Electrical conductivity,thermopower and <Superscript>57</Superscript>Fe Mössbauer spectroscopy of aegirine (NaFeSi<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>6</Subscript>)

DC and AC electrical conductivities were measured on samples of two different crystals of the mineral aegirine (NaFeSi₂O₆) parallel () and perpendicular () to the [001] direction of the clinopyroxene structure between 200 and 600 K. Impedance spectroscopy was applied (20 Hz–1 MHz) and the bulk DC conductivity _DC was determined by extrapolating AC data to zero frequency. In both directions, the log _DC – 1/T curves bend slightly. In the high- and low-temperature limits, differential activation energies were derived for measurements [001] of E_A 0.45 and 0.35 eV, respectively, and the numbers [001] are very similar. The value of _DC [001] with _DC(300 K) 2.0 × 10^{–6 –1}cm^–1 is by a factor of 2–10 above that measured [001], depending on temperature, which means anisotropic charge transport. Below 350 K, the AC conductivity () (/2=frequency) is enhanced relative to _DC for both directions with an increasing difference for rising frequencies on lowering the temperature. An approximate power law for () is noted at higher frequencies and low temperatures with () ^s, which is frequently observed on amorphous and disordered semiconductors. Scaling of () data is possible with reference to _DC, which results in a quasi-universal curve for different temperatures. An attempt was made to discuss DC and AC results in the light of theoretical models of hopping charge transport and of a possible Fe²⁺ Fe³⁺ electron hopping mechanism. The thermopower (Seebeck effect) in the temperature range 360 K < T <770 K is negative in both directions. There is a linear – 1/T relationship above 400 K with activation energy E 0.030 eV [001] and 0.070 eV [001]. ⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy was applied to detect Fe²⁺ in addition to the dominating concentration of Fe³⁺.     

Unilateral ARMA processes on a square net by the herringbone method

Because multidimensional ARMA processes have great potential for the simulation of geological parameters such as aquifer permeability, it was important to resolve which of two proposed alternative methods should be used for determining the two-dimensional weighting parameter, , for a unilateral ARMA (1, 0) process on a square net. Practical simulations demonstrates that the correct formulation is: =₁₀/(1+ ₁₀ ² where _r,s is the correlation between lattice points at lagsr and s. When the simulations are performed with correlations of 0.8 or more a residual bias was detected which was found to be caused by a difference in the variance between the one- and two-dimensional models. This can be rectified by modifying the two- dimensional model as follows: z_ij=(z_{i–1, j} + z_{i, j–1}) + a_ij where ²=1/(1 + ₁₀ ² ).     

Changes in stable isotope ratios of metapelites and marbles during regional metamorphism,Mount Lofty Ranges,South Australia: implications for crustal scale fluid flow

The Mount Lofty Ranges comprises interlayered marbles, metapsammites, and metapelites that underwent regional metamorphism during the Delamarian Orogeny at 470–515 Ma. Peak metamorphic conditions increased from lowermost biotite grade (350–400°C) to migmatite grade (700°C) over 50–55 km parallel to the lithological strike of the rocks. With increasing metamorphic grade, ¹⁸O values of normal metapelites decrease from 14–16 to as low as 9.0, while ¹⁸O values of calcite in normal marbles decrease from 22–24 to as low as 13.2 These isotopic changes are far greater than can be accounted for by devolatilisation, implying widespread fluid-rock interaction. Contact metamorphism appears not to have affected the terrain, suggesting that fluid flow occurred during regional metamorphism. Down-temperature fluid flow from synmetamorphic granite plutons (¹⁸O=8.4–8.6) that occur at the highest metamorphic grades is unlikely to explain the resetting of oxygen isotopes because: (a) there is a paucity of skarns at granite-metasediment contacts; (b) the marbles generally do not contain low-XCO₂ mineral assemblages; (c) there is insufficient granite to provide the required volumes of water; (d) the marbles and metapelites retain a several permil difference in ¹⁸O values, even at high metamorphic grades. The oxygen isotope resetting may be accounted for by along-strike up-temperature fluid flow during regional metamorphism with time-integrated fluid fluxes of up to 5x10⁹ moles/m² (10⁵ m³/m²). If fluid flow occurred over 10⁵–10⁶ years, estimated intrinsic permeabilities are 10^-20 to 10^-16m². Variations in ¹⁸O at individual outcrops suggest that time-integrated fluid fluxes and intrinsic permeabilities may locally have varied by at least an order of magnitude. A general increase in XCO₂ values of marble assemblages with metamorphic grade is also consistent with the up-temperature fluid-flow model. Fluids in the metapelites may have been derived from these rocks by devolatilisation at low metamorphic grades; however, fluids in the marbles were probably derived in part from the surrounding siliceous rocks. The marble-metapelite boundaries preserve steep gradients in both ¹⁸O and XCO₂ values, suggesting that across-strike fluid fluxes were much lower than those parallel to strike. Up-temperature fluid flow may also have formed orthoamphibole rocks and caused melting of the metapelites at high grades.This paper is a contribution to IGCP Project 304 Lower Crustal Processes     

Sulphur and sulphate-oxygen isotopes and the origin of the silvermines deposits,Ireland

New sulphur and sulphate-oxygen isotope measurements for the main discordant and stratiform lead-zinc-barite orebodies at Silvermines Co. Tipperary, allow reappraisal of previously offered differing interpretations (Graham, 1970; Greig et al., 1971) of the bearing of sulphur isotopes on the genesis of this important Irish deposit. The following aspects of the data are confirmed: barite ³⁴ S-values range from 17–21, similar to lower Carboniferous seawater sulphate: stratiform sulphide lens pyrites have ³⁴ S-values ranging from –13 to –36; vein sulphide ³⁴ S-values range from –8 to 4; sulphide ³⁴ S-values increase upwards and outwards respectively in the related discordant and stratiform G orebodies; galena-sphalerite isotope palaeotemperatures are not too consistent, ranging from 40 to 430°C (using the calibration of Czamanske and Rye (1974). New facts are as follows: barite ¹⁸O-values range from –13 to –17, stratiform barites ranging from 13 to 14.5; sulphides separated from a single stratiform ore lens hand specimen usually have ³⁴ S_sl > ³⁴ S_ga > ³⁴ S_py; the outward decrease in ³⁴ S-values in the stratiform G orebody is confined to the first few hundred feet only; pyrite ³⁴ S-values progressively increase downwards through one stratiform sulphide orebody; yet variations of 13 occur within a single colloform pyrite structure from another stratiform orebody. It is concluded that there were at least two sources of sulphur, seawater sulphate and deep-seated sulphur. The former was the dominant source of all sulphate and, via biogenic reduction, of the sulphur in the bulk of the stratiform sulphide. The latter was the source of the sulphur in the vein sulphides. There was minimal isotopic interaction between the cool seawater sulphate and the warm unwelling ore fluid sulphur species, even though the latter precipitated under near isotopic equilibrium conditions when the temperature dropped and/or the pH and Eh increased. The lack of isotopic equilibrium between pyrite and ore sulphides in the stratiform ore lenses may result from the latter having precipitated slightly later than the former because of solubility relationships. Overall the present isotopic evidence supports considerable geological evidence favoring a syngenetic origin for the stratiform Silvermines orebodies.     

