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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L'événement intraviséen dans la zone moldanubienne de la chaîne varisque d'Europe: les données des formations volcano-sédimentaires dévono-dinantiennes du Massif Central Français,des Vosges du Sud (France) et de la Forêt Noire (R.F.A.)

Resumé L'existence d'une phase tectonique intraviséenne dans la chaîne varisque d'Europe a été admise par divers auteurs. Le présent travail apporte des précisions sur la nature de cet événement dans le Nord du Massif Central, les Vosges et la Forêt Noire, c'est à dire dans la zone interne varisque. Des données nouvelles concernent les Vosges et la Forêt Noire. Dans le domaine étudié, cet événement géodynamique n'est pas phcatif et se caractérise par une période d'instabilité au cours du Viséen supérieur qui conduit à d'importants phénomènes de resédimentation, résultats de l'érosion de paléoreliefs. Cette période d'instabilité se prolonge au cours du Viséen supérieur où une emersion généralisée se produit dans la zone moldanubienne. Dans les zones externes septentrionales, la déformation synmétamorphique qui se déplace vers l'extérieur de la chaîne est contemporaine de cet événement. Dans le massif armoricain (zone externe), il se traduit par des mouvements décrochants. Cet événement s'explique par un épaississement crustal, conséquence directe de la collision varisque et se traduit par un soulèvement qui précède la phase de déformation paroxysmale d'âge tardi-viséen et carbonifère supérieur.

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The existence of an Intravisean tectonic phase in the variscan belt of Europe is admitted by some authors. The present work specifies the characteristics of such an event in the northern part of the French Massif Central, in the Vosges mountains and in the Black Forest, i.e. in the internal variscan zone. New data are given for the Vosges and the Black Forest. In the considered domain the geodynamic event does not have a folding effect. It leads to a period of instability during Late Visean, inducing important resedimentation processes as a result of erosion of the paleoreliefs. A generalized emersion of the Moldanubian Zone occurs at the same time. This event coincides with the migration toward the North of the syn-metamorphic deformation in the extern parts of the belt. In the Armorican Massif (external zone) strike slip faults are active during the same period. That event can be explained by the crustal thickening resulting from the variscan collision. The uplift preceds the paroxysmal Late Visean and Upper Carboniferous tectonic phase.

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Zusammenfassung Verschiedene Autoren vertreten die Meinung, daß das mitteleuropäische Variszikum innerhalb des Visé von einer tektonischen Phase betroffen wurde. Die gegenwärtige Arbeit soll eine genauere Vorstellung von den Ereignissen geben, welche sich um diese Zeit im nördlichen Zentralmassiv, den Vogesen und dem Schwarzwald abspielten. Innerhalb des angeführten Bereiches läßt sich nirgends eine Faltung beobachten. Es handelt sich vielmehr um ein geodynarmsches Ereignis, welches sich im obereren Visé als eine Periode der Instabilität mit sehr beachtlichen Erosionen einerseits und ebenso bedeutenden Resedimentationen andererseits äußert. Diese Zeit der Instabilität mündet noch im Laufe des obersten Visé in einer allgemeinen Heraushebung des Moldanubikums. Das Intra-Visé Ereignis ist zeitgleich mit der nordwärtigen Wanderung der synmetamorphen Deformation in den externen Zonen. Im armorikanischen Massiv fällt es anscheinend mit bedeutenden Blattverschiebungen zusammen. Offensichtlich steht hinter den Vorgängen als Ursache eine relativ plötzliche Krustenverdickung im Zusammenhang mit der variszischen Kollision. Die Heraushebung geht der paroxysmalen Deformation im späten Visé bzw. frühen Oberkarbon voraus.

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Zur Stratigraphie der grobklastischen Fazies im Oxfordium des Wiehengebirges

Zusammenfassung Der Fund vonPeltoceratoides instabiliformis n. sp. in Steinbrüchen am Gehn nordwestlich von Osnabrück (Abb. 3) liefert weitere Kriterien, daß der Wiehengebirgssandstein, dessen stratigraphische Stellung wegen Mangel charakteristischer Fossilien unsicher ist, ins höhere Oxfordium zu stellen ist. Diese grobklastische Fazies vertritt im Wiehengebirge im wesentlichen die für das Wesergebirge typische kalkige Fazies des Korallenooliths. Anschließend wird zu einer neueren paläogeographischen Mitteilung über den Korallenoolith Nordwestdeutschlands kurz Stellung genommen.

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In quarries at the Gehn NW of Osnabrück, several specimens ofPeltoceratoides instabiliformis n. sp. have been found. This gives further indications to the stratigraphic position of the Wiehengebirgs sandstone — which is uncertain, due to the lack of characteristic fossils — to be of Upper Oxfordian age. In the Wiehengebirge though, this coarse clastic facies substitutes to a large extent the calcareous facies of the Korallenoolith typical for the Wesergebirge.A recent paleogeographic report on the Korallenoolith of NW-Germany is then briefly discussed.

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Résumé LesPeltoceratoides instabiliformis n. sp. découverts dans des carrières du Gehn au nord-ouest d'Osnabrück fournissent d'autres indices affirmant que le grès du Wiehengebirge dont la position stratigraphique est incertaine faute de fossiles caractéristiques doit être attribué à l'Oxfordien supérieur. Dans le Wiehengebirge, ce faciès clastique à grain grossier remplace dans l'essentiel le faciès calcaire du Korallenoolith typique pour le Wesergebirge.Il suit une brève critique d'une communication paléogéographique récemment parue sur le Korallenoolith du Nord-Ouest de l'Allemagne.

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. Peltoceratoides instabiliformis n. sp. . . , . - .

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Chemical alteration of the oceanic crust

The alteration of the upper oceanic crust through sea water-basement rock interaction produces different and distinct alteration zones with increasing depth. The zonation generally shows a consistent worldwide pattern.The uppermost basement is influenced by oxidative sea water-basalt alteration at low temperatures and high water/rock ratios. With increasing crustal depth or even in a single pillow the temperatures rise, the water/rock ratios become lower, the redox and pH values normally decrease, and the oxidative zone is followed by a non-oxidative one. Below these zones the basement has suffered high-temperature alteration under reducing and acidic conditions.This results in chemical modifications of the rocks by the addition or leaching of certain elements, and has also consequences for the composition of sea water.From our own data and data presently available in the literature I summarize the mineralogical and geochemical characteristica of sea water alteration processes affecting the oceanic crust.

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Zusammenfassung Die chemische Veränderung der oberen ozeanischen Kruste durch Gestein/Meerwasser-Interaktionen produziert verschiedene und unterscheidbare Alterationszonen die von der Krustentiefe abhängig sind. Diese Zonierung zeigt weltweit vergleichbare Muster.Das oberste Basement wird von einer niedrig temperierten oxidativen Meerwasseralteration beeinflußt. Mit zunehmender Krustentiefe steigen die Reaktionstemperaturen an, die Redox- und pH-Werte werden kleiner, d.h. nichtoxidative Alterationsvorgänge dominieren. Unterhalb dieser Zonen wird die ozeanische Kruste überwiegend von reduzierenden und sauren Hydrothermallösungen alteriert.Im Verlauf der Seewasser/Basalt-Reaktionen werden die Gesteine mineralogisch und chemisch verändert, indem verschiedene Elemente aus den Basalten herausgelöst und wiederum andere aufgenommen werden. Diese Vorgänge haben auch für die Zusammensetzung des Meerwassers drastische Konsequenzen.Mit Hilfe publizierter aber vor allem mit eigenen Daten werden die mineralogischen und geochemischen Charakteristika der unterschiedlichen Alterationsprozesse zusammengefaßt dargestellt.

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Résumé L'altération de la partie supérieure de la croûte océanique sous l'action de l'eau de mer engendre plusieurs zones distinctes qui se succèdent de haut en bas. Ce zonage présente d'ordinaire une extension mondiale.La partie supérieure de la croûte est affectée d'une altération oxydante de basse température du basalte. Vers le bas, parfois même au sein d'un même pillow, la température s'élève, la quantité d'eau décroît, le potentiel redox et le pH diminuent, de sorte que la zone d'oxydation est suivie d'une zone non oxydante. En-dessous de ces deux zones, les roches ont subi une altération de haute température dans des conditions acides et réductrices.Il en résulte des changements de la composition chimique des roches par apport ou par lessivage de certains élements, ainsi qu'une modification de la composition de l'eau de mer.A partir des données de la littérature et surtout de mes propres observations, je présente une synthèse des caractères minéralogiques et géochimiques des divers processus de l'altération sous-marine.

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U/Pb zircon ages of basement gneisses and discordant felsic dykes from Vestranden,westernmost Baltic Shield and central Norwegian Caledonides

Four new U/Pb-zircon ages are reported from northern Vestranden, the northernmost part of the Western Gneiss Region of Norway, Scandinavian Caledonides. The age of a basement tonalite (1819±6 Ma), together with earlier datings on granites, indicates that the dominantly granitoid basement in Vestranden began to form more than 1800 Ma years ago. The minimum age of a subsequent Precambrian migmatization event is given by a U/Pb age of 1630±80 Ma found a granite dyke which cuts migmatitic veining in the basement gneisses. While age and lithology suggest general similarity and thereby favour a correlation between the basement granites of the northern part of Vestranden and Svecofennian granites farther to the east, no detailed chronological information is at present available that support such a correlation.No Sveconorwegian-Grenvillian ages have previously been reported from northern Vestranden. Also in the presently studied cases events between c. 1630 Ma and 430 Ma ago did not affect the U-Pb isotope system of zircons. About 430 Ma ago, substantial parts of Vestranden experienced Caledonian high-grade metamorphism and partial anatectic melting. Migmatite neosomes in northern Vestranden, yielded an U/Pb zircon age of 434±22 Ma. Relatively high temperatures persisted throughout much of the Silurian and probably into the Devonian. Large amounts of pegmatite intruded at the end of this period. One of these dykes yielded an U/Pb-zircon age of 404±2 Ma.

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Zusammenfassung Vier neue U-Pb-Zirkonalter liegen aus dem nördlichen Vestranden-Bereich des westnorwegischen Gneissgebiets vor. Das Alter einer Tonalitintrusion (1819±6 Ma) bestätigt zusammen mit anderen Altersbestimmungen, daß das präkambrische Fundament der zentralskandinavischen Kaledoniden sich im Vestrandengebiet bereits vor mehr als 1800 Ma zu bilden begann. Das Minimalalter einer darauf folgenden präkambrischen Migmatisierung wird durch ein 1630±20 Ma Alter durchsetzender Granitgänge begrenzt. Zwar deuten die bisher vorliegenden Ergebnisse eine Gleichaltrigkeit der Granitgesteine im nördlichen Vestranden und den Svekofenniden weiter östlich an, ermöglichen aber derzeit noch keine präzise Korrelation des geologischen Geschehens.Sveconorwegische (Grenville) Isotopenalter sind bisher nicht aus dem nördlichen Vestranden bekannt. Auch die neuen Daten weisen keine Störung der U-Pb-Isotopensysteme zwischen etwa 1630 und 430 Ma auf.Beträchtliche Teile des Vestrandenbereiches wurden vor ca. 430 Ma einer kaledonischen, höhergradigen Metamorphose und anatektischer Aufschmelzung unterworfen. Die Neosome eines Migmatites ergaben ein Alter von 434±22 Ma, was erneut die Existenz zweier verschiedener Migmatisierungsetappen im Präkambrium bzw. in Silur bestätigt. Höhere Temperaturen bestanden danach bis in das Devon. Größere Pegmatitmengen wurden am Ende dieser Zeitspanne gebildet. Einer dieser Pegmatitkörper ergab ein U-Pb-Zirkonalter von 404±2 Ma.

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Résumé Cette note fait état de 4 nouvelles déterminations d'âge (méthode U/Pb sur zircon) dans le Vestranden septentrional, qui forme la partie nord de la région gneissique occidentale de la Norvège (Calédonides). L'âge d'une tonalite (1819±6 Ma), joint à des datations antérieures effectuées sur des granites, indique que la formation du socle granitoîde dans le Vestranden a commencé il y a plus de 1800 Ma. L'âge maximal d'une migmatitisation précambrienne ultérieure est donné par la mesure de 1630±80 Ma effectuée sur un dyke de granite qui recoupe le rubanement migmatitique. L'âge et la lithologie indiquent une similitude d'ensemble et, partant, suggèrent une corrélation entre les granites du nord du Vestranden et ceux des Svécofennides situés plus à l'est; toutefois, on ne dispose aujourd'hui d'aucune donnée chronologique à l'appui d'une telle corrélation.Jusqu'à présent, aucun âge svéconorvégien-grenvillien n'a été enregisré dans le Vestranden septentrional. De même, dans les cas étudiés ici, aucun événement n'a affecté le système isotopique U-Pb entre 1630 et 430 Ma. A environ 430 Ma, des parties importantes du Vestranden ont enregistré un métamorphisme calédonien de degré élevé et une fusion anatectique partielle. Les néosomes d'une migmatite ont fourni un âge U/Pb sur zircon de 434±22 Ma. Des températures relativement élevées se sont maintenues pendant la plus grande partie du Silurien et jusqu'au cours du Dévonien. De grandes quantités de pegmatite ont été intrudées à la fin de cette période; un de ces dykes a donné un âge U/Pb sur zircon de 404±2 Ma.

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The global Frasnian-Famennian »Kellwasser Event«

During the UppermostP. gigas conodont zone (P. linguiformis zone) the stepwise Frasnian extinction culminates in the global transgressive-regressive Frasnian-Famennian »Kellwasser event«. Most pelagic organisms of the tropical marine environment are more or less affected by this mass extinction. During the early Upper Devonian extinction rates are clearly related to the deposition of black shales and the storage of a great amount of organic carbon in the (shelf) sediments. Contemporaneous positive excursions of the ¹³C recorded from pelagic limestones of Europe and Australia prove a worldwide change in the CO₂ content of the oceans surface water which is in balance with the atmosphere. If the climate is controlled by the CO₂ content of the atmosphere, a cyclic operation process might have developed with the succession: transgression — high organic production — deposition of organic carbon — lowering of CO₂ in the atmosphere — icehouse effect — polar glaciation — regression — erosion of organic carbon and re-supply of CO₂ to the ocean and atmosphere — greenhouse effect — deglaciation — transgression. During the change from a greenhouse to an icehouse effect an overturn of the anoxic oceans probably was one of the causes for the mass killing of low latitude marine organisms.

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Zusammenfassung Während der OberstenP. gigas-Zone (=P. linguiformis-Zone) kulminiert das stufenweise Erlöschen der Frasne Organismen im globalen transgressiv-regressiven »Kellwasser-Ereignis«, das die Frasne-Famenne-Grenze markiert. Die meisten Organismengruppen der tropischen Meere werden mehr oder weniger von dem Massensterben betroffen. Während des tiefen Oberdevons sind die Aussterberaten offensichtlich mit der Ablagerung von Schwarzschiefern verknüpft, in denen eine große Menge organischen Kohlenstoffs auf den Schelfen fixiert wird. Gleichzeitige positive Exkursionen der ¹³C-Kurven, die in pelagischen Kalken aus Europa und Australien gemessen wurden, deuten auf eine weltweite Änderung der CO₂-Gehalte des ozeanischen Oberflächenwassers und der Atmosphäre hin.Sollte das Klima vom CO₂ in der Atmosphäre gesteuert werden, könnte sich folgender Autozyklus entwickelt haben: Transgression — hohe organische Produktion — Ablagerung von organischem Kohlenstoff — Erniedrigung des CO₂-Gehaltes in der Atmosphäre — Abkühlung — polare Vereisung-Regression — Erosion und Oxidation von organischem Kohlenstoff — Erhöhung des CO₂-Gehaltes in der Atmosphäre — Treibhauseffekt — Abschmelzen der polaren Vereisung — Transgression. Aufsteigende anoxische Wässer beim Übergang vom Treibhaus- zum »Kühlhauseffekt« dürften eine der Ursachen für das Massensterben tropischer mariner Organismen gewesen sein.

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Résumé Au cours de la partie supérieure de la zone de conodontes àP. gigas (= zone àP. linguiformis), l'extinction progressive des organismes frasniens a culminé au moment de l'événement de Kellwasser, marqué par une transgression-régression globale à la limite Frasnien-Famennien. La plupart des organismes pélagiques des milieux marins tropicaux ont été affectés à des degrés divers par cette extinction de masse. Pendant le début du Dévonien supérieur, les taux d'extinction sont clairement en relation avec le dépôt de boues noires et le stockage d'une grande quantité de matière organique dans les sédiments de shelf. Simultanément, des variations positives de ¹³C enregistrées dans des calcaires pélagiques d'Europe et d'Australie indiquent un changement modial de la teneur en CO₂ de l'eau de surface des océans et de l'atmosphère.Si on admet que le climat est régi par la teneur en CO₂ de l'atmosphère, le processus cyclique suivant a pu se développer: transgression — forte production organique — dépôt de carbone organique — baisse de la teneur en CO₂ de l'atmosphère — refroidissement — glaciation polaire — régression — érosion et oxydation du carbone organique — élévation de la teneur en CO₂ de l'atmosphère — effet de serre — fusion des glaces polaires — transgression. Lors du passage du stade de l'effet de serre à celui du refroidissement, une remontée des eaux anoxiques océaniques peut être à l'origine de l'extinction de masse des organismes marins tropicaux.

