Erklärungsversuch zum Mechanismus der Ignimbritausbrüche

Zusammenfassung Ignimbrite sind flächenhaft auftretende Vulkanite, die vorwiegend aus verschweißten Glas-Aschen bestehen. Der Begriff ist vulkanologisch, nicht petrographisch gemeint. Ignimbrite entstehen aus überquellenden Glutwolken, die von absteigenden und zurückfallenden Glutwolken unterschieden werden. Nähere Analyse und Kennzeichnung des Vorgangs wird gegeben.

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The author defines Ignimbrites: Pyroclastic rocks forming layers of some extent and consisting mainly of glass-ashes welded together. Ignimbrites are formed by special types of glowing clouds. The author subdivides such clouds (or blasts) into several types. The origin of overflowing clouds is discussed.

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Résumé Des ignimbrites sont des volcanites d'allure horizontale qui consistent essentiellement en cendres et matières vitreuses soudées. Cette notion doit être comprise comme étant vulcanologique et non pétrographique. Les ignimbrites prennent naissance à partir de nuées ardentes d'allure largement débordante, qui sont à distinguer des nuées plongeantes. L'auteur donne une analyse du processus ainsi que ses caractéristiques.

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Sind detritische Zirkone rötlicher Farbe auch in Mitteleuropa Indikatoren für präkamhrische Liefergebiete?

Zusammenfassung Detritische Zirkone rötlicher Farbe wurden erstmals in Großbritannien vonMackie (1923) als sicherer Hinweis auf präkambrische Liefergebiete gewertet. Unter diesem Gesichtspunkt wurde nun auch in Mitteleuropa in Sandstein- und Konglomeratproben vom Kambrium bis zum Tertiär der Anteil an rötlichem Zirkon bestimmt. Untersucht wurden drei stratigraphische Richtprofile aus dem Hohen Venn, aus der Saar-NaheSenke sowie aus dem Harz und Harzvorland, ferner Proben aus dem Massiv von Rocroi, dem Massiv von Brabant und aus Nordspanien. Auch in den Sedimentgesteinen Mitteleuropas nimmt der Anteil an rötlichem Zirkon, statistisch gesehen, mit dem geologischen Alter zu.Zum Schluß der Arbeit wird hingewiesen auf die Bedeutung solch spezifischer Mineraluntersuchungen für eine verfeinerte Schwermineralanalyse und, darüber hinaus, für die Lösung einfacher stratigraphischer Probleme.

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Detrital zircons of pink color were considered byMackie (1923) to be a clue to Pre-Cambrian source rocks in Great Britain. Basing on this observation, the amount of detrital pink zircon was determined in sandstone and conglomerate samples of Cambrian to Tertiary age from Central Europe. Three stratigraphic standard profiles from the Hohes Venn, the Saar-Nahe trough as well as from the Harz and the Harzvorland have been studied. In addition, samples from the Rocroi massif, Brabant massif and northern Spain have been examined. Statistically, the sedimentary rocks of Central Europe show an increase in detrital pink zircon with growing geological age.In conclusion, the significance of such specific mineral studies to improve heavy mineral analysis and to solve simple stratigraphic problems is emphasized.

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Resumen Circón detrítico de color rojizo fué considerado porMackie (1923) de estar proveniente del Precámbrico en Gran Bretañia. Basándose en esta observación el porcentaje de circón rojizo detrítico fué determinado en muestras de areniscas y conglomerates de edad cambriana hasta tertiaria en Europa Central. Tres perfiles estratigráficas estandardizadas se han estudiado de la Hohes Venn, de la Saar-Nahe depresión y de la región de Harz. Además muestras fueron examinadas del macizo de Rocroi (Francia), del macizo de Brabante (Bélgica) y de España septentrional. Estadísticamente se nota un aumento de ciroón rojizo detrítico con la edad geológica progresiva.En conclusion, se alude le significación de tales estudios mineralógicos específicos para perfeccionar el analysis por minerales pesados y para solver problemas estratigráficos sencillos.

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Askja 1875, Skye 56 Ma: Basalt-triggered,Plinian, mixed-magma eruptions during the emplacement of the Western Redhills granites,Isle-of-Skye,Scotland

Recently published accounts of the chronology of various Plinian explosive eruptions, notably that of Askja, Iceland, in 1875, have stressed the role of basic magma injected into the lower parts of stagnant semi-crystalline magma reservoirs as triggers for the violent surface activity and caldera formation. The evidence for mixing of acid and intermediate magmas at two stages during the emplacement of the Eocene granite sequence of the Western Redhills, Skye, Scotland, is interpreted in a similar manner. Within the British Tertiary Igneous Province as a whole, there is evidence for repeated refusion and partial hybridisation during the evolution and upward penetration of the acid magmas to the crustal levels where they now form plutons. The repetitive operation of such processes may explain why geochemical studies of these granites, seeking to discover their origins in terms of simple one-stage processes (such as partial fusion of sialic crust or fractional crystallisation of basic magma), give conflicting results.

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Zusammenfassung Einige explosive plinische Eruptionen (z. B. Askja, Island. 1875) sind in neuerer Literatur beschrieben worden. Explosive Tätigkeit an der Erdoberfläche sowie die Entstehung einer Caldera sind als eine Folge der Injizierung basischer Magmen in die unteren Teile von semi-schmelzflüssigen Magmakammern anzusehen. Die Eocänen Granite von Western Redhills, Skye, Schottland, weisen auf eine zweimalige Mischung von sauren und intermediären Magmen während der Intrusion hin. In der gesamten britischen Magmenprovinz des Tertiärs gibt es Nachweis für mehrmalige Wiederaufschmelzung und Teilhybridisierung während des Aufstiegs von saurem Magma zum Niveau der heutigen Plutone. Geochemische Studien an solchen Graniten, die zunächst eine einfacherere Entstehungsweise vermuten lassen (z. B. Partialschmelzen von der sialischen Erdkruste oder fraktionierte Kristallisation), führen oft zu widersprechenden Ergebnissen. Eine Erklärung dafür liegt mit der wahrscheinlich mehrmals wiederholten Magmenhybridiesierung.

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Résumé Des comptes-rendus récemment publiés concernant la chronologie de différentes éruptions explosives de type plinien, notamment celle d'Askja, Islande, en 1875, ont souligné le rôle du magma basique qui injecté dans les parties inférieures de réservoirs où stagne du magma semi-cristallin, serait la cause d'une violente activité en surface et de la formation de calderas. On interprête de semblable manière la mélange de magmas acide et intermédiaire en deux stades pendant la mise en place de la série granitiques éocène des Redhills occidentales, Skye, Ecosse. Dans la Province ignée tertiäre de Grande Bretagne, vue dans son ensemble, il y a des preuves d'une refusion répétée et d'une hybridisation partielle durant l'évolution et la pénétration vers le haut des magmas acides vers les niveaux crustaux où ils forment maintenant des plutons. L'opération répétée de tels processus peut expliquer pourquoi des études géochimiques de ces granités cherchant à découvrir leur origine en termes de processus simples à un stade (tels que fusion partielle d'une croûte sialique ou par cristallisation fractionnée d'un magma basique) conduisent à des résultats contradictoires.

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Faltenstereometrie und Gesteinsverformung

Zusammenfassung Als Beitrag zur stereometrischen Tektonik befaßt sich die vorliegende Arbeit mit dem Raumbedarf von Falten und dessen Änderung bei fortschreitender Einengung, mit dem Einfluß diagenetischer und tektonischer Volumen- und Dichteveränderungen des gefalteten Materials auf die Verformungsintensität sowie mit den Lösungsmöglichkeiten des Raumproblems der Faltung in Abhängigkeit vom Verformungszustand.

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Tectonics can be considered as a stereometric problem. The space requirement of folds changes during compression. Diagenetic and tectonic changes of volume and density of rocks influence the deformation.

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Résumé Le présent travail, qui apporte une contribution à la tectonique stéréométrique, a trait à l'espace nécessaire à la formation des plis et à la modification de ces derniers au cours du rétrécissement progressif, à l'influence des changements de Volume et de densité du matériel plissé au cours de la diagenèse et de la déformation sur l'intensité de la déformation, et à la solution possible du problème spatial où le plissement est dépendant de l'état de la déformation.

