Sm−Nd dating of multiple garnet growth events in an arc-continent collision zone,northwestern U.S. Cordillera

Integrated petrologic and Sm–Nd isotopic studies in garnet amphibolites along the Salmon River suture zone, western Idaho, delineate two periods of amphibolite grade metamorphism separated by at least 16 million years. In one amphibolite,P–T studies indicate a single stage of metamorphism with final equilibration at 600°C and 8–9 kbar. The Sm–Nd isotopic compositions of plagioclase, apatite, hornblende, and garnet define a precise, 8-point isochron of 128±3 Ma (MSWD=1.2) interpreted as mineral growth at the metamorphic peak. A⁴⁰Ar/³⁹Ar age for this hornblende indicates cooling through 525°C at 119±2 Ma. In a nearby amphibolite, garnets with a two-stage growth history consist of inclusion-rich cores surrounded by discontinuous, inclusion-free overgrowths. Temporal constraints for core and overgrowth development were derived from Sm–Nd garnet — whole rock pairs in which the garnet fractions consist of varying proportions of inclusion-free to inclusion-bearing fragments. Three garnet fractions with apparent ages of 144, 141, and 136 Ma are thought to represent mixtures between late Jurassic (pre-144 Ma) inherited radiogenic components preserved within garnet cores and early Cretaceous (128 Ma) garnet overgrowths. These observations confirm the resilience of garnet to diffusive exchange of trace elements during polymetamorphism at amphibolite facies conditions. Our geochronologic results show that metamorphism of arc-derived rocks in western Idaho was episodic and significantly older than in arc rocks along the eastern margin of the Wrangellian Superterrane in British Columbia and Alaska. The pre-144 Ma event may be an expression of the late Jurassic amalgamation of marginal oceanic arc-related terranes (e.g., Olds Ferry, Baker, Wallowa) during the initial phases of their collision with North American rocks. Peak metamorphism at 128 Ma reflects tectonic burial along the leading edge of the Wallowa arc terrane during its final penetration and suturing to cratonic North America.     

Pyritization of Iron in Sediments from the Continental Slope of the Northern Gulf of Mexico

In sediments from the continental slope of the Northern Gulf of Mexico, generally,the degree of iron pyritization (DOP) is low (<0.1) and dissolved sulfide is belowdetection limits (5 M), whereas dissolved Fe is typically about 50 to100 M. Therefore, the dissolution of kinetically reactive iron minerals generallydominates over the rate of sulfide production in sediments throughout this region.However, in sediments where hydrocarbons have been added via seepage from thesubsurface, dissolved-Fe is undetectable, DOP can approach 1, and high concentrationsof dissolved sulfide (up to 11 mM) are commonly present. Even though thesesediments have high total reduced sulfide (TRS) concentrations (typically 150 to370 mol gdw^-1), their average C/S ratio is about 4 times that of normal marine sediments reflecting the major input of hydrocarbons. DOP is significantly (20%) higher when calculated using reactive-Fe extracted by citrate dithionite than by cold 1N HCl. This difference is primarily due to the greater extraction efficiency of the cold HCl method for silicate-Fe. TRS tends to rise to a maximum, and remains close to constant even at high (mM) dissolved sulfide concentrations. These TRS concentrations, therefore, represent the size of the ``kinetically' reactive-Fe pool during early diagenesis.     

Über den Hügelit

Zusammenfassung Der Hügelit, das Arsenat-Analogon zum Dumontit, gehört zu den Sekundärmineralien der Grube Michael im Weiler bei Lahr im Schwarzwald (Bundesrepublik Deutschland), wo er zusammen mit Hallimondit, Widenmannit, Mimetesit, Cerussit und Zeunerit in Drusen von hornsteinartigem Quarz auftritt. Beobachtete kristallographische Formen: {100}, {110}, {001}, {011} sowie (?) {010}.Spaltbarkeit nach {100} sehr gut, nach {110} unsicher. Bruch muschelig. Härte etwa 2 1/2; spröde.Farbe braun bis orangegelb; durchsichtig bis durchscheinend. Strich hellgelb. Keine UV-Fluoreszens. Brechungsindizes:n =1,898(5),n =1,915(5), 2V =25° (für =592 nm); sehr starke Achsenwinkeldispersion.Gitterkonstanten:a ₀=8,13,b ₀=17,27,c ₀=7,01 Å, =109°. Raumgruppe:P2₁/m oderP2₁.D _x=5,80 g·cm^–3 (mit der Formel Pb₂(UO₃)₃(AsO₄)₂(OH)₄·3H₂O undZ=2). Stärkste Linien des Pulverdiagramms: 3,73(10), 3,06(9), 3,00(7) und 2,89(7).

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On Hügelite

Summary Hügelite, the arsenate analogue of dumontite, occurs amongst the secondary minerals of the Michael Mine at Weiler near Lahr in the Black Forest (German Federal Republic), in vugs of dense quartz in association with hallimondite, widenmannite, mimetite, cerussite and zeunerite. Observed crystal forms: {100}, {110}, {001}, {011} and (?) {010}.Cleavage: {100} very good, {110} uncertain. Fracture conchoidal. Hardness about 2 1/2, brittle.Colour brown to orange yellow, transparent to translucent. Not fluorescent in ultraviolet light. Indices of refraction:n =1.898(5),n =1.915(5); 2V =25° (for =592 nm); strong dispersion of the axial angle.Unit-cell dimensions:a ₀=8.13,b ₀=17.27,c ₀=7.01 Å, =109°, space groupP2₁/m orP2₁.D _x=5.80 g·cm^–3 (with the formula Pb₂(UO₂)₃(AsO₄)₂(OH)₄·3H₂O andZ=2). Strongest lines of the powder pattern: 3.73(10); 3.06(9); 3.00(7); 2.89(7).

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Mit 2 Abbildungen

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Herrn Univ. Prof. Dr.H. Meixner zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Le problème de l'interprétation des directions «a» déterminées par l'étude des linéations déformées

Résumé A partir de quatre exemples réels on montre qu'il n'existe pas de relations évidentes et simples entre directions «a» et déformation finie, que les directions «a» n'ont pas de signification mécanique particulière, et que, d'un point de vue cinématique, elles n'indiquent qu'une direction de mouvement différentiel entre les flancs de plis. Les interprétations de tectonique régionale qui s'appuient sur les caractéristiques d'un champ de directions «a» deviennent, dans ces conditions, hautement subjectives et toujours sujets à caution.

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Through a study of four real cases, it was found that clear and simple relations between a direction tectonics and finite deformation do not exist. It was further realised that the a directions possess no mechanical meaning and that finally, from a kinematical point of view, they merely show the direction of differential movement between the limbs of a fold.Regional tectonical studies based on field characteristics of a directions, without taking these facts in account, are highly subjective and should be taken with much care.