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Electrical resistivity structure of the eastern Moroccan Atlas System and its Tectonic implications

The electrical resistivity structure of the crust and upper mantle of the Atlas Mountain System was studied using magnetotelluric and geomagnetic deep soundings. Field experiments were done in eastern Morocco along a traverse from the Anti Atlas to the Rides Rifaines in two campaigns in 1983 and 1988.Zones of very low electrical resistivity could be identified in the various structural settings at different depth ranges, most likely connected directly to the tectonic evolution of the mountain belts. A mid-crustal low resistivity layer with total conductance (thickness-resistivity ratio) of about 2000 Siemens stretches from the southern border of the High Atlas towards the Middle Atlas. This layer seems to characterize the base of crustal detachment, e.g., the plane for large horizontal overthrusting, and supports the idea of thick- and thin-skinned tectonics involved in Atlasic mountain building. In the western Middle Atlas an upper-crustal low resistivity layer (at depth < 10 km) was found in the area where volcanic activity was present, pointing towards a direct relation between low electrical resistivity and volcanic or postvolcanic events. North of the Middle Atlas resistivity structures change totally: The Pre and parts of the Sub-Rif have a highly conductive cover, presumably connected to the molasse basin. Total conductance was calculated to reach 6000 Siemens. No further conductive structures, like, e.g., the ones found beneath the High and Middle Atlas, are seen within the resistive crust, but at much greater depth within the upper mantle.

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Zusammenfassung Im marokkanischen Atlas-System wurde der elektrische Widerstand der Kruste und des oberen Mantels mit magnetotellurischen und erdmagnetischen Tiefen-Sondierungen erkundet. Die Feldmessungen wurden in den Jahren 1983 und 1988 im östlichen Marokko entlang einer Traverse vom Anti Atlas bis in das Rif durchgeführt.In den einzelnen strukturellen Einheiten wurden in unterschiedlichen Krustentiefen Schichten sehr kleiner elektrischer Widerstände entdeckt, die direkt mit der tektonischen Entwicklung des Atlasgebirges verknüpft zu sein scheinen. Zwischen dem Südrand des Hohen Atlas und dem Mittleren Atlas im Norden erstreckt sich eine Zone sehr kleiner Widerstände (integrierte Leitfähigkeit etwa 2000 Siemens) in mittleren Krustentiefen. Diese Schicht scheint einen Bereich krustaler Ablösung zu kennzeichnen und kann als Basis einer weitspannigen Überschiebung angenommen werden. Diese Form der »thick- & thin-skinned« Tektonik scheint wesentlich am Prozess der Gebirgsbildung im Atlas beteiligt zu sein. Im westlichen Mittleren Atlas, im Bereich des jungen Vulkanismus, wurde eine gutleitende Zone in der oberen Kruste (Tiefe < 10 km) gefunden. Diese Beobachtung legt einen direkten Zusammenhang zwischen erhöhter elektrischer Leitfähigkeit und vulkanischen bzw. postvulkanischen Ereignissen nahe. Nördlich des Mittleren Atlas ändern sich die Widerstandsstrukturen sehr stark: Im Prä- und teilweise auch noch im Sub-Rif liegt eine sehr gut leitende Deckschicht (integrierte Leitfähigkeit etwa 6000 Siemens) über einem hochohmigen Basement. In der Kruste des Rif werden keine weiteren, tieferliegenden Schichten erhöhter Leitfähigkeit gefunden, wie sie z.B. unter dem Hohen Atlas vorliegen. Dagegen gibt es Hinweise auf Zonen hoher Leitfähigkeit im oberen Mantel.

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Résumé Dans l'Atlas marocain la résistivité électrique de la croûte et du manteau supérieur a été étudiée à l'aide des sondages magnétotelluriques et géomagnétiques. Ces travaux ont été effectués le long d'une traverse menant de l'Anti-Atlas jusqu'au Rif durant les années 1983 et 1988.Dans différentes profondeurs de la croûte terrestre des zones de résistances électriques très basses ont pu être découvertes ce qui peut être attribué à l'évolution tectonique de l'Atlas. Une couche de résistances très basses (conductance vers 2000 Siemens) s'étend entre le bord au sud du Haut Atlas et l'Atlas Moyen au nord. Cette couche peut être le signe d'un détachement de l'écorce et d'une poussée très vaste. Cette forme tectonique »thick- & thin-skinned« semble être essentiellement responsable du processus de la formation orogénique de l'Atlas. Une zone de bonne conductance se trouve dans la croûte terrestre supérieure (profondeur < 10 km) dans l'ouest de l'Atlas Moyen aux environs de l'activité volcanique caractérisant une relation directe entre une haute conductance électrique et des événements volcaniques et post-volcaniques. Vers le nord de l'Atlas Moyen les structures de résistance subissent un changement total: Au Pré- et partiellement aussi au Subrif se trouve une bonne couche guide (conductance vers 6000 Siemens). Aucune autre couche de conductance supérieure — comme au-dessous du Haut Atlas — n'a été découverte dans la croûte du Rif. On en décèle, par contre, dans le manteau supérieur.

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1983 1988 - . , , , . ( 2000 Si). , , . , »thick- & -thin-skinned«, , . , ( 10 ) . , - . : - , , - , : 6000 Si. . .

     

Trend of regional metamorphism: an example from “Delhi System” of rocks occurring around Bairawas,North-Eastern Rajasthan,India

Metamorphic pelitic assemblages, containing andalusite, garnet and staurolite, occur in the pre-Cambrian Delhi System of rocks in North-Eastern Rajasthan, India. Some of these assemblages have been studied petrographically and chemically in a selected area around Bairawas. It is suggested that metamorphism has been achieved in the area under conditions of relatively low pressure and high temperature. The assemblages do not strictly correspond to any known trend of regional metamorphism and can be best described as a type intermediate between Barrovian- and Abukuma-types. The possible paragenetic history of the mineral assemblages and the trend of metamorphism have been discussed.

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Zusammenfassung Metamorphe pelitische Serien, die Andalusit, Granat und Staurolith enthalten, kommen im präkambrischen Delhi-System im nordöstlichen Rajasthan vor. Einige dieser Serien eines ausgewählten Gebietes bei Bairawas wurden petrographisch und chemisch untersucht. Es ist anzunehmen, daß Metamorphose in dem Gebiet unter relativ niedrigen Druck- und hohen Temperaturbedingungen zustande gekommen ist. Die Kriterien entsprechen keinem eindeutigen Trend der regionalen Metamorphose, sie kann am besten als ein Typ beschrieben werden, der zwischen Barrovian und Abukuma einzuordnen ist. Die mögliche paragenetische Geschichte der Mineralassoziation und der Trend der Metamorphose werden besprochen.

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Résumé Dans le «Delhi System» d'âge pré-Cambrien situé au Nord-Est du Rajasthan (Inde) se trouve un assemblage métamorphique et pelitique contenant de l'andalousite, du grenat et de la staurotide. Une partie de cet assemblage a été étudié au point de vue pétrographique et chimique dans la région de Bairawas. L'auteur est d'avis que le métamorphisme s'est achevé dans la région sous des conditions relatives de haute température et de basse pression. Cet assemblage ne correspond à aucun métamorphisme régional connu, et on peut l'identifier comme intermédiare entre les types «Barrovian» et « Abukuma ». L'auteur i discuté la direction du métamorphisme ainsi que l'histoire paragénétique probable des minéraux de cet assemblage.

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New aspects on the formation of hydrocarbon source rocks

Episodic volcanism favors, as shown by examples from Europe, the USA, and Brazil, the formation of organic-rich sediments (hydrocarbon source rocks). The examples examined from Europe comprise the Lower Carboniferous Oil-Shale Group, Scotland; Upper Carboniferous Coal Measures, western Germany; Upper Jurassic Kimmeridge Shale, North Sea area; Lower Cretaceous Blättertonstein, northwest Germany; and Eocene Messel Oil Shale, Rheingraben. Examples from the USA are Devonian/Mississippian Gas Shales, Permian Phosphoria Shale, Middle Cretaceous Mowry Shale, Eocene Green River Shale, and Miocene Monterey Shale. Examples from Brazil are Permian Iratí Oil Shale and Oligocene Paraiba-Valley Oil Shale. Volcanism is reflected during sedimentation (1) by exhalation of SO₂ and/or CO₂, (2) volcanic ashfalls, (3) by generation of anoxia and preservation of organic matter, and (4) by halmyrolytic alteration of volcanic ashes into highly surface-active clay minerals (montmorillonite).