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Late quaternary alluvial chronology of Iran

Two major phases of alluvial deposition have been responsible for the infilling of the basins and valleys of western and northern Iran. The accumulation of the Tehran Alluvium began no more than 50,000 years ago and had probably ended by the 4th millennium B. C. Following an erosional interlude, the Khorramabad Alluvium was laid down during the Middle Ages; it is now being actively eroded. This sequence duplicates that worked out for neighbouring Iraqi Kurdistan and the Mediterranean area. The two depositional phases are tentatively correlated with the Würm Glacial and with the Little Ice Age respectively.

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Zusammenfassung Zwei größere Phasen alluvialer Ablagerung waren für die Füllung der Becken und Täler des westlichen und nördlichen Iran entscheidend. Die Anhäufung des Teheran-Alluviums fing wahrscheinlich vor nicht mehr als 50 000 Jahren an und dauerte bis zum Ende des 4. Jahrtausends vor Christus. Nach einer Erosionsphase wurde während des Mittelalters das Khorramabad-Alluvium abgelagert, das zur Zeit auch abgetragen wird.Die Folge entspricht der, die für das Nachbargebiet im irakischen Kurdistan und das Mittelmeergebiet erarbeitet worden ist. Als vorläufiges Ergebnis wird eine Korrelation zwischen den zwei Ablagerungsphasen und der Würmeiszeit beziehungsweise der kleinen Eiszeit aufgestellt.

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Résumé Le comblement des bassins et des vallées de l'Iran occidental et septentrional fut accompli par deux phases principales d'alluvionnement. L'accumulation des Alluvions de Tehran commença probablement il n'y a pas plus de 50,000 ans et s'acheva avant le 4e. millénaire. Après une période d'érosion, les Alluvions de Khorramabad furent déposées pendant le Moyen Âge; elles sont maintenant à leur tour sujettes à l'érosion. Cette succession correspond à celle qui a été reconstruite pour la zone voisine du Kurdistan Irakéen et pour la région méditerranéenne. On pourrait lier tentativement les deux phases alluvionnaires avec la Glaciation Würmienne et la Petite Ère Glaciale, respectivement.

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Plattentektonik im pannonisch-karpatischen Raum

Zusammenfassung Im pannonisch-karpatischen Raum sind wichtige Elemente der Plattentektonik feststellbar. Im gesamten Gebiet ist eine triassische bis mittelkretazische Ophiolitserie und — nach einer Pause von besonders intensiven tektonischen Bewegungen — ein oberkretazisch bis pleistozäner granitoider, subsequenter Andesit-Rhyolit- und finaler BasaltVulkanismus zu unterscheiden. Diese Gesteine bilden vier bis sechs miteinander hypoparallele und gewissermaßen konzentrische Zonen, die schmale mesozoische Ozeankrustenstreifen darstellen, welche zwischen Oberkreide und Miozän subduziert wurden und partielle Schmelzprodukte lieferten.Die früher mehr geradlinigen Zonen wurden infolge der Rotation im Uhrzeigersinn und der gleichzeitigen Nordverschiebung der Moesischen Platte horizontal umgebogen (Karpatenbogen), wodurch ein konvektives Material- und Wärmeenergieströmungssystem mit aszendentem Zentralast entstand. Die dünne Unterkruste, der starke Wärmefluß, der intensive junge Vulkanismus und die isostatische Bildung des Karpatenbeckensystems sind Folgen dieser Wärmekonvektion. Bei der horizontalen Umbiegung und Raumverengung des Gebietes verbiegen sich auch vertikal die subduzierten Platten, wodurch eine Inversion der normalen magmatischen Reihenfolge stattfindet. Der Mechanismus der konvergenten Subduktion in den Karpaten weicht tiefgreifend von dem der normalen, hauptsächlich zirkumpazifischen divergenten Subduktionen ab. Das Subduktionssystem stimmt mit verschiedenen geophysikalischen Messungen überein.

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In the Pannonic-Carpathian region, important elements of plate tectonics can be recognized. In the whole area a Triassic to Middle Cretaceous ophiolite series and after an intervall of extremely intense tectonical movements — an Upper Cretaceous to Pleistocene granitoid, subsequent andesitic-rhyolitic magmatism and a final basaltic volcanism can be distinguished. These rocks form four to six hypoparallel, almost concentric zones representing narrow strips of Mesozoic ocean crust which were subduced between Upper Cretaceous and Miocene time and yielded products of partial melting.The formerly more linear zones were horizontally bent due to clock-wise rotation and simultaneous displacement to the North of the Moesian Plate (Carpathian Arch). This created a convective system of mass and thermal energy flow with an ascendent central branch. The thin lower crust, the intensive thermal flow, the intense young volcanism, and the isostatic development of the Carpathian Basin system are results of this thermal convection. Consequent to the horizontal bending and spatial contraction of the area, the subduced plates are also vertically deformed, resulting in an inversion of the normal magmatic sequence. The mecanism of the convergent subduction in the Carpathian Mountains differs substantially from the normal, mainly circumpacific divergent subductions. The subduction system coincides with various geophysical surveys.

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Résumé On peut, dans le domaine pannonique-carpathien, établir l'existence d'éléments importants de la tectonique de plaques. Dans l'ensemble de ce territoire, on peut distinguer une série ophiolitique allant du Triassique au Crétacique moyen, et, après un temps de mouvements tectoniques particulièrement intenses-allant du Crétacique supérieur au Pléistocène, un magmatisme granitoïde, puis subséquent de type andésitiquerhyolitique, puis basaltique final. Ces roches forment de 4 à 6 zones concentriques plus ou moins parallèles entre elles, qui figurent d'étroites bandes d'une croûte océanique mésozoïque, les quelles ont été entraînées dans une subduction entre le Crétacique supérieur et le Miocène, et ont fourni des produits de fusion partielle. Les zones, autrefois plus rectilignes, furent incurvées par suite d'une rotation dextrogyre et du refoulement simultané vers le nord de la plaque horizontale (arc des Carpathes), grâce à quoi un système de convection de matière et d'énergie thermique, avec une branche centrale ascendante, prit naissance. La mince croûte inférieure, le flux élevé de chaleur, le volcanisme jeune intense et la formation isostatique du système de bassins carpathique sont la conséquence de cette convection thermique. Au cours de l'incurvation horizontale et du rétrécissement de la région, les plaques en voie de subduction s'incurvèrent aussi dans le sens vertical, grâce à quoi se produisit une inversion de la succession magmatique normale. Le mécanisme de la subduction, convergente dans les Carpathes, diffère en profondeur de la subduction normale, principalement divergente du domaine circompacifique. Le système de subduction est en accord avec les différentes mesures géophysiques.

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The pre-quaternary stratigraphy of the Atlantic Islands

The principal lithologies, thicknesses and stratigraphy of the sediments of 35 Atlantic Islands are reported upon. Rocks older than the upper Triassic occur only on the Falkland and S. Georgia Islands. The Jurassic, as well as the Cretaceous are mainly concentrated on Cape Verde and the Canaries. The Antilles and Bahamas comprise a part of the sedimentation starting in Cretacecous. Tertiary sediments occur on all Atlantic Islands.

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Zusammenfassung Die Lithologie, Mächtigkeit und Stratigraphie der Sedimente von 35 Atlantischen Inseln wird dargestellt. Gesteine älter als Obertrias treten nur in den Falklandinseln und S. Georgia auf. Jura ist auf den Kapverden und Kanarischen Inseln konzentriert, ebenso die Kreide. Ab Kreide werden auch die Antillen und Bahamas mit in die Sedimentation einbezogen. Die Verbreitung tertiärer Sedimente umfaßt den gesamten Inselbereich des Atlantiks.

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Résumé La lithologie, la puissance et la stratigraphie des sédiments de 35 îles atlantiques sont décrites. Les roches plus anciennes que le Trias supérieur n'apparaissent que dans les îles Falkland et le de la Géorgie du Sud. Le Jurassique est concentré sur les îles du Cap Vert et les Canaries, ainsi que le crétacique. A partir du Crétacique seront aussi comprises dans la sédimentation, les Antilles et les Bahamas. L'extension des sédiments tertiaires comprend tout le domaine insulaire de l'Atlantique.

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Zur kaledonischen Orogenese in den Ostalpen

Zusammenfassung Indizien für die Wirksamkeit der kaledonischen Orogenese in den Ostalpen werden diskutiert. Die im Markinkele-Gebiet (Thurntaler Komplex) über einem Metamorphosesprung beschriebenen Basiskonglomerate erwiesen sich als Mylonite und können nicht als Beleg grobklastischer Transgressionssedimente über einer kaledonischen Diskordanz gedeutet werden. Die Hauptmetamorphose des ostalpinen Altkristallins kann, wie radiometrische Alterszahlen ergeben, nicht allein einer ordovizischen Orogenese zugeschrieben werden. Eine kaledonische Orogenese, die im Bereich der heutigen Ost- und Südalpen zu einem paläogeographischen Umbruch geführt hätte, ist nicht nachzuweisen. Für das extrakaledonische Mitteleuropa besteht die gleiche Problematik. Dort, wie auch in den Alpen, sind die radiometrischen Alterszahlen des Paläozoikums einem magmatisch-tektonischen Megazyklus zuzuordnen, der mit den assyntischen (cadomischen) Ereignissen begann und mit der variszischen Orogenese seinen Abschluß fand. Insofern können die tektonisch-magmatischen Prozesse (altpaläozoische Palingenese), die das ostalpine Altkristallin während des älteren Paläozoikums erfaßten, bereits als frühvariszisch betrachtet werden.

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The effectiveness of the Caledonian orogeny in the eastern Alps is discussed. The so-called basal conglomerates, which overlie a metamorphic grade discontinuity in the Markinkele region (Thurntaler complex), are mylonites. They cannot be used as evidence for a transgression of coarse clastic sediments over a Caledonian discordance. Radiometric dating indicates that the major metamorphism of the east Alpine crystalline rocks cannot be solely attributed to an Ordovician orogeny. A Caledonian orogeny with resultant paleogeographic revolution, in the area of today's eastern and southern Alps, cannot be detected. The same problem exists for extra-Caledonian Europe as well as in the Alps. Alpine radiometric data for the Paleozoic correspond with a magmatic-tectonic megacycle beginning with the Assyntic (Cadomian) events and ending with the Variscan Orogeny. Therefore, the tectonic-magmatic processes, effecting the east Alpine crystalline rocks during the Early Paleozoic (Early Paleozoic palingenesis), can be referred to as early Variscan.

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Résumé Des indices d'une activité orogénique calédonienne dans les Alpes orientales font l'objet d'une discussion. Dans la région de Markinkele (complexe du Thurntaler), les conglomérats de base, décrits comme sus-jacents à un saut du métamorphisme, se révèlent être des mylonites et ne peuvent comporter la signification de dépôts grossiers de transgression sur une discordance calédonienne. Le métamorphisme principal du cristallin ancien des Alpes orientales, ne peut, conformément aux âges radiométriques, être attribués uniquement à une orogenèse ordovicienne. Il n'y a aucune preuve d'une orogenèse calédonienne qui, dans le domaine actuel des Alpes orientales et méridionales, aurait conduit à une reconversion (Umbruch) paléogéographique. La même problème se pose pour l'Europe centrale extracalédonienne. Là, comme dans les Alpes, les âges radiométriques relatifs au domaine paléozoïque sont à intégrer dans un mégacycle tectono-magmatique qui a commencé avec les manifestations assyntiennes (cadomiennes) et trouvèrent leur conclusion avec l'orogenèse varisque. A ce point, que les processus tectono-magmatiques (la palingenèse du Paléozoïque ancien) qui ont affecté le cristallin ancien des Alpes orientales au cours du Paléozoïque ancien, peuvent être considérés déjà étant un Varisque précoce.

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Über zyklische Entwicklung im Rahmen der Krustenbewegungen

Zusammenfassung Beobachtungen, die von einer zyklischen Entwicklung in gewissen Stockwerken des Unterbaues (Infrastruktur) Zeugnis ablegen, werden mitgeteilt. Eine Reihe von Phänomenen, die sich hier miteinander verknüpfen, werden behandelt. Die Annahme mechanisch starrer Kontinentalblöcke stellt nur eine erste approximative Vorstellung dar. Diese Vorstellung muß dahingehend korrigiert werden, daß tatsächlich eine innere Mobilität vorhanden ist, die sich in Raum und Zeit verändern kann.Man kann die Strukturen der Oberkruste nicht ohne Kenntnisse der verschiedenen Bewegungsstile in der Infrastruktur verstehen. Die uns in den Aufschlüssen des kristallinen basements zugänglichen Phänomene sind nur unter gleichzeitiger Betrachtung des strukturellen und kinematischen Verhaltens der mittleren und höheren Abschnitte der Erdkruste verständlich.

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The observational witnesses of evolutionary cycles in the infrastructure are exposed. A multitude of structures and movements of the upper crust as also phenomena of crustal scale can be connected with these cycles. The picture of rigid continental blocs is only a first approximation. It must be revised in several ways. Studies in basement countries suggest a much greater internal mobility changing with time and space. The structure of the upper crust cannot be understood without knowledge of the different styles of movement in the infrastructure, and the multitude of phenomena visible in basement outcrops cannot be explained without knowing the structural and kinematical behaviour of the intermediate and upper levels of the Earth's crust.

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Résumé Les observations qui mènent à la notion du renouvellement cyclique dans certains étages de l'infrastructure sont exposées. Plusieurs phénomènes qui s'y rattachent sont traités et quelques conclusions sont tirées. L'idée des «blocs continentaux» rigides n'est qu'une première approximation; elle doit être corrigée en y ajoutant une mobilité interne renouvelée dans le temps et dans l'espace, révélée par des phénomènes visibles dans les affleurements de la majorité des socles cristallins. Une explication du comportement de la suprastructure n'est pas possible sans connaître les styles de mouvement de l'infrastructure. Les phénomènes visibles dans les affleurements des plateformes cristallines ne peuvent être compris que s'ils sont mis en rapport avec les structures des étages intermédiaires et les styles de déformation de la suprastructure.

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

Pennsylvanian stratigraphic reefs in Kansas,some modern comparisons and implications

Broad platformlike buildups in the Stanton Limestone in southeastern Kansas are composed primarily of lime mud and phylloid algae and are rimmed with skeletal calcarenite composed largely of echinoderm and algal debris. Bordering the buildups are large (1×30 km) channels, lined or filled with similar calcarenite, and a broader basin containing shaly skeletal calcilutite.Grain abrasion and spar cement in the rimming calcarenites indicate water agitation and suggest wave resistance of the buildups during growth. Wave resistance may have been provided by 1) stalked echinoderms, which are resilient when alive and bind sediment with their roots, and also by 2) early drusy cementation of loose sediment to a coherent mass.Comparison to modern channel-separated buildups in the Persian Gulf and the Great Barrier Reef complex brings out the relative significance of organic frameworks in these different geologic settings. Recognized organic frameworks range from absent or insignificant in the Pennsylvanian examples through locally present but insignificant in the Persian Gulf, to apparently important in maintaining the buildups in the Great Barrier Reef. All three examples, however, exhibit patterns of original hydrodynamic control over initiation and gross form of the buildups. Determining significance of organic frameworks to overall buildup growth involves examining both their positions relative to evidence of wave action and the nature of binding in contemporaneous talus produced by wave action on the buildup.

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Zusammenfassung Die ausgedehnten plattformartigen Strukturen im Stanton-Kalk des südöstlichen Kansas bestehen hauptsächlich aus Kalkschlamm und phylloiden Algen, am Rand jedoch aus Kalkareniten, die weitgehend aus Echinodermen- und Algendetritus zusammengesetzt sind. An die Strukturen grenzen breite Vertiefungen (1×30 km), die von Kalkareniten gesäumt oder gefüllt sind, und ein größeres Becken mit mergeligem skeletalem Kalklutit.Kornabrasion und Sparitzementierung der randlichen Kalkarenite sind Zeichen für Wellenbewegung und lassen auf entsprechende Festigkeit während des Wachstums schließen. Diese Festigkeit könnte zwei Ursachen haben: 1. gestielte Echinodermen, die elastisch sind, wenn sie leben, und Sediment mit ihren Wurzeln binden, 2. frühe sparitische Zementierung von Lockersedimenten.Vergleiche mit rezenten, durch ähnliche Vertiefungen getrennte Strukturen im Persischen Golf und im Great-Barrier-Riffkomplex zeigen die relative Bedeutung des organogenen Gerüstes unter verschiedenen geologischen Bedingungen. Organogenes Gerüst, soweit beobachtet, ist nicht vorhanden oder doch unbedeutend im karbonischen (Pennsylvanian) Beispiel, örtlich vorhanden, aber unwichtig im Persischen Golf, dagegen wichtig als aufbauendes Strukturelement im Great-Barrier-Riff. Gemeinsam ist den drei Beispielen die ursprüngliche Kontrolle der hydrodynamischen Verhältnisse auf den Wachstumsbeginn und die allgemeine Form dieser Strukturen. Die Bedeutung des organogenen Gerüstes für die Gesamtstruktur ergibt sich aus der Analyse ihrer Lage in bezug auf nachgewiesene Wellenbewegung und der Verfestigung gleichaltrigen Vorriffschuttes, der von den Wellen an der Struktur gebildet wurde.

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Résumé Les larges «buildups» (presque «élévations»), en plate-forme, que l'on trouve dans le calcaire de Stanton, au sud-est du Kansas (E. U. A.), sont essentiellement composés de bourbe calcaire et d'algues calcaires phylloïde. Ils sont entourés de calcarenites coquillières composées surtout de débris d'échinodermes et d'algues. En bordure de ces «buildups» se trouvent de grands passages (1×30 km) bordés ou remplis de cette même calcarenite, ainsi qu'un bassin plus vaste contenant de la calcilutite coquiilière argilifère.L'usure du grain et le spath ciment observés dans les calcarenites environnantes, indiquent l'agitation de l'eau et suggèrent une résistance des « buildups » aux vagues pendant le développement. La résistance aux vagues a pu venir soit 1) des échinodermes pelmatozoaires, élastiques lorsqu'ils sont vivants et stabilisant les sédiments avec leurs racines, soit 2) d'une précoce cimentation en druse des sédiments libres pour en faire une masse cohérente.La comparaison avec les « buildups » modernes, séparés par des passages dans le Golfe Persique et dans le Récif de la Grande Barrière, fait ressortier la signification relative des structures organiques rigides dans ces divers sites géologiques. Les structures organiques rigides reconnues comprennent d'une part, celles qui sont absentes ou insignifiantes (dans le calcaire de Stanton), celles qui sont présentes localement mais insignifiantes (dans le Golfe Persique) et d'autre part celles qui sont apparemment importantes et maintiennent les «buildups» (dans le Récif de La Grande Barrière). Cependent ces trois exemples montrent des formes de contrôle hydrodynamique originel, exercées sur l'instauration et la forme générale des « buildups ». Si l'on veut déterminer la signification de ces structures organiques rigides à propos de la constitution d'ensemble d'un «buildup», il faudra examiner, et leur position relative à l'évidence de l'action des vagues, et la nature de leur constitution en pente d'éboulis, ceux-ci étant contemporains et produits par l'action des vagues sur le «buildup».

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Stromatolites and sabkha cycles from the Lower Fars Formation (Miocene) of Iraq

Stromatolites and cryptalgal laminites are described from the Lower Fars Formation of Middle Miocene age from northern Iraq. The Lower Fars is comprised of many cycles of the sequence marl, limestone, gypsum. The microstructures of the stromatolites are described and compared with those of Recent algal mats. An intertidal depositional environment is indicated by the features of the cryptalgal limestones and by the presence of calcite pseudomorphs after gypsum. The significance of this interpretation in terms of Lower Fars sedimentation is discussed. It is concluded that the sulphate horizons formed in a supratidal setting and that the cycles resulted from repeated sabkha progradation.

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Zusammenfassung Charakteristisch für die untere Fars-Formation (Mittel-Miozän) im Nord-Irak sind Stromatolithe und kryptoalgische Plättchen. Das untere Fars wird aus zahlreichen Zyklen von Mergel, Kalk und Gips aufgebaut. Die Mikrostrukturen der Stromatolithe werden mit heutigen Algenrasen verglichen. Ein Ablagerungsraum in der intertidalZone ist durch die Merkmale des kryptoalgischen Kalkes und die Kalzit-Pseudomorphosen nach Gips angedeutet. Der Schluß folgt, daß die Sulphat-Horizonte im Supratidal entstanden und daß die Zyklen durch wiederholtes Sabkhawachstum entstanden sind.

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Résumé Sont décrites ici les stromatolites et les laminites cryptalgaires de la formation du Fars Inférieur d'âge Miocène Moyen du nord de l'Irak. Les Fars Inférieur comprend beaucoup de cycles formés de marne, calcaire, gypse. Les microstructures des stromatolites sont décrites et comparées avec celles des mattes algaires récentes. Un milieu de depôt intertidal est indiqué par les caractères des calcaires cryptalgaires et par la présence de pseudomorphoses de gypse en calcite. On discute l'importance de cette interprétation en termes de sédimentation du Fars Inférieur. En conclusion: les horizons sulfatés sont formés dans un emplacement supratidal et les cycles sont le résultat d'une progradation répétée de sabkha.

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Das Längen-Breiten-Verhältnis der geosynklinalen Sedimenttröge

Zusammenfassung Auf Grund von zahlreichen Beispielen aus dem mediterranen Orogen wird gezeigt, daß in diesem Raum neben stark zurücktretenden rundlichen oder unregelmäßig begrenzten Sedimentationsbecken in der alpidischen Ära vor allem lange, schmale Fazieszonen existierten. Die Hauptfazieszonen mit einer ursprünglichen Breite von rund 100 km können gelegentlich bis über 2000 km weit verfolgt werden; untergeordnete Fazieszonen können bei einer Breite von 10 km oder mehr Längen von einigen hundert Kilometern erreichen.

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Summary By a number of examples taken from the Mediterranean orogene it can be demonstrated that generally the sedimentary troughs of this region were of a longish, narrow form except for a small number of roundish basins. The principal facies-zones with a breadth of approximately 100 km reach a length of more than 2000 km; the secondary zones with a breadth of 10 or more kilometers reach a length of several hundred kilometers.

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Résumé Avec une grande nombre d'exemples de la région méditerranéenne on peut montrer qu'il y avait dans la géosynclinale alpine de cette région de rares bassins sédimentaires d'une forme arrondie ou irrégulière aussi bien que des bassins très longs et étroits. Les zones-faciès principales d'une largeur d'environ cent km atteignaient des longueurs qui, quelquefois, surpassaient deux mille km; les zones secondaires d'une largeur de dix ou plus km montraient souvent des longueurs de plusieurs centaines de km.

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Evolution of the upper mantle under the Assab Region (Ethiopia): Suggestions from petrology and geochemistry of tectonitic ultramafic xenoliths and host basaltic lavas

New data on major and trace elements geochemistry of the Assab Range (Ethiopia) basalts and enclosed mantle xenoliths are presented and discussed.Mantle ultramafics consist of spinel-peridotites and minor green spinel-pyroxenites (sometimes present as dykes within the former ones). Petrography and mineral chemistry indicate that both xenoliths families underwent a common subsolidus equilibrium crystallization at 1050°–1100° C., in the spinel-peridotite stability field.REE data on whole rock and on separated phases (cpx, opx and ol) have been obtained by RNAA. Spinel-peridotites exhibit LREE-enriched — HREE-depleted patterns with respect to chondrites. Mass balance calculations indicate that this is a characteristic feature of spinel-peridotite xenoliths which cannot be solely imputed to host basalt contamination.Xenoliths selected as representative of different depletion intensities, suffered by Assab spinel-peridotites prior to their subsolidus equilibration, show dependences from major elements composition in their REE geochemistry and wide variations in the measured REE partition values among coexisting phases.Concordancy in the REE compositions of liquids calculated utilizing the measured REE partitioning in the different xenoliths and theShaw's (1970) mass balance equation for non-modal equilibrium melting, confirms that the measured REE distribution represent equilibrium conditions.Theoretical least fusion liquids differ from the least differentiated among the enclosing basalts, both in their La/Lu ratio and in the total REE concentrations. Some similarities are observed with the composition of the pyroxenite dykes, however no firm conclusions on the comagmaticity of the two xenoliths types are reached.Trace geochemistry (REE, Ba, Sr, Cs, Rb, U, Th, Hf, Zr, Ta, Sc, Cr, Co, Ni: RNAA, INAA) on the host basalts indicates that the primary alkaline melts underwent an indipendent differentiation history by fractional crystallization at intermediate pressure conditions prior to the mantle xenoliths inclusion.Extrapolated seismic velocities for the Assab mantle xenoliths allow to ascribe them to the 7.3–7.7 V_P layer, underlying the crustal layers in the Assab and Afar area, as recognized on the basis of the geophysical surveys.In light of the above evidences, an evolutive picture of the Assab association is proposed which takes into account present day knowledges on the geodynamic evolution of the Afar-Red Sea system.

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Zusammenfassung Die ultrabasischen Gesteine des Mantels der Zone Assab (Äthiopien) bestehen aus Spinell-Peridotiten und aus wenigen grünen Spinell-Pyroxeniten (manchmal sind sie in Form von Intrusivgängen in den Spinell-Peridotiten). Die Petrologie und die Mineralchemie zeigen, daß die zwei Xenolith-Familien eine gemeinsame Rekristallisation unter Gleichgewicht bei den Temperaturen 1050°–1100° C im Stabilitäts-Feld der Spinell-Peridotite hatten.Die Daten über die Seltenen Erden im Gesamtgestein und die getrennten Mineralien (cpx, opx und 01) wurden mit der RNAA-Methode erhalten. Die Spinell-Peridotite zeigen eine Anreicherung an leichten Seltenen Erden und eine Verarmung an schweren Seltenen Erden in Beziehung auf die Chondrite.Die Berechnungen der Massengleichgewichte zeigen an, daß dies eine Charakteristik von Spinell-Peridotit-Xenolithen darstellt, die nicht auf eine Verunreinigung durch die umgebenden Basalte zurückgeführt werden darf.Xenolithe aus verschiedenen Stadien der Aufschmelzung zeigen einfache Beziehungen zwischen Hauptelementen und der Geochemie der Seltenen Erden und weite Variationen der Verteilungs-Koeffizienten der Seltenen Erden unter koexistenten Phasen.Die Geochemie der Spurenelemente (REE, Ba, Sr, Cs, Rb, U, Th, Hf, Zr, Ta, Sc, Cr, Co, Ni: RNAA, INAA) in den Basalten zeigt, daß sich das primäre, alkalische Magma durch fraktionierte Kristallisation differenziert hat bevor die Peridotiteinschlüsse auftraten.Diese Beobachtungen stehen im Einklang mit der modernen Erkenntnis über die geodynamische Entwicklung der Afar-Region und des Roten Meeres.

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Résumé Dans ce travail nous presentons des nouvelles données sur la géochimie des éléments majeurs et en traces dans les basaltes et dans les enclaves du manteau de la zone d'Assab (Éthiopie).Les enclaves; ultrabasiques du manteau sont constituées par des peridotites à spinelle et subordonnément par des pyroxenites à spinelle (quelquefois en forme de dykes dans les (peridotites). La pétrographie et la chimie des mineraux indiquent que les deux familles des enclaves esseurent une commune recristallization à l'équilibre aux temperatures de l'ordre de 1050°–1100° C dans le champ de stabilité de la peridotite à spinelle.Les données sur les terres rares dans la roche totale et dans les minéraux séparés ont été obtenues par RNAA. Les peridotites à spinelle montrent des patterns enrichis en terres rares légères et appauvries en terres rares lourdes par rapport à les aux condrites. Des calculs de balance de masse indiquent que cette caractéristique ne peut pas être attribuée simplément à la contamination par le basalte encaissant.Des enclaves sélectionées comme residus des differentes intensités de fusion partielle montrent des relations simples entre éléments majeurs et la géochimie des terres rares et des importantes variations des coefficients de partage des terres rares entre les differentes mineraux coexistants dans le même enclave.D'ailleurs la concordance entre les compositions en terres rares des differents liquides calculés à partir de la distribution des terres rares entre les mineraux des differents enclaves (en utilisant la loi deShaw, 1970) montre que les distributions mesurées sont representatives des conditions d'équilibre.Les liquides théoriques de fusion minime ont des valeurs differentes La/Lu et des teneurs differentes en terres rares par rapport à les laves aux encaissantes. Par contre quelque similitude peut-être envisagée avec les pyroxenites cependant les données actuelles ne permettent pas de rejoindre des conclusions sur la comagmaticitée des deux familles des enclaves.La géochimie des traces (REE, Ba, Sr, Cs, Rb, U, Th, Hf, Zr, Ta, Sc, Cr, Co, Ni: RNAA, INAA) sur les laves encaissantes montre que le magma alcalin primaire a differencié par cristallization fractionnée à des conditions de pression intermediaire avant d'encaisser les enclaves du manteau.Les vitesses seismiques déduites pour les enclaves du manteau à partir des données experimentales permettent d'identifier ces matériaux avec la couche à vitesse V_P=7.3 –7.7 sous la région d'Assab et de l'Afar.Un modèle evolutif de l'association étudiée est presenté tout en considérant les conaissances actuelles de l'evolution geodinamique du sytème Afar-Mer Rouge.

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, . , , , - - , -. , 1050–1100 °C . — , ol — RNAA. . , , . , . — La/Lu, REE — , . — , Ba, Sr, Cs, Rb, U, Th, Hf, Zr, Ta, Sc, Cr, Co, Ni: RNAA, INAA — , . , — .

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Financial supports by Italian C. N. R. and French C. N. R. S.     

Pantelleria Rift — crustal extension in a convergent intraplate setting

The Pantelleria Rift system is a wide zone of post-Miocene northwest-trending grabens and horsts beneath the Sicily Strait. The central grabens host volcanics of predominantly alkalic composition which are exposed on the islands of Pantelleria and Linosa. On the Maltese Islands, along the northeastern shoulder of the rift, an Oligocene-Miocene carbonate succession exposed above sea level allows structural analysis and determination of shallow crustal stresses within the otherwise largely submarine rift system. An older northeast-trending set of normal faults is probably the expression of an Oligocene-Miocene crustal extension event which produced continental rifts in western Europe and led to passive margin formation in the western Mediterranean. Younger northwest-trending grabens of the Pantelleria Rift system cut the older faults almost at right angles and define a zone of lithospheric stretching between Tunisia and Sicily. The northwest-trending grabens which subsided dramatically since the beginning of Pliocene time appear to be connected by east-trending dextral and, more rarely, north-trending sinistral transforms. Displacement along the transforms is probably in the order of a few kilometres. In-situ stress measurements carried out on the Maltese Islands show maximum horizontal compression (S_H) parallel to the rift. This suggests that in general ₁ (vertical) and ₂ (horizontal and parallel to the rift) are of about the same magnitude; both exceed ₃ (S_h) which trends northeasterly. Slight intraplate convergence in a NW-SE direction seems to be more than balanced by extension in a NE-SW direction. Neotectonics of the region possibly reflects an asthenospheric flow pattern which became established during the Messinian salinity crisis. The mechanism of recent intraplate deformation of the Pelagian shelf has relevance for the understanding of more anciently subsided platforms of the Apulian Plate.

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Zusammenfassung Das Pantelleria Rift System ist eine breite Zone von post-Miozänen NW-streichenden Gräben und Horsten in der Straße von Sizilien. Die überwiegend alkalischen Vulkanite der zentralen Gräben sind auf den Inseln Pantelleria und Linosa aufgeschlossen. Mit den Maltesischen Inseln ragt ein Teil der nordöstlichen Schulter des Rifts über den Meeresspiegel. In der Oligozänen-Miozänen Karbonatabfolge können oberflächennahe Krustenspannungen in dem sonst vom Meer weitgehend bedeckten Rift System gemessen werden. Die NO-orientierten älteren Abschiebungen sind vermutlich die Folge eines Krustendehnungsereignisses im Oligozän/Miozän, das in West-Europa kontinentale Rifts geschaffen hat und im Westlichen Mittelmeer zur Bildung von passiven Kontinentalrändern führte. Die jüngeren NW-streichenden Gräben des Pantelleria Rift Systems schneiden die älteren Abschiebungen fast rechtwinklig und charakterisieren einen Krustendehnungsbereich zwischen Tunesien und Sizilien. Die NW-orientierten Gräben, die seit dem Beginn des Pliozäns rapide abgesunken sind, scheinen durch O-W steichende, rechtsseitige und untergeordnet durch nordwärts orientierte linksseitige Horizontalverschiebungen verbunden zu sein. Der horizontale Versatz an den Blattverschiebungen dürfte nur wenige Kilometer betragen. In situ Spannungsmessungen, die auf Malta durchgeführt wurden, ergeben eine maximale Horizontalkompression (S_H) parallel zum Rift. Die deutet an, daß ₁ (vertikal) und ₂ (horizontal und parallel zum Rift) sich in der Höhe des Spannungsbetrages annähernd entsprechen. Beide Beträge liegen über dem der nordostwärts orientierten minimalen Horizontalkompressionsrichtung ₃ (S_h). Eine schwache nordwestwärts gerichtete Intraplattenkonvergenz scheint durch eine NO-SW gerichtete Krustendehnung mehr als ausgeglichen zu sein. Die Neotektonik dieses Raumes ist möglicherweise die Reaktion auf eine Umorientierung von Fließvorgängen in der Asthenosphäre während der messinischen Salinitätskrise. Der Mechanismus der rezenten Intraplattendeformation des Pelagischen Schelfs bietet einen Schlüssel zum Verständnis der in früheren geologischen Zeiträumen abgesunkenen Plattformen der Apulischen Platte.

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Résumén Le Rift-système pantellérien est une large zone de grabens et horsts post-miocènes d'orientation NW, située dans le détroit de Sicile. Les grabens centraux comportent des volcanites essentiellement alcalines qui affleurent dans les îles Pantellaria et Linosa. Dans le Rif-système, essentiellement sous-marin, une détermination de l'état de contraintes de la croûte supérieure est possible par l'analyse structurale d'une série carbonatée oligomiocène qui affleure dans les îles maltaises, le long de la lèvre NE du rift. Un train de failles normales anciennes, orientées NE est probablement l'expression de l'extension crustale oligo-miocène responsable des rifts continentaux d'Europe occidentale et de la formation d'une marge passive en Méditérranée occidentale. Les grabens, plus jeunes, du systmè pantellérien, orientés NW, coupent les failles plus anciennes à peu près à angle droit et définissent une zone d'extension entre la Tunisie et la Sicile. Les grabens d'orientation NW, rapidement affaissés depuis le début du Pliocène, semblent reliés par des failles transformantes E-W dextres et, plus rarement, N-S senestres. Le déplacement le long de ces failles ne semble pas excéder quelques Km. Les mesures de contraintes effectuées in situ dans les îles maltaises montrent une compression horizontale maximale (S_H) parallèle au rift. Ceci suggère que, en général, ₁ (vertical) et ₂ (horizontal et parallè au rift) ont a peu près la même valeur, supérieure à elle de ₃ (S_h) qui est orientée NE. Une légère convergence intraplaque de direction NW-SE semble être contre-balancée, et au-delà, par une extension NE-SW. On peut voir, dans la néotectonique de la région, le reflet d'un régime de flux asthénosphérique qui se serait établi lors de la crise évaporitique messinienne. Le mécanisme de la déformation intra-plaque récente permet de mieux comprendre les affaissements plus anciens des plates-formes de la plaque apulienne.

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Pantelleria , - . . . , ( ). - , , . - , , , -, . , - - . , - , , - ; , , . . , . , (S_H), . , ₁ ( ) ₂ ( ) . , ₃ (Ch). NE-SW. , , . .

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Contribution No. 87, SFB 108 Universität Karlsruhe.     

Bergfußflächen und das System der Flächenbildung in den ariden Subtropen und Tropen

Zusammenfassung In den Trockengebieten sind in der Fußregion von Bergen und Gebirgen ausgedehnte Fußflächen entstanden. Sie sind Ausgleichsflächen zwischen den in Abtragung befindlichen höheren Reliefteilen und den tiefer liegenden Vorlandebenen. Zerschnitten oder unzerschnitten haben sie entscheidenden Anteil am gesamten Flächenrelief. Die Tendenz zur Erhaltung älterer Flächenteile prägt das Gesamtbild des Flächenreliefs der ariden Zone. Bereiche der Zerschneidung und solche der Flächenerhaltung schließen sich klimazonal nicht aus. Die Morphogenese aller Fußflächen beginnt mit der ersten syn- bzw. posttektonischen Anlage einer Initialfläche.Fußflächen mit mehreren Niveaus und Terrassen bilden auf morphologisch weichen (wechselharten) Sedimentgesteinen ein Glacis-System, während besonders auf Kristallingestein ausgedehnte Pedimentflächen entstanden sind. Mit zunehmend ariderem Klima sind alle Fußflächen wenig oder nicht mehr zerschnitten. Morphogenetisch sind Glacis und Pedimente gleichartige Bildungen desselben klimatisch-geomorphologischen Systems der ariden Zone, morphographisch zeigen sie Unterschiede.Die ariden Subtropen und Tropen bilden klimatisch-morphologisch ein eigenes morphodynamisches und genetisches System der Flächenbildung auf der Erde.

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In arid regions wide piedmont plains (Fußflächen) have been formed as the glacis of higher mountains. They are compensation levels (Ausgleichsflächen) between higher parts of relief which are at present eroded, and the lower foreland plains. Whether they are dissected or not, they constitute a large part of all plains. The trend to conserve older parts of the relief is reflected in the whole appearance of the arid zone. Regions of erosions and of plain conservation do not exclude each other in the same climatic zone. The morphogenesis of all piedmont plains begins with a first syntectonic or posttectonic disposition towards an Initial plain (Initialfläche).Piedmont plains with various levels and terraces may develop as a glacissystem on alternatively soft and hard sediments, while on crystalline material extensive rock pediments are formed.In a climate becoming more arid, dissection of all piedmont plains decreases. From a morphogenetic point of view, glacis and rock pediments are similar formations of the same climatic-geomorphological system of the arid zone. Only morphographically they show differences.With regard to climatic morphology, the arid subtropics and tropics have their own morphodynamic and genetic system of plain formation.

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Résumé Dans les zones arides, des glacis étendus se sont formés dans les régions de piémont. Ils représentent des « surfaces d'aplanissement » entre les régions élevées du relief et les plaines de piémont en contre-bas. Les glacis, qu'ils soient entaillés ou non, ont une part importante dans le relief des surfaces d'érosion de la zone aride. La tendance à la conservation d'aplanissements anciens est caractéristique dans cette zone dans laquelle l'érosion linéaire et la conservation des glacis d'érosion sont de la même efficacité. La morphogenèse de tous les glacis dérive d'une « surface initiale » syntectonique ou post-tectonique, qui est la surface de départ.Les glacis sur roches sédimentaires (peu résistantes ou tendres) présentent une morphologie typique comportant plusieurs niveaux de glacis et terrasses (système de glacis). Dans le domaine des roches résistentes et moins hétérogènes, surtout sur roche cristalline, dominent souvent des surfaces pédimentaire étendues et moins inclinées. Les glacis et les pédiments sont de moins en moins entaillés en fonction de l'aridité croissante du climat. Génétiquement, tous les deux sont des unités du relief très voisines du système zonal aride, morphographiquement ils présentent des différences.Le système morphodynamique et génétique de la zone aride (subtropicale et tropicale) constitue, à côté de la zone tropicale humide, l'un des grands ensembles morphoclimatiques du globe.

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

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Eine zusammenfassende, bisher unveröffentlichte Darstellung der Flächenbildung in ariden Klimagebieten hat der Verfasser erstmalig auf einem Symposium über Fragen der Flächenbildung in den Tropen und Subtropen in Saarbrücken im Oktober 1967 gegeben. Auf der Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Göttingen im Februar 1968 wurde ebenfalls über diesen Fragenkreis der klimageomorphologischen Forschung referíert. Dieser Beitrag gibt den Inhalt der genannten Vorträge wieder.     

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).

     

Nachweis von Vulkanismus in Sedimenten der Unter- und Oberkreide in Norddeutschland

Zusammenfassung In Kreidesedimenten Norddeutschlands wird vom Apt an eine hohe Montmorillonitführung beobachtet. Während z. B. in der Fraktion < 0,63 des Barreme nur 5% Montmorillonit nachgewiesen wurden, steigt der Montmorillonitgehalt von 20% im Apt über 50% im Alb auf 70% im Santon an. Dieser Montmorillonit ist im wesentlichen ein Umwandlungsprodukt basischer, vulkanischer Tuffe, wie Reste vulkanischen Glases mit einer Lichtbrechung bis zu 1,6 beweisen. Dabei scheint die Tuffzufuhr im wesentlichen untermeerisch erfolgt zu sein. Der Vulkanismus selber tritt zum ersten Mal in Verbindung mit tektonischer Tätigkeit in der oberen Unterkreide auf. Er ist also eng mit der geologischen und tektonischen Entwicklung dieses Raumes verbunden.Bei chemischen Untersuchungen zeigte sich in Übereinstimmung mit dem tonmineralogischen Wechsel eine Veränderung in der Konzentration einiger Elemente. So nimmt z B. der Al₂O₃- und der K₂O-Gehalt ab, der MgO- und Fe₂O₃-Gehalt dagegen zu. Zum Beispiel beträgt die Fe₂O₃-Konzentration im Barreme 5,8%, im Alb aber 8,7%. Die Anreicherung des Eisens im Alb, möglicherweise eine Folge der vulkanischen Tätigkeit, könnte die Bildung von zahlreichen Fe-Geoden in diesen Sedimenten gefördert haben. Aus diesen Geoden sind dann während der senonen Transgression die Eisenerze der Oberkreide bei Peine entstanden.

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High montmorillonite contents have been observed at the beginning of the Aptian age (lower cretaceous) in cretaceous sediments from Northern Germany. In the < 0.63 fraction the montmorillonite content is 5% in the Barremian, which is under the Aptian, and increases from 20% in the Aptian to over 50% in the Albian to 70% in the Santonian (upper cretaceous). These montmorillonite rich sediments contain fragments of volcanic glass with a refractive index of up to 1.6, indicating that they were partly derived from alteration of intermediate to basic volcanic material. The volcanism is thought to be of submarine origin and the first volcanic activity seems to be contemporaneous with the beginning of the tectonic deformation of lower cretaceous sediments.In addition to the marked changes in clay mineralogy, the Al₂O₃ and K₂O contents decrease whereas the MgO and Fe₂O₃ contents increase. For example the Barremian has 5.8% Fe₂O₃ whereas the Albian has 8.7% Fe₂O₃. This high Fe concentration, perhaps from volcanic activity, may have influenced the formation of the large number of Fe-geodes in the Albian. These geodes were eroded and redeposited during the Senonian transgression and formed the Fe ore deposit of the upper cretaceous near the town of Peine.

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Résumé Les sédiments crétaciques de l'Allemagne septentrionale ont un contenu élevé en montmorillonite à partir de l'Aptien. Tandis que dans le Barrémien, par exemple, la fraction inférieure à 0,63 ne continent que 5% de montmorillonite, sa teneure monte de 20% dans l'Aptien à plus de 50% dans l'Albien, et jusqu'à 70% dans le Santonien. Cette montmorillonite est essentiellement un produit de la transformation de tufs volcaniques basiques, ainsi que le montrent des résidus de verre volcaniques d'indice de réfraction allant jusque 1,6. Il semble donc que l'apport tuffique se soit produit essentiellement en milieu marin. Le volcanisme lui-même s'est produit pour la première fois en relation avec une activité tectonique à la fin du Crétacique inférieur. Il est donc ainsi en étroite relation avec le développement géologique et tectonique de cette région. - Les recherches chimiques montrent la concordance entre le changement dans la minéralogie argileuse et la modification dans la concentration de quelques éléments. C'est ainsi que par ex. la diminution de la teneur en Al₂O₃ s'accompagne de l'augmentation de la teneur en MgO et Fe₂O₃. Sie par ex., la concentration en Fe₂O₃ dans le Barrémien est de 5,8%, elle est dans l'Albien de 8,7%. L'enrichissement du fer dans l'Albien, conséquence possible de l'activité volcanique, pourrait avoir conduit à la formation de nombreuses géodes à base de fer dans ces sédiments. C'est à partir de ces géodes que se seraient formés au cours de la transgression sénonienne les minerais de fer du Crétacique supérieur près de Peine.

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. .: < 0,63 5 % , 20 % , 50 % 70 % . . . , 1,6. , . . . . .: l₂₃ K₂ , MgO Fe₂O₃ . .: Fe₂O₃ 5,8»/ 8,7 %. , , , , . .

     

On the classification of the West Greenland anorthosites

In his recent classification of anorthosites,Berrange(1966) has interpreted the West Greenland anorthosites as orognic-plutonic types. However, recent work has shown that in the central high-grade region of Fiskenaesset nearly all the anorthosite horizons have intense chromite layering. The anorthosites have been metamorphosed under granulite facies conditions and subsequently downgraded. The conclusions are made that the West Greenland anorthosites as a whole should be classified as pre-orogenic stratiform types and that most of the present features are of secondary origin and should not be confused with those of the orogenic-plutonic association.

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Zusammenfassung In seiner neuesten Klassifikation der Anorthosite hatBerrangé (1966) die west-grönländischen Anorthosite als orogen-plutonische Typen interpretiert. Neueste Studien haben jedoch gezeigt, daß in den zentralen, hochmetamorphen Gebieten von Fiskenaesset fast alle Anorthosite zahlreiche Chromiteinlagerungen aufweisen. Die Anorthosite sind unter Granulit-Fazies metamorphisiert und anschließend diaphthoritisch überprägt worden. Man kann daraus folgern, daß die west-grönländischen Anorthosite im Ganzen als präorogene, schichtige Typen zu klassifizieren sind und daß die meisten der heutigen Merkmale sekundären Ursprungs sind, und nicht mit den orogen-plutonischen Anorthositen verwechselt werden dürfen.

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Résumé Dans sa classification récente des anorthosites,Berrangé (1966) a interprété les anorthosites du Groenland occidental comme appartenant au genre orogénique-plutonique. Des récents travaux ont cependant montré que presque tout les horizons d'anorthosite dans la région centrale gneissique de Fiskenaesset possèdent de nombreuses intercalations de chromite. Les anorthosites ont été métamorphosées sous des conditions de faciès granulitique et par la suite ont subi un métamorphisme rétrograde. Pour conclure, il semble que les anorthosites du Groenland occidental en général doivent être classifiées comme étant du genre pré-orogénique stratiforme, et que la majorité des caractéristiques actuelles sont d'origine secondaire et ne doivent pas être confondues avec celles des associations orogéniques-plutoniques.

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Berrange' (1966) , . , , , . , . , , - , .

     

Zum Nachweis jurassisch-kretazischer Eingleitungen von Hallstätter Gesteinsmassen beiderseits des Salzach-Quertales (Salzburg)

Zusammenfassung Beiderseits des Salzach-Quertales finden sich zahlreiche Hinweise, daß im Tithon permotriadische Gesteinsmassen mit Hallstätter Fazies aus ihrem triadischen Becken (Vorriff) Sedimentationsraum heraus nordwärts in den Plattformbereich einglitten. Zu diesen synsedimentär in den tithonen Anteil der Oberalmer Schichten (Kimmeridge/Tithon/Berrias), einem Tiefseesediment, eingebrachten Massen können die Schollen der Hallstätter ZoneHallein-Berchtesgaden und östlich von Golling gezählt werden.Der als Turbidit gewertete Barmsteinkalk (submember der Oberalmer Schichten) begleitet die Gleitmassen in der sedimentären Kontaktzone und führt in seiner vielfach grobklastischen Ausbildung triadische Komponenten der Hallstätter und Berchtesgadener Fazies sowie auffallend viel Komponenten aus oberpermischem Haselgebirge und malmischen Flachwasserkalken. Man darf annehmen, daß im triadischen Vorriffbereich ein Salzdiapirismus zur Tiefschwellenbildung und Sedimentation der Hallstätter Fazies Anlaß gab und daß es dann im Tithon sowohl zu Schlamm- und Trübeströmen als auch zu einer Hallstätter Großschollenbeziehungsweise Deckengleitung in das malmische Tiefseebecken kam. Gleichzeitig könnte die Berchtesgadener Decke begonnen haben, von Südrand der Plattform nordwärts zu gleiten.Jüngere, zur Austroalpinen Phase erfolgte Eingleitungen von Hallstätter Schollen, wie sie im Gebiet der Roßfeld- und Weitenaumulde vorliegen, sind durch den unterlagernden Turbidit der olisthostromreichen Oberen Roßfeldschichten (Hauterive) und den Turbidit der Grabenwaldschichten (Unterapt) altersmäßig fixiert.

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On both sides of the transverse Salzach valley there are numerous indications, that during Tithonian times Permotriassic rockmasses of Hallstatt facies type slided from their Trissic basin (forereef) area northwards into the platform area. The outliers of the Hallstatt zone in the areas of Hallein-Berchtesgaden and east of Golling can be interpreted as such rock masses which synsedimentarely took place in the Tithonian part of the Oberalm Beds (Kimmeridgian/Tithonian/Berriasian), a deep sea sediment.The Barmstein Limestone (submember of the Oberalm Beds and interpreted as a turbidite) accompanies the sliding masses in the sedimentary contact zone. This frequently coarse clastic Barmstein Limestone contains Triassic components of the Hallstatt and Berchtesgaden Facies as well as obviously much components of the Upper Permian Haselgebirge and Malmian shallowwater limestones. It is therefore allowed to suppose, that in the Triassic forereef area a salt diapirism caused the formation of a submarine rise, the sedimentation of Hallstatt Faciès, and subsequently, during Tithonian times, the occurence of mud-flows, turbidites and slidings of large Hallstatt outliers, respectively the transport of the Hallstatt nappe into the Malmian deep-sea environment. Simultaneously the Berchtesgaden Nappe may have started to slide northwards from the southern edge of the platform.The age of younger sliding occurences of Hallstatt outliers during the Austroalpine Phase can be fixed in the area of the Roßfeld and Weitenau basin by the unterlying turbidite of the olistostrome rich Upper Roßfeld Beds and the turbidite of the Grabenwald Beds (Lower Aptien).

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Résumé Des deux côtés de la vallée transversale de Salzach, ou trouve de nombreux indices de ce que, au Tithonique, des masses rocheuses permo-triasiques de facies Hallstatt ont glissé de leur bassin triasique (un rif adventif) vers le Nord dans le domaine de plateforme. Parmi cette contribution synsédimentaire à la fraction tithonique des couches d'Oberalm (Kimmeridgien/Tithonique/Berriasien), un sédiment de mer profonde, on peut figurer les blocaux de la zone de Hallstatt Hallein-Berchtesgaden et à l'Est de Golling.Le Calcaire de Barmstein (un sous-membre des couches de l'Oberalm) considéré comme turbidite, accompagne ces glissements dans la zone de contact sédimentaire et contient, parmi ses constituants grossiers, des constituants, triasiques des facies de Hallstatt et de Berchtesgaden, ainsi que, chose surprenante, de nombreux autres provenant de Haselgebirge du Permien supérieur et de calcaires d'eau peu profonde du Malm. On peut admettre que, dans l'espace du rif adventif triasique, un diapirisme salin occasionna la formation d'un seuil profond et la sédimentation du Faciès de Hallstatt, et qu'alors il en a résulté au Tithonien, l'arrivée dans le bassin profond du Malm, aussi bien des apports de boues et des courants de turbidités, que des glissement de blocaux, voire même la nappe de Hallstatt. Simultanément il se peut que la nappe de Berchtesgaden ait commencé à glisser à partir de la bordure méridionale de la plateforme vers le Nord.Des glissements plus jeunes de blocaux de Hallstatt, survenus lors de la phase austroalpine, comme il en existe dans la région du synclinal de Rossfeld et de Weitenau, sont datés par la turbidite sous-jacente des couches supérieures de Rossfeld, riche en olithostromes (Hauterivien) et par la turbidite des couches de Grabenwald (Aptien inférieur).

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, ( — Vorriff) . ( — — ) ( — ) . , , ( ) , . , , , , . . , , , (), , ( ).

     

Archaean tectonics

The characteristic structures of granite-greenstone and high-grade gneiss terrains are reviewed, using the Superior Province and the North Atlantic craton as examples, with the object of finding a suitable tectonic model to explain both. The granite-greenstone terrain exhibits a combination of gravity-driven vertical tectonics and regional horizontal compression, while the high-grade gneiss terrain shows dominantly subhorizontal high-strain foliation affected by later refoldings.A uniformitarian plate tectonic model may not be appropriate to the Archaean in the likely absence of eclogite-driven subduction and because of practical problems in explaining the deformation patterns.Various alternative mechanisms are considered to explain the structure of the high-grade gneiss terrains in particular. It is concluded that the most fruitful model is tectonic underplating, whereby the crust is thickened from beneath by the emplacement of crustal slices detached from their mantle lithosphere — itself underplated independantly. Such a process could have operated in the North Atlantic craton coevally with greenstone formation and subsequent diapirism in the Superior Province.Sub-horizontal N-S compression affected both cratons in the late Archaean, after the above processes had taken place, when the crust had become sufficiently rigid to be able to transmit regional stresses.

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Zusammenfassung Die charakteristischen Strukturen von Granit-Grünschiefern und hochgradigen Gneisgebieten werden zusammenfassend betrachtet, wobei die Superior Province und das nordatlantische Kraton als Beispiele benutzt werden. Es wird versucht, ein geeignetes tektonisches Modell zu finden, um beide Gebiete zu erklären. Das Granit-Grünschiefergebiet stellt eine Kombination der von durch Gravitation verursachter vertikaler Tektonik und regionaler horizontaler Kompression dar, während das hochgradige Gneisgebiet eine hauptsächlich durch starke Beanspruchung verursachte subhorizontale Schichtung zeigt, beeinflußt durch spätere Faltungen.Ein uniformitarisches plattentektonisches Modell dürfte nicht für das Archaikum geeignet sein, wenn durch Eklogite verursachte Subduktion höchstwahrscheinlich nicht vorhanden ist und wenn außerdem praktische Probleme bei der Erklärung der Deformationsstrukturen auftauchen.Verschiedene alternative Mechanismen werden insbesondere für die Erklärung der Struktur des hochgradigen Gneisgebietes in Betracht gezogen. Als bestes Modell fanden wir die tektonische Anlagerung von unten, wobei die Kruste von unten her durch den Aufbau von Krustenscheiben, die vom Lithosphären-Mantel abgesplittert werden, verstärkt worden ist — wobei diese wiederum unabhängig davon Anlagerungen von unten aufweist. Solch ein Prozeß könnte im nordatlantischen Kraton stattgefunden haben, zusammen mit der Grünschieferformation und dem folgenden Diapirismus in der Superior Province.Subhorizontale N-S-Kompression beeinflußte beide Kratone im späten Archaikum, nachdem die obigen Prozesse stattgefunden hatten und als die Kruste genügend stark geworden war, um die regionalen Spannungen weiterzuleiten.

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Résumé Les structures caractéristiques des domaines à granites et roches vertes, et à gneiss de haut degré de métamorphisme, sont passées en revue; les exemples utilisés sont ceux de la Province Supérieure et du craton de l'Atlantique nord, et ce, dans l'intention de trouver un modèle tectonique approprié à l'explication des deux. Le domaine à granites et roches vertes témoigne de la combinaison d'une tectonique verticale mue par la pesanteur et d'une compression horizontale régionale, tandis que les formations à gneiss de degré de métamorphisme élevé montrent principalement une foliation subhorizontale sous forte tension, affectée par des replissements ultérieurs.Un modèle de tectonique de plaque basé sur la théorie de l'actualisme ne peut pas être appropriée à l'Archéen, étant donné l'absence probable de subduction actionée par des éclogites et en raison des difficultés pratiques à expliquer les structures de déformation.Plusieurs autres mécanismes sont envisagés pour expliquer la structure des régions à gneiss de degré de métamorphisme elevé. On en arrive à conclure que la modèle le plus efficient est le «sous-placage tectonique» suivant lequel la croûte s'épaissit par la mise en place, par en-dessous, de tranches de croûte détachées de leur »manteau-lithosphère«, elles-mêmes des sous-plaques indépendantes. Un tel processus aurait pu fonctionner dans le craton de l'Atlantique nord à la même époque que la formation de roches vertes et que le diapirisme subséquent dans la Province Supérieure.La compression sub-horizontale nord-sud a agi sur les deux cratons vers la fin de l'Archéen, et après qu'eurent lieu les processus ci-dessus, quand la croûte était devenue assez rigide pour pouvoir transmettre des efforts régionaux.

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