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Zusammenfassung Anhand von vier Beispielen aus der Natur wird darauf hingewiesen, daß offensichtliche und einfache Beziehungen zwischen den tektonischen a-Richtungen und der finiten Deformation nicht bestehen, daß die a-Richtungen keine spezielle mechanische Bedeutung haben, und schließlich daß sie, kinematisch gesehen, nur die Richtung von Differentialbewegungen zwischen den Flanken einer Falte anzeigen.Wird dem in regionaltektonischen Deutungen, die sich auf die Charakteristika eines Feldes von a-Richtungen stützen, nicht Rechnung getragen, so sind sie höchst subjektiv und mit Vorsicht zu betrachten.

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Geologie,Magmatismus und Lagerstättenbildung im ostpontischen Gebirge/Türkei aus der Sicht der Plattentektonik

Zusammenfassung Die Erkenntnisse über den tektonischen Aufbau, die geologische Entwicklung und die Genese der Lagerstätten, sowie über die petrologischen Eigenschaften der Magmatite führen zu der Auffassung, daß das Ostpontische Gebirge (Nordost-Türkei) insgesamt ein (Paläo-)Inselbogensystem darstellt. Daraus folgt die Annahme, daß die südlich benachbarten Anatoliden in der Vortiefenzone dieses Vulkanbogens gebildet wurden. Das Schwarze Meer ist dann entsprechend der Theorie der Plattentektonik als ein aktives Randbecken nördlich des Inselbogens anzusehen; seine kontinentale Kruste wurde in den mittleren Bereichen in ozeanische Kruste (in situ) umgewandelt.Die mit den sauren Vulkaniten zusammen auftretenden Buntmetall-Lagerstätten sind dem Kuroko-Typ im weiteren Sinn zuzuordnen; sie sind die charakteristischen Lagerstätten der Ostpontiden. Dagegen sind Porphyrische Kupferlagerstätten von wirtschaftlicher Bedeutung aufgrund dieses Konzepts kaum zu erwarten.

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Present knowledge about the tectonical structure, geological development, genesis of ore deposits as well as about petrological characteristics of magmatites supports the concept of an (paleo) island arc system for the Eastern Pontic Mountains (NE Turkey). Consequently, the Anatolides in the southern neighbourhood would have been formed within the foredeep of that volcanic arc. According to the theory of plate tectonics the Black Sea is to be considered as an active marginal basin north of the island arc, its continental crust in the central zone being transformed (in situ) into oceanic crust.The base metal ore deposits associated with acid volcanics can be classified as Kuroko types, these are the characteristic ore deposits of the Eastern Pontides, Economic porphyry copper ore deposits, however, would hardly be expected according to this concept.

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Résumé Les acquisitions sur les structures tectoniques, le développement géologique et la génèse des gisements, de même que sur les propriétés pétrologiques des magmatites permettent d'interpréter génétiquement les Montagnes Pontiques Orientales comme un système de (paléo) arc insularie. En conséquence on peut considérer que les Anatolides, qui les avoisinent au sud, se sont formées dans l'avant — fosse de cet arc volcanique. La Mer Noire peut être donc considérée — selon la théorie de la »tectonique des plagues« — commé un bassin marginal actif au Nord de l'arc insulaire, so croûte continentale étant transformée dans la zone centrale (in situ) en croûte océanique.Les gisements des métaux non-ferreux associés avec les volcanites acides peuvent être rapportés aux types »Kuroko« (sensu lato), représentant les minéralisations caractéristiques pour les Pontides Orientales. Quant aux gisements type »Porphyry Copper«, il n'y a guère de chance, selon notre hypothèse, pour qu'il en existe avec une importance économique.

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Herrn o. Prof. Dr.-Ing. A. Wilke zum 65. Geburtstag gewidmet!     

Le magma plagioclasique

Résumé L'auteur, évoquant les caractères chimico-minéralogiques des magmas basiques, fait la distinction entre la branche ferromagnésienne, dont le type le plus représentatif est le magma tholéiitique, et la branche plagioclasique dont l'existence est à démontrer. Il qualifie de plagioclasique le magma dont la composition chimique entraîne la cristallisation première d'un plagioclase. L'existence d'un tel magma est démontrée par le massif éruptif du Rogaland méridional (SW de la Norvège) et avant tout par une de ses intrusions majeures, le massif de Bjerkrem-Sogndal. Celui-ci montre de façon évidente une lignée de différenciats par gravité, comprenant à la base une anorthosite, ensuite des leuconorites, des norites et des monzonorites passant finalement à des termes plus acides, des mangérites et mangérites quartziques. — Cette succession permet d'établir le caractère plagioclasique du magma qui a fourni les intrusions constituant le massif éruptif du Rogaland, en particulier la plus ancienne, le massif anorthositique d'Egersund-Ogna, qui est une accumulite plagioclasique. — Le magma plagioclasique serait le résultat d'une fusion syntectique entre un magma basaltique normal et des matériaux de composition pélitique ou pélitoarkosique; cette assimilation serait réalisée dans la catazone profonde à l'intervention d'un orogène catazonal. Les produits formés par différenciation gravitative donnent entr'autres de grands massifs anorthositiques homogènes, ou tréfonds anorthositiques, ancrés dans la partie inférieure de l'orogène. Le géosynclinal d'où celuici provient serait établi directement sur la croûte basaltique océanique. Le segment orogénique qui en dérive marquerait donc l'accroissement latéral du domaine continental aux dépens du domaine océanique et serait donc un orogène fondamental.

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Starting from the physico-chemical character of the basic magmas the author distinguishes between a ferromagnesian branch, the most representative type of which is the tholeiitic magma, and the plagioclasic branch whose existence he will now establish. — He defines as plagioclasic a magma whose chemical composition has as a direct consequence the first crystallisation of a plagioclase. The existence of that magmatic type is displayed by the eruptive massive of South Rogaland (SW Norway), and above all by one of its major intrusions, the Bjerkrem-Sokndal massive. The latter shows evidence of a differentiated rock succession resulting from a gravitative action: the lowest layer is an anorthosite overlaid successively by leuconorites, norites, monzonorites and finally by more alcalic and acidic types, mangerites and quartzmangerites. This succession establishes the plagioclasic character of the whole magma which produced the different major intrusions of the eruptive massive of South Rogaland, and in particular the oldest one, i. e. the Egersund-Ogna anorthosite massive interpreted as a plagioclasic accumulite. The plagioclasic magma would be the result of a syntectic fusion between a normal basaltic magma and pelitic and/or arkosic sediments. Such an important assimilation would then appear to have taken place in the deep catazone during the constitution of a catazonal orogenetic segment. The great anorthosite massive, whose main characteristic is its great homogeneity, is an essential and early differentiated product, which has intruted into the lowest part of the tectonic system, which is the reason why we call it anorthositic undermost basement body (tréfonds anorthositique). — The site of the geosyncline from which such an orogenetic segment issued would then have been directly superposed on the basaltic oceanic crust. This type of orogenetic segment would therefore indicate a lateral growth of the continent at the cost of the oceanic area: it is a foundation orogen (orogène fondamental).

