulish Core have been produced by the first cleavage movements responsible for the Glen Creran Anticline or by later refolding and recleaving. The former Iltay-rocks at Loch Creran follow upon the lowest part of the Ballachulish limestones and they are the equivalent of higher parts of the Ballachulish Limestone and of the Ballachulish Slates, possibly of higher members of the Ballachulish succession aswell. Tentatively the Ballachulish Limestone is equated with the Islay Limestone. The Iltay rocks at Loch Creran are equated with the Easdale slates and possibly they contain also reduced equivalents of the Islay succession above the Islay limestone. The boulderbed is not represented in the Loch Creran- and in the Ballachulish facies. The former Iltay Slide separates two different facies: the Ballachulish facies in the N and NE from the Iltay-Facies in the S and SW. This boundary has affected sedimentation, ophiolithic volcanism, Caledonian structures and metamorphism and, finally, plutonism.

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Résumé Les nappes du Dalradien deversées vers le Nord n'existent pas (nappe d'Iltay, nappe de Ballachulish et nappe d'Appin). La plus profonde, la nappe d'Appin, repose par un contact sédimentaire sur les roches du Moine. La première schistosité recoupe ce contact. En même temps que celle-ci, le synclinal d'Appin se forme comme premier pli in situ et non comme pli couché synclinal. Sur le flanc ouest du synclinal le contact avec les roches du Moine est disloqué, en partie parallèlement à la première schistosité. Au Loch Creran la nappe supérieure d'Iltay repose également par un contact sédimentaire sur la nappe d'Appin la plus inférieure. La première schistosité est disposée transversalement à ce contact. De même la nappe de Ballachulish n'existe pas entre les deux autres nappes. Ceci est démontré à l'extrémité du Loch Creran. Le synclinal secondaire qui doit là affecter le pli couché synclinal de Ballachulish est un anticlinal primaire avec schistosité primaire. Il en résulte des accidents dans les flancs du premier pli néanmoins autochtone. Par la variation de la granularité, il est démontré que les roches données comme renversées du flanc supérieur du pli couché synclinal de Ballachulish ne le sont pas. Les roches de la nappe d'Iltay au Loch Creran montrent des transitions à partir des séries inférieures de Ballachulish et représentent des facies supérieurs fortement modifiés. J'ai tenté de paralléliser ces roches avec la succession de la série Loch Awe-Islay et de la série de Ballachulish et en même temps les deux dernières entre elles. La «limite de la nappe d'Iltay» n'est pas une limite de nappe mais une ligne de séparation importante qui sépare des domaines à facies différents du Dalradien. Elle détermine aussi la répartition du volcanisme géosynclinal ophiolitique appartenant à différents types structuraux calédoniens et les domaines du plutonisme du Calédonien tardif.

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Zum Abschluß gebührt mein Dank dem British Council, den Universitäten von Glasgow, London (Bedford College) und Liverpool, den Wirtsleuten vom Creagan Inn. Sie alle haben mit gastlicher Aufnahme und Hilfe diese Arbeiten ermöglicht. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für Unterstützung. Durch die Diskussion mit Herrn Professor R. M.Shackleton habe ich wertvolle Anregungen gewonnen.     

Zur Frage durchgepauster Tektonik

Zusammenfassung Es wird versucht, eine Vorstellung über die Möglichkeit der Durchpausung präexistierender flächiger oder körperhafter Inhomogenitäten eines tieferen Stockwerkes in das darüberliegende Deckgebirge bei neuerlicher Beanspruchung zu gewinnen. Zu diesem Zweck werden zunächst einige Beispiele, das Verhältnis von Tektonik und Vulkanismus betreffend, betrachtet. Schließlich wird an zwei konkreten Beispielen (Nordschwarzwald und Spessart) eine etwas eingehendere Analyse unternommen. Es läßt sich dabei die komplexe Natur von Art und Grad der Durchpausung erkennen, so daß bei ihrer Beurteilung größte Vorsicht am Platze ist. Ähnliches gilt für alle mit der Posthumität in der Tektonik zusammenhängende Fragen.     

Sediment compaction in large scale systems

The classical partial differential equation for compaction proves to provide a rather singular model, if the deformations caused by overload become reasonably large. An alternative model for compaction is derived by adapting an Eulerian view and by deriving the model equations from integral equations rather than from a priori differentiability assumptions. The result is not — as usual — a single partial differential equation, but an infinite set of differential equations, interesting in both mathematical and geological terms.Although there are still several simplifications and linearizations in the derived model, the model illustrates at least that the classical Terzaghi equation and mathematical models in its vicinity are highly idealized and probably instable, if applied to large scale systems.

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Zusammenfassung Die klassische partielle Differentialgleichung für die Kompaktion stellt ein sehr vereinfachtes Modell dar, zumindest für den Fall, daß die Deformationen infolge Auflast sehr groß werden. Hier wird ein alternatives Modell entwickelt, das nicht von der Voraussetzung der Differenzierbarkeit ausgeht, sondern über Integralgleichungen entwickelt wird, wobei die Eulersche Sicht des Raum-Zeitbezuges zur Anwendung kommt. Das Resultat ist dann nicht mehr eine einfache partielle Differentialgleichung, sondern ein unendliches System solcher Gleichungen.Obwohl auch das entwickelte Modell vereinfachte Annahmen erfordert und stark linearisiert, so verdeutlicht es doch zumindest, daß die klassische Therzaghi Gleichung und modifizierte Modelle, die auf diese Gleichung aufbauen, sehr wahrscheinlich instabil sind, wenn sie auf Systeme mit großen Deformationen angewandt werden.

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Résumé L'équation classique aux dérivées partielles de la compaction fournit un modèle très simplifié, particulièrement dans le cas où les déformations dues à la surcharge deviennent considérables. L'auteur propose en alternative un modèle, adapté des conceptions eulériennes, qui repose sur les équations intégrales plutót que sur la présomption de différenciabilité. Le résultat n'est plus une simple équation aux dérivées partielles, mais un système infini de telles équations.Bien que le modèle présenté implique des hypothèses simplificatrices et des linéarisations, on peut néanmoins en déduire que l'équation classique de Terzaghi, ainsi que les modèles modifiés qui en découlent, sont très probablement instables s'ils sont appliqués à des systèmes à forte déformation.

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