Der elektromagnetisch induzierte Erdstrom,insbesondere längs zweier Profile durch das nördliche Alpenvorland

Zusammenfassung Es werden die drei Methoden: erdmagnetische Tiefensondierung, Tellurik oder E-Feld-Messung und Magnetotellurik erläutert (Abb. 1, 2, 4 und 5).Längs zweier Profile in Süddeutschland, die die Bayerische Vorlandsmolasse kreuzen, wurde die zeitliche Variation der horizontalen Komponente des im Untergrund elektromagnetisch induzierten erdelektrischen Feldes mit transportablen Elektrographen registriert. — ist annähernd elliptisch polarisiert; die Richtung der großen Halbachsen dieser Näherungsellipsen wird unter bestimmten Bedingungen Vorzugsrichtung genannt. Die Vorzugsrichtungen sind im Bereich des Molassetroges systematisch orientiert (Abb. 3). Die Intensität von ist im Molassetrog bedeutend kleiner als im Kristallin am W-Rand der Böhmischen Masse (Abb. 6). Aus der räumlichen Variation von kann unter gewissen Bedingungen die Mächtigkeit der gutleitenden Sedimentdecke abgeschätzt werden. Hierzu wurde das Verhältnis Wanderstation / (E_xo ² + E_yo ²) Basisstation] verwendet, wobei E_xo und E_yo die maximalen Komponenten innerhalb einer Störung sind.

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The three methods: geomagnetic deepsounding, tellurics or E-field-measurements, and magnetotellurics are explained (Abb. 1, 2, 4 and 5).The electric field produced by electromagnetic induction in the earth was observed following two profiles crossing the Molasse basin N of the Alps, Southern-Germany (Abb. 3). Transportable electrographs were used. The horizontal induced geoelectric field is nearly elliptically polarized. The direction of the major axes of these ellipses which approximate the vectordiagrams, is called the preference direction under special conditions. The preference directions of are systematically orientated in the Molasse basin (Abb. 3). The intensity of is smaller in the Molasse than it is in the area of crystalline rocks. The thickness of the sedimentary layer of good conductivity can be estimated by means of the relation wandering station / (E_xo ² + E_yo ²) basis station]. E_xo and E_yo are the maximal components between the beginning and the end of an event (Abb. 6).

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Résumé Les trois méthodes suivantes sont expliquées: le sondage magnétique en profondeur, la méthode tellurique ou mesure du champ électrique , et la méthode magnétotellurique.Les variations du champ électrique induit dans le sol ont été enrégistrées le long de 2 profils qui croisent la molasse bavaroise en Allemagne du Sud (Fig. 3). Des électrographes mobiles ont été utilisés. — Le champ induit horizontal montre une polarisation approximativement elliptique. La direction de l'axe principal des ellipses est appelée direction de préférence sous certaines conditions. On trouve que ces directions de préférence ont une orientation systématique dans la molasse (Fig. 3). L'intensité du champ électrique est beaucoup plus petite dans la molasse que dans les roches ignées et métamorphiques du Massif de Bohème. L'épaisseur de la couche sédimentaire à bonne conductivité peut être estimée à l'aide du quotient station mobile/ (E_xo ² + E_yo ²) station fixe], oú E_xo et E_yo désignent les composantes maximales enrégistrées dans l'intervalle d'une perturbation considérée.

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: , . , . , , .

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Die Untersuchungen wurden im Rahmen des Forschungsprogramms Erdmagnetische Tiefensondierung durchgeführt. An diesem Programm, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, sind auch das Institut für Meteorologie und Geophysik der Technischen Hochschule in Braunschweig und das Institut für Geophysik der Georg-August-Universität in Göttingeo beteiligt.     

The crystal structure of trigonite,Pb3Mn(AsO3)2(AsO2OH)

Summary The mineral trigonite crystallizes in the monoclinic space groupPn–C _s ² witha ₀=7.26,b ₀=6.78,c ₀=11.09Å; =91.5°,Z=2. The structure was determined from 1250 X-ray intensities collected on an automatic two circle Weissenberg-type diffractometer. The final residual isR=6.5% using anisotropic temperature factors for Pb, Mn and As, and isotropic temperature factors for O.The structure consists of MnO₆ octahedra, sharing all six oxygens with arsenite groups to form a framework. The Pb atoms are attached to this framework with Pb–O distances2.23Å. One oxygen, bound only to an As atom, is interpreted as the donor for a hydrogen bond of 2.75Å.

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Die Kristallstruktur des Trigonits, Pb₃Mn(AsO₃)₂(AsO₂OH)

Zusammenfassung Das Mineral Trigonit kristallisiert monoklin, RaumgruppePn–C _s ² ,a ₀=7,26,b ₀=6,78,c ₀=11,09Å; =91,5°;Z=2. Die Strukturermittlung erfolgte anhand von 1250 Röntgenintensitäten, die auf einem automatischen Zweikreis-Weissenbergdiffraktometer gesammelt wurden. Mit anisotropen Temperaturfaktoren für Pb, Mn und As sowie isotropen für die O-Atome ergibt sich einR-Wert von 6,5%.Die MnO₆-Oktaeder werden über die sechs Sauerstoffe mit Arsenitgruppen zu einem dreidimensionalen Gerüst verknüpft. Über Pb-O-Abstände2,23 Å sind die Pb-Atome in dieses Gerüst eingebaut. Ein Sauerstoff, nur an ein As-Atom gebunden, wird als Donator einer H-Brücke von 2,75 Å interpretiert.