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Zusammenfassung Die chemisch-mineralogischen Eigenschaften der basischen Magmen werden erläutert. Es wird zwischen einer femischen Sippe, deren typischer Vertreter das tholeiitische Magma ist, und dem Plagioklasmagma unterschieden, wobei die Existenz des letzteren in dieser Arbeit bewiesen werden soll. Als plagioklasisch wird vom Verfasser ein Magma bezeichnet, dessen chemische Zusammensetzung die Erstkristallisation von Plagioklas hervorruft. Die Existenz eines solchen Magmas wird durch die Verhältnisse im Eruptivgebiet des südlichen Rogaland (Südwestnorwegen) und vor allem durch eine seiner Intrusionen erster Ordnung, das Bjerkrem-Sokndal-Massiv, bewiesen. Dieses letztere zeigt einwandfrei eine Reihe von durch die Schwere erzeugter Differentiate, die von unten nach oben aus einem Anorthosit, darüber aus Leukonoriten, Noriten und Monzonoriten besteht und zu saureren Gesteinen wie Mangeriten und Quarzmangeriten übergeht. Diese geometrische Reihe erlaubt es, den plagioklasischen Charakter des Magmas festzustellen, das die Intrusionen des Rogalandschen Eruptivmassives abgegeben hat. Das betrifft vor allem auch seine älteste Einheit, das anorthositische Massiv von Egersund-Ogna, das ein plagioklasisches Akkumulat darstellt.Vom Verfasser wird das Plagioklasmagma als eine syntektische Verschmelzung eines normalen basaltischen Magmas mit pelitischen bis pelitoarkosischen Gesteinen betrachtet. Diese Assimilation soll in der tiefen Katazone in Zusammenhang mit der Bildung eines katazonalen Orogens erfolgt sein. Die durch gravitative Differentiation erzeugten Produkte bilden die großen einheitlichen anorthositischen Massive, die sogenannten tréfonds anorthositiques. Diese dringen in den untersten Teil des Orogens ein. Die ursprüngliche Geosynklinale muß sich unmittelbar auf der basaltischen Kruste aufbauen. Das daraus entstandene orogenetische Segment stellt damit das laterale Zuwachsen des Kontinents auf Kosten der ozeanischen Gebiete dar und muß daher als ein Grundorogen (orogène fondamental) bezeichnet werden.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Découverte de niveaux d'amphibolites à pargasite,anorthite, corindon et saphirine dans les schistes cristallins de la vallée du Haut-Allier

Résumé Les auteurs annoncent après une étude minéralogique détaillée la découverte pour la première fois en France de corindon rose et de saphirine dans des amphibolites à pargasite et anorthite associées à des pyroxénites et des péridotites serpentinisées situées dans les schistes cristallins du cur du Massif Central français. L'existence de ces minéraux permet de prouver que le degré de métamorphisme du niveau où ils apparaissent, est à la limite des faciès amphibolite et granulite, et par conséquent que les gneiss situés sous ce niveau appartiennent au faciès granulite. Ceci implique également qu'une partie importante des anatexites grenues de type Aubusson: faciès caractéristique des migmatites du Massif Central septentrional, s'est constituée à partir d'un matériel de nature granulitique. La présence d'un faciès métamorphique aussi profond n'ayant pas été reconnue jusqu'à maintenant dans cette région, la série du Haut-Allier est comparée à d'autres séries européennes et étrangères, notamment aux séries à saphirine de Madagascar. La fréquence du corindon dans des roches variées de l'ouest de la Haute-Loire est soulignée. L'origine des amphibolites à corindon et saphirine est discutée. L'existence du faciès granulite dans le noyau arverne du Massif Central français permet de confirmer indirectement pour ces terrains un âge précambrien que d'autres arguments laissaient supposer.

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Discovery of pargasite-anorthite amphibolite levels with corudum and sapphirine in the cristalline schists of the Allier's upper valleyPresence of the granulite fades in the french Massif Central

The authors announce the discovery, after a detailed mineralogical study, of pink corundum and blue sapphirine in pargasite-anorthite amphibolites. These are associated with pyroxenites and serpentinised peridotites included in the cristalline schists of the heart of the french Massif Central. The existence of these minerals shows that the level where they appear has a metamorphic degree at the limit between the amphibolite and granulite facies and consequently that the gneisses lying under this level belong to the granulite facies. This also implies that an important part of the Aubusson type granular anatexites, characteristic facies of the migmatites of the northern part of the Massif Central, has been formed at the expense of a material of granulitic nature. The presence of such a deep metamorphic facies having not yet been outlined in this region, the Haut-Allier series is compared with other european an foreign series, especially with the sapphirine series of Madagascar. The frequence of corundum in various rocks of the western Haute-Loire is noticed. The origin of the corundum and sapphirine amphibolites is discussed. The existence of the granulite facies in the Arverne core of the Massif Central make it possible to confirm indirectly the precambrian age of these formations which was presumed from other arguments. The notion of a precambrian mid-european continent is proposed.

     

The central part of the Jebel Nefusa volcano (Libya) survey map,age relationship and preliminary results

The main result of a field survey is the presentation of a petrographical map, which for the first time gives details of the main structures of the Jebel Nefusa volcano. A second result of the mapping is that obviously the age relationship between two of the major rock types — phonolites and flood basalts — needs revision: the phonolites are the oldest ones. - Also are given some preliminary remarks regarding mineralogical composition: flood basalts are characterized by olivines corroded and partly oxidized before final crystallization, and all phonolites contain appreciable amounts of analcite.

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Zusammenfassung Es wird eine petrographische Übersichtskarte vorgelegt, welche erstmals die beherrschenden Strukturen im Aufbau des Jebel-Nefusa-Vulkans (nördl. Tripolitanien, Libyen) erkennen läßt. Ein Ergebnis der Kartierung ist eine Neugliederung der Altersabfolge der drei Haupt-Gesteinsgruppen Phonolithe — Flutbasalte — Melabasalte. Die Phonolithe müssen offensichtlich älter als die Flutbasalte sein, und sind wahrscheinlich die ältesten Glieder der Abfolge. — Vorab mitgeteilte petrographische Details: die Flutbasalte werden durch Olivine charakterisiert, welche schon vor der Erstarrung der Schmelze korrodiert und teiloxidiert worden waren, und die Phonolithe führen sämtlich erhebliche Anteile an Analcim.