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Zusammenfassung Episodisch auftretender Vulkanismus begünstigt, wie an Beispielen aus Europa, aus den USA und aus Brasilien gezeigt wird, die Bildung von Sedimenten, die reich an organischer Substanz sind (Erdöl- und Erdgasmuttergesteine). Beispiele aus Europa sind: unterkarbonische Oil-Shale Group, Schottland; oberkarbonische Steinkohle, W-Deutschland; oberjurassischer Kimmeridge Shale, Nordsee-Raum; unterkretazischer Blättertonstein, NW-Deutschland; und eozäner Messel-Ölschiefer, Rheingraben. Beispiele aus den USA sind oberdevonische/unterkarbonische Gas-Shales, östliche USA; permische Phosphoria-Formation, mittlere Rocky Mountains; mittelkretazischer Mowry-Shale, nördliche Rocky Mountains; eozäner Green River Shale, südliche Rocky Mountains; und miozäner Monterey Shale, Kalifornien. Aus Brasilien sind permischer Irati Oil Shale und oligozäner Paraiba-Valley Oil Shale beschrieben. Der Vulkanismus äußert sich während der Sedimentation vor allen durch: (1) Exhalation von SO₂ und/oder CO₂, (2) Einwehung vulkanischer Asche, (3) Schaffung anoxischer Verhältnisse und Konservierung der organischen Substanz und (4) halmyrolytische Umwandlung der vulkanischen Aschen in oberflächenaktive Tone (Montmorillonit).

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Résumé Divers exemples pris en Europe, aux U.S.A. et au Brésil, montrent que des manisfestations volcaniques épisodiques favorisent la formation de sédiments riches en matières organiques (roches-mères de pétrole ou de gaz naturel). Les exemples d'Europe sont: l'Oil-Shale Group carbonifère inférieur en Ecosse, les formations houillères du Carbonifère supérieur en Allemagne, les shales kimmeridgiens en Mer du Nord, le Blättertonstein crétacé inférieur du NW de l'Allemagne, les schistes bitumineux éocènes de Messel dans le graben du Rhin. Les exemples aux U.S.A. sont: les »Gas Shales« dévoniens sup./carbonifères inf. de l'Est des U.S.A., la formation permienne Phosphoria dans les Rocheuses moyennes, le Mowry Shale méso-crétacé dans les Rocheuses septentrionales, le Green River Shale eocene au S des Rocheuses, le Monterey Shale miocène en Californie.Les exemples au Brésil sont: l'Irati Oil shale permien et le Paraiba-Valley Oil shale oligocène. Le volcanisme se manifeste au cours de la sédimentation par: (1) des exhalaisons de SO₂ et/ou de CO₂; (2) des chutes de cendres; (3) la production d'un milieu anaérobie avec conservation des matières organiques; (4) la transformation halmyrolitique des cendres en produits argileux gonflants (montmorillonite).

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Nickel- und Kupfer-reiche Manganknollen der Tiefsee als Produkte frühdiagenetischer Vorgänge

Zusammenfassung Die Manganknollen in den Tiefseeregionen des Zentralpazifik variieren stark in ihrer chemischen Zusammensetzung, ihrem mineralogischen Aufbau und ihrer äußeren Gestalt. Das von uns untersuchte Probenmaterial stammt aus der abyssalen Hügelregion zwischen der Clarion- und. der Clipperton-Bruchzone. Während Fe-reiche, Ni- und Cu-arme Knollenmeist Polyknollen - in der näheren Umgebung und auf den Hängen von submarinen Bergen vorkommen, sind in den flachen Beckenbereichen Ni-, Cu- und Mn-reiche Knollen in den obersten 5 bis 15 cm (peneliquider Bereich) der pelagischen Sedimente verbreitet. Die Bergknollen (B-Typ-Knollen) wachsen durch Ausfällung von kolloidaler Substanz (Fe-Hydroxyd- und Mn-Oxidhydrat-Sol) aus dem bodennahen Meerwasser (hydrogenetisches Wachstum), die Sedimentknollen (A-Typ-Knollen) enstehen auf Grund einer frühdiagenetischen Mobilisation und Fraktionierung von Mn (Lösung als Mn²⁺ und Wiederausfällung durch Oxydation) und bei einem Zusatzangebot an Cu, Ni und Zn durch partielle oder vollkommene Auflösung von Sedimentbestandteilen. In den Sedimentknollen sind neben Todorokitschichten auch Mikrobereiche mit erhöhten Fe- und Si-Gehalten vorhanden, die röntgenamorphe bis schwach kristallisierte, ebenfalls frühdiagenetisch gebildete Eisensilikate (Nontronit) enthalten. Ein im Zentralpazifik sehr weit verbreiteter Knollentyp (diskoidale AB-Typ-Knollen) ist allerdings durch zwei Quellen gleichzeitig versorgt worden, d. h. diese Knollen wachsen an ihrer Unterseite auf Grund frühdiagenetischer und an ihrer Oberseite auf Grund hydrogenetischer Stoffzufuhr.

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Deep-sea ferromanganese nodules of the Central Pacific Ocean display a great range of variations in their chemical composition, mineralogical property and morphological feature. The nodule and sediment samples investigated by us were taken from the bottom of the abyssal hill region between the Clarion and the Clipperton Fracture Zone. Fe-rich, Ni- and Cu-poor nodules exist, mostly in the shape of polynodules, in the surroundings and on the slopes of seamounts and hills. In contrast to this Ni-, Cu- and Mn-rich nodules are distributed in the flat basin regions and have been accumulated within the uppermost 5 to 15 cm (peneliquid layer) of the pelagic sediment. The hill nodules (B-type nodules) grow by precipitation of colloidal phases (Fe-hydroxide and hydrated Mn-oxide) from the bottom-near sea water (hydrogenetic growth). The sediment nodules (A-type nodules) are formed from an early diagenatic mobilization and fractionating of Mn (dissolution as Mn²⁺ and reprecipitation by oxidation) receiving an additional supply of Cu, Ni, and Zn by partial or complete dissolution of sediment constituents. Within the sediment nodules exist besides the layers of Todorokite also microzones containing higher contents of Si and Fe; in this nodule substance early diagenetically formed iron silicates (nontronite) could be identified being in an X-ray amorphous to weakly crystallized state. A nodule type (discoidal AB-type nodules) being most frequently distributed in the Central Pacific have been supplied by two different sources more or less simultaneously, i. e. these nodules grow at the bottom side by an early diagenetical supply from the pore water and at the top side by a hydrogenetic supply from the bottom-near seawater.

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Résumé Les nodules de manganèse des régions abyssales du Pacifique Central présentent une grande diversité dans leur composition chimique, leur structure minéralogique et leur forme. Les échantillons que nous avons étudiés sont originaires de la région des collines abyssales entre les zones de fractures de Clarion et de Clipperton. Pendant que les nodules riches en Fe et pauvres en Ni et Cu — pour la plupart des polynodules — se trouvent dans le proche entourage et sur les versants des collines abyssales, les nodules riches en Ni, Cu et Mn sont fréquents dans les 5 à 15 cm supérieurs (zone pénéliquide) des sédiments pélagiques des parties plates des bassins. Les nodules des collines (nodules du type B) se forment par précipitation de substances colloidales (sols d'hydroxydes de Fe et d'oxyhydrates de Mn) de F eau de la mer proche du fond (croissance hydrogénée); les nodules sédimentaires (nodules du type A) se forment àpartir d'une mobilisation diagénétique hâtive et du fractionnement du Mn (solution comme Mn²⁺ et précipitation nouvelle par oxydation) et par une addition supplementaire de Cu, Ni et Zn à la suite d'une dissolution partielle ou complète de composants sédimentaires. Dans les nodules sédimentaires on trouve outre des couches de todorokrite des micro-domaines avec des teneurs élevés en Fe et Si qui contiennent des silicates ferreux (nontronite) amorphes à peu cristallisés, également formés au début de la diagénèse. Cependant un type de nodules (nodules discoidaux de type AB) très largement répandu dans le Pacifique Central sédimente à deux sources simultanées, à savoir par addition de substances à leur face inférieure au début de la diagenèse et par addition de substances hydrogénétiques à leur face supérieure.

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Plate tectonics and intracratonic mountain ranges in Morocco - The mesozoic-cenozoic development of the Central High Atlas and the Middle Atlas

Plate tectonic processes in the Atlantic and western Tethyan realm directed the post-Variscan sedimentary and structural evolution of the High Atlas and Middle Atlas intracontinental mountain ranges of Morocco. Plate movements caused a reactivation of an inherited pan-African or Hercynian fault pattern by the variation of stress regimes through time. This resulted in strike-slip as well as vertical tectonics. During times of relative tectonic quiescence eustatic sea-level changes governed the sedimentary development. The most important, often interacting, global tectonic determinants are: taphrogenesis of the NW-African continental margin lasting until the Early Cretaceous (Triassic rifting and subsequent mid-Atlantic spreading), strike-slip-faulting at the Newfoundland-Gibraltar fault zone (Liassic — earliest Eocene), and continental convergence between Europe (Iberia) and Africa which started in the Late Cretaceous and reached its acme in the Neogene. In the realm of the Central High Atlas and the Middle Atlas the interaction of these processes triggered continental rifting (Triassic) and subsequent marine flooding of the intergrown riftgrabens prograding from the Tethys realm (Early Jurassic — earliest Middle Jurassic). After its abortion, the former Atlas rift was filled up with marine sediments (Bajocian — Bathonian), followed by continental redbeds and final uplift (late Mid Jurassic — late Early Cretaceous). Eustatic sea-level changes mostly governed the sedimentary evolution from Aptian to latest Mid Eocene. After a first weak uplift of the central High Atlas during the Senonian major uplift of the intracontinental chains commenced at the Mid/ Late Eocene transition. Diastrophism of the Atlas ranges during the Miocene and Pliocene coincided with the main orogenic movements of the Betico-Rifean arc.