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With 2 Figures     

Nature of the coordination polyhedra around M 2 cations in pigeonite

An understanding of the irregular coordination polyhedra exhibited by the M2 cations in clinopyroxenes is of prime importance in connection with the behaviour of solid solutions and polymorphism in pyroxenes.As shown by unfolding the silica chains in pigeonite, cations with octahedral stereochemistry like Mg⁺⁺and Fe⁺⁺ cause kinking of the silica chains, whereas larger cations like Ca⁺⁺and Na⁺have an opposite namely straightening effect. This is a probable factor causing immiscibility in the Mg⁺⁺-Ca⁺⁺ solid solutions in pyroxenes. In pyroxene structures with kinked silica chains the arrangement of oxygen atoms approaches close packing; consequently different stacking sequences will be energetically possible leading to polymorphism in pyroxenes.When Pauling's electrostatic valence rule is applied to clinopyroxenes, the charge balance will be exceedingly improved if effective coordination number of M2 cation is assigned and if the distortions of M 2 coordination polyhedron is considered.     

Analysis of type of tectonic strain in polyphased deformed Molare area,Tessin, Switzerland,using deformed pebbles

The plots of axial ratios, X/Y and Y/Z, of deformed pebbles of quartz and quartzite occupy the constriction field. It is proved by comparision of observed data with the theoretical models, that the finite shapes of deformed pebbles showing constriction-type deformation ellipsoid has resulted due to superimposition of the schistosity forming flattening-type deformation of F₂ phase on the nappe forming flattening-type of F₁ deformation phase. The deformed shapes of pebbles indicate that the principal direction of maximum extension (X) of the finite deformation ellipsoid lie parallel to subparallel to the axial directions of F₂ and F₃ folds.

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Zusammenfassung Diagrammdarstellungen der Achsenverhältnisse X/Y und Y/Z ergeben für deformierte Quarz- und Quarzitgerölle eine Lage im Konstriktionsfeld. Durch Vergleich der Beobachtungsdaten mit theoretischen Modellen wird nachgewiesen, daß die finiten Umrisse deformierter Gerölle mit einem Deformationsellipsoid vom Konstriktionstyp sich aus der überlagerung der die Schieferung verursachenden Deformationsphase F₂ mit Plättungstyp über die deckenbildende Deformationsphase F₁ mit Plättungstyp ergaben. Die deformierten Umrisse der Gerölle zeigen, daß die Hauptrichtung größter Extension (X) des finiten Deformationsellipsoides parallel oder annähernd parallel zur Achsenrichtung der F₂- und F₃-Falten liegt.

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Résumé Les diagrammes de rapports d'axes X/Y et Y/Z relatifs à la déformation de galets de quartz et de quartzite montrent une localisation dans un champ de constriction. En comparant les données de l'observation avec des modèles théoriques on voit que les contours des galets déformés suivant un ellipsoÏde de déformation du type constriction résultent de la superposition de la phase de déformation F₂, du type applatissement, déterminant la schistosité, sur la phase de déformation F₁, du mÊme type, liée aux nappes. Les contours déformés des galets montrent que la direction principale de la plus grande extension (X) de l'ellipsoÏde de déformation affine est parallèle, ou approximativement parallèle, à la direction des axes des plis F₂ et F₃.

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X/Y Y/Z . , F₂, , F₁ . , (X) , F₂ F₃.

     

Karroo basalts from western Zambia and geochemical provinces in central and southern Africa

New chemical analyses of Mesozoic basalts from Zambia show that low K₂O tholeiites are present in central as well as southern Africa. The distribution of geochemical provinces thus recognised supports the view that the Karroo Volcanic Cycle was initiated by the convective uprise of mantle material beneath the Nuanetsi area of Zimbabwe.

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Zusammenfassung Neue chemische Analysen mesozoischer Basalte von Zambia zeigen, da\ Tholeiite mit niedrigen Gehalten an K₂O sowohl in Zentralals auch in Südafrika vorkommen. Die auf diese Weise ermittelte Verbreitung geochemischer Provinzen unterstützt die Ansicht, da\ der Vulkanische Zyklus von Karroo durch den konvektiven Aufstieg von Mantelmaterial unter dem Gebiet von Nuanetsi Zimbabwes ausgelöst wurde.

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Résumé De nouvelles analyses chimiques de basaltes mésozoÎques de Zambie indiquent que des tholéiites à teneur basse en K₂O se présentent dans le centre aussi bien que dans le sud de l'Afrique. La distribution des provinces géochimiques ainsi reconnue confirme la théorie que »La Période Volcanique de Karoo« débuta par le soulèvement convectif du matériau du manteau sous la région de Nuanetsi en Zimbabwe.

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, , , , , ₂. . . , ; .

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Occasional paper No. 75 Geological Survey of Zambia. Published by permission of the Director.

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Publishes with the approval of the Director, Institute of Geological Sciences (N.E.R.C.). U.K.     

Pyroclastic geology of the rhyolitic volcano of La Primavera,Mexico

Explosive eruptions of this large Quaternary rhyolitic volcano have produced voluminous pumice fall deposits and ignimbrites. A stratigraphie study reveals more than 30 fall deposits, totalling more than 90 km³, which have come from many different vents. Some are of plinian type, and one is among the largest known in the world. The main ignimbrite (Rio Caliente) is of intra-plinian type. In all, 140 km³ of rhyolitic material were erupted during the past 10⁵ years, of which 50 km⁵ are dispersed well outside the volcano. The dense rock equivalent volume is 60 km³, of which fall deposits, ignimbrites and lava bodies comprise 45 %, 25 % and 30 % respectively. The average output rate of 0.06 km³ per century is nearly an order of magnitude less than for the most productive rhyolitic volcanoes known. A circular area 10 km across in the centre of La Primavera contains updomed lacustrine ashes and associated sediments, including a remarkable giant pumice bed, which probably accumulated in a caldera lake. La Primavera has no record of historical eruptions, and hot springs are the only signs of present activity, but the updoming is thought to be due to the uprise of a new acid pluton beneath the volcano and future eruptions are probable.