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Résumé Le résultat principal de cette recherche sur le terrain est présentation d'une carte pétrographique qui, pour la première fois, montre les détails de la structure principale du volcan Jebel Nefusa. Ce travail montre avec évidence que les relations d'âge entre deux des principaux types de roches, les phonolites et les épanchements basaltiques, appellent une révision, car les phonolites sont les plus anciennes. Quelques remarques sont faites sur la composition minéralogique: les épanchements de basaltes sont caracterisés par des olivines corrodées et en partie oxydées avant la cristallisation finale; toutes les phonolites contiennent de l'analcime en proportions appréciables.

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Structural aspects of the Middle and the High Atlas (Morocco) phenomena and causalities

Since the beginning of the Mesozoic the structural development of the Middle Atlas and the central High Atlas was controlled by a pre-existent fault pattern, which was reactivated repeatedly in various manners.The fault pattern is characterized by two main directions. The first runs 35–45° and dominates in the Middle Atlas, the second runs 70° and is common in the southern part of the central High Atlas; between these regions both directions overlap. In the Atlas of Demnat, Beni Mellal and El Ksiba at the northern border of the central High Atlas a further direction, the one of 120°, locally gains in significance. Into the gores of the pattern commonly magmatites intruded during the Mesozoic, in the course of the following compressive deformation often a cleavage was formed there.The compressive deformation started in the Oligocene; the directon of the main compressional stress ₁ lay at 160°. Dependant on their orientation to ₁ the pre-existent faults reacted differently on this stress: The 70° faults were reactivated as upthrusts, the 35° ones as sinistral oblique slip reverse faults and those of 120° as dextral oblique slip reverse faults. At the northwestern border of the hinge area between the Middle and the High Atlas this scheme of movements was complicated by an interference with movements along the Transalboran fault system.Because of changes in the style of deformation the so-called B-B fault zone, running ENE from El Ksiba to Aghbala, can be defined as the structural border between the High and the Middle Atlas.

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Zusammenfassung Die strukturelle Entwicklung des Mittleren Atlas und des zentralen Hohen Atlas seit dem Beginn des Mesozoikums wurde durch ein Bruchmuster präexistenter Störungen gesteuert, die sich im Verlauf dieser Zeit wiederholt in verschiedener Weise durchgepaust haben.Das erwähnte Bruchmuster wird durch zwei Hauptrichtungen charakterisiert, deren eine von 35–45° im Mittleren Atlas vorherrscht, während die andere von 70° für den südlichen Teil des zentralen Hohen Atlas bestimmend ist, in einem Zwischenbereich überlappen sich beide Richtungen. Im Atlas von Demnat, Beni Mellal und El Ksiba am Nordrand des Hohen Atlas tritt lokal begrenzt eine weitere Richtung von 120° hinzu. In die Zwikkel des Bruchmusters drangen im Verlauf des Mesozoikums verbreitet Intrusiva ein, während der anschließenden kompressiven Deformation wurde dort häufig eine Schieferung angelegt.Die kompressive Deformation setzte im Oligozän ein, wobei die Richtung der kompressiven Hauptnormalspannung ₁ ca. 160° betrug. Die präexistenten Störungen reagierten auf dieses Stressfeld je nach ihrer Lage zu ₁ unterschiedlich: Die 70°-Störungen wurden als Aufschiebungen reaktiviert, die 35°-Störungen als sinistrale Schrägaufschiebungen und die 120°-Störungen als dextrale Schrägaufschiebungen. Kompliziert wurde dieses Bewegungsschema am Nordwestrand des Scharnierbereiches zwischen Hohem und Mittlerem Atlas durch eine Überlagerung mit Bewegungen entlang des Transalboran-Störungssystems.Als strukturelle Grenze zwischen Hohem und Mittlerem Atlas kann aufgrund von Änderungen im Baustil die sog. B-B-Störungszone, die von El Ksiba Richtung nach ESE bis Aghbala verläuft, angesehen werden.

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Résumé Depuis le début du Mésozoïque, l'histoire structurale du Moyen-Atlas et du Haut Atlas central aété déterminée par un réseau de failles préexistantes qui ont été réactivées à diverses reprises et de diverses manières.Ce réseau de failles est caractérisé par deux directions principales: l'une (35° à 45°) domine dans le Moyen Atlas, l'autre (70°) dans la partie sud du Haut Atlas central. Entre ces deux régions, les deux directions coexistent. Dans l'Atlas de Demnat, de Beni Mellal et d'El Ksiba, à la bordure nord du Haut Atlas central, une troisième direction (120°) présente une importance locale. Pendant le Mésozoïque, des magmas se sont intrudés dans les ouvertures du réseau, tandis qu'une schistosité apparaissait souvent dans les régions en compression.La déformation compressive a débuté à l'Oligocène, avec une contrainte principale ₁ orientée à 160°. Les failles préexistantes ont réagi de manières différentes, selon leur orientation par rapport à ₁: les failles de direction 70° ont été réactivées en chevauchement, les failles à 35° ont donné des failles inverses à jeu oblique sénestre, et les failles à 120° des failles inverses à jeu oblique dextre. Le long de la bordure nord-ouest de la zone charnière entre le Moyen et le Haut Atlas, ce schéma s'est compliqué par interférence avec des mouvements le long de l'accident transalborien.Eu égard aux changements dans le style de la déformation, la zone failleuse dite B-B, qui s'étend en direction ENE de El Ksiba à Aghbala, peut se définir comme la frontière structurale entre le Haut et le Moyen Atlas.

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, . : 35–45° , 70° ; . Demnat, Beni Mellal El Ksiba 120°. , . , , , I₁ 160°. , I₁: 70° , 30° , 120° - . - Transalboran. .. -, E-S Aghbala.

     

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

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

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

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

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Lower Paleozoic extensional tectonics in the limit between the West Asturian-Leonese and Central Iberian Zones of the Variscan Fold-Belt in NW Spain

The limit between the West Asturian-Leonese and Central-Iberian Zones in the NW of the Iberian Peninsula is described in the area of Caurel-Truchas (Provinces of Orense and León). From the distribution of the sedimentary formations and the Variscan structures it is inferred that the transition between the two zones was a fault system, which was active during, at least, the Ordovician and Lower Silurian. The faults were supposedly normal, though they had probably some strike-slip component, and gave rise to a half-graben in which a syn-rift sequence was deposited. The latter underwent inversion at the onset of the Variscan tectonism, producing a ramp anticline-syncline pair that forms the more important folds in the area. The varying geometry of these folds is interpreted partly as being due to the existence of previous en échelon folds related to the strike-slip component of the faults and, partly, as a result of the variable intensity of the shear strain undergone during the first variscan phase.

