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

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

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

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

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

     

Alpidische Gebirgsbildung in den Ostalpen: ein plattentektonisches Modell (Kurzfassung)

Zusammenfassung Plattentektonische Modelle stellen neue Hilfsmittel für die Interpretation der alpinen Orogenese dar. Die Bildung ozeanischer Kruste und ihre gleichzeitige oder nachfolgende Abführung (Subduktion) im alpinen Raum werden als Hauptmechanismen tektonischer Ereignisse angesehen.Der Ablauf der alpidischen Gebirgsbildung als plattentektonisches Modell kann in fünf Epochen eingeteilt werden: Oberes Perm bis Trias, erste Gliederung des Ost- und Südalpenraumes mit Ausbildung zweier Grabensysteme; Lias bis Malm die Öffnung des penninischen Ozeans und Trennung der Eurasischen Platte von der Ostalpin-Südalpin-Adriatischen Platte; Malm bis Unterkreide, Ausdehnung des penninischen Ozeans und Bildung ozeanischer Kruste; Genoman bis Eozän, Subduktion der penninischen ozeanischen Lithosphäre unter die Ostalpin-Südalpin-Adriatische Platte und oberes Eozän bis Pliozän, Kollision der kontinentalen Platten und zentralalpine Hebungen.

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A plate tectonics model has been applied to explain mountain building in the eastern Alps. The formation of ridge-type oceanic crust and its destruction in a subduction zone are regarded ast the main mechanisms for the alpine orogeny.The process can be divided into five tectonic epochs: Permo-Triassic ( 235-200 m. y.) first tectonic subdivision of the Eastern and Southern Alps and formation of two different rift systems; Liassic to Malm ( 195-150 m. y.) opening of the Penninic Ocean or Piemontais and separation of the Eurasian plate from the Austroalpine-Southalpine-Adriatic plate); Malm to Early Cretaceous ( 150-110 m. y.) formation of ridge-type oceanic crust in the Penninic Ocean; Cenomanian to Eocene ( 100-45 m. y.) subduction of the Penninic oceanic lithosphere under the Austroalpine-Southalpine-Adriatic plate; Late Eocene to Miocene ( 42-5 m. y.) collision of the two continental plates and vertical uplift.

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Résumé La formation d'une croûte océanique et sa subduction contemporaine et postérieure sont invoquées ici comme l'un des mécanismes essentiels de l'évolution tectonique des Alpes orientales.Utilisant, comme modèle, la tectonique des plaques, l'orogénèse alpine peut se diviser en cinq «époques»: Permien supérieur-Trias (env. 235-200 m. a.), première individualisation tectonique entre les Alpes orientales et méridionales et dévelopement de deux systèmes de grabens; Lias-Malm (env. 195-150 m. a.), ouverture de l'océan pennique et séparation des plaques «Eurasia» et «Austroalpine-Meridionale-Adriatique»; Malm — Crétacé inférieure (env. 150-110 m.a.); extension de l'océan pennique et formation d'une croûte océanique; Cénomanien-Eocène (env. 100-45 m. a.), subduction de la lithosphère océanique sous la plaque «Austroalpine-Meridionale-Adriatique» et Eocène supérieur-Pliocène (env. 42-5 m. a.), collision des plaques continentales et soulèvement des Alpes centrales.

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Vortrag, am 27. 2. 1975 auf der 65. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Karlsruhe gehalten.     

Paleogeography and paleomagnetism of the Nubian Sandstone Eastern Desert of Egypt

The present work gives the results of the paleomagnetic investigations carried out on the Cretaceous Nubian Sandstone and associated volcanics and hematitic oolitic iron ores in the Eastern Desert of Egypt. The paleogeography of the Nubian Sandstone especially for the Eastern Desert is discussed in the light of the various geological data as well as the paleomagnetic results, both of which point to certain conceptions. The position of the paleoequator and paleolatitude 20° S were derived from the paleomagnetic data indicating that the Nubian Sandstone was originally deposited in the paleoequatorial to subequatorial zone. The paleomagnetic results corroborate previous African data that there has been no polar wandering and continental drift for Africa during 210 to 110 million years and extend this period to 85 million years.It is concluded that the Nubian Sandstone is deposited under tropical to subtropical climate and that it is formed under various continental conditions excluding eolian merging intermittently into shallow marine.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit ist das Ergebnis paläomagnetischer Untersuchungen, die in kretazischer Nubischer Serie und zugehörigen vulkanischen Gesteinen sowie in hämatitischoolithischen Eisenerzen in der östlichen Wüste in Ägypten durchgeführt wurden. Es wird die Paläogeographie der Nubischen Serie, besonders der östlichen Wüste, diskutiert, einmal anhand verschiedener geologischer Beobachtungen und darüber hinaus anhand der paläomagnetischen Daten; beides weist auf ähnliche Deutungen hin. Die Lage des Paläoäquators und des Paläobreitenkreises 20° S zeigt an, daß die Nubische Serie in der Umgebung des damaligen Äquators abgelagert wurde. Die paläomagnetischen Ergebnisse bestätigen frühere afrikanische Daten, nach denen keine Kontinentaldrift für diesen Raum zwischen 210 und 110 Mill. Jahren stattfand, und erweitern diese Periode bis 85 Mill. Jahre. Es wird angenommen, daß die Nubische Serie in tropischem bis subtropischem Klima abgelagert wurde, und zwar unter den verschiedensten kontinentalen Ablagerungsbedingungen.

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Résumé Le présent travail est le résultat des recherches paléomagnétiques effectuées sur le grès nubien crétacé, les volcanites associées et les minerais de fer hématitiques et oolithiques dans le désert oriental de l'Egypte. La paléogéographie du grès nubien, surtout celui du désert oriental, est discutée à la lumière des différentes observations géologiques variées et, en outre, des données paléomagnétiques; toutes deux concluent a la même signification. La position du paléoéquateur et de la paléolatitude 20° S montre que la série nubienne a été déposée dans le domaine proche de l'équateur relatif à cette époque.Les résultats paléomagnétiques corroborent les données africaines antérieures d'après lesquelles il n'y aurait pas eu, pour ces régions, de dérive continentale entre 210 à 110 millions d'années; ils prorogent cette période jusqu'à 85 millions d'années.On admet que le grès nbien fut déposé sous le climat tropical à sub-tropical et effectivement sous les différentes conditions de dépôt continentales.

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Untersuchungen an pluvialen Wässern der Ost-Sahara

Zusammenfassung Den Grundlagen der C-14-Datierung von Wasser folgen Ausführungen über Ursprung und Anfangskonzentration dieses Isotops im Grundwasser, Verfälschungsmöglichkeiten und Ausführungen über das Isotopenverhältnis C-13/C-12 als geologisches Instrument. Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit der Altersberechnung der in Frage stehenden Grundwasserproben.

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Basal considerations concerning C-14-dating include origin and primary concentration of this isotope in subsurface waters. These and, C-13/C-12 proportion are discussed in their value for geological conclusions. Finally, absolute-age determinations of this kind are dealt with.

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Résumé Sur la base de la datation des eaux à partir du C 14, les auteurs présentent leurs déductions sur l'origine et la concentration de cet isotope dans les eaux des nappes aquifères ainsi que sur les contaminations possibles, et s'étendent sur le rapport des isotopes C-13/C-12 comme instrument géologique.La partie principale du travail a trait aux calculs d'âge des eaux prélevées ici.

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The collision tectonics of the southern Greek Neotethys

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

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

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

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Farbmessungen im Mittleren und Oberen Buntsandstein Süddeutschlands

Zusammenfassung Die große Variationsbreite der rotbraunen Farben im Buntsandstein bieten bei geeignetem Meßgerät und spezieller Methode eine wichtige Anwendungsmöglichkeit für stratigraphisches Arbeiten. Ein Farbprofil der Röttone (so 3 T, so 4 T) über 120 km Distanz, sowie die Auswertung der Farben von Kernbohrungen im Mittleren Buntsandstein (sm) zeigen den großen Wert exakter Farbmessungen.