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Zusammenfassung Explosionsartige Eruptionen des gro\en quartÄren Rhyolith-Vulkans La Primavera haben mÄchtige Bimstuffe und Ignimbrite aufgehÄuft. Eine stratigraphische Untersuchung hat über 30 Aschelagen erkennen lassen, die aus verschiedenen Schloten stammen und insgesamt mehr als 90 km³ an Volumen ausmachen. Einige davon gehören zum plimanischen Typ, von denen eine sogar die grö\te bisher bekannte Lage der Erde ist. Der Haupt-Ignimbrit (Rio Caliente) gehört zum intraplimanischen Typ. Insgesamt wurden in den letzten 100 000 Jahren 140 km³ rhyolithisches Material ausgeworfen, von denen 50 km³ deutlich au\erhalb des eigentlichen Vulkans liegen. Das Äquivalentvolumen des dichten Gesteins betrÄgt 60 km³, von dem 45 % auf Tuffe, 25 % auf Ignimbrite und 30 % auf Lavakörper entfallen. Die durchschnittliche Auswurfrate von 0,06 km³ pro Jahrhundert liegt fast eine Grö\enordnung unter den meisten bekannten aktiven Rhyolith-Vulkanen. Ein kreisrundes Gebiet von 10 km Durchmesser im Zentrum des La Primavera zeigt aufgewölbte lakustrine Aschen und damit assoziierte Sedimente, darunter eine bemerkenswerte riesige Bimslage, die wahrscheinlich in einem Caldera-See abgelagert wurde. Der Vulkan La Primavera ist in historischer Zeit nicht ausgebrochen und hei\e Quellen sind die einzigen Anzeichen heutiger AktivitÄt, aber die Aufwölbung wird als Hinweis auf das Hochdringen eines neuen sauren Plutons unter dem Vulkan angesehen, so da\ zukünftige Eruptionen wahrscheinlich sind.

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Résumé Des éruptions explosives de ce grand volcan rhyolitique quaternaire ont produit de volumineux dépÔts de ponces et d'ignimbrites. Une étude stratigraphique fait apparaÎtre plus de 30 dépÔts totalisant plus de 90 km³ provenant de nombreuses bouches volcaniques différentes. Certaines sont du type plinien, dont l'une est parmi les plus grandes connues au monde. L'ignimbrite principale (Rio Caliente) est du type intraplinien. En tout 140 km³ de matériaux rhyolitiques ont été rejetés au cours des 10⁵ dernières années, dont 50 km³ ont été dispersés bien au delà du volcan. Le volume de roche compact équivalent est de 60 km³, parmi lequel les tuffs, les ignimbrites et les laves occupent respectivement 45%, 25% et 30%. L'émission moyenne, de 0,06 km³ par siècle, est d'un ordre de grandeur moindre que pour la plupart des volcans rhyolitiques les plus productifs actuellement connus. Une région circulaire de 10 km de diamètre dans le centre de La Primavera contient des domes de cendres lacustres et autres sédiments associés, et parmi eux une couche géante de ponce remarquable, qui s'est probablement accumulée dans un lac-caldère. On ne connaÎt pas d'éruptions historiques de la Primavera, et seules des sources chaudes témoignent d'une activité actuelle; toutefois on pense que l'allure en dome est due à la poussée d'un nouveau pluton acide sous le volcan, et que des éruptions sont probables dans le futur.

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- . 30 , ; 90 ³. , . - - - . 3 100 000 140 ³ , 50 ³ . 60 , 45% , 25% 30% . 0,06 ; , . 10 - , , , . - , , , , .

     

Contamination of the Marcy Anorthosite Massif,Adirondack Mountains,NY: petrologic and isotopic evidence

Oxygen isotope analyses of 101 samples from the Marcy Anorthosite Massif (61 from this study, 40 from Taylor 1969), indicate that two major and distinct processes of crustal contamination have affected the massif. Ninety percent of the 93 samples with over 65% plagioclase are enriched in ¹⁸O by 2.6 relative to normal anorthosites or gabbros: the average ¹⁸O for 83 enriched samples is 9.5 Depletions in ¹⁸O occur in 8% of the samples which have values ranging from 3.0 to 5.8 Only 2 of the samples fall within the normal magmatic range for anorthosites.Low ¹⁸O values of 3.0 to 5.8 in the anorthosite occur only near contacts, and a gradient in ¹⁸O occurs near the contact within the border zone of the massif. Low ¹⁸O values in both the anorthosite and adjacent wollastonite skarns (with ¹⁸O down to –1.3) were probably caused by isotopic exchange with heated meteoric water when the anorthosite intruded at shallow levels, prior to Grenvilleage ( 1.1 by) granulite facies metamorphism.The ¹⁸O-enrichment was ascribed to exchange between anorthosite and ¹⁸O-rich marble by means of a pervasive, H₂O-CO₂ fluid during the regional metamorphism by Taylor (1969). However, a number of lines of evidence argue against this hypothesis: 1) the preservation of premetamorphic low ¹⁸O values in anorthosite from the border zone as well as preserved gradients in ¹⁸O from a number of localities, 2) mass balance calculations of the amount of marble necessary to produce the ₁₈O enrichment 3) metamorphic phase equilibria which buffer and to low values, and, 4) recent oxygen isotope analyses show homogeneity which indicates that magmatic oxygen isotope compositions have been preserved. We evaluated the importance of magmatic assimilation of country rock at the present level of intrusion as an alternative cause of the ¹⁸Oenrichment. Samples from 2 distinct lobes of the massif were analyzed: the NE lobe where xenoliths of metasedimentary country rock are common, and the NW lobe, where xenoliths are scarce and the country rock is dominantly granitic. The mean values of ¹⁸O for these two lobes are 9.6 in the NE and 9.3 in the NW. Thus, magmatic assimilation at the present level of exposure probably had only localized and relatively minor effects on the oxygen isotope composition of the massif. This conclusion is supported by Rb/Sr data: variations in Rb content and (₈₇Sr/ ₈₆Sr)_i show that such crustal contamination is localized, generally occurring only in samples near the border zone. All of the available results suggest that the ¹⁸O-enrichment is a magmatic feature, acquired prior to intrusion at the present level of exposure.     

Die isotopische Verteilung von Kohlenstoff und Schwefel in Marmor und anderen Metamorphiten

Zusammenfassung Die C¹²/C¹³-Verhältnisse des Karbonatanteils metamorpher Gesteine liegen mit ihren C¹³-Werten zwischen –8,2 und –22,9 recht niedrig. Die Graphitanteile haben ein C-Isotopenverhältnis –15,7. Prä- bis postkambrischer Marmor aus verschiedenen europäischen Vorkommen ist auf Grund der Isotopenrelationen des Karbonatkohlenstoffs vermutlich marin entstanden. Seine Graphite lassen sich in 2 Gruppen einteilen: Gruppe I mit –19,4 bis –28%.; Gruppe II mit –5,2 bis –16,8. Die S³²/S³⁴-Verhältnisse von sulfidischem Eisenerz aus eklogitischen Gesteinen der Münchberger Gneismasse haben einen relativ kleinen Schwankungsbereich, von 12,0.