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Zusammenfassung Die Grenze zwischen der West-Asturischen-Leonesischen und Zentral-Iberischen Zone im NW der Iberischen Halbinsel wird aus dem Gebiet von Caurel-Truchas (Provinz Orense und León) beschrieben. Aufgrund der Verteilung der sedimentären Formationen, sowie der variszischen Strukturen wird abgeleitet, daß der Übergang zwischen den beiden Zonen durch ein Störungssystem bedingt wurde, das zumindest zwischen Ordovizium und Untersilur aktiv war. Dabei handelte es sich vermutlich um Abschiebungen mit einer Horizontalverschiebungskomponente. Diese Ausbildung führte zu einem Halbgraben mit darin abgelagerter sedimentärer Syn-Riftsequenz. Letztere wurde während der Anfangsphase der variszischen Tektonik invertiert, so daß es zu einem Rampen-Antiklinal-Synklinal Paar kam, welches die wichtigsten Falten der Gegend bildet. Die variable Geometrie der Falten wird zum einen der Existenz von frühen En-échelon Falten zugeschrieben, die durch die Horizontalverschiebungskomponente der Störungen hervorgerufen wurden; zum anderen sind sie das Resultat der veränderlichen Intensität der Scherspannung während der ersten variszischen Phase.

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Resumen Se describe el límite entre las Zonas Asturoccidental-Leonesa y Centroibérica en el NO de la Península Ibérica en el área del Caurel-Truchas (Provincias de Orense y León). Partiendo de la distribución de las formaciones sedimentarias y de la geometría de las estructuras varíscicas, se deduce que la transición entre las dos zonas fue un sistema de fallas, que fue activo al menos durante el Ordovício y el Silúrico Inferior. Se supone que la principal componente de las fallas fue normal, aunque debió de existir también una componente de desgarre, y su juego originó un semi-graben en el que se acumuló una secuencia sin-rift. Esta última experimentó una inversión al principio de la tectogénesis Varíscica, formándose un par de pliegues de rampa que son los pliegues más importantes del área. La geometría variable de esos pliegues se interpreta como debida, en parte, a la existencia previa de pliegues en escalón relacionados con la componente de desgarre de las fallas y, en parte, como consecuencia de la variable intensidad de la deformación por cizallamiento sufrida durante la primera fase de deformación varíscica.

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- - - Caurel-Truchas, Orense León. , , . , , . . , - . , - , , , , -, .

     

Paläogeographie des ostalpinen oberen Perms,Paläomagnetismus und Seitenverschiebungen

Zusammenfassung Es wird eine neue paläogeographische Rekonstruktion der Verbreitung der oberpermischen Ablagerungen in den Ostalpen zur Diskussion gestellt, die beruht auf der Annahme einer großen Seitenverschiebung entlang der Periadriatischen Linie. Aus paläomagnetischen Daten müßte man schließen, daß möglicherweise eine postherzynische Verschiebung Nord-Italiens in bezug auf Europa über einen Abstand von etwa 4000 km stattgefunden hat. Es gibt jedoch einige indirekte Einwände gegen die Deutung der bisherigen paläomagnetischen Daten Nord-Italiens mittels Kontinentwanderung. Der Periadriatische Bruch könnte eine der Seitenverschiebungen in einer Scherzone zwischen Europa und Nord-Italien (Afrika) sein.

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Summary A new reconstruction of the paleogeography of the upper permian deposits in the eastern Alps is proposed. For it a horizontal movement along the periadriatic fault (Alpine-dinaric boundary) is assumed. Such a movement is in accordance with the continental drift of northern Italy with respect to Europe over a distance of 4000 km, required to explain the aberrative paleomagnetic data found in northern Italy. Some objections against this interpretation are mentioned too.

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Résumé Une nouvelle reconstruction de la paléogéographie des sédiments permiens dans les Alpes orientales est proposée. Pour cela, il est nécessaire de supposer un mouvement horizontal le long de la faille périadriatique (décrochement). Un tel mouvement s'accorde avec la dérive des continents d'Italie septentrionale sur une distance de 4000 km, qui est nécessaire pour expliquer les données paléomagnétiques anormales, mesurées en Italie septentrionale. On mentionne aussi quelques objections contre cette hypothèse.

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Garnet-spinel-pyroxenite xenoliths from hyblean plateau (South-eastern Sicily, Italy)

Summary Rare garnet-spinel pyroxenite xenoliths occur in some basaltic tuff-breccia levels of Miocene age from the Valle Guffari (Hyblean Plateau, Sicily), together with a number of spinel-bearing mantle xenoliths. The garnet-bearing pyroxenites may be divided into two groups (a and b) on textural and mineralogical bases. Garnet-bearing spinel websterites with a fully recrystallized texture represent the first group (a). Here the garnet (Py_54.5 A1m₃₂ Gr_13.5), with a diffuse kelyphitic alteration, forms a reaction corona between coarse spinel grains and the in contact pyroxenes. The transition from the spinel-pyroxenite to the garnet-pyroxenite field may depend on isobaric cooling from higher (magmatic?) temperatures. Garnet-pyroxene geothermometry indicates that the last equilibration most probably occurred at P = 1.0 GPa (ca.), T = 750 °C (ca).The second lithotype (b) is an orthopyroxene-bearing garnet-spinel clinopyroxenite, exhibiting a complex texture. It consists of zones of coarse clinopyroxene grains enclosing euhedral spinel passing to zones where tiny rounded crystals of the same pyroxene and spinel are enclosed in relatively large patches of extensively kelyphitisized garnet (Py_64.8 Alm_25.6 Gr_9.6). Garnet also occurs as inclusion-free grains up to 4 mm in diameter. P-T calculations give significantly higher values than for the former case (a). The origin of the b-type garnet may also depend on subsolidus reaction of spinel and pyroxenes after an isobaric cooling from still higher temperatures, but a primary magrnatic origin might also be possible, especially for the granular garnets.P-T estimates for both the pyroxenite types closely match a steady geotherm for 100 mW/m² surface heat flow. Such a relatively intense heat flow may suggest the occurrence of huge masses of hot magma intruding the Hyblean lithospheric mantle and lower crust at different levels.

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Granat-Spinell-Pyroxenit-Xenolithe aus dem Iblei-Plateau (Südost-Sizilien, Italien)