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Zusammenfassung Die post-variskische sedimentäre und strukturelle Entwicklung der intrakontinentalen Gebirgsketten des Hohen und des Mittleren Atlas wurde durch plattentektonische Prozesse im atlantischen und westmediterranen Raum gesteuert, die auf ein ererbtes panafrikanisches bzw. variskisches Störungsmuster einwirkten. Zu Zeiten relativer tektonischer Ruhe bestimmten eustatische Meeresspiegelschwankungen die sedimentäre Entwicklung. Die von horizontaler und vertikaler Bruchtektonik beherrschte Atlas-Tektonik wurde durch in der Zeit wechselnde Streßfelder bestimmt. Wichtigste großtektonische, oft zusammenwirkende Steuerungsfaktoren waren: die bis in die Unterkreide wirkende Taphrogenese im Bereich des NW-afrikanischen Kontinentalrandes (triadisches Rifting und anschließendes Spreading im Atlantik), Transform-Bewegungen an der Neufundland-Gibraltar-Störungszone zwischen Lias und ältestem Eozän sowie die Konvergenz zwischen Europa (Iberia) und Afrika, welche nach ihrem Beginn in der späten Kreide ihren Höhepunkt im Neogen erreichte. Das Zusammenspiel dieser Faktoren bewirkte im zentralen Hohen Atlas und im Mittleren Atlas die Entstehung kontinentaler Riftgräben während der Trias, die von der Tethys ausgehende Flutung der zusammengewachsenen Riftgräben im Lias und untersten Dogger (Sinemurium — Aalenium) sowie die zuerst marine (Bajocium — Bathonium), dann kontinentale Füllung und Heraushebung der stillgelegten Riftzone zwischen spätem Mitteljura und später Unterkreide. Zwischen Apt und Ende des Mitteleozän kontrollierten vor allem eustatische Meeresspiegelschwankungen die sedimentäre Entwicklung. Nach ersten Hebungen im zentralen Hohen Atlas während des Senon begann die eigentliche Heraushebung der intrakontinentalen Ketten an der Wende Mittel-/Obereozän. Die mio-/pliozäne Hauptphase der Atlas-Tektogenese war zeitgleich mit der Orogenese im Betico-Rif-Bogen.

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Résumé L'évolution sédimentaire et structurale postvarisque des chaînes intracontinentales du Haut et du Moyen Atlas a été régie par les processus de la tectonique des plaques qui se déroulaient dans l'Atlantique et dans la Méditerrannée occidentale. Ces mouvements de plaques ont réactivé un ensemble de failles héritées des phases pan-africaine et hercynienne, en y produisant des déplacements verticaux et horizontaux en réponse aux fluctuations temporelles des champs de contraintes. Au cours des périodes de calme tectonique relatif, les changements eustatiques du niveau de la mer ont déterminé le régime de la sédimentation. Les facteurs de la tectonique les plus importants, à action d'ailleurs souvent combinée, ont été: la traphrogenèse, active jusqu'au Crétacé inférieur, de la marge nord-ouest du continent africain (rifting triasique et ouverture subséquente de l'Atlantique), les mouvements de décrochement le long de la zone transformante de Terre Neuve-Gibraltar depuis le Lias jusqu'au début de l'Eocène, ainis que la convergence entre l'Europe (Ibérie) et l'Afrique qui débuta au Crétacé supérieur pour culminer au Néogène. Dans le Haut Atlas central et dans le Moyen Atlas, le jeu combiné de ces facteurs a provoqué la formation de grabens continentaux (Trias) puis leur envahissement par la mer à partir de la Téthys (Lias-Dogger inférieur). Après la fin de son activité, le rift atlasique a été comblé par des sédiments, d'abord marins (Bajocien-Bathonien), puis continentaux jusqu'au soulèvement final (fin du Jurassique moyen — fin du Crétacé inférieur). De l'Aptien à la fin de l'Eocène moyen, l'évolution sédimentaire a été régie par les changements eustatiques du niveau de la mer. Après un premier soulèvement modéré du Haut Atlas central au cours du Sénonien, le soulèvement majeur des chaînes intracontinentales débuta à la limite Eocène moyen-Eocène supérieur. Le diastrophisme de l'Atlas au cours du Mio-Pliocène a coïncidé avec les mouvements orogéniques de l'arc bético-rifain.

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Metamorphic evolution of the palaeozoic series of the Betic Cordilleras (Nevado-Filabride complex,SE Spain) and its relationship with the alpine orogeny

The Palaeozoic rocks of the Veleta nappe (Nevado-Filábride complex, Betic Cordilleras, Southern Spain) consist of graphite-mica schists with oxychlorite — chloritoid — albite — garnet porphyroblasts. Crystal chemistry of the minerals, their phase relations and microfabrics are consistent with a normal prograde metamorphic evolution and a slight retrograde overprint. The basis of the overlying Mulhacén nappe consists also of Palaeozoic graphite-mica schists, but with clear signs of polymetamorphic development. An early low-pressure metamorphism with andalusite and chloritoid is overprinted by high-pressure metamorphism with kyanite and Mg-rich chloritoid. This later development is of Alpine age, which is demonstrated by the metamorphic conditions of Permo-Triassic rocks in the upper part of the Mulhacén nappe, included formation of eclogites, followed by an amphibolite facies overprint. The metamorphism of the Veleta nappe is regarded as pre-Alpine: a possible Alpine overprint did not cause an increase in temperatures. No inverse metamorphic gradient exists between Veleta and Mulhacén nappes, because of the different ages of metamorphism.

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Zusammenfassung Die paläozoischen Gesteinsserien der Veletadecke im Nevado-Filábride Komplex (Betische Kordillere, Südspanien) bestehen aus Graphitglimmerschiefern mit Oxichlorit — Chloritoid — Albit — Granat — Porphyroblasten. Die Kristallchemie der Minerale, ihre Phasenbeziehungen und Mikrogefüge sind konsistent mit einer normalen prograden Metamorphoseentwicklung und leichter retrograder Überprägung. Die Basis der darüberliegenden Mulhacendecke besteht ebenfalls aus paläozoischen Graphitglimmerschiefern, die jedoch deutliche Anzeichen für polymetamorphe Entwicklung zeigen: Eine frühe Niedrigdruckmetamorphose mit Andalusit und Chloritoid wird überprägt von einer Hochdruckmetamorphose mit Disthen und Mg-reichem Chloritoid. Diese spätere Entwicklung ist, wie die Metamorphosebedingungen der im Hangenden folgenden permotriadischen Gesteine der Mulhacendecke zeigen, frühalpin und schließt Eklogitbildung mit ein, gefolgt von einer amphibolitfaziellen Überprägung. Die Metamorphose der Veletadecke wird als präalpine Metamorphose angesehen: Eine mögliche alpine Überprägung hat keinen Temperaturanstieg verursacht. Zwischen Mulhacendecke und Veletadecke besteht kein inverser Metamorphosegradient, sondern ein Sprung in den Metamorphosealtern.

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Résumén El Paleozoico del Manto del Veleta (complejo Nevado-Filábride, Cordilleras Béticas, suroeste de España) está formado por micasquistos grafitosos con porfiroblastos de oxicloritas — chloritoide — albita — granate. La cristalquímica de los minerales, sus relaciones de fase y microfábrica son coherentes con una evolución metamórfica progresiva normal y con un ligero retrometamorfismo. La base del suprayacente Manto del Mulhacén está también formado por micasquistos grafitosos paleozoicos, pero muestran signos evidentes de un desarrollo polimetamórfico. El metamorfismo más antiguo tiene unas caracteristicas de baja presión con la formación de andalucita y cloritoide. Estas rocas sufren los efectos de un nuevo proceso metamorfico de edad alpina, lo que puede ser demostrado por comparación con las rocas Permo-Triásicas de la parte superior del Manto del Mulhacén, en las cuales las eclogitas formadas en la primera fase son afectadas por otra en la facies de las anfibolitas. El metamorfismo del Manto del Veleta puede ser probablemente considerado como pre-Alpino: si está afectado por el metamorfismo alpino, éste no ha causado un incremento de temperatura. No existe, por tanto, inversión del gradiente metamórfico entre los Mantos del Veleta y del Mulhacén puesto que la edad del metamorfismo en ambos es diferente.

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-/ , / . . , , , . , . Mulhacen - , : , , , . , - Mulhacen, , . , - : . , Mulhacen Veleta ; .

     

Aluminium species distribution during mixing of acid coal and slate mine drainage with neutral stream waters

We measured the spatial variation of aluminium concentrations and computed its species distribution before and during mixing of acid mine drainage containing waters with near neutral receiving waters. Acid mine drainage was collected from the Loquitz Creek, Thuringia, Germany, and Garvey Creek, Westland, New Zealand, which drain slate mine workings and coal mine workings, resp. The acidneutralizing capacity (ANC) of the receiving streams and the mixing with waters having low Al-concentrations cause a decrease of aluminium concentrations below the confluence. Depending on volumes and ANCs involved, the content of free Al and sulphate bound Al decreases after mixing in favour of organic and hydroxide bound Al. In addition, below the junction of the Loquitz Creek and the Aue Creek with its high ANC, we observe the precipitation of aluminium hydroxides and Al hydroxysulphates.

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Zusammenfassung Wir haben die räumliche Änderung der Aluminiumkonzentrationen vor und nach der Mischung von Flußwasser, versauert durch Bergwerksabwässer, mit nahezu neutralem Wasser der Vorfluter gemessen und haben dazu die Speziesverteilung berechnet. Saure Bergwerksabwässer sickern aus Halden eines Schiefertagebaus in Thüringen in die Loquitz ebenso wie aus Halden eines Kohletagebaus in den Garvey Creek, Westland, Neuseeland. Die Säuren-Neutralisierungskapazität der Vorfluter und die Mischung mit Al-armem Wasser bewirken eine Abnahme der Aluminiumkonzentrationen nach dem Zusammenfluß. In Abhängigkeit von beteiligten Abflüssen und Säuren-Neutralisierungskapazitäten nimmt der Gehalt an freiem Aluminium und sulfatgebundenem Aluminium nach der Mischung zugunsten von organisch- und hydroxy-gebundenem Aluminium ab. Ferner beobachten wir unterhalb des Zusammenflusses von Loquitz und Aue, der eine hohe Säuren-Neutralisierungskapazität eigen ist, eine Ausfällung von Aluminiumhydroxyden und Aluminiumhydroxysulfaten.

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Résumé Nous avons mesuré la variation spatiale de la teneur en Al et calculé la distribution de ses différentes formes dans deux cours d'eau différents, qui reçoivent des eaux acides venant de mines situées sur leur cours. Ces mesures ont été faites d'une part sur le cours du Loquitz (Thuringe-Allemagne) qui reçoit des aux acides venant d'une mine d'ardoise et d'autre part sur le cours du Garvey (Westland - Nouvelle Zélande) qui reçoit les eaux d'une mine de charbon. Pour chaque cours d'eau, les mesures ont été faites en amont de la source d'apport, puis en aval, c'est-à-dire après le mélange avec les eaux acides. La capacité de neutralisation des acides (ANC) des eaux des cours d'eau récepteurs et la basse teneur en Al des eaux d'apport provoquent une diminution de la teneur en Al après le mélange. Dans une mesure liée aux volumes en jeu et à l'ANC, la teneur en Al libre et en Al lié au sulfate diminue près le mélange au profit de l'Al lié soit à des substances organiques, soit à des hydroxydes. De plus, en aval du confluent du Loquitz et de l'Aue, rivière à ANC élevé, nous observons la précipitation d'hydroxydes d'Al et d'hydroxisulfates d'Al.

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, , - , . , , Garvey Creek, Westland, . , , , , , , , , , . , , , .

     

Review of Carboniferous-Permian volcanicity in Scotland

The main Carboniferous outcrop in Scotland is in the Midland Valley rift, though rocks of that age also occur farther south along the English Border. The cyclic sedimentary sequence comprises up to 3,000 m. of Dinantian (mainly Viséan) and 2,000 m. of Silesian beds which at one locality or another include lavas or tuffs almost at every level. The distribution of these volcanic rocks is known in exceptional detail because of mining and exploratory borings in the Viséan oil shale field and in the various Namurian and Westphalian coalfields.The lavas and tuffs form part of an alkaline (sodic) magma series. Their outpourings were greatest in volume during the Dinantian, with the formation of the extensive lava piles which now form the Clyde Plateau (maximum thickness c. 900 m.) in the west, the Garleton Hills (c. 600 m.) and Burntisland Anticline (c. 400 m.) in the east, and the Kelso Traps of the Tweed Basin (c. 120 m.), the Birrenswark Lavas of Dumfriesshire (c. 90 m.), the Kershopefoot Basalt of Liddesdale (c. 60 m.) and the Glencartholm Volcanic Beds (mostly tuffs) of Eskdale (c. 180 m.) to the south. Most of the lavas are varieties of olivine-basalt, but subordinate trachybasalts, trachytes and rhyolites are included in the upper parts of the Clyde Plateau and Garleton Hills successions. The areas covered by individual lava fields are difficult to assess because they varied from time to time and occasionally overlapped.By the end of the Dinantian this form of activity had ceased everywhere except in West Lothian, where it continued into early Namurian (E₁). Thereafter volcanicity continued periodically from scattered centres and gave rise to relatively short-lived ash-cones. They formed in Ayrshire (E₁ age) but were most abundant in Fife, occurring there almost throughout the Namurian succession. The highly explosive nature of this phase of volcanicity is apparent from the rarity of associated lavas (though minor basaltic intrusions occur in the necks) and from the presence within the surrounding sediments of thin layers of tuff representing fine ash carried for distances of up to 32 km from source. These layers, some of which are kaolinized and are a variety of tonstein, are of local use in correlation.The explosive phase is now known to have continued throughout Westphalian A and possibly into Westphalian B in Fife, but in Ayrshire volcanicity was more intermittent and is represented by two outpourings of basalt lavas, one late Namurian to early Westphalian in age and up to 150 m. thick, the other Stephanian in age and 90 to 237 m. thick. The Stephanian lavas and associated necks in Ayrshire, like some of the necks exposed on the classic Fife coastal section on the Firth of Forth, were until recently believed to be Permian, but there is now no positive evidence of Permian eruption in Scotland.Two groups of intrusions cut the Carboniferous rocks. The most extensive is of alkaline dolerites which are co-magmatic with the basaltic lavas and tuffs, and are of similar geographic distribution. They form sills up to 120 m. thick and are probably of various ages up to Stephanian. It is possible that some of them were high-level reservoirs from which diatremes issued. The other group is of quartz-dolerite or tholeiite which forms a series of east-west dykes and a sill-complex extending over an area of about 1500 km² and having a maximum thickness of 127 m. Their age is late Carboniferous.The distribution of the Carboniferous volcanic rocks is not apparently related to the rift-valley, but is clearly linked in places to the earlier Caledonoid structures which determined the pattern of sedimentation. The lavas and, to a lesser extent, the tuffs, influenced the sedimentary processes by partially enclosing basins, by causing local anomalies in cyclic sequences and by providing sources of atypical sediment.

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Zusammenfassung Im Midland Valley (Schottland) war der permokarbonische Alkali-(Na)-Vulkanismus besonders im Dinantium aktiv, wobei bis 900 m mächtige Laven (Olivinbasalte, untergeordnet Trachytandesite, Trachyte und Rhyolite) gefördert wurden. Gegen Ende des Dinantium hörte diese Art der Aktivität fast ganz auf, dafür setzte eine explosive, periodische Tätigkeit ein, die zu kurzlebigen Aschenkegeln führte. Ein Beweis für das früher angenommene permische Alter dieser Necks läßt sich nicht erbringen.Zwei Gruppen von Intrusiva sind in die karbonischen Sedimente eingedrungen. Die größere der beiden wird durch Alkali-Dolerite (Sills) gebildet, die co-magmatisch zu den Laven und Tuffen sind. Die andere besteht aus Quarz-Doleriten und Tholeyiten (vorwiegend Dykes), die spätkarbonisch bis frühpermischen Alters sind.Die Verbreitung der karbonischen Vulkanite ist nicht an das Midland Valley, sondern an frühere caledonische Strukturen gebunden und für den Sedimentationsprozeß von Bedeutung.

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Résumé Le principal affleurement carbonifère en Ecosse se trouve dans le graben du Midland Valley, quoiqu'on rencontre les roches de cet âge le long de la frontière anglaise. La succession du cycle sédimentaire comprend jusqu'à 3,000 m. de roches de l'âge Dinantien (principalement Viséen) et à 2,000 m. des couches Silésiennes qui dans une localité quelconque comprennent des laves ou des tufs à presque tous les niveaux. La distribution de ces roches volcaniques est bien connu dans tous les détails à cause des mines et des forages.Les laves et les tufs font partie d'une série alkaline (sodique) magma. Leurs éruptions atteignirent leur maximum en volume pendant Ie Dinantien, avec la formation du Plateau de Clyde (épaisseur maximum 900 m. env.) à l'ouest, les Collines de Garleton (600 m. env.) et l'anticlinal de Burntisland (400 m. env.) a l'est, et les Kelso Traps du bassin du Tweed (120 m. env.), les Birrenswark Lavas de Dumfriesshire (90 m. env.), le Kershopefoot Basait de Liddesdale (60 m. env.) et les Glencartholm Volcanic Beds (des tufs pour la plupart) d'Eskdale (180 m. env.) au sud. La plupart des laves sont des variétés de basalte-olivine, mais des quantié peu considérables de trachybasalte, trachytes et rhyolites sont comprises dans les parties supérieures dans les successions du Plateau de Clyde et des Collines de Garleton.A la fin du Dinantien, cette forme d'activité avait cessé partout excepté dans l'Ouest Lothian, où elle continuait jusqu'au commencement du Namurien. Après cela le volcanisme continua périodiquement des centres dispersés, et donna naissance à des cônes de cendre de relativement petite durée. Ceux-ci se formèrent en Ayrshire (age E₁), mais on les trouvait beaucoup plus souvent en Fife, et on les y rencontrait presque pendant toute la succession namurienne. La nature explosive de cette phase de volcanisme est apparente par la rareté des laves et par la présence dans le sédiment qui se trouve dans les couches étroites de tuf, résultat du cendre fin porté jusqu'à 32 km. de sa source. Ces couches-ci dont quelques-unes furent transformées en kaolin, sont une variété de tonstein qui s'emploie beaucoup en corrélation. La distribution des quelques cheminées volcaniques coïncide aux structures nord—est d'un âge précarbonifère.La phase explosive est maintenant connue d'avoir continué à travers toute la Westphalie «Äs» et possiblement d'avoir pénétré dans la Westphalie «B» en Fife, mais en Ayrshire le volcanisme était plus intermittent et est représenté par deux éruptions de lave basaltique, l'une pendant la fin du Namurien jusqu'au début du Westphalien et d'une épaisseur de 150 m., l'autre du Stéphanien et d'une épaisseur de 90 à 237 m. Les laves du Stéphanien et les cheminées associées étaient classées auparavant comme Permien, mais maintenant il n'y a aucune évidence positive d'éruption permianique en Ecosse.Deux groupes d'intrusions scindèrent les roches carbonifères. Le groupe le plus étendu est fait de dolérites alkalines qui sont co-magmatiques avec les laves basaltiques et les tufs, et sont de pareille distribution géographique. Elles forment des silles d'une épaisseur jusqu; à 120 m. et elles sont probablement d'âges variés jusqu'au Stéphanien. Il est possible que quelques-une d'entre elles furent des réservoirs de haut-niveau desquels des diatrèmes sortirent. L'autre groupe est fait de quartz-dolérite ou tholéiite qui forme une série de dikes est—ouest et une sille-complexe couvrant une étendue de 1,500 km² et ayant une épaisseur maximale de 127 km. Leur áge est de la fin du Carbonifère ou du début du Permien.

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- Midland Valley (). ( 900 ), , , . . : ) , , ) .

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Published by permission of the Director, Institute of Geological Sciences.     

Veränderungen im Stoff- und Mineralbestand während mehrphasiger Mylonitisierung der Kellerjoch-Gneise (Tirol)

Zusammenfassung Die mittelostalpinen Kellerjochgneise (ehemals Normalgranite) wurden einer mehrphasigen Mylonitisierung unterzogen. Die variszische, in weiten Bereichen homogene Mylonitisierung erfaßte den gesamten Granitkomplex unter retrograden Bedingungen der oberen bis unteren Grünschieferfazies und wird von einer statischen Temperung abgeschlossen. Hierbei kam es zur Ausbildung eines variszischen Deckenbaus.Während der alpidischen Deckenschübe werden die älteren Deckengrenzen unter retrograden, inhomogenen Mylonitisierungen der unteren Grünschieferfazies reaktiviert. Dabei reagierten die Kellerjochgneise als eigenständige alpine Decke. Reste variszischer Deckengrenzen haben nur lokale Bedeutung.Die Kellerjochgneise zeigen drei verschiedene Deckengrenzen-Typen, an denen sich der Mineralbestand, das Gefüge sowie der Pauschalchemismus in charakteristischer Weise verändert und unterschiedliche Deformationsbedingungen widerspiegelt.Auffällig sind in Deckengrenzen-Nähe jüngere Quarzblasten mit schlauchartigen Korrosionen. Für deren ausschließlich metamorphe Bildung wird der Begriff der Keimbildungskorrosion vorgeschlagen.

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Summary The middle austroalpine Kellerjochgneiss — formerly a granitic complex — was subjected to a polyphase retrograde shearing. The Variscan, predominantly homogeneous mylonitisation affected the whole granitic complex under retrograde conditions of upper and lower greenschist facies metamorphism and ceased with a static annealing. In this connection a Variscan nappe structure developed.During the alpidic nappe transports older nappe boundaries were reactivated with heterogeneous mylonitisation and under lower greenschist facies conditions. Thereby the Kellerjochgneiss-complex was treated as a separated Alpidic nappe. Relics of the Variscan nappe boundary were locally preserved.The Kellerjochgneiss nappe reveals three different types of nappe boundaries with characteristical alterations of mineral composition and structure. Changes in major element abundances are corresponding with these alterations, reflecting different conditions of deformation.Close to nearly all nappe boundaries, young blastic quartz grains with corrosion tubes attract attention. For their exclusively metamorphic genesis the term nucleation corrosion is proposed.

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Résumé Les gneiss du Kellerjoch des Alpes autroalpines moyennes (autrefois un complexe granitique) ont été soumis à une mylonitisation polyphasée. La mylonitisation varisque homogène sur une grande échelle, a affecté le complexe granitique dans les conditions de métamorphisme régressif du facies schiste vert supérieur à inférieur, et s'est clôturée par une empreinte statique. En même temps se développait une tectonique en nappes. Au cours du déclanchement des nappes, les anciennes limites de nappes ont été réactivées avec mylonitisation hétérogène et régressive du facies schiste vert inférieur. A cette occasion, les gneiss du Kellerjoch se sont comportés comme une nappe indépendante. Les restes des limites entre nappes varisques n'ont plus qu'une importance locale. — Les gneiss du Kellerjoch montrent trois types différents de limite de nappes où la constitution minérale, la texture et la constitution chimique se modifient de façon caractéristique et reflètent des conditions de déformation différentes. — A proximité des limites des nappes, on trouve du quartz blastique plus jeune avec corrosions tubulaires. Pour leur développement métamorphique on propose le terme de « Keimbildungskorrosion ».

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Kellerjoch'a, - , . ; , . . . Kellerjoch'a , . . Kellerjoch'a , , , . , , . Keimbildungskorrosion.

     

Data on the tectonic evolution of the Alhamilla unit,Sierra Alhamilla (Betic Cordilleras,SE Spain), with emphasis on tectonics below moving nappes

The Alhamilla unit forms the (par)autochthonous tectonic unit with respect to the final emplacement of the Alpujarride and higher nappes. In the Alhamilla unit several progressive overprinting, ductile deformation phases were induced during the movements of the nappes.The first interaction between the tectonic units is reflected by a folding phase (D 3) and is followed by D 4, a phase resulting in the formation of a shear-band cleavage, which in turn grades into (ultra)mylonite formation. Below the primary thrust plane, secondary ductile movements zones were generated.Late stage nappe movements, combined with a change of flow plane led to the development of a new crenulation phase (D 5).

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Zusammenfassung Die Alhamilla Einheit bildet die (par)autochthone Einheit der Alpujarride und höherer Decken. Die Überschiebung der Decken hat in der Alhamilla Einheit zu mehreren fortschreitenden, sich überlagernden, duktilen Phasen geführt.Die erste Wechselwirkung der tektonischen Einheiten zeigt sich durch eine Faltungsphase (D 3), gefolgt durch D 4, einer Phase, die zu shear-band cleavage führt und ihrerseits in (ultra)Mylonit übergeht. Sekundäre duktile Bewegungszonen haben sich unter der primären Überschiebungsfläche gebildet.Späte Deckenbewegungen und eine Änderung der Gleitfläche führte zur Entwicklung einer weiteren Faltungsphase (D 5).

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Résumé L'unité d'Alhamilla forme l'unité tectonique (para) autochtone par rapport à la mise en place définitive de l'Alpujarride et des nappes supérieures. Dans l'unité d'Alhamilla, plusieurs phases de déformation progressive, ductile et surimposées furent induites pendant les mouvements de nappes.La première interaction entre les unités tectoniques se refléte en une phase de plissement (D3), laquelle est suivie par D4, une phase avec pour résultat la formation d'un «shear-band cleavage», passant à son tour à une (ultra) mylonite. Des zones secondaires de mouvement ductile sont apparues en-dessous du plan de charriage primaire.Les mouvements de nappe terminaux, combinés avec un changement du plan de glissement ont entraîné une nouvelle phase de crénulation (D5).

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. - , , . (D3), D 4, shear-band cleavage ( ) . . . (D 5).

     

Geology of the volcanic area north of Lake Van (Turkey)

According to the collected Data, two volcanic cycles were stipulated.The first cycle begins during Serravallian and consists of products with calc-alkaline affinity, among which high K-type prevails. It came to an end between 5 and 6 m. y. with largely extended ignimbrite covers. Following this, a second cycle characterised by mainly fissure lava flows with Na-alcaline affinity (ne-normative and hy-normative) took place and continued to recent times, assuming a central character during the Quaternary. In this period the emmitted magma shows beside the continuing alkaline activity a transitional character and tholeiitic affinity.Variations within the volcanological and mineralogical character were found to be consistent with the tectonic evolution of the area. This evolution is characterised by two main tectonic phases that developed during Eocene and at the limit between Miocene and Pliocene respectively. These two phases were found to match with the two main volcanic cycles.The important variations noticed in the evolution of both volcanism and coeval deformation can, however, be explained according to a Geodynamic cycle as resulting from the complex indentation mechanism of the Turkish-Iranian mass by the Arabian plate.Alkaline magma generation as well as the subalkalic and oversaturated character of Quaternary volcanics in the study area could be explained as a result of stress field variation together with a change of the physico-chemical conditions in the mantle.It is, however, concluded that rigid application of models on the nature and evolution of volcanism usually accepted for the lithosphere convergence areas, is largely unsatisfactory in this region.

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Zusammenfassung Zwei vulkanische Zyklen lassen sich in den jungen Vulkaniten des Van-See in der NETürkei erkennen. Der erste Zyklus beginnt im Serravallium und hat Kalkalkali-Vulkanite erbracht, wobei hohe K-Typen überwiegen. Vor 5–6 Millionen Jahren war diese Phase mit ausgedehnten Ignimbrit-Decken zu Ende gegangen. Der zweite Zyklus zeigt vorwiegend Spaltenergüsse mit Na-Alkali-Vulkaniten (ne-normativ und hy-normativ), die bis heute anhalten.Während dieser Periode zeigen die Magmen neben der Alkalivormacht auch einen Übergang zu Tholeiiten.Variationen im Vulkanismus und im mineralogischen Charakter laufen gleichzeitig mit der geotektonischen Evolution des Gebietes. Die Entwicklung wird durch zwei tektonische Phasen markiert: im Eozän und an der Wende Miozän zu Pliozän. Diese tektonischen Beanspruchungen laufen parallel mit dem Vulkanismus.Diese bedeutenden Zeitabschnitte, die in der Tektonik und im Vulkanismus dokumentiert sind, hängen mit der komplexen geotektonischen Geschichte des türkisch-iranischen Blocks und der Arabischen Platte zusammen.Alkali-Magmen, sowie subalkalische Produkte und der übersättigte Charakter des quartären Vulkanismus können auf ein wechselndes Streßfeld der Erdkruste sowie auf den Wechsel der physikalisch-chemischen Bedingungen im Mantel zurückgeführt werden.Es soll jedoch besonders gezeigt werden, daß die starre Anwendung der Modelle auf die Entwicklung des Vulkanismus und der Tektonik in diesem Gebiet zu keinen befriedigenden Ergebnissen führt.

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Résumé Conformément aux données receuillies, deux cycles volcaniques ont été reconnus.Le premier cycle commence pendant le Serravallien et consiste en produits à affinité calco-alcaline, parmi lesquels le type à K élevée prédomine. Il prit fin entre 5 et 6 M. an., avec l'émission de grandes couvertures ignimbritiques. Vint ensuite une second cycle caractérisé par des coulées de lave principalement fissurales, à affinité alcaline Na (normative en ne et normative en hy); il se continua jusque dans les temps récents, prenant un caractère central au cours du Quaternaire. Au cours de cette période, le magma émis montre, en plus d'une activité alcaline persistante, un caractère transitionel et une affinité tholéiitique.Des variations dans le caractère volcanologique et minéralogique se sont montrées consistantes avec l'évolution tectonique de la région. Cette évolution est caractérisée par deux phases tectoniques principales qui se sont développées pendant l'Eocène et à la limite Miocène-Pliocène. Ces deux phases se sont montrées en coïncidence avec les deux cycles volcaniques principaux.Les variations importantes dans l'évolution et dans la déformation concomittante peuvent toutefois être expliquées conformément au cycle géodynamique comme étant le résultat du mécanisme d'intentation complexe du massif turco-iranien par la plaque arabique.La génération du magma alcalin, comme aussi le caractère subalcalin et sursaturé des volcanites quaternaires dans la région étudiée, peut s'expliquer comme le résultat d'une variation dans le champ de forces en même temps que d'un changement des conditions physico-chimiques dans le manteau.On conclut toutefois que l'application rigide de modèles sur la nature et l'évolution du volcanisme, couramment admises pour les aires convergentes de la lithosphère, est loin de donner satisfaction dans cette région.

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2 . - , . 5–6 . . . - — ne-normativ hy-normativ —; . , , . , . , : /. . , , . ; . . . , . ( «Ammonitica rosso»).

     

Chronologie au rubidium-strontium et granitologie

Résumé Nous étudions l'évolution du rapport isotopique du Sr et du Rb au cours du temps dans les minéraux triés aussi bien que dans la roche totale.Pour exemple nous avons choisi des granites de l'Anti-Atlas et de la Montagne Noire.

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The evolution of the isotopic ratio of Sr/Rb is being studied with regard to its time sequence, in each mineral as well as in the totality of a granite.This study deals with granits of the Anti-Atlas and of the Montage Noire.

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Zusammenfassung Die Entwicklung der Isotopen-Verhältnisse von Sr/Rb werden in ihrer zeitlichen Folge in den Einzelmineralien sowie im Gesamtbestand eines Granites untersucht.Als Beispiel dienen Granite des Anti-Atlas und der Montagne Noire.

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, (, , ).

     

Statistische Untersuchungen an Zirkon und Apatit in Anatexiten des südlichen Bayerischen Waldes

Zusammenfassung In die im südlichen Bayerischen Wald weitverbreitete Serie der Perlgneise ist zwischen Deggendorf und Regen ein granodioritischer Gesteinskörper eingelagert. Feldgeologische und mikroskopische Untersuchungen machen eine metamorphe Entstehung dieses Paragranodiorits wahrscheinlich. Zur Gewinnung weiterer gesteinsgenetischer Kriterien werden die morphologische Ausbildung, das Längen-Breiten-Verhältnis, das Korn-in-Kom-Gefüge und die statistische Verteilung der Korngrößen von Zirkon und Apatit in beiden Gesteinen herangezogen. Hieraus ergeben sich zusätzliche Argumente für eine nichtmagmatische Entstehung des Paragranodiorits. Ein Teil dieser Untersuchungen kann nur am Dünnschliff durchgeführt werden.

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A granodioritic rock and its relationship to the surrounding biotite-gneiss in the metamorphic basement complex of northeastern Bavaria (Moldanubikum) was studied. Field work and microscopic investigations show strong evidence for metasomatic origin of the para-granodiorite. A detailed study of zircon and apatite both in the para-granodiorite and the gneiss is made in order to obtain further criteria. Morphology, elongation ratios, and the grain-in-grain fabric of zircon point to non-magmatic origin of both rocks. Size frequency distribution of zircon in gneiss is lognormal and probably due to sedimentary sorting. The skewed distribution curve of zircon in para-granodiorite is explained by metamorphic growth of sedimentary zircons which may have been lognormally distributed. Apatite in para-granodiorite on the other hand shows lognormal distribution of grain size. As crystallization of apatite is posttectonic, it seems that random growth conditions in the metamorphic stage may also produce lognormal size frequency distributions. Thin section study is emphasized as some data cannot be obtained from mounted zircon concentrates.

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Résumé Dans la série du gneiss en forme de perles, fréquent dans la Bayerischer Wald du Sud (Bavière), on peut trouver entre Deggendorf et Regen un interlit de roche granodioritique. Les recherches géologiques sur le terrain et au microscope rendent vraisemblable l'origine métamorphique de cette Paragranodiorite. Pour obtenir d'autres caractéristiques lithogénétiques on a fait appel à la texture morphologique, aux relations de longueur à largeur, à la texture grain-en-grain et à la granulométrie statistique du zircon et de l'apatite. Il se dégage ainsi d'autres arguments pour une origine non-magmatique de la Paragranodiorite.

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

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

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

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

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