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The C¹²/C¹³-ratio of carbonate-carbon in metamorphic rocks is relatively low: C¹³: –8,2 to –22,9; graphitic carbon shows its normal isotopic composition: –15,7. Pre- and postcambrian marbles can be presumed of marine origin on the ground of the isotopic composition of carbonate-carbon whereas their graphites can be divided in two groups: Group I has a C¹²/C¹³-ratio supposed to be typical of organic origin; Group II is surprisingly high in C¹³. The S³²/S³⁴-ratios of ironsulfides from eclogitic rocks (Münchberger Gneismasse) show a relatively narrow spread of 12,0 per mil.

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Résumé Le rapport C¹²/C¹³ du carbone des carbonates dans les roches métamorphiques est relativement petit (C¹³ =–8,2 à –22,9). Le carbone graphitique a sa composition isotopique normale, – 15,7. Les marbres pré- à postcambriens sont probablement marins selon la composition isotopique des carbonates. Leurs graphites forment deux groupes: le premier groupe a des rapports C¹²/C¹³ typiques d'une origine organique, le deuxième groupe contient plus de C¹³ que la normale. Les relations S³²/S³⁴ des sulfures de fer des roches éclogitiques (Münchberger Gneismasse) ne montrent pas de grandes variations isotopiques (12,0).

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¹²/¹³ , . . ¹³ 8,2 22,9 . 15,7 . , , , . : 19,4 28, — 5,2 16,8. S³²/S³⁴ , , 12,0.

     

The isotopic constitution of sulphur in some stratiform lead-zinc sulphide ores

Sulphur isotope measurements on five Australian stratiform lead-zinc sulphide ores are presented. Each deposit is characterised by a conspicuously narrow spread of values, mean ³⁴S heavier than meteoritic, average crustal, and, where sampled stratigraphically, ³⁴S related to stratigraphy rather than propinquity. When considered with other deposits of the same class from elsewhere, several seemingly general features appear: Mean ³⁴S heavier than meteoritics; ranges for individual deposits narrow and rarely more than 8 with standard deviation approximately 1 to 2; individual values for the whole group spread between, but almost entirely restricted by, the values for meteoritic S and seawater SO₄ ^—; no age effect; no apparent relationship between ³⁴S and lead type; and, where investigated, a stratigraphical affiliation. While no positive interpretation of these features is made, it is suggested that the sulphur concerned has been derived neither from migrant hydro-thermal solutions nor from the H₂S of normal biological sulphate reduction in seawater.

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Zusammenfassung Es werden Meßergebnisse von fünf australischen geschichteten Blei-Zink-Sulfid-Lagerstätten mitgeteilt: Jedes Vorkommen ist durch einen bemerkenswert engen Schwankungsbereich der Werte, Mittelwert ³⁴S schwerer als meteoritischer Schwefel/Durchschnittswert aus der Erdkruste, gekennzeichnet. Wo die Proben in stratigraphischer Abfolge entnommen wurden, zeigt der Wert ³⁴S eine stärkere Affinität zur Stratigraphie als zu absoluter Entfernung der Muster. Vergleicht man diese Werte mit solchen von anderen Vorkommen der nämlichen Lagerstättengruppe, so liegen einige allgemeine Eigenheiten auf der Hand: Für einige Vorkommen ist der Mittelwert ³⁴S schwerer als meteoritischer Schwefel; für einzelne Lagerstätten ist der Bereich eng und überschreitet kaum mehr als 8 mit der Standardabweichung von ungefähr 1 bis 2; Einzelwerte für die gesamte Lagerstättengruppe fallen fast ausschließlich zwischen die Werte für meteoritischen Schwefel und SO₄ ^2–-Ionen im Meerwasser; es herrscht kein dem geologischen Alter zuzuschreibender Effekt; auch gibt es keine augenscheinliche Beziehung zwischen dem ³⁴S-Wert und dem Blei-Typ; in jenen Fällen aber, wo Untersuchungsergebnisse vorliegen, ist eine Beziehung der Werte zur Stratigraphie zu erkennen. Obwohl keine positive Interpretation dieser Phänomena angestellt wurde, wird die Vermutung geäußert, daß der betreffende sulfidische Schwefel weder von wandernden hydrothermalen Lösungen noch vom H₂S einer normalen biologischen Sulfatreduktion im Meerwasser abgeleitet werden kann.

     

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 %. , , , , . .

     

Geochemical and geochronological data on Triassic volcanism of the Southern Alps of Lombardy (Italy): Genetic implications

Summary A widespread volcanism mainly consisting of pyroclastic products and lava flows is found in the Southern Alps of Lombardy. The volcanics are interbedded with Anisian-Ladinian carbonatic sequences and continental terrigenous or transitional deposits of Ladinian-Carnian age. The petrographic and geochemical data for this volcanism indicate a calc-alkaline affinity with characters similar to those of convergent continental margins. In this sector of the Alps the geological evidences show that in the middle Triassic general extensional movements were the dominant deformation event, and do not support the existence of a subduction zone during this period. The apparent contrast between the tectonic environment and the type of magmas erupted in the Anisian-Carnian is tentatively explained by partial melting during the early stage of rifting of an upper mantle deeply modified during the previous Hercynian orogenesis and contaminated by crustal material. This hypothesis is in agreement with the preliminary Sr isotopic ratios (0.705 and 0.709). K/Ar and Rb/Sr ages on biotites date the beginning of the volcanism at around 225 m.y.

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Zusammenfassung In den Südalpen der Lombardei befindet sich ein weitverbreiteter Vulkanismus, der hauptsächlich aus pyroklastischen Produkten und Lavaströmen besteht. Vulkanische Produkte sind mit anisisch-ladinischen beckenartigen Karbonat-Schichtfolgen oder mit ladinisch-karnischen kontinental-terrestrischen oder Übergangsablagerungen eingebettet. Die petrographischen und geochemischen Daten für diesen Vulkanismus weisen auf eine den konvergenten Kontinentalschelfen ähnliche kalkalkaline Affinität hin. In diesem Sektor der Alpen zeigen die geologischen Beobachtungen, daß die dominanten Verformungsereignisse der mittleren Trias allgemeine Dehnungsbewegungen waren und weisen nicht auf die Existenz einer Subduktionszone zu dieser Zeit hin. Der scheinbare Widerspruch zwischen dem tektonischen Milieu und dem im Anis bis Karn ausgeworfenen Magmatyp wird versuchsweise mit einer Teilaufschmelzung eines während der vorhergehenden herzynischen Orogenese tief veränderten und mit Krustenmaterial verunreinigten oberen Mantels während der Frühphase einer Grabenbildung erklärt. Diese Hypothese ist im Einklang mit den präliminaren Sr-Isotopenverhältnissen (0.705 und 0.709). K/Ar und Rb/Sr Altersmessungen an Biotiten datieren den Anfang der vulkanischen Tätigkeit um 225 Ma.