Zusammenfassung Seltene Granat-Spinell-Pyroxenit-Xenolithe kommen in einigen basaltischen Tuff-Breckzien Horizonten miozänen Alters aus dem Valle Guffari (lblei-Plateau, Sizilien) zusammen mit einer Anzahl von Spinell-führenden Mantel-Xenolithen vor. Aufgrund textureller und mineralogischer Kriterien können die Granat-führenden Pyroxenite in zwei Gruppen (a und b) unterteilt werden. Granat-führende Spinell-Websterite mit vollkommen rekristallisierter Textur repräsentieren die erste Gruppe (a). Hier bildet Granat (Py_54.5 Alm₃₂ Gr_13.5) mit einer diffusen kelyphitischen Umwandlung, einen Reaktionssaum zwischen grobkörnigem Spinell und Pyroxenen, mit denen er in Kontakt ist. Der übergang vom Spinell-Pyroxenit- zum Granat-Pyroxenit-Feld kann auf isobarische Abkühlung von höheren (magmatischen ?) Temperaturen zurückgehen. Granat-Pyroxen-Geothermometrie zeigt, dass die letzte Equilibrierung sehr wahrscheinlich bei P = 1.0 GPa (ca.), T = 750°C (ca.) erfolgte.Der zweite Typ von Granat-führenden Pyroxeniten ist ein (b) Orthopyroxenführender Granat-Spinell-Klinopyroxenit, der komplexe Texturen zeigt. Er besteht aus Zonen von grobkörnigem Klinopyroxen mit Einschlüssen von idiomorphem Spinell, der in Zonen übergeht, wo kleine gerundete Kristalle des gleichen Pyroxens und Spinells in relativ große Bereiche von extensiv kelyphitisiertem Granat (Py_64,8 Alm_25,6 Gr_9,6) eingeschlossen sind. Granat kommt auch als einschlußfreie Körner mit bis zu 4 mm Durchmesser vor. P-T Berechnungen geben wesentlich höhere Werte als für die Gesteine des Types (a). Die Entstehung der b-Typ-Granaten kann auch durch Subsolidus-Reaktion von Spinell und Pyroxen nach isobarischer Abkühlung von noch höheren Temperaturen beeinflußt sein; ein primärer magmatischer Ursprung könnte auch möglich sein, besonders für die körnigen Granate.P-T Abschätzungen für beide Pyroxenit-Typen sind gut einer Geotherme für 100 mW/m² Wärmefluß an der Oberfläche zuzuordnen. Ein solcher, relativ intensiver Wärmefluß könnte auf das Vorkommen von großen heißen Magmenkörpern hinweisen, die den lithosphärischen Mantel unter dem Iblei-Plateau und die untere Kruste in verschiedenen Niveaus intrudierten.

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With 4 Figures     

Wandel auf dem Gebiet der Gesteinsmetamorphose

Zusammenfassung Der Konzeption der metamorphen Tiefenzonen vonBecke undGrubenmann wurde im Jahre 1915 die Konzeption der metamorphen Fazies vonEskola gegenübergestellt. Während die Fazieslehre neutral und hypothesenfrei ist, postuliert die Tiefenzonengliederung vonGrubenmann feste Korrelationen zwischen Temperatur, allseitigem Druck und Stress bei der Metamorphose. Es wird gezeigt, daß diese Abhängigkeit nicht besteht, daß die Intensität der Metamorphose nicht von der Tektonik abhängig ist, und daß es keine Stress- und Antistressminerale gibt.Ein überblick über den heutigen Stand der metamorphen Fazies wird gegeben, wobei insbesondere Angaben über die Temperaturgrenzen von Fazies aufgrund der neuesten Experimente gemacht werden. Es wird nachgewiesen, daß die maximalen Drucke sowohl bei niedrigtemperierter als auch bei hochtemperierter Metamorphose um 10 000 Atmosphären betragen haben. Regionale Metamorphosen können bei jeweils sehr verschiedenen Temperatur-Druckverteilungen erfolgt sein, wodurch verschiedene Typen, verschiedene metamorphe Faziesserien entstanden sind.

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The concept of depthzones byBecke andGrubenmann is contrasted withEskola's concept of metamorphic facies. While the concept of metamorphic facies is neutral and free from any hypotheses, the concept of depthzones postulates a firm correlation between temperature, pressure and directed pressure (stress) during metamorphism. It is shown that this correlation does not exist, that the grade of metamorphism is not dependent on tectonics, and that stress minerals and antistress minerals do not exist. A brief survey is given of the present state of metamorphic facies. Physical conditions, based on most recent experimental investigations, are stated and graphically represented in Fig. 3.The maximum pressures in metamorphism of crustal rocks have been about 10 000 atmospheres, both when very low temperatures and rather high temperatures were effective. Regional metamorphism has taken place under the condition of very different pressure-temperature relations (geothermal gradients) thus having produced different types of metamorphism, or different metamorphic facies series.--qr (Becke Grubenmann) (Eskola). . , , , - , , . .

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Résumé En 1915 la conception du faciès métamorphique d'Eskola fut opposée à celle des zones métamorphiques de profondeur deGrubenmann. Le système du faciès ne part pas de suppositions hypothétiques tandis que la division en zones de profondeur queGrubenmann établit postule pour le métamorphisme des correlations invariables entre température, pression isotrope et stress. On démontre qu'un tel rapport fixe n'existe pas, que l'intensité du métamorphisme ne dépend pas de la tectonique et que des minéraux de stress et d'antistress n'existent pas.Une vue d'ensemble sur la situation actuelle des recherches portant sur les faciès métamorphiques est présentée et par là des données sur les limites de température des faciès sur la base des expériences très récentes sont fournies. Il est démontré que les pressions maximales qui sont atteintes au cours du métamorphisme non seulement à basse température mais encore à haute température se montent à 10 000 atmosphères environ. La métamorphisme régional s'est produit sous des conditions très différentes de pression et de température. Ainsi naissent des types différents de faciès métamorphique.

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Plenarvortrag auf der Geowissenschaftlichen Tagung in Berlin am 8. Oktober 1967.     

Erdbeben als Ausdruck spontaner Tektonik

Zusammenfassung Erdbeben sind nach nichtlinearen Gesetzen ablaufende Prozesse im festen Teil des Erdkörpers. Ihre Beschreibung erfolgt aus Gründen der Zweckmäßigkeit durch eine Reihe von Zahlen, die Herdparameter genannt werden. Die mit der Tektonik eines Gebietes enger zusammenhängenden Herdparameter werden in der vorliegenden Arbeit diskutiert.

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Earthquakes are nonlinear processes within the solid part of the earth. It is reasonable to describe an earthquake with a series of numbers, which are called source parameters. Those source parameters which show a closer relation to the tectonic structure of an area are discussed in this paper.

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Résumé Les tremblements de terre sont des processus qui se déroulent dans la partie solide du globe terrestre suivant des lois non linéaires. Il est raisonnable de décrire un séisme par une série de nombres qu'on appelle les paramètres du foyer qui montrent une relation plus étroite avec la structure tectonique.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, bin ich für die Förderung der Arbeit zu Dank verpflichtet (Az. Schi 120/1, Kennwort: Geodynamik des mediterranen Raumes).     