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Colour measurements in the Middle and Upper Buntsandstein of Southern Germany prove that the method used here is a simple instrument for the correlation of strata series. A colour section of the Röttone (so 3 T, so 4 T) along a distance of 120 km and the interpretation of drill cores of the Middle Buntsandstein (sm) show the value of the exact colour measurements for stratigraphical research.

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Résumé Des mensurations de la couleur, à l'aide d'un Lovibond-Schofield-Tintometer, du Buntsandstein moyen et supérieur en Allemagne du Sud sont aptes à l'établissement de corrélations stratigraphiques. Des mesures dans les Röttone (so3T,so4T) sur une distance de 120 km et des interprétations des couleurs du Buntsandstein moyen (sm) — obtenues par carottage — témoignent de l'importance de tels mesures pour les recherches stratigraphiques.

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Poster anläßlich der 72. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung am 25.-27. 2. 1982 in Würzburg.     

Biogenic and lithogenic magnetic minerals in Atlantic and Pacific deep sea sediments and their paleomagnetic significance

The carrier of the natural magnetization of deep sea sediments was characterized by mineralogical, electron microscopic, and rock magnetic investigations. Magnetic single domain (SD) and pseudo single domain (PSD) particles which are most important for the stable remanent magnetization were separated from the magnetic »coarse fraction« and concentrated as magnetic »fine fraction«. The magnetic coarse fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite, which often contains exsolution-lamellae of ilmenite. Both minerals are partially maghematized and occur isolated in the sediment or embedded in rock particles, in regionally different concentrations. The magnetic fine fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite and biogenic magnetite (magnetofossils = fossil bacterial magnetosomes), the latter generally maghematized.A graphical method is described which allows the classification and characterization of the magnetic fine fraction by demagnetization of the anhysteretic remanent magnetization (ARM) of whole sediment samples. Three groups with different magnetic properties can be distinguished, characterized by three ARM type-curves: Type A curves are associated with sediments from abyssal plaines. They show nearly identical ARM properties and are typical for magnetofossils.Type B curves are produced by sediments from the vicinity of volcanic regions. Their shapes are variable to a certain degree and indicate two lithogenic magnetic phases.Type C curves are found for sediments from submarine ridges and regions with input of terrigenous detritus. These curves have the largest deviations among each other indicating a magnetic multi-phase assemblage including magnetofossils.

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Zusammenfassung Die Träger der Magnetisierung von Tiefseesedimenten wurden mineralogisch, elektronenmikroskopisch und gesteinsmagnetisch untersucht. Magnetische Eindomänen (SD) und Pseudo-Eindomänen (PSD) Partikel, die für eine stabile remanente Magnetisierung wichtig sind, wurden als magnetische »Feinfraktion« von der magnetischen »Grobfraktion« abgetrennt. Die magnetische Grobfraktion besteht aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit die teilweise maghemitisiert sind und teilweise auch Ilmenit-Entmischungslamellen aufweisen. In regional unterschiedlichen Konzentrationen liegen sie frei im Sediment oder in silikatischer Matrix eingebettet vor. Die magnetische Feinfraktion besteht sowohl aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit, als auch aus biogenem Magnetit (Magnetofossilien = fossile bakterielle Magnetosomen); letzterer ist größtenteils maghemitisiert.Es wird eine grafische Darstellungsmethode beschrieben, die anhand von Untersuchungen der anhysteretischen remanenten Magnetisierung (ARM) von Sedimentproben eine Charakterisierung der magnetischen Feinfraktion erlaubt. Es lassen sich dadurch drei Gruppen mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften unterscheiden, die durch drei Gruppen von ARM-Kurventypen charakterisiert sind.Kurventyp A wird bei Sedimenten aus Tiefsee-Ebenen beobachtet. Die ARM-Daten sind nahezu identisch und zeigen ein Verhalten, wie es für Magnetofossilien typisch ist. Kurventyp B tritt bei Sedimenten aus dem Einzugsbereich vulkanischer Gebiete auf. Er zeigt eine größere Variation und die Form der Kurven spricht für ein System aus zwei lithogenen magnetischen Komponenten.Kurventyp C gehört zu Sedimenten aus submarinen Rücken und dem Einzugsgebiet terrigener Schüttungen. Die Kurvenverläufe sind uneinheitlich und sprechen für ein magnetisches Mehrkomponenten-System mit Beteiligung von Magnetofossilien.

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Résumé Les minéraux porteurs du magnétisme dans les sédiments de mer profonde ont été explorés par les méthodes de la minéralogie, de la microscopie électronique et du magnétisme des roches. Les particules qui correspondent à un domaine magnétique unique (SD) et pseudo-unique (PSD), significatives pour un magnétisme rénanent stable, ont été concentrées comme «fraction magnétique fine» après séparation de la «fraction magnétique grossière». Cette dernière consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, qui renferment souvent des lamelles d'exsolution d'ilménite. Ces deux minéraux sont partiellement maghémitisés; ils se présentent isolés ou inclus dans des fragments de roches, avec des concentrations régionales diverses. La fraction magnétique fine consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, ainsi qu'en magnétite biogénique (magnétofossile = magnétosome fossile bactérien), cette dernière ordinairement maghemitisée.Les auteurs présentent une méthode graphique qui permet de caractériser la fraction magnétique fine à partir de l'examen du magnétisme rémanent anhystérique (ARM) de l'échantillon de sédiment. Cette méthode permet de distinguer trois groupes de propriétés magnétiques différentes, caractérisés par trois types de courbes ARM. Les courbes de type A caractérisent les sédiments de plaines abyssales; elles montrent des propriétés ARM presque identiques et sont typiques pour les magnétofossiles. Les courbes de types B sont fournies par les sédiments voisins des régions volcaniques; leurs formes varient dans une certaine mesure et indiquent un système à deux composants magnétiques lithogéniques. Les courbes de type C correspondent aux sédiments des crêtes sous-marines et des régions à apports terrigènes; ces courbes présentent entre elles des différences plus marquées, ce qui indique un système magnétique à composants multiples, comportant des magnétofossiles.

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Problémes du Crétacé inférieur dans les Pyrénées et le Nord de l'Espagne

Résumé A travers les publications récentes, on recherche les faits importants ou les orientations nouvelles pour la stratigraphie du Crétacé inférieur.Le Jurassique terminal (post-callovien) a été marqué par une extension considérable des surfaces émergées. C'est le départ d'une paléogéographie d'un style nouveau. On voit désormais un conflit quasi permanent entre une sédimentation terrigène, argilo-sableuse, et une sédimentation thalassogène essentiellement calcaire. La première est fortement dépendante des conditions locales. La seconde, identique à elle-même pendant de longues durées dans tout le domaine méditerranéen, exprime de véritables constantes mésogéennes: calcaires à Rudistes, séries à Orbitolines...Dans le déroulement historique, une sédimentation assez calme mais variée, lacustre, saumâtre ou même marine, a précédé en divers points la décharge terrigène massive du classique «Wealdien» gréseux. Ailleurs la découverte de Néocomien marin modifie les conceptions sur la transgression aptienne. Enfin l'épisode détritique, albien, des couches d'Utrillas, apparaît comme un phénomène de vaste extension; une variation climatique pourrait en être la cause. Pour chacune de ces étapes cependant, il reste encore beaucoup à apprendre; ne serait-ce que pour obtenir des datations et des corrélations plus sûres.

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Through recent publications, the major facts or new trends in the stratigraphy of lower Cretaceous are examined.A considerable extension of emerged areas marks the Upper Jurassic (Post-Callovian). A new paleogeography is thus starting. Henceforth terrigenous deposits (clay and sand) are almost continuously conflicting with a mostly calcareous marine sedimentation. The former are highly dependent on local conditions; the latter, unchanging over long periods in all the Mediterranean areas, is the result of really uniform geographical factors: e.g. Rudist limestones, Orbitolina series.In the course of time, a rather quiet but varied sedimentation (lacustrian, brackish or even marine) precedes, in different places, the dumping of huge quantities of Wealden sandstones. Elsewhere the discovery of marine Neocomian changes our views on the aptien transgression. Lastly the detrital albian occurrence of Utrillas beds seems to be widely spread. A climatic change might be responsible for it.