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Résumé Un volcanisme très répandu constitué surtout par des produits pyroclastiques et par des coulées de lave se trouve dans les Alpes Méridionales en Lombardie. Ces produits volcaniques sont intercalés dans la série carbonatique du bassin d'âge Anisien-Ladinien et dans les dépôts terrigènes continentaux ou transitionnels d'âge Ladinien-Carnien. Les données pétrographiques et géochimiques de ces produits volcaniques montrent une affinité calcoalcaline avec des caractères semblables à ceux des marges continentales convergentes. Dans le Trias moyen de cette partie des Alpes, les données géologiques indiquent que le motif dominant de la déformation est un mouvement d'extension très répandu, tandis qu'il n'y a aucune évidence de l'existence d'une zone de subduction durant cette période. Le contraste entre le style tectonique et le type de magma mis en place dans l'Anisien-Carnien, peut être expliqué par une fusion partielle du manteau supérieur pendant un stade précoce d'effondrement modifié intensément pendant la précédente orogenèse hercynienne et contaminé par des matériaux d'origine crustale. Cette hypothèse est en accord avec des données préliminaires des rapports isotopiques du Sr (0.705 et 0.709). Des âges K/Ar et Rb/Sr sur des biotites donnent 225 m.a. environ pour le début de l'activité volcanique.

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, . . . , , . , , - , . , , . , . (0,705 0,709). / / , 225 .

     

Genesis of copper mineralisation,Myall Creek prospect,South Australia

The Myall Creek copper prospect is in unmetamorphosed carbonaceous dolosiltstone and sandstone at the base of the late Proterozoic (Adelaidean) Tapley Hill Formation. It contains disseminated, fine-grained chalcopyrite, zincian tennanite, bornite, chalcocite, pyrite, sphalerite and galena, and irregular to straight chalcopyrite-rich veinlets. Some ore minerals rim and/or partially replace pyrite or clastic grains. There is no evidence of hydrothermal activity. The ³⁴S_CDT values of pyrite and the other sulfides fall in the wide range –3.6 to +44.2. Dolomite in both mineralised and unmineralised samples has ¹³C_PDB values concentrated around –3, and ¹⁸O_SMOW values around +25. It is concluded that the mineralising fluids were near-neutral brines which leached metals from the basement and early Adelaidean rocks. They entered the Tapley Hill sediments at moderately low temperatures via permeable strata and faults. The metals were precipitated by biogenic H₂S, and also fixed by reaction with iron sulfides and, possibly, organic matter. Continuing ascent of brines into the mineralised strata caused breakdown of detrital feldspars and Fe-Ti oxides, and some solution-remobilisation of early-formed sulfides.     

Outline of the Pan-African geology of adrar des Iforas (Republic of Mali)

The Iforas (60 000 km²) falls within the Pan-African mobile belt bordering the West-African craton in north-eastern Mali Republic. It is characterized by major N-S shear belts parallel to the edge of the craton which delimit longitudinal blocks some of which have undergone considerable horizontal displacements. The central core of the Iforas which consists largely of reactivated pre-Pan-African basement injected by Pan-African syn- and post-tectonic intermediate and acid plutonic rocks, has behaved as a relatively rigid blocks during the Pan-African dividing the orogenic belt into a western Iforas and an eastern Iforas.Western Iforas displays W to E zonation: an ophiolitic suture (Timetrine); trench volcano-sedimentary deposits cut by gabbros diorites and acid granitoids (Tilemsi); and a late orogenic composite »coastal range batholith intruding the pre-Pan-African basement of Central Iforas and its overlying volcano-sedimentary deposits which here display a littoral facies and a tillite.Central Iforas consists of two major units: a polycyclic pre-Pan-African basement metamorphosed under high amphibolite facies conditions of presumed Eburnean age and the Iforas granulite block bound to the W, N and E by shear zones.Eastern Iforas was totally separated during metamorphism and deformation from the Iforas granulite block. From West to East, three lithological assemblages have been recognised separed by shear belts: a Quartzite Group, a Gneissic Group and a Pelitic Group the latter representing the southern prolongation of the central Hoggar Pharusian province.Shear zones are an essential feature of Pan-African tectonism East of the West-African craton. The superimposed stress fields have been recognised producing: early N20° trending sinistral shear zones, a north-south dextral shear zone (Andjour-Tamaradant shear zone) and late conjugating sinistral NNW and dextral ENE wrench faults.Late Pan-African events reflect the uplift and unroofing of the Pan-African composite batholith, the intrusion of circular granite plutons often located close to shear zones and alternating episodes of distension and compression.Lastly the simple model proposed for the closing stages of the Pan-African in the Iforas is that of an active continental plate margin separated from the West African craton by an oceanic domain. Subsequent continental collision to the South with a promotory of the West African craton led to the formation of the Dahomeyan thrust front and modified the stress field. Closure of the oceanic domain of western Iforas is thought to have taken place by continued eastward subduction of the oceanic plate and sinistral movement along an inferred north westerly trending transform fault coinciding with the future Cretaceous Gao trough and an alignement of strong positive gravity anomalies. It was accompanied by the northerly migration of central and western Iforas along the conjugating dextral N-S Andjour-Tamaradant shear zone. Further shortening led to folding of the arcuate Timetrine-Ydouban-Gourma fold belt overlying the deformed margin of the West African craton.