Zusammenhänge in der Strukturgenese des Rheinischen Schiefergehirges

Zusammenfassung Ausgehend vom Maß der Inkohlung organischer Substanz in den Gesteinen des nördlichen Schiefergebirges einschließlich der Eifel können nach der Bestimmung der Beziehungen Aussagen zur tektonischen Evolution und zur Paläogeothermie des betrachteten Gebietes getroffen werden. Es bestätigen sich frühere Ansichten, daß die Großsättel aus Bereichen verminderter Absenkungsgeschwindigkeit in der Geosynklinale mit gleichzeitig relativ höheren geothermischen Gradienten hervorgehen. Obgleich Absenkung und Wärmefluß derart miteinander verbunden scheinen, ist das in den Inkohlungsdaten abgebildete Wärmefeld wahrscheinlich der Effekt einer Überlagerung eines präkinematischen, durch Absenkungsdifferenzen mitbestimmten Wärmefeldes mit einer während der Heraushebung in der Geosynklinalfüllung nordwärts wandernden Abkühlfront. Alle im Kartenbild deutlichen Großstrukturen des nördlichen Schiefergebirges sind auf ein kongruentes synsedimentäres Absenkungsmuster im Verein mit einer — möglicherweise ebenfalls vom thermischen Regime beeinflußten — differentiellen Heraushebung zurückzuführen. Der eigentlichen Faltung kommt dabei nur die Rolle eines die vorhandenen Strukturen überprägenden Faktors zu.

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The coal rank of organic matter dispersed in sediments of the northern Rhenish Massif including the Eifel permits — having determined the relationship — an evaluation of the tectonic and paleogeothermic evolution of the considered area. Earlier views on this subject are confirmed: Anticlinoria develop from geosynclinal zones of relatively lesser subsidence with, at the same time, elevated geothermal gradients opposite to the synclinoria. Although subsidence and heat flow appear to be related in this way, the observed temperature field — frozen in the vitrinite reflectance data — probably is due to the effect of the superposition of a prekinematic, differentiated temperature field, influenced by differential subsidence, with a cooling front moving northwards in the géosynclinal filling during uplift. All greater structures visible in the geologic map of the Rhenish Massif result from a congruent synsedimentary pattern of subsidence coupled with an equally differentiated pattern of postkinematic uplift, the latter also being influenced by the geothermal regime. The proper process of folding does not cause more than an overprinting of the preexisting structures.

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Résumé La dégradation thermique de la matière organique dispersée dans les sédiments du Schiefergebirge septentrional, y compris l'Eifel, permet, après détermination des relations, d'évaluer l'évolution tectonique et paléogéographique de la région considérée. Les vues antérieures sur ce sujet sont vérifiées: les anticlinaux de premier ordre résultent de zones géosynclinales à subsidence relativement réduite avec, en même temps, des gradients géothermiques élevés relativement aux synclinaux. Quoique subsidence et flux thermique paraissent liés de cette façon, le champ de température observé-attesté par les données de réflectance du vitrin-est probablement l'effet de la superposition d'un champ de température précinématique, codéterminé par des différences de subsidence, et d'un front de refroidissement se déplaçant vers le Nord pendant le soulèvement. Toutes les grandes structures que la cartographie a mis clairement en évidence dans le Schiefergebirge septentrional, sont à rapporter à un modèle de subsidence synsédimentaire associé à un soulèvement postcinématique différentiel, ce dernier peut-être aussi influencé par un régime géothermique. Au plissement proprement dit revient seulement le rôle d'un facteur se superposant aux structures déjà présentes.

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Geosynclinal sedimentation

Summary From the almost limitless field covered by the symposium a few subjects are chosen for emphasis, more especially with the aim of stimulating contact between hard-rock and soft-rock geology. The term geosyncline will be used, not as a synonym for sedimentation basin, but for a grand concept: the origin and development of a large, elongate body of tectonized sediment.Some questions concerning sedimentation in general and sedimentation in ancient geosynclines are reviewed and it is shown that their solution must depend on collaboration between hard-rock and soft-rock geologists, but that experimentalists and other specialists will also have to assist.The Timor Trough and the Persian Gulf are analogous to respectively deep and shallow ancient geosynclinal basins, even though they may not be true examples. Reasons are given for doubting whether geosynclinal prisms ever formed as continental terraces. Some geosynclines cut across a continent and hardly change where they reach its edge to continue along its border, like the Moluccan orogene prolonged in the Java-Sumatra orogene.The average rate of detrital accumulation in geosynclines is estimated at the modest amount of 2.5 cm (zero porosity) per 1000 years. The discharge of sediment from a single major river like the Mississippi would have sufficed volumetrically to supply all Tertiary geosynclines with inorganic matter.In conclusion some experiments are presented showing that the ubiquitous horizontal lamination of turbidites is explicable without current pulsations. Other tests indicate that recent deep-sea sands and flysch sandstones were deposited from currents with a density of about 1.2, and that the maximum original amount of matrix in coarse turbidite graywackes was ten per cent. It has been increased post-depositionally, presumably by pressure-solution at grain contacts.

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Zusammenfassung Aus dem fast grenzenlosen Gebiet dieses Symposiums wurden ein paar Punkte zum Nachdruck herausgegriffen, besonders aber, um den Kontakt zwischen der hard-rock- und der soft-rock-Geologie anzuregen. Der Begriff Geosynklinale wird nicht als Synonym für Sedimentationsbecken, sondern für eine großzügige Konzeption gebraucht: den Ursprang und die Entwicklung eines großen, länglichen Sedimentkomplexes, der durch orogene Beanspruchung überprägt wurde.Einige Fragen hinsichtlich der Sedimentation im allgemeinen und der Sedimentation im alten Geosynklinalen werden aufgegriffen, und es wird gezeigt, daß ihre Lösung von der Zusammenarbeit von hard-rock- und soft-rock-Geologen abhängt, daß aber auch experimentell Arbeitende und andere Spezialisten dabei mitzuwirken haben.Der Timor-Trog und der Persische Golf ähneln einem tiefen bzw. seichten alten geosynklinalen Becken, auch wenn diese Beispiele nicht ganz zutreffen. Gründe werden angeführt für den Zweifel daran, ob Geosynklinale jemals an Kontinentalrändern gebildet haben. Einige Geosynklinalen gehen quer über einen Kontinent und ändern sich kaum, wenn sie den Kontinentrand erreichen und sich entlang seiner Grenze fortsetzen, wie sich das Molukken-Orogen bis in das Java-Sumatra-Orogen hineinzieht.Die Durchschnittsmenge an Schuttanhäufung in Geosynklinalen wird auf 2,5 cm in 1000 Jahren geschätzt (ohne Porenvolumen). Die Gesteinsablagerung eines einzigen großen Flusses wie des Mississippi würde volumetrisch genügt haben, um alle tertiären Geosynklinalen mit anorganischem Material zu versorgen.Zum Schluß werden einige Experimente gezeigt, die beweisen, daß die überall zu beobachtende Laminierung von Turbiditen ohne Strömungspulsation zu erklären ist. Andere Tests zeigen, daß jüngere Tiefseesande und Flyschsandsteine von Strömungen abgelagert wurden, die eine Dichte von etwa 1.2 hatten, und daß der maximale ursprüngliche Anteil an Grundmasse in groben Turbiditgrauwacken 10% betrug. Er vergrößerte sich nach der Ablagerung, vermutlich durch Drucklösung an Kornkontakten.

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Résumé Le terme « géosynclinale» n'est pas employé ici comme synonyme de «bassin de sédimentation», mais nous entendons par là un vaste complexe de sédimentation qui a subi plus tard une influence orogène. Nous avons choisi comme exemples récents le bassin de Timor et le Golfe Persique, et nous les comparons avec des géosynclinales anciennes d'eau profonde ou d'eau basse. Il est douteux que des géosynclinales se soient jamais formées aux bords des continents. Quelques géosynclinales traversent un continent et leur structure ne change guère aux bords des continents, par exemple l'orogène des Moluques qui s'étend jusqu'à l'orogène de Java-Sumatra. La moyenne de sédimentation dans les géosynclinales est 2,5 cm par 1000 ans.Des résultats expérimentaux montrent que les sables océaniques et les grès de Flysch se sont déposés dans un courant de turbidité d'une densité de 1.2.

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Auswirkungen landwirtschaftlicher Düngung auf das Grundwasser

Zusammenfassung In einem Testfeld im Porengrundwasserleiter des Maintals gelang es, durch mehrjährige hydrochemische Untersuchungen für eine Reihe von Grundwasserinhaltsstoffen den Düngungseinfluß zu quantifizieren. Bei Nitrat, Chlorid und Phosphat wurde im Grundwasser unter gedüngten Löß- und Sandböden das Fünf- bis Dreißigfache, bei Natrium und Sulfat mindestens das Zwei- bis Dreifache des natürlichen Gehalts (Mittelwerte) festgestellt. Der Kaliumgehalt des Grundwassers zeigte sich trotz starker Kalidüngung dennoch, infolge spezifischer Adsorption, wenig erhöht. Die begrenzte Aufnahmekapazität der kaliumfixierenden Minerale wird diskutiert; sie könnte hier bei gleichbleibenden Düngegaben bereits innerhalb des nächsten Jahrhunderts erschöpft sein.Auch das nächst tieferliegende Grundwasserstockwerk ist stellenweise schon deutlich düngungsbeeinflußt.Die Auswirkungen einzelner Düngergaben auf das Grundwasser werden anhand von Konzentrationsganglinien aufgezeigt.

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In a test area in the river Main valley, hydrochemical investigations carried out over several years on a number of constituents served to quantify the influences of fertilization on pore ground-water. Under loess and sandy soil, it showed (medium values of) a five-to-thirtyfold increase in the contents of nitrate, chloride, and phosphate as well as (at least) a doubling or trebling in that of sodium and sulphate. Due to K-fixation processes within both soil and aquifer, the heavy use of potassic fertilizers did not effect a high increase in potassium concentration; however, estimates and comparisons point to an exhaustion of the potassium adsorbing capacities of the soil within the next century.Also, the subjacent aquifer already shows marked signs of being fertilizer-influenced. Changes in concentration of certain components of ground-water following specific instances of fertilization are charted.

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Résumé Sur un terrain d'expériences dans la vallée du Main, on a réussi à quantifier l'influence des engrais sur les eaux souterraines par des recherches hydrochimiques portant sur plusieurs années. Sous les loess et les sols sablonneux, l'engrais accroît de 5 à 30 fois les teneurs en NO₃, Cl et P de l'eau souterraine, et de 2 à 3 fois celles de Na et SO₄. Quant au potassium, malgré l'utilisation intensive d'engrais à base de cet élément, sa teneur dans l'eau souterraine n'augmente guère par suite de son adsorption spécifique. La capacité limitée d'adsorption des minéraux argileux fixant le potassium est discutée; des calculs comparés montrent que la saturation de cette capacité serait possible déjà dans le courant du siècle prochain. - De même la nappe aquifère directement sous-jacente est aussi localement influencée par les engrais.Les effets de certains engrais sur l'eau souterraine sont explicités dans des diagrammes de concentrations.

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Überarbeitete Fassung eines Vortrags, gehalten am 25. 2. 1977 auf der 67. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Tübingen.     

Graphical estimations of magma densities and compositional expansion coefficients

Assuming that the partial molar volume of each chemical component in a magma is constant, the magma density, _m , is expressed as 1/ _m =C _i / _fi , whereC _i is the weight fraction, and _fi is the fractionation density of thei ^th component. Using this linear relationship between 1/ and weight fraction, the density change due to addition or subtraction of any component can be graphically estimated on 1/ vs oxide wt% diagrams. The compositional expansion coefficient of thei ^th component, _fi , is expressed as _i = _m / _fi –1. The compositional expansion coefficient of H₂O has a much larger absolute value than those of any other oxide or mineral components, showing that addition of a small amount of H₂O can significantly decrease magma density. These simple expressions facilitate the estimation of magma densities during fractionation.     

Der kristalline Untergrund der Nordalpen in Österreich

Zusammenfassung Ungefähr 60 Tiefbohrungen haben bisher den kristallinen Untergrund der Molassezone und der Nordalpen in Österreich erreicht. Jungpaläozoikum, Jura und Kreide bedecken zum Teil den tiefgründig verwitterten Untergrund, der aus Metamorphiten, Plutoniten und Migmatiten besteht. Zwischen der Enns und der Tulln liegt das Tertiär der Molassezone direkt über dem Kristallin. 13 chemische Analysen von Untergrundsgesteinen werden mit dem Chemismus ähnlicher Gesteine von der Oberfläche verglichen. Die Gneise des Penninikums (Tauernfenster) dürften als metamorphe Äquivalente der beschriebenen Gesteine des Untergrundes zu betrachten sein.

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Up till now approximately 60 drillings have reached the crystalline basement of the Molasse Zone and of the Northern Alps. Upper Paleozoic-, Jurassic- and Cretaceous rocks are partly covering the deeply weathered basement which consists of metamorphites, plutonites and migmatites. Between the Enns- and the Tulln river Tertiary sediments overly directly the crystalline basement. 13 chemical analyses of plutonites and migmatites were presented and compared with similar rocks from the surface. The gneisses of the Penninic zone (Tauernfenster) seem to be the metamorphic equivalents of the described formation below the Northern Alps.

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Résumé Jusqu'à présent, environ 60 forages de grande profondeur ont pénétré dans le soubassement cristallin de la zone mollassique et des Alpes septentrionales en Autriche. Le Paléozoïque supérieur, le Jurassique et le Crétacé que recouvrent partiellement le socle, profondément altéré, qui se compose de métamorphites, de plutonites et de migmatites. Entre les rivières de l'Enns et de la Tulln, les roches tertiaires de la zone molassique se trouvent immédiatement sur le cristallin. Les résultats de 13 analyses chimiques de roches provenant du socle ont été comparés avec la composition chimique de roches analogues de la surface. Les gneiss de la zone pennine (fenêtre des Tauern) sont à considérer comme les équivalents métamorphiques du cristallin décrit.

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60 , . , . , . . 13- . ( ) , .