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Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse von Stratigraphie und Paläogeographie der Unterkreide zusammengefaßt. Das Ende des Juras (Post-Callovien) ist durch eine große Emersion gekennzeichnet. Die Unterkreide besteht aus einem Wechsel von lokalen terrestrischen (Sande und Tone) und ausgedehnten marinen Ablagerungen (Rudistenkalke, Orbitolina-Serien). Für die Änderung der Sedimentationsverhältnisse wird ein Klimawechsel verantwortlich gemacht.

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Crustal structure of the Rhenish Massif: results of deep seismic reflection lines Dekorp 2-North and 2-North-Q

The reflection seismic line DEKORP 2-N reveals an almost complete cross section through the Rhenohercynian Zone, the most external part of the Variscan orogen in Europe.The northern part of DEKORP 2-N and a NE-directed branch (2-N-Q) reveal the Cretaceous of the Münsterland basin and the underlying folded Palaeozoic rocks. The northward decreasing intensity of folding is depicted in great detail by the highly reflective Late Carboniferous coal-measures and deeper reflections down to the level of the Givetian/Frasnian shallow-water carbonates.In the Devonian and older rocks of the Rhenish Massif, bedding is only represented by relatively weak, short and irregular reflections. These are truncated by stronger, southward dipping reflections, which exhibit the listric curvature and flat/ramp geometry characteristic of faults. In the northern part of the section, the thrusts appear to be blind. From the Ebbe Anticline southwards, prominent reflections can be correlated with important thrust faults known from the surface, such as the Ebbe-, Siegen-, Müsen- and Sackpfeife- Thrusts, as well as further important thrust faults in the Lahn- and Dill Synclines. The basal thrust of the extremely thin-skinned Giessen Nappe is only recognizable for a very short distance.At depth, the thrusts flatten out in a relatively transparent zone between 3–5 s TWT, with strongly reflective bands at its bottom and top. The transparent zone might correlate with a high-conductivity layer detected in a magnetotelluric survey; it represents either graphitic metapelites or a zone with an interconnected, brine-filled pore space. The seismic record relates either to lithological differences, or to rheological boundaries.The lower crust in the north is characterized by a relatively transparent zone, which wedges out towards south under the northern margin of the Siegen Anticline. Comparisons with a similar feature in the ECORS profile »Nord de la France« suggest that the transparent zones in both sections correspond to a pre-Palaeozoic basement, such as it underlies the Brabant Massif. Further south, the lower crust is increasingly reflective.The curvilinear, thrust-related reflections are cut by a conjugate set of much weaker, N- and S-dipping reflectors indicating a later deformation with pure shear. Displacement of some marker reflections suggests late- or post-Variscan compression.In an alternative interpretation, these straight and weak reflections represent the only thrust faults, while the curvilinear elements might relate to bedding.A southward rise of the Moho from approx. 11 to 8.5 s TWT is probably due to Tertiary rifting.

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Zusammenfassung Das reflexionsseismische Profil DEKORP 2-N stellt einen fast vollständigen Querschnitt durch das Rhenohercynikum dar.Der nördliche Teil des Profiles 2-N sowie ein SW/NE-verlaufender Abzweig (2-N-Q) zeigen die Transgression der Münsterländer Kreide und das unterlagernde gefaltete Paläozoikum. Schichtgebundene Reflektoren (flözführendes Karbon, devonischer Massenkalk) bilden das Ausklingen der variscischen Faltung nach NW detailliert ab.In den devonischen und vordevonischen Sedimenten des rechtsrheinischen Schiefergebirges erzeugt die Schichtung nur relativ schwache, kurze und unregelmäßige Reflexionen. Diese werden von stärkeren, südfallenden Reflektoren abgeschnitten, die aufgrund ihrer listrischen Krümmung und flat/ramp-Geometrie wahrscheinlich als Überschiebungen zu interpretieren sind. Im Nordteil des Schiefergebirges sind diese Überschiebungen offenbar blind, werden also nahe der Oberfläche durch Faltung kompensiert. Im Ebbe-Sattel und weiter südlich lassen sich die meisten der starken, südfallenden Reflektoren zweifelsfrei mit bekannten Großüberschiebungen korrelieren (Ebbe-, Siegen-, Müsen-, Sackpfeife-Ü, sowie weitere Überschiebungen in der Lahn- u. Dill-Mulde). Die Basisüberschiebung der Giessen-Decke wird nur teilweise abgebildet.Zur Tiefe hin zeigen die Überschiebungen ein zunehmend flacheres Einfallen, und verschwinden in einer relativ transparenten Zone zwischen 3 und 5 s TWT, die im Hangenden und Liegenden durch dünne, stark reflektive Zonen begrenzt ist. Diese transparente Zone entspricht möglicherweise einer Zone hoher integrierter Leitfähigkeit, die in einem begleitenden magnetotellurischen Experiment nachgewiesen worden ist; es handelt sich entweder um einen Graphit-führenden Phyllit-Horizont oder eine mächtigere permeable Zone mit Elektrolyt-gefülltem Porenraum. Die hochreflektiven Bänder über und unter der transparenten Zone entsprechen entweder lithologischen Kontrasten oder rheologischen Grenzen, die vermutlich von einer scherenden Verformung überprägt worden sind.Die Unterkruste im N-Teil des Profiles enthält einen relativ transparenten Bereich, der nach Süden hin unter dem Nordteil des Siegener Sattels keilförmig ausläuft. Ein ähnliches Bild zeigt der Nordteil des ECORS-Profiles »Nord de la France«. Die transparenten Bereiche beider Profile entsprechen wahrscheinlich einem prä-paläozoischen kristallinen Basement, das das Brabanter Massif unterlagert und sich rechtsrheinisch fortsetzt. Südlich des transparenten Keiles wird die Unterkruste zunehmend reflexionsreicher. Die listrisch gekrümmten, an Überschiebungen gebundenen Reflektoren werden von einem konjugierten System schwächerer, N- u. S-fallender Reflektoren abgeschnitten, die auf eine jüngere, bruchhafte Verformung durch reine Scherung hindeuten. Der Versatz einiger älterer Reflektoren deutet auf spät- oder postvariscische Kompression hin.In einer alternativen Interpretation werden nur diese jüngeren Reflektoren als Überschiebungen gedeutet; die älteren, gekrümmten Elemente müßten dann primären lithologischen Grenzen entsprechen.Die Moho steigt von ca. 11 s TWT im N auf 8.5 s TWT unter dem Taunus an. Die Krustenverdünnung im Süden geht wahrscheinlich auf Dehnung im Tertiär zurück.

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Résumé Le profil sismique par réflexion DEKORP-2-N représente une transversale quasiment complète à travers la zone rhénohercynienne. La partie septentrionale du DEKORP-2-N ainsi qu'une branche de direction SW-NE (2-N-Q) mettent en évidence la transgression du Crétacé du Münsterland sur le Paléozoïque sous-jacent plissé. Des réflecteurs liés à la stratification (à savoir: le Houiller et les calcaires de plate-forme dévoniens) illustrent de façon détaillée la diminution vers le nord de l'intensité du plissement varisque.Dans les sédiments dévoniens et pré-dévoniens du Massif Rhénan à l'est du Rhin, la stratification ne fournit que que des réflexions relativement faibles, courtes et irrégulières. Elles sont tronquées par des réflecteurs plus intenses, à pendage sud qui, en raison de leur courbure listrique et de leur géométrie en «flat/ramp», doivent être interprétés comme des chevauchements. Dans la partie septentrionale du Massif, ces chevauchements sont apparemment aveugles, c'est-à-dire qu'ils sont compensés, près de la surface, par le plissement. Dans l'anticlinal d'Ebbe, ainsi que plus au sud, la plupart des réflecteurs intenses à plongement sud peuvent être corrélés avec des chevauchements majeurs connus, tels ceux de Ebbe, Siegen, Müsen, Sackpfeife et d'autres encore dans les synclinaux de la Lahn et de la Dill. Le chevauchement basai de la nappe de Giessen n'est que partiellement représenté.Les chevauchements deviennent de plus en plus plats en profondeur pour disparaître dans une zone relativement transparente qui se situe entre 3–5 sec TWT. Celle-ci est prise en sandwich par des zones minces à forte réflectivité. La zone transparente correspond probablement à une zone de conductivité intégrée élevée dont l'existence a par ailleurs été démontrée dans un essai magnétotellurique mené parallèlement. Il s'agit soit d'un horizon phyllitique graphiteux, soit d'une zone perméable plus épaisse dont les pores sont remplis d'électrolyte. Les bandes à haute réflectivité au-dessus et en-dessous de la zone transparente correspondent soit à des contrastes lithologiques, soit à des limites rhéologiques probablement accentuées par la déformation cisaillante.La croûte inférieure dans la partie septentrionale du profil comporte un domaine relativement transparent qui s'amincit vers le S et se termine, en dessous de la partie nord de l'anticlinal de Siegen, en forme de coin. La partie nord du profil ECORS «Nord de la France» montre une image semblable.Les domaines transparents des deux profils correspondent vraisemblablement à un soubassement cristallin pré-paléozoïque qui est sousjacent au Paléozoïque du Massif du Brabant et se prolonge vers l'est au-delà du Rhin. Au sud du coin transparent, la réflectivité de la croûte inférieure va en augmentant. Les réflecteurs listriques liés à des chevauchements sont recoupés par un système conjugué de réflecteurs plus faibles à plongement nord et sud qui indiquent des failles plus récentes. Le déplacement de quelques réflecteurs plus anciens suggère l'effet d'une compression tardiou post-varisque.Dans une interprétation alternative, seuls ces réflecteurs plus récents sont considérés comme correspondant à des chevauchements. Dans ce cas, les éléments courbes plus anciens devraient représenter des limites lithologiques primaires.Le Moho s'élève à partir de 11 sec TWT environ au nord jusqu'à 8.5 sec TWT en-dessous du Taunus. L'amincissement crustal au sud résulterait du régime de distension survenu au Tertiaire.

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DEKORP 2 Nord. x-t- ray-tracing'a. 6,0 6,6 /, — 7,0 8,2 /. 6,25 /. 28 30 . , .

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Abbreviations MORB Mid-Ocean Ridge Basalt - TWT two-way travel time, seconds (s) - CMP common mid-point - VP vibration point - SNR signal to noise ratio     

L'âge de granites de l'Anti-Atlas (Maroc)

Résumé Les auteurs d'un article récemment paru dans Geologische Rundschau (55, 1, 1966; 226–237) ont utilisé, comme exemples, des résultats géochronologiques concernant des roches de l'Anti-Atlas (Maroc) publiés parCahen et coll. en 1964. Ils ont réinterprêté ces mesures et aboutissent à des résultats différents de ceux des auteurs de ces déterminations. La présente rectification a pour but de montrer, qu'avec les éléments fournis par la note deCahen et coll. (1964), il n'est possible, même par l'application de la méthode des isochrones, que de retrouver les résultats de ces auteurs.

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The authors of an article recently published in Geologische Rundschau (55, 1, 1966; 226/237) have made use, as examples, of results published byCahen and others (1964), on granitic rocks of the Anti-Atlas (Morocco). They have reinterpreted these results and come to conclusions different from those of the original authors. It is shown here that with the data published byCahen and others (1964) one can but find the same results as were originally published, even if the Rb: Sr isochron method is applied.

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Zusammenfassung In ihrer Arbeit Chronologie au Rubidium — Strontium et Granitologie (Geol. Rdsch.,55, 1, 226–237, Stuttgart 1966) habenAllègre undDars die vonCahen u. a. (1964) veröffentlichten Messungen des Rb/Sr-Verhältnisses für Gesteine des Anti-Atlas (Marokko) benutzt und neu interpretiert. Sie kamen dabei zu grundverschiedenen Ergebnissen. Es soll nun hier gezeigt werden, daß sich die Ergebnisse vonCahen (1964) selbst bei Anwendung der Rb/Sr-IsochronMethode nicht umdeuten lassen.

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- Sr/Rb .

     

Tectonophysical implications of rock stress determinations

Knowledge of spatial variations (concerning both magnitude and orientation) and temporal variations of the stress tensor at various points in the earth's crust is crucial to our understanding of the fundamental nature of tectogenesis, The means by which this data can be acquired forms the principal subject of a newly developed field of endeavor concerned with thein- situ measurement of stress. This field of research is expanding, with rapid advances in development of techniques, numbers of personnel, and acquisition of field data. Although primarily motivated by engineering and mining operations (because of the immediate applicability of this data to subsurface ground control), the geologic implications — thus far largely ignored — appear enormous. Determinations of stress have been made in every continent. The purpose of this paper is to emphasize the geological (and geophysical) relevance of current stress measurement work, which imposes conditions with which adequate theories of tectogenesis must comply.

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Zusammenfassung Die Kenntnis räumlicher Veränderungen (sowohl hinsichtlich der Größe wie der Richtung) und zeitlicher Veränderungen des stress tensor an verschiedenen Punkten der Erdkruste ist entscheidend für unser Verständnis der Grundzüge der Tektogenese. Die Mittel, mit deren Hilfe diese Daten gewonnen werden können, bilden den Hauptgegenstand eines neu entwickelten Tätigkeitsbereiches, der sich mitin situ-Messungen des stress befaßt. Mit dem schnellen Fortschritt der technischen Entwicklung, steigendem Personalstand und zunehmendem Anfall von Geländeergebnissen dehnt sich dieses Forschungsgebiet immer weiter aus. Obwohl zunächst Ingenieur- und Bergbautätigkeit (wegen der unmittelbaren Anwendbarkeit dieser Daten auf die Untertagekontrolle) Ausgangspunkt waren, erscheinen uns die — bisher weitgehend außer acht gelassenen — geologischen Folgerungen sehr erheblich. Stress-Bestimmungen werden auf jedem Kontinent angestellt. Der Zweck dieser Arbeit ist es, die geologische (und geophysikalische) Relevanz der gegenwärtigen Stress-Messungen hervorzuheben, mit deren Ergebnissen entsprechende Theorien der Tektogenese in Einklang stehen müssen.

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Résumé La connaissance des variations de l'espace (concernant aussi bien la magnitude que l'orientation) et des variations temporelles du «stress tensor» à des points différents de la croûte de la terre est décisive à notre entendement de la nature fondamentale de la tectogenèse. Les moyens par lesquels ces dates peuvent être obtenues, sont le sujet principal d'une sphère d'activité récemment développée, qui s'occupe des mesuragesin situ du stress. Ce domaine de recherches s'élargi avec le développement rapide des techniques, nombre du personnel, et acquisition des dates de champs. Bienque primairement motivé par des opérations ingénieures et minières (à cause de l'applicabilité immédiate de ces dates au contrôle du sous-sol), les conclusions géologiques — largement ignorées jusqu'à présent — apparaîssent énormes. Des déterminations de stress ont été exécutées dans tous les continents. Le but de ce travail est donc de souligner l'importance géologique (et géophysicale) des travaux de mesurage de stress en cours, imposant des conditions avec lesquelles des théories adéquates de tectogenèse doivent être mises d'accord.

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. , , , in situ. ; .

     

Der Blockbau der Mährischen Scholle vom Standpunkt des Quarzgefüges der Gesteine

Zusammenfassung Das westmährische Kristallin, das zu der Böhmischen Masse zählt, zeichnet sich durch einen Blockbau. Brüche und Störungen, die einzelne Blöcke abgrenzen, lassen sich auch an Hand des Quarzgefüges klassifizieren und charakterisieren. Die metamorphen Gesteine des Kernes der Böhmischen Masse zeichnen sich nämlich durch statistische Isotrophie ihres Quarzgefüges. Quarz wurde nur in spätvariszischen Deformationszonen eingeregelt. Es stellt sich heraus, daß unter den existierenden Störungen nur diejenigen während der Nachklänge des variszischen Orogens aktiv waren, die den tektonischen Massentransport annähernd in der NE-Richtung, ungefähr in der Horizontalebene ermöglichten. Der Stress wirkte in dieser Epoche etwa von SW her. Massen sowohl saurer als auch basischer Tiefengesteine, ähnlich wie verschiedene Metabasitkörper, verhielten sich dabei als Hindernisse, die diese Bewegung hemmten.

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For the crystalline fundament of Western Moravia, part of the Bohemian Massif, a blocky fabric is typical. Fault and deformation zones separating individual blocks can be classified and characterized also on the basis of their quartz fabric. Namely, quartz fabric of metamorphic rocks of the Core of the Bohemian Massif is in general statistically isotropic, quartz having been preferentially oriented only in late Hercynian deformation zones. Investigations have shown that among existing fault zones only those were in action at the end of the Hercynian orogeny which enabled a tectonic transport toward NE, approximately in the horizontal plane. The transport was caused by a lateral compressive stress comming from SW. The movements took place mostly in acid crystalline schists. Massifs of acid and basic igneous rocks as well as different metabasite bodies behaved as obstacles hindering tectonic transport.

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Résumé Le cristallin de la Moravie de l'ouest qui appartient au Massif de Bohême possède une structure de bloc. Les zones de failles et de déformations qui séparent les blocs individuels peuvent être classifiées et caractérisées à l'aide de l'étude de la texture de Quartz. La texture c-axiale du Quartz des roches métamorphiques du coeur du Massif du Bohême est statistiquement isotrope. Le Quartz a été enréglé seulement dans les zones de déformation tardi-hercyniennes. Il en ressort que parmi les zones de derangements existantes seules étaient actives, celles qui facilitaient un déplacement de la masse vers NE, approximativement dans un plan horizontal. A cette époque, la compression agissait du SW. Les massifs de roches granitoides ou basiques ainsi que différents corps métabasites agissaient comme des obstacles qui empêchaient ce mouvement.

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, , . , , . . , , - . , , - . , . , , , , , .

     

History of the terrestrial planets

A time table showing the history of the terrestrial planets is submitted in this paper. The planetary evolution is presented within the framework of global tectonics, whereby a distinction is made between exogenous and endogenous processes. Beginning with the age of 4.5 × 10⁹ years and extending to the age of 3.0 × 10⁹ years all terrestrial planets are characterized by a primordial-meteoric-vulcanic period. The development of the Moon and Mercury had been terminated with the end of this primordial period. Even until most recent times endogenous mantle processes and exogenous erosion processes shape the lithospheres on Mars, Venus, and the Earth. The Earth represents here the extreme case with highly dynamic plate tectonics. The degree of evolution of a planet is proportional to its mass. This leads to the following evolutionary scheme:

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Zusammenfassung Eine Zeittafel zur Entwicklungsgeschichte der terrestrischen Planeten wird vorgelegt. Die Planetengeschichte wird in den Rahmen einer globalen Tektonik gestellt, wobei exogene und endogene Prozesse unterschieden werden. Von ca. 4.5 bis 3.0 × 10⁹ Jahre werden alle terrestrischen Planeten von einer ur-meteorischen-vulkanischen Periode geprägt. Damit ist für den Mond und den Merkur die Entwicklung im wesentlichen abgeschlossen. Bei dem Mars, der Venus und der Erde formen bis in die jüngste Zeit endogene Mantelprozesse und exogene Erosionsprozesse die Lithosphäre, wobei die Erde den Extremfall mit einer hochdynamischen Plattentektonik repräsentiert. Der Entwicklungsgrad eines Planeten ist proportional seiner Masse. Das führt zu folgendem Entwicklungsschema:

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Résumé Une table chronologique décrivant l'évolution des planètes terrestres est proposée dans cette publication. L'évolution des planètes est présentée dans le cadre de la tectonique globale, où distinction est faite entre processus exogènes et endogènes. Entre environ 4.5 et 3.0 × 10⁹ années toutes les planètes terrestres sont caractérisées par une période primordiale-météorique-volcanique. Le développement de la Lune et de Mercure s'est terminé vers la fin de cette période primordiale. Dans Mars, Vénus et la Terre, les processus endogènes du manteau et une érosion exogène ont formé la lithosphère jusque dans les périodes les plus récentes; la Terre représente le cas extrème avec une tectonique de plaques à caractère dynamique très prononcé. Le degré d'évolution d'une planète est proportionnel à sa masse. Ceci conduit au schéma d'évolution suivant:

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. , . 4,5 3,0×10^–9 - . . , , , , . , . . :

     

Late Neogene Atlantic circulation model

A hydrodynamical-numerical model of the general circulation in the Paleo-Atlantic Ocean is applied to the climatological conditions of the period 3.6 to 2.4 m.a. b.p. For three different stages of this interval representing the transition from a warmer to a cooler climate the circulation and the temperature fields are calculated. Generally, a tendency towards a weakening of the currents is achieved.

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Zusammenfassung Ein hydrodynamisch-numerisches Modell der allgemeinen Zirkulation im Paläoatlantik wird mit den klimatologischen Randbedingungen der Periode 3.6 bis 2.4 m.a. zurück betrieben. Für drei verschiedene Zustände dieses Intervalls, die den Übergang von einer Warmzeit zu einer Kaltzeit darstellen, werden die Zirkulation und die Temperaturverteilung berechnet. Generell ergibt sich ein Trend zu einer Abschwächung des Strömungssystems.

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Résumé Un modèle numérique hydrodynamique de la circulation générale dans l'Océan Paléoatlantique est appliqué aux conditions climatiques de la période comprise entre 3.6 et 2.4 ma. Pour trois moments différents de cet intervalle, représentant la transition entre un climat plus chaud et un climat plus froid, on a calculé la distribution des circulations et des températures. En général, on observe que les courants ont tendance à atténuer.

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3,6 2,4 . , . .

     

Preferential veining in a conglomerate from the Trondheim region,Central Norway

An occurrence of quartz-calcite-albite veins in a conglomerate is described. These veins occur almost exclusively in pebbles, and vein mineralogy is seen to be dependent partly on the lithology of the host pebble and partly on the matrix lithology. A suggested mode of vein emplacement is presented and textural features are described briefly in the light of creep mechanism hypotheses.

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Zusammenfassung Ein Vorkommen von Quarz-Kalzit-Albit-Gängen in einem Konglomerat wird beschrieben. Diese Gänge treten fast ausschließlich in den Komponenten auf, und ihre Mineralogie hängt zum Teil von der Lithologie des Gastgesteines, zum Teil von der Lithologie der Matrix ab. Die Mechanik der Gangöffnung wird zu erklären versucht und das Gefüge wird kurz im Zusammenhang mit Hypothesen über Kriechmechanismus beschrieben.

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Résumé L'apparition de veines de quartz-calcite-albite dans un conglomerat est décrite. Ces veines apparaissent presque exclusivement dans des cailloux, et leur minéralogie est dépendante en partie de la lithologie des cailloux hôtes, en partie de la lithologie de matrix. Un mode suggéré pour la mise en place des veines est présenté, et des propriétés texturelles sont décrites en bref, en considérant des hypothèsende creep méchanisme.

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- (, ). , . .

     

Canons of tectonism

Thirty-three guiding priciples are stated. They are:Rocks in the crust and upper mantle are extremely weak (1); at certain depths they are best thought of in terms of a model made out of syrup. The crust (and upper mantle) is displaced from below, rather than from the sides (2). Failure, as a result of this displacement, occurs along steep-to-vertical shear zones (3), with brittle faulting taking place only in the uppermost part of any given zone (4), but with localization of shear commonly occurring along or near the margins between continental and sub-ocean type materials, which differ down to depths of roughly 500 km (5). These shear zones divide the crust (and upper mantle) into blocks (6). Individual blocks move relative to each other (7), primarily in a strikeslip sense (8). Some of the bordering shear zones extend to the surface; others do not necessarily do so (9). This is the block model of first-order deformation.In view of very great upper mantle weakness (1), there must be a tendency toward zonal rotation (10), with an equatorial acceleration toward the east. This provides that blocks in the northern hemisphere have counter-clockwise looping paths, those in the southern hemisphere clockwise paths (11). Block boundary stresses — i. e., tension, compression, strike-slip — can be deduced (12) from these paths. Small segments (such as India, and smaller) may have erratic and/or very fast displacements (13). Very small fragments and narrow marginal strips (such as the Andes) tend to stand unexpectedly high (14), due to the sharp mass-density gradient which exists uniquely under these locations.Deep-sea trenches are specific evidence of tension (15), as are diapirs (16), grabens (17), maximum seismicity (18), high fragments and margins (19) and low heat flow combined with volcanism (20). High heat flow without much volcanic activity is evidence of shear and/or compression (22). Broad, elevated mountainous areas (e. g., the Himalayas) indicate compression (23). Middle-sized basins (e.g., the Gulf of Mexico) are tensional or sag features (21), and middle-sized basins located landward of island arcs indicate the tensional fragmentation of continent rims (24).S-wave amplitudes are indices of pre-stress (25), and seismic velocity anistropy indicates the sense of pre-stress (26), as do first-arrival patterns (27).Folds, thrust (or reverse) faults and normal faults are not necessarily evidence of first-order effects (28); folds commonly arise from a shear couple, reverse faults may be gravity-slide blocks, or may steepen with depth and normal faults may indicate local flexing.Major moving blocks tend to stand higher along the leading edge, and lower along the trailing edge (29); for continents, this provides the slope down which many large streams flow, and hence the direction of transport for sediment. This also provides the location of one important class of geosynclines (30). Geosynclines of this class will be converted to mountain ranges when the accumulation area is changed from tension (subsidence) to compression (31). There is, therefore, no truly cyclical pattern in the history of geosynclines and mountain systems of this type (32). A strikeslip belt between two blocks may develop a geosyncline of a different variety (33), but again there is no clear time cycle.

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Zusammenfassung Dreiunddreißig grundlegende Gesetzmäßigkeiten werden gegeben. Sie sind im folgenden:Gesteine in der Erdkruste und im oberen Mantel sind äußerst plastisch (1); in bestimmten Tiefen stellt man sie sich im Modellsinne am besten als Sirup vor. Die Erdkruste (und der obere Mantel) wird von unten, anstatt seitlich, versetzt (2). Störung, als Folge dieser Versetzung, erfolgt auf steilen bis senkrechten Scherungszonen (3), mit sprödem Bruch nur im obersten Teil einer gegebenen Zone (4). Lokalisiert sind die Scherzonen im allgemeinen längs oder nahe den Rändern zwischen kontinentalem und subozeanischem Material, das sich bis zu einer Tiefe von rund 500 km unterscheidet (5). Diese Scherzonen teilen die Erdkruste (und den oberen Mantel) in Blöcke (6). Individuelle Blöcke bewegen sich relativ zueinander (7), hauptsächlich im Sinne von Blattverschiebungen (8). Einige der randlichen Scherungszonen erstrecken sich bis zur Erdoberfläche; andere enden tiefer (9). Dies ist das Blockmodell der Deformation erster Ordnung.Im Hinblick auf die geringe Festigkeit des oberen Mantels (1) muß eine Tendenz zu zonaler Rotation bestehen (10), und zwar mit einer äquatorialen Beschleunigung nach Osten. Durch diesen Mechanismus haben die Blöcke in der nördlichen Halbkugel linksgerichtete Wanderbögen und die in der südlichen Halbkugel solche nach rechts (11). Stresse an den Blockrändern — und zwar Zerrung, Druck, Blattverschiebung — können von diesen Wanderpfaden deduziert werden (12). Kleine Segmente (wie z. B. Indien) können erratische und/oder sehr schnelle Verschiebungen haben (13). Sehr kleine Fragmente und schmale Randstreifen (z. B. die Anden) haben die Tendenz, wegen scharfer Masse-Dichte-Gradienten, die nur unter diesen Bereichen bestehen, unerwartet hoch zu liegen.Tiefsee-Gräben sind besondere Hinweise auf Zerrung (15), wie auch Diapire (16), Gräben (17), Maximalseismizität (18), hochstehende Fragmente und Ränder (19), und geringer Wärmefluß, kombiniert mit Vulkanismus (20). Großer Wärmefluß ohne nennenswerten Vulkanismus ist Hinweis auf Scherung und/oder Druck (22). Breite, hohe Gebirge (z. B. die Himalajas) zeigen Druck an (23). Mittelgroße Becken (z. B. der Golf von Mexiko) sind Zerrungserscheinungen (21), und mittelgroße Becken landwärts von Inselbögen zeigen Zerrungsverstückelung kontinentaler Ränder an (24).S-Wellenamplituden sind Anzeichen von Vorstreß (25) und seismische Geschwindigkeitsanisotropien zeigen den Sinn des Vorstresses an (26), wie auch die Verteilung von Ankunftszeiten von Erdbebenwellen (27).Falten, Überschiebungen und Abschiebungen sind nicht notwendigerweise Anzeigen von Erscheinungen erster Ordnung (28); Falten entstehen im allgemeinen durch ein Scherungspaar; Überschiebungen können abgerutschte Blöcke sein oder sie mögen sich zur Tiefe hin versteilen, und Abschiebungen mögen örtliche Flexur anzeigen.Größere wandernde Blöcke haben die Tendenz, höher an der Vorderseite und tiefer an der nachschleppenden Seite zu stehen (29); für Kontinente ist dadurch der regionale Hang gegeben, denen viele große Ströme folgen — und dadurch auch die Verfrachtungsrichtung von Sedimenten. Weiterhin ist dadurch auch der Ort einer bedeutenden Art von Geosynklinalen gegeben (30). Geosynklinalen dieser Art werden zu Gebirgsbögen umgewandelt, wenn die Lokalität der Ansammlung von Zerrung (Subsidenz) zu Druck umgewandelt wird (31). Daher gibt es keinen wirklich zyklischen Verlauf der Geschichte dieser Art von Geosynklinalen und Gebirgssystemen (32). Ein Blattverschiebungsgürtel zwischen zwei Blöcken mag sich in eine Geosynklinale verschiedenen Typs entwickeln (33), aber auch hier gibt es keinen klaren zyklischen Verlauf.

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Resumen A continuaciôn se exponen 33 axiomas tectónicos:La materia de la corteza y manto es débil en extremo (1); a cierta profundidad tiene una consistencia viscosa como el almíbar, la melaza o la miel. La corteza (y manto superior) se va desplazando en sentido horizontal desde abajo y no desde los lados (2). La ruptura o plegamientos que son el resultado del desplazamiento suceden en zonas de corte o de cizalla verticales o casi verticales (3), sobre las cuales hay fallas geológicas (4); el rompimiento ocurre generalmente en los límites entre el manto tipo continental y el manto tipo oceánico que son diferentes hasta profundidades de cerca de 500 kms. (5). Estas zonas dividen la corteza en bloques (6). Estos se mueven en varias direcciones (7), más por desplazamientos horizontales que verticales (8). Las zonas de corte o de cizalla en algunos casos no son aparentes en la superficie de la tierra (9).Hay una tendencia de la tierra a una rotación más acelerada en las cercanías del Ecuador (10). Como resultado de esto, los bloques del hemisferio septentrional siguen trayectorias curvas hacia la izquierda girando en sentido opuesto a las manecillas del reloj (11); en el hemisferio meridional las trayectorias se curvan hacia la derecha y el giro se realiza en el sentido de las agujas del reloj. Desde estas trayectorias se van realizando los desplazamientos en los puntos de contacta de unos bloques con otros (12). Los fragmentos pequenos (como la India, y fragmentas más pequeños aún), van errantes en ciertas áreas o toman movimientos sumamente veloces, o ambas cosas (13). Los fragmentos muy pequenos y las franjas angostas de las márgenes (como los Andes) se van sustentando unos a otros llegando a alcanzar sorprendente altura (14), a causa de los grandes cambios de densidad observados únicamente en el manto bajo estas zonas.Las grandes fosas de los mares son prueba de tensión (15), al igual que los diapiros (16), los graben tl7), la alta sismicidad (18), los fragmentos minúsculos y las zonas estrechas y altas (19), y la intensa actividad volcànica sin notable flujo de calor (20). El flujo grande de calor sin un alto grado de actividad volcánica es prueba de dislocaciones laterales (strike slip) o de compresión (21). Las cordilleras de gran anchura y altura (como el Himalaya) son signo de compresión (22). Las cuencas marinas de tamano medio (como el Golfo de México) indican tensión (23), y situadas al lado continental de arcos insulares (como el Japón) manifiestan una disgregación tensional del márgen del continente (24).Las amplitudes de ondas sísmicas de tipo S son índice de una tensión preexistente (25), y las velocidades disimilares de propagatión de estas mismas ondas debido a la anisotropia del medio senalan el sentido de la tensión anterior (26). Los gráficos de la llegada de la primera onda en los sismogramas ofrecen una información semejante (27).Los plegamientos y fallas no son necesariamente prueba de efectos de primer órden (28). Los grandes bloques en movimiento tienden a tener un descenso más suave desde las màs grandes alturas por el costado trasero que desde alturas màs bajas por el costado delantero (29); ríos importantes fluyen por estos declives y arrastran consigo gran cantidad de sedimentos que son depositados en el lindero posterior. El resultado de esto es la formatión de importantes geosinclinales en el zócalo continental detrás de los continentes errantes (30). Los geosinclinales de este tipo se transforman en cordilleras cuando la tension es reemplazada por compresión (31). Esta es la razón de que no haya una historia cíclica relativa a los geosinclinales y cordilleras de ese tipo (32). Otro tipo de geosinclinal se debe a desplazamientos laterales (strike slip), pero tampoco aqui hay ciclos definidos (33).

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Résumé Trente trois principes destinés à guider les études du tectonisme sont exposées dans cet article. Ce sont:(1) Les roches de la Croûte terrestre et du Manteau supérieur sont extrêmement peu résistances et à partir d'une certaine profondeur elles se comparent au mieux à une substance sirupeuse. (2) La Croûte terrestré (ainsi que le Manteau) est déplacée par en dessuous et non par les cotés. (3) Un résultat de ce déplacement est que les roches cèdent le long de zônes de friction verticales ou à fort pendage. (4) De plus, seule la partie supérieure de chaque zone est affectée de «failles cassantes »et (5) les zônes de friction se localisent le plus souvent le long ou près des limites entre le matérial crustal de subocéanique (qui diffèrent jusqu'à une profondeur de 500 km environ). (6) Ces zônes de friction séparent la Croûte et le Manteau supérieur en blocs. (7) Ces blocs peuvent se déplacer individuellement par rapport aux autres et ce (8), principalement, par déplacement latéral. (9) Quelques unes de ces zônes de friction s'étendent jusqu'à la surface, d'autres pas. Ceci représente le modèle en blocs des déformations de premier ordre.(10) Le peu de résistance du Manteau supérieur (principe No 1) doit entrainer une rotation zonaire avec une accélèration équatoriale vers l'Est. (11) En conséquence les blocs de l'hémisphère. Sud suivent une trajectoire incurvée dans le sens dés anguilles d'une montre et ceux de l'hémisphère Nord dans le sens opposé. (12) Les contraintes aux limites des blocs (c. a. d. tension, compression, latérales) peuvent se déduire de ces trajectoires. (13) De petits blocs tels que l'Inde ou encore plus petits peuvent avoir des déplacements erratiques en même temps que très rapides ou l'un ou l'autre. (14) Les très petits fragments ou les bandes marginales étroites (telles que l'Andes) tendent à se dresser très haut d'une façon inattendue à cause du sévère gradient masse-densité qui existe uniquement dans ces régions.(15) Les fosses marines sont une indication spécifique de forces de tension au même titre que (16) les diapirs, (17) les grabens, (18) les zônes à séismicité maximale, (19) les fragments et les zônes liminaires surélevées et (20) les zônes à faible flux de chaleur associées au volcanisme. (22) Les zônes à flux de chaleur élevé sand volcanisme sont une inication de contrainte ou de compression ou des deux. (23) Les régions montagneuses élevées et larges (telles l'Himalaya) indiquent une compression. (21) Les bassins océaniques de dimensions moyennes (tels le Golfe du Mexique) sont des caractéristiques de tension ou d'affaissement et (24) les bassins situés entre continents et arcs volcaniques indiquent une fragmentation des limites continentales.(25) Les amplitudes des ondes séismiques transversales sont indicatives des précontraintes, (26) tandis que l'anisotropie des vitesses de propagation des ondes sismiques donne la direction des précontraintes. (27) Les formes des ondes sismiques qui sont les premières à être détectées, donnent la même information.(28) Les plis et les failles inverses (ou chevauchantes) et normales n'indiquent pas nécessairement des effets du premier ordre. Habituellement les plis sont causés par un couple de friction latérale, les failles inverses peuvent être le résultat d'une tectonique de gravité ou passer à la verticale en profondeur, tandis que les failles normales peuvent être reliées à un bombement local.(29) Les blocs les plus larges tendent à redresser face au mouvement et à s'abaisser en arrière. Ceci donne aux continents l'inclinaison utilisée par les nombreux fleuves pour couler vers la mer et par conséquent détermine la direction de transport des sédiments. (30) Le même phénomène détermine la position d'une catégorie importante de géosynclinaux qui (31) seront changés en chaines plissées lorsque la zône d'accumulation sera changée d'une zône de tension (subsidence) ene une zône de compression. (32) Par conséquent, il n'y a pas de cycle à proprement parler pour ce type géosynclinal ou de chaîne plissée. (33) Une zône à mouvement latéral entre deux blocs peut résulter en un géosynclinal d'un type différent mais là encore la cyclinité n'est pas très claire.

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Mächtigkeit und Alter der erodierten Sedimente im Saar-Nahe-Becken (SW-Deutschland)

Zusammenfassung Eine umfassende Analyse und Modellierung der Entwicklungsgeschichte des Saar-Nahe-Beckens in SW-Deutschland wird bislang dadurch erschwert, daß erhebliche Teile der ursprünglichen permokarbonen Beckenfüllung bereits erodiert sind. Zur Quantifizierung der maximalen Überlagerung des heutigen Aufschlußniveaus wurde der Kompaktionsgrad von Tonsteinen mit Hilfe geophysikalischer Bohrlochmessungen untersucht. Es kann eine maximale Überlagerung bestimmt werden, die im SW des Saar-Nahe-Beckens 1950 m und im NE 2400 m beträgt (bezogen auf heutiges Meeresspiegelniveau). Aufgrund paläogeographischer Argumente lassen sich diese Überlagerungswerte nur durch eine Sedimentabfolge mit permokarbonem bzw. permischem Alter erklären. Eine maximale Versenkung im Mesozoikum oder Tertiär kann ausgeschlossen werden. Durch die Quantifizierung und zeitliche Einstufung der maximalen Versenkungstiefe kann die Subsidenz- und Hebungsgeschichte des Saar-Nahe-Bekkens seit dem Karbon lückenlos rekonstruiert werden.

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Any detailed analysis and quantitative modelling of the formation of the Saar-Nahe-Becken in SW-Germany is hampered by a number of erosive events which removed major parts of the initial Permo-Carboniferous basin fill. The maximum overburden of the present outcrop level was reconstructed using shale-compaction data derived from sonic logs. The amount of erosion is estimated at 1950 m in the southwestern part of the Saar-Nahe-Basin, and 2400 m in the NE (relative to present sealevel). By comparison with paleogeographic and isopach data these values can only be explained by Permo-Carboniferous and Permian strata. A maximum burial during the Mesocoic or Tertiary can be ruled out. Knowing the amount and age of the maximum overburden, a continuous reconstruction of the burial history of the Saar-Nahe-Basin since the Carboniferous is possible.

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Résumé Une analyse approfondie et une modélisation de l'histoire de la formation du bassin de la Sarre et de la Nahe (Allemagne du sud-ouest) ont été rendues difficiles jusqu'ici par le fait qu'une part considérable du remplissage permocarbonifére primitif du bassin a déjà été érodée. L'épaisseur maximale de la charge qui a surmonté le niveau actuellement en affleurement a été déduite du degré de compaction des argilites, analysé à l'aide de la diagraphie géophysique. Ces estimations ont fourni des valeurs maximales de 1.950 m dans le sud-ouest du bassin et de 2.400 m dans sa partie nord-est (relativement au niveau de la mer). Pour des raisons paléogéographiques il n'est possible de voir dans cette surcharge que des sédiments d'âge permo-carbonifère et permien: on peut montrer, en effet, que la subsidence maximale n'a pas eu lieu au Mésozoïque ou au Tertiaire. Connaissant ainsi l'importancce et l'âge de la surcharge actuellement disparue par érosion, on peut reconstituer l'histoire complète des mouvrements verticaux du bassin de la Sarre et de la Nahe depuis le Carbonifère.

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, - -, - , , . , . , - 1950 , - 2400 . , - . , . .

     

Das Problem des hypothetischen „Pazifischen Kontinentes“ gesehen von der chilenischen Pazifikküste

Zusammenfassung Die verbreitet in den Pazifik hinausweisenden Strukturlinien der prämesozoischen Orogene Chiles fordern die ehemalige Existenz sialischer Kruste jenseits der heutigen Küste an Stellen, wo derzeit nur dünne, simatische Kruste vorhanden ist. Fünf Möglichkeiten des Verschwindens dieser kontinentalen Kruste werden diskutiert. Aus der ruhigen Lagerung der känozoischen Sedimente vor der heutigen Küste wird geschlossen, daß der wesentliche Teil der Umwandlung von kontinentaler Kruste in ozeanische seit längerer Zeit beendet ist.

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From the structural trends of the pre-Mesozoic orogenes pointing toward the Pacific, the existence of a former sialic (continental) crust, then beyond the modern coast of Chile, may be inferred. This inference applies in places where at present only a thin simatic crust is encountered. Five modes of disappearance of this sialic (continental) crust are discussed. The rather undisturbed position of the Cenozoic sediments off the present coast indicates that the main transformation of continental crust in oceanic crust has stopped some time ago.

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Résumé Les directions structurales des anciens orogènes exigent l'existence d'une écorce sialique au-delà de la côte actuelle du Chili, à des endroits où il ne se trouve à present qu'une mince croûte simatique. Dans le present article cinq explications pour la disparition de cette écorce continentale sont discutées. La position peu disloquée des sediments cénozoiques, au-delà de la côte actuelle, montre que la partie essentielle de la transformation de la croûte continentale en une crôute océanique est terminée depuis longtemps.

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Pitchblende vein discoveries in the Proterozoic ketilidian granite of South Greenland

Several occurrences of pitchblende have been discovered in widely spaced locations in the wider surroundings of Narssaq, Narssarssuaq and Julianehåb in South Greenland. The mineralisation occurs in veins within the Proterozoic granite. The paragenesis and age (1180 m. y.) suggest that this mineralisation is derived from hydrothermal activity associated with the emplacement of the Gardar alkaline complexes and their parent magmas. The veins are controlled by fracturing and faults cutting the granite, which formed in response to the Gardar magmatic and structural events 1330–1150 m. y. ago.

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Zusammenfassung Vorkommen von Pechblende treten in Lokalitäten mit größerem Abstand in der Nähe der Siedlungen Narssaq, Narssarsuaq und Julianehåb in Südgrönland auf. Die Vererzung tritt in Gängen innerhalb des proterozoischen Granites auf. Paragenese und Altersbestimmungen (1180 Mill. Jahre) deuten an, daß die Vererzung hydrothermalen Ursprungs ist und in Verbindung mit dem Eindringen der Gardar alkalinen Komplexe und deren ursprünglichen Magmen steht. Die Gänge sind kontrolliert durch Bruchbildung und Verwerfungen im Granit, die durch die Gardar magmatischen und strukturellen Veränderungen vor 1330–1150 Mill. Jahren hervorgerufen wurden.

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Résumé Plusieurs gîtes de pechblende ont été découverts dans des endroits très distants autour des régions de Narssaq, Narssarssuaq et de Julianehåb dans le sud du Groenland.Les filons minéralisés se trouvent dans un granite d'âge protérozoïque. La paragénèse, ainsi que l'âge de 1180 m. a., indiquent que ces gisements sont dus à une activité hydrothermale associée à l'emplacement des complexes alcalins du Gardar et du magma parental. La direction des filons est liée aux fractures et aux failles qui traversent le granite.

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Narssaq, Narssarssuaq Julianehåb. , , . , 1330–1150 .

     

The geology of the polymetamorphic complex of Ios,Cyclades, Greece and its significance for the Cycladic Massif

The geological structure of the island of Ios, Cyclades, Greece, is a dome consisting of an augengneiss core and a mantle of garnet-mica schists that together form the Basement which is overthrust by a marble-schist Series. This Series is mainly made up of meta-volcanics and metamorphosed sediments, presumably Mesozoic in age. It is a tectonically composed pile of marbles alternating with glaucophane schists, actinolite schists and chlorite schists. Petrological relations and isotope dating indicate the polymetamorphic character of Ios. Two Alpine metamorphic phases, M₁ and M₂, and relicts of a high grade metamorphic or magmatic phase (Mo), that only affected the Basement, are demonstrated. Radiometric ages obtained for the Basement confirm the interpretation that the Mo phase is Pre-Alpine. The M₁ and M₂ were dated at 43 Ma and 25 Ma respectively. The P-T conditions of metamorphism are estimated as 9–11 kb and 350 to 400° C for the M₁ phase and 5–7 kb and 380–420° C for the M₂ phase. The metamorphic history of the Cyclades is discussed and it is suggested that Pre-Alpine Basement occurs also on Sikinos and Naxos.

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Zusammenfassung Die Kykladeninsel Ios besteht zur Hauptsache aus einem Gneisdom. Der Kern dieses Doms ist ein Augengneiskomplex, welcher von Granat-Muskovit-Schiefern umhüllt wird. Auf dieses Grundgebirge ist eine Marmor-Schiefer-Serie überschoben worden, eine tektonisch bedingte Wechselfolge von Metasedimenten und Metavulkaniten, wahrscheinlich mesozoischen Alters.Die petrologischen Gegebenheiten und Isotopendatierungen bezeugen Polymetamorphose. Es konnten zwei metamorphe Phasen alpidischen Alters nachgewiesen werden, M₁ und M₂, sowie die Spuren einer hochgradigen, metamorphen oder magmatischen Phase Mo, welche nur die Basis betroffen hat.Radiometrische Alterbestimmungen bestätigen die Deutung, daß das Grundgebirge voralpidisches Alter hat. Die Phasen M₁ und M₂ wurden datiert auf 43 Mj. und 25 Mj. Die Druck-Temperatur-Bedingungen der M₁ und M₂ wurden abgeschätzt auf 9–11 Kb und 350–400° C für die M₁ und auf 5–7 Kb und 380–420° C im Falle der M₂. Der metamorphe Werdegang der Kykladen wird diskutiert sowie die mutmaßliche Existenz eines vergleichbaren voralpidischen Grundgebirges auf den Nachbarinseln Sikinos und Naxos.

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Résumé La structure géologique de l'île d'Ios (Cyclades, Grèce) est un dôme. Le noyau du dôme est un complexe d'augengneiss enveloppé par des schistes à grenat et mica. Ce noyau, qui constitue le socle, est chevauché par une série composée d'une succession tectonique de marbres et de schistes à glaucophane, de schistes à actinote et de schistes à chlorite. Les relations pétrologiques et les datations isotopiques indiquent le caractère polymétamorphique de l'île d'Ios. On y peut démontrer deux phases de métamorphisme alpin (M 1 et M 2) ainsi que des témoins d'une phase métamorphique ou magmatique antérieure qui n'a influencé que le socle. Les datations radiométriques obtenues pour le socle confirment l'âge préalpin de la phase M 0. Les phases M 1 et M 2 sont datées à 43 et 25 Ma respectivement. Les conditions du métamorphisme des phases M 1 et M 2 sont estimées respectivement à 9–11 kb avec 350–400° C, et 5–7 kb avec 380–420° C. L'histoire métamorphique des Cyclades est discutée ainsi que la présence probable d'un socle Préalpin comparable dans les îles voisines de Sikinos et de Naxos.

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Kykladen los . — , , . , , - , , . (M₁ M₂) , ( m₀), . , . M₁ M₂ - 43, 25 . M₁ 9–11 350–400° , ₂ 5–7 380–420° . . Kykladen - Sikinos Naxos.