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Zusammenfassung Das Iforas-Gebiet (60 000 km²) gehört zur pan-afrikanischen Bewegungszone, die in Mali an das westafrikanische Kraton grenzt. Diese Zone wird von N-S Scherbewegungen parallel zum Kraton durchzogen, wobei größere horizontale Versetzungsbeträge langgestreckte Blöcke herausgetrennt haben. Der zentrale Teil von Iforas besteht im wesentlichen aus reaktiviertem prae-panafrikanischem Basement, das in pan-afrikanischer Zeit von syn- und posttektonischen, intermediären und sauren Plutoniten intrudiert wurde. Dieses Gebiet wirkt als relativ starrer Block, der während der pan-afrikanischen Orogenese den Orogengürtel in einen westlichen und einen östlichen Ast teilt. Das westliche Iforas-Gebiet zeigt eine E-W Zonierung: eine Ophiolith-Sutur, einen vulkano-sedimentären Gürtel und einen Rand-Batholithen.Zentral-Iforas wird aus zwei Einheiten aufgebaut: ein mehrfach metamorphisiertes Basement und einen Granitblock.In den überregionalen Scherzonen lassen sich drei Stress-Felder erkennen: eine ältere 20° streichende sinistrale Scherzone, eine N-S dextrale Scherzone und jüngere NNW und dextrale ENE Bruchzonen.Spät-pan-afrikanische Ereignisse sind durch Heraushebung und Abtrag, Granitintrusionen und wechselnden Dehnungs- und Kompressionsbewegungen gekennzeichnet.

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Résumé L'Adrar des Iforas (60 000 km²) fait partie de la zone mobile pan-africaine en marge du craton ouest-africain au Nord-Est de la République du Mali. La région est caractérisée par d'importants accidents mylonitiques parallèles à la bordure du craton qui délimitent des compartiments longitudinaux dont certains ont subi des déplacements horizontaux considérables. La zone dorsale des Iforas qui consiste essentiellement en un socle pré-pan-africain réactivé et injecté au Pan-Africain par des roches plutoniques intermédiaires et acides, syn- et post-tectoniques, s'est comportée en compartiments relativement rigides au cours du Pan-Africain, divisant la chaîne en un rameau occidental et un rameau oriental.Le rameau occidental présente une zonation d'Ouest en Est: une suture ophiolitique (Timetrine); des dépôts volcano-sédimentaires de fosse recoupés par des gabbros et des diorites; et un vaste batholite composite tardi-orogénique qui recoupe le socle pré-pan-africain de la zone dorsale des Iforas et sa couverture de dépôts volcanosédimentaires ici à faciès littoral.La zone dorsale des Iforas comprend deux unités majeures: un socle prépan-africain polycyclique métamorphisé dans le faciès amphibolite, d'âge éburnéen présumé et le môle granulitique des Iforas, délimité à l'W, au N et à l'E par des accidents mylonitiques.Le rameau oriental était séparé du môle granulitique des Iforas lors du métamorphisme et de la déformation. D'W en E, on trouve trois unités séparées par des zones mylonitiques: un Groupe de Quartzites, un Groupe de Gneiss et un Groupe de Pélites. Ce dernier représente le prolongement vers le Sud de la province pharusienne du centre Hoggar.Les grands accidents de cisaillement sont un fait marquant du tectonisme pan-africain à l'Est du craton ouest-africain. Trois champs de contraintes superposées ont produit des accidents précoces sénestres de direction N20, un accident N-S dextre (Andjour-Tamaradant), et des failles cisaillantes tardives conjuguées d'orientation NNW sénestres et ENE dextres.Les événements pan-africains tardifs sont marqués par la surrection et l'érosion des batholites pan-africains, la mise en place de plutons granitiques souvent à proximité des grands accidents et par des alternances de distensions et de compressions.Enfin un modèle simple est proposé pour les stades ultimes du Pan-Africain dans l'Adrar des Iforas: une marge continentale active séparée du craton ouest-africain par un domaine océanique; suite à une collision au Sud avec un promontoire du craton ouestafricain qui aurait produit le front de chevauchement dahomeyen et modifié le champ de contraintes, la fermeture du domaine océanique de l'Ouest Iforas se serait produite par subduction à l'E de la plaque océanique et une translation sénestre le long d'une faille transformante orientée NW et coincidant avec le fossé crétacé de Gao et un alignement d'anomalies gravimétriques positives. Elle aurait été accompagnée par le déplacement vers le N de l'Iforas occidental et central le long de l'accident cisaillant dextre d'Andjour-Tamaradant. Cette fermeture aurait provoqué les plissements de la chaîne du Timetrine-Ydouban-Gourma qui repose sur la bordure déformée du craton ouestafricain.

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(60000 ²) - , . , , . , , -- , - . , - . - : , - . : . : , 20° ; , , -- -- . - , , .

     

Growth of cordierite in the Archean metasediments near Yellowknife,district of Mackenzie,Canada

The widespread occurrence of cordierite in the Archean metasediments near Yellowknife was attributed by earlier workers to the contact metamorphism associated with the granite. However, detailed field and textural studies on the cordierite-bearing rocks near Sparrow Lake indicate that the growth of cordierite is not restricted to the aureole around the Sparrow Lake granite. Fabric relations demonstrate that cordierite grew under regional metamorphic conditions existing before and after the intrusion of the granite. Emplacement of the Sparrow Lake pluton is considered to represent the culmination stage of regional tectonism that manifested itself as deformation, metamorphism and granite intrusion in the Sparrow Lake area.

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Zusammenfassung Die Verbreitung von Cordierit in den archaischen Metasedimenten bei Yellowknife führten frühere Autoren auf die mit dem Granit verbundene Kontaktmetamorphose zurück. Genaue Gelände- und Strukturuntersuchungen an den cordieritführenden Gesteinen aus dem Gebiet von Sparrow Lake zeigen jedoch, daß das Wachsen von Cordierit nicht auf die Aureole um den Sparrow Lake-Granit beschränkt ist. Gefüge-Beziehungen beweisen, daß Cordierit unter regionalen metamorphen Bedingungen gebildet wurde, die vor und nach der Intrusion des Granits herrschten. Die Bildung des Sparrow Lake-Plutons wird als Höhepunkt regionaler tektonischer Vorgänge angesehen, die im Sparrow Lake-Gebiet als Deformation, Metamorphose und Granitintrusion in Erscheinung traten.

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Résumé L'extension de la cordiérite dans les métasédiments archéens de la région de Yellowknife fut longtemps attribuée au métamorphisme de contact associé au granite. Cependant des études précises sur le terrain et l'examen de la texture des roches à cordiérite indiquent que la croissance de la cordiérite n'est pas restreinte à l'auréole du granite du lac Sparrow. Les relations vectorielles démontrent que la croissance de la cordiérite s'est effectuée dans des conditions métamorphiques régionales existant avant et après l'intrusion du granite. La mise en place du pluton du lac Sparrow réprésenterait donc l'étape culminante de la tectonique régionale qui dans la région du lac Sparrow s'est manifestée par la déformation, le métamorphisme et l'intrusion granitique.

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, . Yellowknife , Sparrow-Lake. , , . Sparrow-Lake , , , .

     

Seismic and sedimentologic features of Oxfordian-Kimmeridgian syn-rift sediments on the eastern margin of the Lusitanian Basin

Following deposition of widespread middle Oxfordian lacustrine carbonates and evaporites, the Lusitanian Basin was differentiated into a number of sub-basins. The Arruda sub-basin is a half graben basin situated some 30 km north of Lisbon. It accumulated over 2.5 km of Kimmeridgian siliciclastic sediments, and is bounded to the east by the Vila Franca de Xira fault zone. Carbonate deposition persisted over horsts along the fault zone from the Oxfordian to the early Kimmeridgian, and in places to the late Kimmeridgian, and shows a pronounced west-east facies zonation, with higher energy framestones and grainstones accumulating along the exposed western margins. Seismic data indicate a major gap between the horst blocks that acted as a conduit through which basement derived siliciclastics were fed westwards into the sub-basin to form a submarine fan system. The presence of large blocks of framestone carbonates encased in siliciclastics indicates that carbonate sedimentation occurred in abandoned parts of the fan system. The rapid changes of sediment thicknesses and facies types along the eastern margin of the Arruda sub-basin are indicative of contemporaneous strike-slip movements.

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Zusammenfassung Nach der weitverbreiteten Ablagerung mitteloxfordischer Seenkarbonate und Evaporite differenzierte sich das Lusitanische Becken in verschiedene Sub-Becken. Das Arruda Sub-Becken befindet sich ca. 30 km nördlich Lissabon und entspricht einem Halbgraben, in dem über 2.5 km mächtige Siliziklastika des Kimmeridgium zur Ablagerung kamen. Das Sub-Becken wird durch die Störungszone von Vila Franca de Xira nach Osten begrenzt. Auf Horststrukturen entlang der Störungszone wurden im Oxfordium und Unterkimmeridgium, z. T. auch bis ins Oberkimmeridgium Karbonate sedimentiert. Diese Karbonatschelfe weisen eine ausgeprägte Fazieszonierung von West nach Ost auf. Die westlichen Schelfränder sind durch höherenergetische Riffkalke (framestones) und Karbonatsande (grainstones) charakterisiert. Seismische Profile lassen eine große Lücke zwischen den Horstblöcken erkennen, durch welche Siliziklastika aus dem Hinterland ins Sub-Becken gelangten, wo sie einen submarinen Fächer aufbauten. Große Riffkalkblöcke innerhalb der Siliziklastika weisen auf Karbonatsedimentation in verlassenen Fächerbereichen hin. Die schnellen Mächtigkeits- und Fazieswechsel entlang des Ostrandes des Arruda Sub-Beckens sind durch synsedimentäre tektonische Bewegungen zu erklären, welche oftmals eine Dominanz der Lateralkomponente aufweisen.

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Resumo Depois da sedimentação dos calcários lacustres e depósitos evaporíticos da idade Oxfordiano médio, a Bacia Lusitánica diferenciou-se em várias sub-bacias. A sub-bacia de Arruda está situada ca. de 30 km ao norte de Lisboa e corresponde a uma estrutura «half-graben» em que mais do que 2.5 km de sedimentos foram acumulados. Para leste, a sub-bacia é limitada pela zona das falhas de Vila Franca de Xira. Entre o Oxfordiano e o Kimeridgiano, calcários desenvolveram-se em cima dos blocos elevados (horsts) ao longo da zona de falhas. Estes calcários de tipo plataforma exibem uma distincta zonação de facies de oeste a leste. As margens occidentals das plataformas pequenas são caracterisadas por sedimentos recifais e areníticos. Cortes sísmicos indicam uma abertura grande entre os blocos elevados, pelo quai sedimentos siliciclásticos passaram de hinterland à sub-bacia formando um fan submarino. Grandes blocos recifais situados dentro dos depósitos siliciclásticos são evidências para sedimentação carbonática em várias áreas abandonadas dentro do fan. Mudanças rápidas das espessuras e das fácies dos sedimentos ao longo da margem oriental da sub-bacia de Arruda podiam ser explicadas por uma tectónica sinsedimentária dominada por movimentos horizontais.

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/ , / . , , 30 , 2,5 . Vila Franca de Xira . , - , . . / framestones / / grainstones /. , , . «». , .

     

Hydrogen and oxygen isotope geochemistry of Ascension Island lavas and granites: variation with crystal fractionation and interaction with sea water

Lavas and pyroclastics on Ascension Island contain plutonic blocks that include fluid-inclusion-bearing peralkaline-granite. ¹⁸O/¹⁶O ratios, F and Cl have been analysed on whole rocks and/or minerals for lavas and granites, and D/H ratios and H₂O⁺ for comenditic obsidians and granites. Whole rock ¹⁸O/¹⁶O ratios of fresh alkali-basalt, hawaiite, trachyandesite, trachyte and comendite range from 6.0 to 6.9 with ¹⁸O tending to increase with increase in SiO₂. The ¹⁸O values of the granites are from 0.0 to 0.3 depleted in ¹⁸O relative to the comendites. Comenditic obsidians have D= –80±4 and H₂O⁺ 0.3 wt.% while amphiboles from the granites have D= –56±2 The O-isotope trend of the lavas is consistent with a crystal fractionation model. Fresh igneous rocks with ¹⁸O values greater than 7 involve processes in addition to crystal fractionation of a basaltic magma. The D/H ratios and Cl contents ( 3,000 ppm) of the H₂O-poor comenditic obsidians represent undegassed primary magmatic values. The H-isotope compositions and low H₂O and Cl (167 ppm) contents of the granites are consistent with the major degassing (loss of >90% of initial H₂O) of an H₂Osaturated magma derived from the interaction of sea (or possibly meteoric) water with the H₂O-undersaturated comenditic melt. It is proposed that, associated with caldera subsidence and stoping, water was sucked in around the residual magma before the system had time to be sealed up. The H₂O-undersaturated magma consumed this H₂O with possibly some minor partial dehydration and dewatering of the hydrated volcanic roof blocks, at a pressure of about 1.5 kb. The granites are the plutonic equivalents of rhyolitic pyroclastics and not directly of the comendites. Granites from oceanic islands may, in general, be a result of generating an H₂O-saturated acid melt by such direct or indirect crustal water-magma interaction processes.Contribution No. 603 Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques