Sulfur isotope ratios of Icelandic rocks

Sulfur isotope ratios have been determined in 27 selected volcanic rocks from Iceland together with their whole rock chemistry. The ³⁴S of analyzed basalts ranges from –2.0 to +0.4 with an average value of –0.8 Tholeiitic and alkaline rocks exhibit little difference in ³⁴S values but the intermediate and acid rocks analyzed have higher ³⁴S values up to +4.2 It is suggested that the overall variation in sulfur isotope composition of the basalts is caused by degassing. The small range of the ³⁴S values and its similarity to other oceanic and continental basalts, suggest that the depleted mantle is homogeneous in its sulfur isotope composition. The ³⁴S of the depleted mantle is estimated to be within the range for undegassed oceanic basalts, –0.5 to +1.0     

The chemical composition of sea water and pore water in the manganese nodule area of the Central Pacific

Analyses for the following elements were made on 118 samples of pore water and 23 samples of sea water from the radiolarian ooze area of the Central Pacific: Na, Ca, Br, Sr (major elements) and Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.The average concentration of most of the elements analyzed is higher in the pore water than in the sea water. The enrichment of elements in both the pore water and the bottom near sea water relative to the average composition of the sea water depends on the residence times of the elements in the sea water — the shorter the residence time the greater the enrichment.The enrichment of an element in these sea and pore waters is also dependant on the chemical species in which it occurs in the sea water. The enrichment seems to be greater for hydroxides, less for complex chloride ions and there is no enrichment for simple ions. The enrichment of the elements occuring as hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) or complex chlorides (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) results in precipitation from the sea water, which contributes to the growth of the manganese nodules as well as to the genesis of metalliferous sediments in this area. The greater enrichment in the pore water relative to the sea water accounts for the remobilization of these elements from the sediment as the main source of the material for the growth of the manganese nodules.

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Zusammenfassung 118 Porenwasser- und 23 Meerwasser-Proben aus dem Radiolarienschlammgebiet des Mittleren Pazifik wurden auf folgende Elemente analysiert: Na, Ca, Br, Sr (Hauptbestandteile) und Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.Die durchschnittliche Konzentration der meisten bestimmten Elemente ist im Porenwasser höher als im Meerwasser. Die Elementaranreicherung sowohl im Porenwie im bodennahen Meereswasser ist im Vergleich zur weltweiten Durchschnittszusammensetzung des Meerwassers abhÄngig von den Verweilzeiten der Elemente im Meer — je kürzer die Verweilzeit, desto grö\er die Anreicherung.Die Anreicherung eines Elements in diesen Meeres- und PorenwÄssern hÄngt auch von der chemischen Spezies ab, in der es im Meerwasser vorkommt. Die Anreicherung scheint grö\er zu sein für Hydroxide, geringer für komplexe Chlorid-Ionen, und es gibt keine Anreicherung für einfache Ionen. Die Anreicherung der Elemente, die als Hydroxide (Fe, Cu, Cr, Se, Eu) oder komplexe Chloride (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) vorkommen, führt zur AusfÄllung aus dem Meereswasser. Diese AusfÄllung trÄgt bei zum Wachstum der Manganknollen und zur Entstehung von metalliferous sediments in diesem Gebiet. Die grö\ere Anreicherung im Porenwasser im Vergleich zum Meereswasser spricht für die Mobilisierung dieser Elemente aus dem Sediment als der wichtigsten Materialquelle für das Wachstum der Manganknollen.

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Résumé Dans la région des boues á radiolaires de l'Océan Pacifique central 118 échantillons d'eau interstitielle et 23 échantillons d'eau de mer ont été prélevés et analysés. Les éléments suivants ont été déterminés: Na, Ca, Br, Sr (éléments principaux) et Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.La concentration moyenne de la majorité des éléments analysés est plus grande dans l'eau interstitielle que dans l'eau de mer. L'enrichissement des éléments dans l'eau interstitielle ainsi que dans l'eau de mer près du fond, comparé aux valeurs moyennes dans l'eau de mer, dépend du temps de séjour de l'élément dans l'eau de mer — le plus court est le temps du séjour, plus fort est l'enrichissement.L'enrichissement d'un élément dans ces échantillons d'eau interstitielle et d'eau de mer dépend également de la forme chimique sous laquelle il se trouve dans l'eau de mer. Il semble que l'enrichissement est plus fort pour les hydroxides, et moindre pour les ions chlorurés complexes. Il n'ya pas d'enrichissement en ions simples. L'enrichissement des éléments sous forme d'hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) ou de chlorures complexes (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) entraine la précipitation de ces éléments hors de l'eau de mer, ce qui contribut à la croissance des nodules de manganèse ainsi qu'à la genèse des sédiments métallifères dans cette région. L'enrichissement plus fort dans l'eau interstitielle par rapport à l'eau de mer rend compte de la remobilisation de ces éléments à partir du sédiment comme source principale de matière pour la croissance des nodules de manganèse.

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118 23 : Na, , Br, Sr ( ) Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, u, , Hg, U. , . , , — , . - , : , . — Fe, Cu, Cr, Sc, u -, — Mn, Ni, , Zn, Ag, Hg, Se - . , . 3 , , .

     

Mineralogical composition of the Nyiragongo rocks

The author reviews briefly the application of the AMS calculation of rock analyses developed byAlfred Rittmann to the lavas of the Nyiragongo volcano in North Kivu, Republic of Congo (Kinsasha). In that volcanic field illustrated in Fig. 1, two petrographic provinces can be distinguished: the Nyamuragira area with volcanics of the basanite group (moderate degree of undersaturation) and the Nyiragongo area with those of the leucitite-nephelinite-melilitite group (high degree of undersaturation).In contrast to the Al-rich titanian clinopyroxene of the leucitites and nephelinites, that of the typical nepheline melilitites is poor in Al and Ti with relatively small amount of the acmite component. The melilitites show a significant excess of the alkalies over aluminum. At least a part of this excess is contained in the glassy material found in the rocks. It is suggested that the genesis of the Nyiragongo magma, mainly melilititic in composition, is possibly connected with carbonatic fractions in the magma basin and enrichment of the alkalies by gaseous transfer in the form of carbonates.

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Zusammenfassung Verf. überblickt kurz die Anwendung der vonAlfred Rittmann ausgearbeiteten AMS-Berechnungsmethode von Gesteinsanalysen auf die Laven des Nyiragongo-Vulkans in Nord Kivu, Republik Congo (Kinsasha). In dem betr. vulkanischen Gebiet (Fig. 1) können zwei petrographische Provinzen unterschieden werden: das Nyamuragira-Gebiet mit Vulkaniten der Basanitgruppe (mäßig untersättigt) und das Nyiragongo-Gebiet mit Gesteinen der Leuzitit-Nephelinit-Melilitithgruppe (stark untersättigt).Im Gegensatz zu dem Al-reichen Titanklinopyroxen der Leuzitite und Nephelinite, ist derjenige der typischen Nephelin-Melilitithen arm an Al und Ti mit einem relativ niedrigen Gehalt an Akmitkomponente. Die Melilitithe zeigen einen bedeutenden Überschuß von Alkalien über Aluminium. Wenigstens ein Teil dieses Überschusses ist in dem glasigen Material enthalten, das in den Gesteinen vorkommt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Entstehung des hauptsächlich melilitithischen Nyiragongo-Magmas möglicherweise mit karbonatischen Anteilen der Magmaherde und mit Anreicherung von Alkalien durch Gastransport in Form von Karbonaten verknüpft ist.

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Résumé L'auteur étudie brièvement la méthode AMS deAlfred Rittmann pour la calculation d'analyses de roches, appliquée aux laves du Nyiragongo volcan en Kivu nord, République Congo (Kinsasha). Dans ce terrain volcanique (voir table 1) deux provinces pétrographiques peuvent etre distinguées: la région Nyamuragira avec des volcans du groupe basanite (peu sous-saturés) et la région Nyiragongo avec des volcans du groupe leucitite-nephelinite-melilitite (fort sous-saturés).Au contraire du clinopyroxène titanien, riche en Al, des leucitites et des nephelinites, celui des typiques nephelines-melilitites est pauvre en Al et Ti avec un degré peu considérable d'acmite. Les melilitites montrent un excès considérable d'alcalis sur aluminium. Au moins une partie de cet excès se trouve dans la matière vitreuse qui existe dans les roches. Il est indiqué que la genèse du Nyiragongo magma, qui est principalement melilitique, est peut-être reliée avec des fraction carbonatiques des centres magmatiques et avec l'enrichissement des alcalis par le transport de gaz.

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. . Nyiragongo . : 1. Nyamuragira ; 2. Nyiragongo , . , Nyiragongo, , , .

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday     

Structural correlations between Moldavian and Wallachian Eastern Carpathians

The aim of the researches on the Carpathian Flysch we have undertaken from 1955 to 1966 was to investigate the region in the Eastern Carpathian Bend which is dominated by the Ciuca-Zganu Massif and included between the Vrancea semi-inlier, the Covasna and Teliu valleys to the North, the Doftana valley to the West, and the Paleogene Flysch to the East and South-East. These studies helped to solve the two great problems concerning the structure in overthrust nappes of the Eastern Carpathians and the relationships between the Carpathian units in Moldavia and Muntenia (Wallachia).The results of the researches were checked up by wells, thus facilitating the tectonic knowledge in depth of the Eastern Carpathians.In the studied region, the Cretaceous geological formations are assigned to the west-internal, east-internal, and Audia units, while the Paleogene formations belong to the medio-marginal and external units.The west-internal unit, which westwards is overlapped by Crystalline schists and the Triassic-Jurassic deposits of the Central Unit (Piatra Mare Massif), is made up of three sub-units, namely the Zamura anticlinorium, the Ciuca-Zganu digitation, and the Bobu digitation.In the Zamura anticlinorium there occur Sinaia Beds (Valanginian-Hauterivian), Comarnic Beds (Barremian-Bedoulian), and the massive Aptian sandstone which lithofacially grades into a rusty-coloured marly-gritty Flysch. We separated in the Ciuca-Zganu digitation Aptychus-Beds (Tithonian-Berriasian), Sinaia Beds, Comarnic Beds, which in Moldavia are replaced by Bistra Beds (Barremian-Aptian), the massive Aptian sandstone and the marly-gritty rusty-coloured Flysch with Ciuca-Zganu Conglomerates synchronous with the Ceahlu Beds with conglomerates in Moldavia.The Bobu digitation includes Sinaia Beds, the massive transgressive Aptian sandstone, and the Bobu Flysch with Mogo Beds (Clansayesian-Lower Albian), the Babe Sandstone (Middle Albian) and the Ulita Beds (Middle-Upper Albian).The east-internal unit seated to the East of the west-internal nappe is made up of a grey curvicortical Flysch which continues from Moldavia (Palanca Beds), Sita-Ttaru Sandstone (Vraconian), Poina Florilor-Teliu Beds (Vraconian-Lower Turonian) and Inoceramus Beds (= Valea Mare Beds) of Turonian-Senonian age.From the tectonical point of view, we distinguished the west-internal nappe (Ceahlu) composed of the Zamura anticlinorium and the Ciusa and Bobu digitation which are overthrust on the east-internal Flysch unit. The overthrust line is the Lutu Rou line which is extending from Moldavia, and the sub-units are separated from one another by the Bratocea-Doftana line. The overthrust is warranted by the tectonic inliers, semiinliers and semi-outliers occurring in front of the west-internal unit.The east-internal unit is overthrust on the Audia unit, and the contact between these units is the Internal line which is outlining the Chiuru-Covasna semi-inlier. The Audia unit situated to the east of the curvicortical Flysch is forming a nappe which is overthrust on the medio-marginal unit (Tarcu). The overthrust-line is the Audia line, but the medio-marginal parautochthone is eastwards overthrust on the external unit of the Vrances semi-inlier (Moldavia) which contains hydrocarbon accumulations.The medio-marginal line between these two units is uninterruptedly continued from Moldavia.South-west of the Buzu valley, the relationships between the units are scarcely observable owing to the directional subsidence of the structures and their covering by the deposits of the Neogene molasse which are also concealing the structural relationship between the Eastern Carpathians and the Southern Carpathians.

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Zusammenfassung Das Ziel der von uns im karpatischen Flysch in den Jahren 1955–1966 unternommenen Forschungsarbeiten war die Erforschung der in der Biegung der Ostkarpaten gelegenen Gegend, die vom Ciucas-Zganu Gebirgsstock beherrscht und nordwärts vom Vrancea Halbfenster, den Covasna- und Teliu-Tälern, westwärts vom Doftana-Tal und ost- und südostwärts vom paläogenen Flysch begrenzt wird. Diese Forschungen haben zur Lösung der zwei wichtigen Fragen beigetragen, die sich auf die Überschiebungsdecken-Struktur der Ostkarpaten und die zwischen den karpatischen Einheiten der Moldau und Muntenia (Wallachei) bestehenden Verbindungen beziehen.Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten sind mittels Bohrungen kontrolliert worden, die somit zu einer besseren Kenntnis der Tiefentechnik der Ostkarpaten geführt haben.In der erforschten Gegend verteilen sich die geologischen Kreideformationen auf die westlich-innere, die östlich-innere und die Audia-Einheiten, während die paläogenen Formationen der mittel-randlichen und äußeren Einheit angehören.Die westlich-innere Einheit, die westwärts von den kristallinen Schiefern und dem Trias-Jura der Zentralen Einheit (Piatra Mare Gebirgsstock) überlagert wird, setzt sich aus drei Untereinheiten zusammen, nämlich das Zamura-Antiklinorium, die Ciuca-Zganu Verzweigung und die Bobu Verzweigung.Im Zamura-Antiklinorium treten Sinaia-Schichten (Valangian-Hauterive-Stufen), Comarnic-Schichten (Barrême-Bedoul-Stufen) und der massive Sandstein der Aptstufe auf, der lithofazielle in einen mergelig-sandsteinartigen rostfarbenen Flysch übergeht. In der Ciuca-Zganu Verzweigung haben wir Aptychus-Schichten (der Tithon-Berriasstufe), Sinaia-Schichten, Comarnic-Schichten abgetrennt, an deren Stelle in der Moldau die Bistra-Schichten (der Barrême-Aptstufe) treten, die massiven Apt-Sandsteine und den rostfarbenen sandstein-mergeligen Flysch mit Ciuca-Zganu-Konglomeraten, die mit den konglomeratischen Ceahlu-Schichten der Moldau synchron sind.Die Bobu Verzweigung umfaßt Sinaia-Schichten, den massiven transgressiven Apt-Sandstein und den Bobu-Flysch mit Mogo-Schichten (der Clansayesian-unteres Albien Stufen), den Babe-Sandstein (mittleres Albien) und die Ulita-Schichten (mittleres-höheres Albien).Die sich östlich der westlich-inneren Decke erstreckende östlich-innere Einheit besteht aus einem kurbikortikalen grauen Flysch, der sich aus der Moldau (Palanca-Schichten) fortsetzt, aus Sita-Ttaru-Sandsteinen (Vracon-Stufe) aus Poiana-Florilor-Teliu-Schichten (Vracon-tieferes Turon) und aus Inoceramenschichten (= Valea Mare-Schichten) der Turon-Senonstufen.Vom tektonischen Standpunkt aus haben wir die westlich-innere Decke (Ceahlu) unterschieden, die sich zusammensetzt aus dem Zamura-Antiklinorium und den Ciuca- und Bobu-Verzweigungen, die sich auf die östlich-innere Flyscheinheit überschieben. Die Überschiebungslinie ist die sich aus der Moldau fortsetzende Lutu-Rou-Linie, während die Untereinheiten durch die Bratocea-Doftana-Linie voneinander getrennt sind. Einen Beweis der Überschiebung bilden die sich an der Deckenstirn der westlich-inneren Einheit befindlichen Fenster, Halbfenster und Halbklippen.Die östlich-innere Einheit überschiebt sich auf die Audia-Einheit, während der Kontakt zwischen diesen Einheiten durch die interne Linie verwirklicht wird, welche den Umriß des Chiuru-Covasna-Halbfensters beschreibt. Die östlich vom kurbikortikalen Flysch liegende Audia-Einheit bildet eine auf die mittel-randliche Einheit (Tarcu) überschobene Decke. Die Überschiebungslinie wird von der Audia-Linie gebildet, der mittelrandliche Parautochthone überlagert jedoch ostwärts die äußere Einheit des Vrancea-Halbfensters (Moldau), welche Kohlenwasserstoff-Ansammlungen enthält.Die sich zwischen diesen zwei Einheiten erstreckende mittel-randliche Linie verlängert sich ununterbrochen aus der Moldau.Südwestlich des Buzu-Tales sind die zwischen den Einheiten bestehenden Beziehungen schwer zu erkennen wegen der direktionalen Senkung der Strukturen und ihrer Überdeckung mit neogenen Molasse-Ablagerungen, welche auch die strukturelle Verbindung zwischen den Ost- und Südkarpaten verdecken.

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Résumé Nos recherches entreprises dans le Flysch carpatique entre les années 1955 et 1966 ont eu pour but d'étudier la région de la courbure des Carpates Orientales, dominé par le massif Ciuca-Zganu et comprise entre la demi-fenêtre de Vrancea, les vallées de Covasna et de Teliu au N., la vallée de Doftana à l'Ouest et le flysch paléogène à l'E. et au S. E. Ces études ont contribué à la solution des deux grands problèmes qui concernent la structure en nappes de charriage des Carpates Orientales et la liaison des unités carpatiques de la Moldavie et de la Munténie (Valachie).Les résultats des recherches ont été vérifiés par des forages qui ont facilité la connaissance de la tectonique en profondeur des Carpates Orientales.Dans la région étudiée, les formations géologiques crétacées sont réparties en unités ouest-interne, est-interne et Audia, tandis que les formations paléogènes appartiennent aux unités médio-marginale et externe.L'unité ouest-interne, chevauchée à l'ouest par les schistes cristallins et par le triasjurassique de l'unité centrale (massif Piatra Mare), est composée par trois sous-unités, à savoir l'anticlinorium Zamura, la digitation Ciuca-Zganu et la digitation de Bobu.Dans l'anticlinorium Zamura apparaissent des couches de Sinaia (valanginien-hauterivien), des couches de Comarnic (Barrême-Bédoulien) et le grès massif aptien qui lithofacialement passe dans un flysch marno-gréseux, couleur de rouille. Dans la digitation de Ciuca-Zganu, nous avons séparé des couches à Aptychus (tithonien-berriassien) les-quelles en Moldavie sont remplacées par des couches de Bistra (Barrême-aptien), le grès massif aptien et le flysch marno-gréseux couleur de rouille, avec les conglomérats de Ciuca-Zganu, synchrones aux couches de Ceahlu à conglomérats de la Moldavie.La digitation de Bobu comprend des couches de Sinaia, le grès massif aptien transgressif, qui supporte le flysch de Bobu à couches de Mogos (Clansayesian-albien inférieur), le grès de Babe (albien moyen) et les couches d'Ultia (albien moyen-supérieur).L'unité est-interne située à l'est de la nappe ouest-interne est constituée par un flysch curbicortical grisâtre qui se continu par la Moldavie (couches de Palanca), par le grès de Sita-Ttaru (vraconien), par les couches de Poiana Florilor-Teliu (vraconien-turonien inférieur) et par des couches à Inocérames (= couches de Valea Mare) turoniennessénoniennes.Au point de vue tectonique, nous avons distingué la nappe ouest-interne (Ceahlu) formée par l'anticlinorium Zamura et les digitations de Ciuca et Bobu qui sont charriées sur l'unité du flysch est-interne. La ligne de charriage est la ligne Lutu Rou, prolongée de la Moldavie, tandis que les sous-unités sont séparées les unes des autres par la ligne Bratocea-Doftana. La preuve du charriage consiste dans les fenêtres, demi-fenêtres et les demiklippes tectoniques du front de l'unité ouest-interne.L'unité est-interne est charriée sur l'unité d'Audia et le contact entre ces unités est la ligne Interne qui décrit le contour de la demi-fenêtre de Chiuru-Covasna. L'unité Audia, située à l'est du flysch curbicortical forme une nappe charriée sur l'unité médiomarginale (Tarcu). La ligne de charriage est la ligne d'Audia, mais le parautochtone médio-marginal chevauche vers l'est l'unité externe de la demi-fenêtre Vrancea (Moldavie) qui contient des accumulations d'hydrocarbures.La ligne médio-marginale entre les deux unités se continue sans interruption hors de la Moldavie.Au sud-ouest de la vallée du Buzu, les rapports entre les unités ne peuvent être observés que difficilement à cause de l'affaissement directional des structures et de leur couverture par les dépôts de la molasse néogène qui masque aussi la liaison structurale entre les Carpates Orientales et les Carpates méridionales.

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1965 1966 . (). , . , - (1959 .) : - , - , - , . - (), , , - , - . , , -. , - .- , , - . - , . ( ) 30 . .- , , .- , , .

     

Garnet xenocrysts in the Mashhad granite,NE Iran

Garnet-bearing tonalite is present within 300 m of the contact with garnet-rich hornfels. It is suggested that the almandine xenocrysts in the tonalite are of accidental origin and represent residuals from the assimilation of garnet-rich hornfels by tonalite. Contaminated tonalite is enriched in Al₂O₃ and FeO and depleted in SiO₂ and biotite and amphibole from the garnet-bearing tonalite are richer in Fe and Al than from the centre of the pluton. The garnet xenocrysts are unzoned and derived from normally-zoned porphyroblasts in the hornfels. Ca and Mg have partitioned from the tonalite into garnet whereas Fe has partitioned from garnet to biotite and amphibole and Mn has partitioned from garnet to ilmenite.

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Zusammenfassung Granat-führende Tonalite liegen innerhalb von 300 m zum Kontakt zu Granat-reichen Hornfelsen. Es wird vermutet, daß der Almandin im Tonalit aus Assimilationsresten des Granat-reichen Hornfelses stammt. Der so beeinflußte Tonalit ist mit A1₂O₃ und FeO angereichert und SiO₂ entsprechend verdünnt. Die Biotite und Amphibole der Granatführenden Tonalite sind reicher an Fe und Al als die entsprechenden Minerale vom Zentrum des Plutons. Die Granat-Xenocrysten sind nicht zoniert und stammen von normal-zonierten Porphyroblasten des Hornfelses. Ca und Mg sind vom Tonalit in den Granat eingewandert, während Fe aus dem Granat austrat und in Biotit und Amphibol eingebaut wurde. Mn ist vom Granat in Ilmenit gewandert.

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Résumé Des tonalites grenatifères se rencontrent jusqu'à 300 m. du contact avec des cornéennes riches en grenat. On présume que l'almandin de la tonalite résulte de résidus d'assimilation de la cornéenne riche en grenat. La tonalite ainsi influencée est enrichie en Al 203, et de ce fait diluée en SiO 2. La biotite et l'amphibole de la tonalite grenatifère sont plus riches en Fe et Al que ces mÊmes minéraux dans la partie centrale du pluton. Les xénocrystes de grenat ne sont pas zonés et proviennent des porphyroblastes normalement zonés de la cornéenne. Du Ca et du Mg sont passés de la tonalite dans le grenat, tandis que du Fe sortait du grenat et passait dans la biotite et l'amphibole. Du Mn a migré du grenat dans l'ilménite.

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Der nördliche Harzrand — flache Abscherbahn oder wrench-fault-system?

Zusammenfassung Der nördliche Harzrand stellt eine tektonische Grenze dar zwischen dem varistischen Grundgebirge und dem triassischmesozoischen Deckgebirge des süd-niedersächsischen Berglandes. Der Charakter dieser Störungslinie wurde in der Vergangenheit vielfach diskutiert. Es läßt sich zeigen, daß der nördliche Harzrand keine mehr oder weniger flach nach Süden einfallende Schaufelfläche darstellt. Durch den Vergleich mit ähnlichen tektonischen Elementen, die in den Steinkohlenlagerstätten Nordrhein-Westfalens aufgeschlossen sind, ergibt sich vielmehr das Bild eines bereits varistisch angelegten und saxonisch reaktivierten wrench-fault-Systems.

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The northern margin of the Harz-Mountains is the tectonic border between the Variscan basement and the Triassic-Mesozoic sequence of southern Lower Saxony. The nature of this fault-zone has been controversial. It can be demonstrated by comparison with similar tectonic features exposed in the coal-mining areas of Northrhine-Westphaha that it is part of a wrench-fault-system rather than a shallow dipping décollement-structure. This fault system has been generated during the Variscan orogeny and has been reactivated by Saxonian movements.

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Résumé Le bord du nord du Harz se présente comme une limite tectonique entre le soubassement varisque et les couches de couverture mésozoïques-triasiques du pays vallonné de la Basse-Saxe du Sud. Le caractère de cette ligne de dislocation a fait l'objet de discussions multiples dans le passé. On peut montrer que la limite nord du Harz n'est pas un décollement à pendage sud plus ou moins faible. Au contraire, par comparaison avec des structures tectoniques analogues, exposées dans le district houiller de la Rhénanie du Nord-Westphalie, le modèle s'impose d'un système de failles de décrochement (wrench-faults), engendrées pendant l'orogenèse varisque et réactivées par les mouvements saxoniens.

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Les degats radiatifs dans le charbon uranifere du schaentzel

Résumé L'étude minéragraphique et autoradiographique du charbon du Schaentzel montre le caractère surimposé de la minéralisation d'uranium, son mode d'introduction et de fixation. On a observé une très faible activité du charbon dépourvu d'inclusions ou de fissures, ainsi qu'une relation entre l'augmentation locale de la réflectivité et la quantité d'uranium.

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Mineragraphic and autoradiographic study of the Schaentzel coal shows the superposed character of the uranium mineralization and its mode of introduction and fixation. One observes a very low activity of coal, devoid of inclusions or fractures, and a relationship between the local increase of reflectivity and quantity of uranium.

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Zusammenfassung Eine erzmikroskopische und Kernemulsionsplatte Untersuchung der Schaentzel Kohle zeigt den sekundären Charakter der Uranvererzung, die Art ihrer Zufuhr und Ablagerung. Es konnte eine sehr schwache Aktivität der Einschluß- bzw. spaltfreien Kohle, sowie eine Beziehung zwischen den örtlichen Ansteigen des Reflexionsvermögen und der Uranmenge beobachtet werden.

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Die tertiäre und quartäre Entwicklung im Bereich der Kufrah-Oasen (Zentrale Sahara) unter besonderer Berücksichtigung aktualistischer Vorgänge

Zusammenfassung Im Verlauf der Oberkreide und des Tertiärs bestand im Bereich der Kufrah-Oasen eine Einebnungstendenz, die mit der Bildung einer Peneplain ihre Vollendung fand. Die Umlagerungsprodukte, nur wenige Meter mächtige Sande und Feinkiese, wurden während einer warmfeuchten Klimaperiode lateritisiert und anschließend unter semiariden Bedingungen zur Eisenkruste I verhärtet. Auf den geringfügig höher gelegenen Iateritfreien Erosionsflächen kam es zur Ausbildung einer Silikatkruste. Ein Wechsel zu feuchterem Klima und eventuelle schwache epirogenetische Hebungen des Gebietes bewirkten eine teilweise Erosion der Silikat- und der Eisenkruste sowie der Sedimente der Nubischen Serie. Dabei entstanden teils brecciöse, teils fanglomeratartige Sedimente, die sowohl auf der Eisenkruste I als auch auf dem mesozoischen Untergrund abgelagert wurden. Erneute Klimaveränderungen führten jetzt zur Laterisierung und Verhärtung der vorliegenden maximal 10–12 m mächtigen Sedimente und zur Entstehung der Eisenkruste II.Eine Tiefenerosion setzte ein, die die bestehende Peneplain in Insel- und Tafelberge auflöste. Eine kurzzeitige Unterbrechung der Erosion im Altquartär begünstigte die Sedimentation von Kiesen und von Grobschutt auf einem ca. 50 m unterhalb der ehemaligen Peneplain gelegenen Niveau. Der Grobschutt wurde ebenfalls lateritisiert zur Eisenkruste III.Eine Analyse des fossilen aquatischen Systems zeigt ein stark verzweigtes Flußsystem, das das gesamte Gebiet der Kufrah-Oasen von SW nach NE entwässerte. Die Erosionsprodukte wurden zum größten Teil abtransportiert. Daher sind nur geringmächtige fluviatile Sedimente erhalten.Mit dem Ende des Pleistozän wurde die aquatische Erosionstätigkeit durch Wechsel von feuchtem zu trockenem Klima mit wenigen Ausnahmen beendet. Es kam zur Ablagerung feinklastischer limnischer Sedimente in lokalen Depressionen, denen äolische Sande zwischengeschaltet wurden. In dieser Übergangsphase bildeten sich Schwemmfächer am Fuße von Schichtstufen und Inselbergen, wobei zum Teil bereits existierende Sanddünen überlagert wurden. Es vollzog sich alternierend ein Wechsel von feuchtem zu trockenem Klima. Der Beginn einer ariden Klimaentwicklung kann in die Zeit um 6000 B. P. gesetzt werden.Die meteorologischen Daten der Station Kufrah seit 1933 zeigen nur noch eine äolische Aktivität als Wechselwirkung von Erosion und Sedimentation an. Reliktflächen sind die Hammada- und Serirflächen; überwiegend Sedimentation findet in der Ausbildung von Dünen und Sandtennen statt. Die Sandtennen sind in multimodale ebene und bimodale undulierende Tennen zu unterteilen. Die Bimodalität ist eine Funktion des selektiven Abtransportes mittlerer Korngrößen und deren Anreicherung als Sanddünen oder Sandanwehungen. Die undulierenden Sandtennen sind daher eine Weiterentwicklung ebener Sandtennen. Dünen existieren in Form von Seif- und Barchandünen oder als eine Kombination aus beiden.Die aktualistischen Vorgänge des vollariden Gebietes der Kufrah-Oasen zeigen eine Tendenz zum erneuten Reliefausgleich durch Deflation und Korrasion exponierter Areale und Sedimentation in Depressionen.

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During the Upper Cretaceous and Tertiary time a tendency of relief deplaning existed in the Kufrah-Oasis area which was completed by the development of a peneplain. The eroded material, sands and gravels of a thickness of only a few meters became lateritic during a period of warm and moist and was hardened to ironcrust I during a semiarid climat. On the slightly higher erosional planes without laterite a silicacrust was developed. A change to a more humid climat and possibly slight epirogenic lifting of the territory brought about an in part erosion of the silicacrust, the ironcrust I and the mesozoic rocks. Thereby breccious and fanglomeratic sediments were deposited and after laterization and hardening the ironcrust LI was formed. An indeep erosion began and disolved the existing peneplain into mesas and inselbergs. A short interruption in the erosional activity during Early Quarternary favoured the sedimentation of coarse grained material which was laterized to ironcrust III. An analysis of the fossil aquatic system shows an extensively branched river system which drained the whole territory of the Kufrah area from SW to NE. The eroded material was flushed away to a great extent, so that only some very thin beds of fluvial sediments still exist. At the close of the Pleistocene the aquatic erosional activity ended by a change from humid to arid climate. Only fine clastic limnic sediments were deposited in some local depressions often alternating with aeolian sands. In this transition period alluvial fans developed on the foot of mesas, in some locations sedimentated on top of already existing-sanddunes. The begin of an arid desert climat can be put at approximately 6 000 years before present.The data of the Kufrah meteorological station since 1933 show the possibility of only aeolic activity in form of mutual erosion and sedimentation. The relic planes are the hammada and serir planes. Sedimentation is responsible for the creation of dunes and sandflats. The sandflats can be differenciated into multimodal even flats and bimodal gently undulating flats. The bimodality is a function of the selective removal of sand grains with distinctive diameters and their accumulation as dunes or sand drifts. The undulating sandflats therefore are a further development of the even sandflats. Dunes exist in form of seifdunes or barchan dunes or as combinations of both types.The actualistic events in the fully arid area of the Kufrah-Oasis again show a tendency towards levelling out of the relief by deflation and corrasion of exposed areas and sedimentation in depressions.

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Résumé Au cours du Crétacé supérieur et du Tertiaire, dans la région des Oasis de Koufra eut lieu un aplanissement dont la phase finale a abouti à une pénéplaine. Les produits du remaniement, des sables et des graviers de faible puissance, ont été látéritisés pendant une période chaude et humide indurés sous un climat semi-aride en croute ferrugineuse I. Sur les surfaces d'érosion plus élevées sans latérite se développait une croûte siliceuse. Le changement vers un climat plus humide et de faibles soulèvements tectoniques provoquèrent une érosion partielle des croûtes ferrugineuses et siliceuses et des sédiments de la série nubienne. Par ce remaniement se formaient des brèches et des fanglomérats qui se sont sédimentées aussi bien sur la croûte ferrugineuse I que sur le substratum méozoique. Un nouveau changement de climat provoqua la latéritisation et le durcissement des sédiment bréchiques et fanglomératiques la formation de la croûte ferrugineuse II.A la limite Tertiaire/Quaternaire commenca une érosion intense qui façonna la pénéplaine existente en inselbergs et tafelbergs. Une interruption brève de l'érosion au Quaternaire inférieur favorisa la sédimentation de graviers et blocs à un niveau d'à peu près 50 m inférieur à l'ancienne pénéplaine. Les graviers et les blocs ont été latéritisés ensemble pour former la croûte ferrugineuse III.Une anlyse du système hydrographique du Pleistocéne montre que toute la région des oasis de Koufra était drainée vers le Nord, période durant laquelle aucune sédimentation n'a eu lieu. A la fin du Pleitocène le climat changea une nouvelle fois pour devenir plus sec et l'érosion fluviatile se termina. Dans la phase de transition se déposèrent, au pied des corniches et des inselbergs, des éventails alluviaux en alternance avec le sable éolien. Le changement à un climat plus aride peut être daté à peu près 6000 B. P.Les données météorologiques de la station de Koufra, depuis 1933, ne permettent qu'une activité éolienne soit comme sédimentation soit comme érosion. Les surfaces »Hammada« et »Serir« sont des surfaces d'érosion résiduelles. La sédimentation se manifeste sous la forme de dunes et de plaines de sable. Les dunes existent sous forme de barchanes et de seifs; les plaines de sable sont à subdiviser du point de vue de la granulométrie en aires multimodales et en aires ondulées bimodales. La bimodalité est und fonction du transport sélectif des grains moyens.Le processus exogène récent dans la région des oasis de Koufra montre la tendance à un nouvel aplainissement effectué par une déflation et corrasion des terrains en relief et une sédimentation dans les dépressions.

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, . — — , , 1. , . , , . , , 1, . 10–12 . , , 50 . 3. , -. . . , , . . , . . 6000 . e 1933 . . ; ( ): . , . — . , . .

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Gekürzte Dissertation D 77.     

Sedimenttransport im Mündungsgebiet des Alpenrheins

Zusammenfassung In regelmäßigen Abständen wurden dem Alpenrhein am Pegel Lustenau, wenige Kilometer vor seiner Einmündung in den Bodensee, etwa 500 Wasser- und Schwebstoffproben bei verschiedenen Pegelständen entnommen.Die Leitfähigkeit und Härte der Wasserproben nimmt mit steigendem Durchfluß (100–1000 m³/sec) entsprechend der Verdünnung ab, der pH-Wert (8,0 bis 8,8) steigt schwach an. Die Redoxpotientale sind stets positiv.Mit ansteigendem Wasserdurchfluß nimmt die Schwebstoffkonzentration stark zu (50–5000 mg/l).Zur Zeit des Frühsommer-Hochwassers sind bei gleicher Wasserführung die Schwebstoffgehalte bei ansteigendem Hochwasser höher als bei absteigendem Hochwasser. Als Ursache wird die Ausräumung des im Flußbett während des Winters und Frühjahrs bei Niedrigwasser akkumulierten Lockermaterials angesehen.Setzt man die Schwebstoffgehalte in Beziehung zur Fließgeschwindigkeit (1–3 m³/sec), so ergibt sich für den Meßpunkt Lustenau eine Zunahme des Schwebguts (C_s in mg/l) mit der sechsten Potenz der Fließgeschwindigkeit (V): C_s (Alpenrhein Lustenau)=5·V⁶ In einer allgemeinen Beziehung C_s=x·Vy, die für verschiedene Flüsse nach Literaturdaten abgeleitet wurde, scheint der Exponent y ein Maß für die Strömungserosion (abhängig von Form und Neigung des Flußbettes), der Faktor x für die äußeren Einflüsse wie Klima, Vegetation, Stabilität der Flußgeometrie darzustellen. Eine ähnliche Abhängigkeit besteht zwischen der Schwebstoff- und Wasserführung.Die Korngrößenverteilung und Karbonatgehalte sind von den Durchfluß-mengen bzw. Fließgeschwindigkeiten nahezu unabhängig, stehen jedoch in deutlicher Beziehung zu bestimmten Liefergebieten. Eine Häufigkeitsstatistik der mittleren Korngrößen von Flußsanden (Hahn, 1967) und Schwebstoffen (diese Arbeit) zeigt ein auffallendes Minimum bei etwa 0,04 mm. Dieser Wert kann zur Abgrenzung der Schwebstoff- und Flußbettfracht am Meßpunkt Lustenau benutzt werden. Werte für die Sortierung, Schiefe und Kurtosis erweitern die grundlegenden Untersuchungen vonFolk &Ward (1957) nach feineren Korngrößen hin.Im Mittel setzen sich die Schwebstoffe aus 10% Ton, 70% Silt und 20% Sand zusammen. Der Karbonatgehalt beträgt durchschnittlich 37% (26% Calcit, 11% Dolomit). Die Tonfraktion besteht überwiegend aus Illit und Chlorit.

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500 samples of water and suspended load were taken at different water levels from the Alpenrhein at Lustenau, a few kilometers' distance from its Lake Constance-delta.Conductibility and hardness of the water decrease with increasing water discharge (100–1000 m³/sec) corresponding to the dilution, the pH-values (8.0 to 8.8) weakly increase. The redox-potentials are always positive. With increasing water discharge, the suspended load concentration increases strongly (50 to 5000 mg/l).At the same water levels, the suspended load concentration during early-summer high-water is greater during rising than during falling water level. This may be caused by the loose material (accumulated during winter and spring low waters) being washed out of the river channel.On a double logarithmic scale the relation between flow velocity (V=1–3 m³/sec) and suspended load concentration (C_s in mg/l) can be expressed by a straight line. Its equation is C_s (Alpenrhein at Lustenau)=5· V⁶ In a general equation C_s=x· Vy, for various rivers (data taken from literature), the exponent y seems to be a measure of the erosional forces (depending on cross-section and slope of the river channel); the factor x seems to express outer influences as climate, vegetation, rock erodibility, stability of the channel geometry. A similar relationship exists between the suspended load concentration and the water discharge.Grain-size distribution and carbonate content are almost independent of water discharge and flow velocity respectively. They are, however, clearly related to distinct supply areas. A pronounced frequency minimum exists at about 0.04 mm between the mean sizes of river sands (Hahn, 1967) and that of suspended load (this paper). This value may be used to distinguish suspended load from bedload at Lustenau sampling station. The values for sorting, skewness and kurtosis amplify the results ofFolk &Ward (1957) concerning finer grain sizes.On an average, the suspended load consists of 10% clay (<0.002 mm), 70% silt (0.002–0.063 mm) and 20% sand (>0.063 mm). The mean carbonate content is 37% (26% calcite, 11% dolomite). The clay minerals are mainly illite and chlorite.

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Résumé A des intervalles de temps réguliers, à peu près 500 échantillons d'eau et de matière en suspension ont été prélevés de l'Alpenrhein, à la station de jaugeage de Lustenau, située à quelques kilomètres en amont de son embouchure dans le Lac de Constance.La conductivité et le degré hydrométrique dans les échantillons d'eau décroissent en fonction d'une dilution relative, due à une augmentation du débit (100 à l000m³/sec). Il y a une légère croissance de la valeur du pH (8.0 à 8.8) lorsque le débit augmente. Les potentiels redox sont toujours positifs.La concentration de la matière en suspension augmente rapidement 50 à 5000 mg/l) en fonction de l'augmentation du débit.En temps de crues, au début de l'été, la concentration de la matière en suspension est plus élevée pendant la montée des crues qu'à la descente—le débit étant du même ordre. Ce phénomène est expliqué par un processus de balayage de la matière non consolidée, accumulée au fond du lit de la rivière pendant les périodes d'étiage au cours de l'hiver et au printemps.En établissant une relation entre la concentration de la matière en suspension et la vitesse d'écoulement (1 à 3 m³/sec), on trouve pour la station de jaugeage de Lustenau une augmentation de teneur de la matière en suspension (C_s en mg/l) avec la puissance 6 de la vitesse d'écoulement (V): C_s (Alpenrhein, Lustenau)=5 · V⁶ d'où l'équation générale C_s=x · Vy, qui ressort aussi des études de diverses rivières citées dans la littérature. L'exponent y semble donc pouvoir servir comme règle pour la détermination de l'érosion d'écoulement (qui dépend de la géométrie et de la pente du lit du fleuve), le facteur x reflétant des influences externes comme le climat, la végétation et la stabilité de la géométrie du fleuve. Une relation analogue existe entre la concentration en matière en suspension et le débit.Il n'y a pratiquement pas de relation directe entre la distribution granulométrique, ou les teneurs en carbonates d'une part, et le volume du débit ou la vitesse de l'écoulement d'autre part; or il apparaît une relation intime avec certaines régions d'alimentation. On note un minimum marqué autour de 0.04 mm dans la distribution statistique des grains à diamètre moyen dans les sables des fleuves (Hahn, 1967) et de la matière en suspension (cette étude). A l'aide de cette valeur il est possible de différencier, à la station de jaugeage de Lustenau, la matière transportée au fond du lit de l'Alpenrhein et celle transportée en suspension. Des valeurs pour le classement, l'assymétrie et «l'augulosité» (kurtosis) complètent les recherches de base deFolk &Ward (1957), en ce qui concerne la distribution granulométrique dans la classe des grains les plus fins.Comme constitution moyenne on trouve dans la matière en suspension 10% d'argile, 70% de silt et 20% de sable. La teneur moyenne en carbonates est de 37% (26% de calcite, 10% de dolomie). Dans la fraction des argiles on trouve essentiellement de l'illite et de la chlorite.

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. 500 . (100–1000 ³/); - (8,0–8,8) ; - . . 6. .

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Dem Österreichischen Rheinbauleiter, Herrn Hofrat Dipl.-Ing.Ferdinand Waibel, Bregenz, in Dankbarkeit gewidmet.

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Herrn Dr.Quakernaat sei herzlich für seine freundliche Mithilfe gedankt.     

Provenance and diagenesis of organic matter in Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin

The organic matter in the Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin is assigned to the terrestrial-marine/terrestrial range of organic facies. Within this range, the stratigraphic section yields different organic facies types in response to different accumulation and preservation controlling processes. During the Late Companian-Maastrichtian, organic material from the shelf and slope was re-deposited in the deeper oxic parts of the basin. Rapid transport and sedimentation resulted in a higher degree of preservation of lipid-rich, terrestrial components (sporinite, cutinite, resinite) in comparison to the autochthonous sediments. The increase in organic carbon with increasing silt/clay content together with low carbon concentrations in the allochthonous sediments suggest that the accumulation of organic matter in the source areas was controlled by terrigenous influx and that the accumulation conditions were not favorable.In the Eocene (fore-arc basin), the higher content of marine organic matter can be explained by progressive shallowing of the environment and by reduced oxygen content in the bottom waters (reduced bioturbation).In the Miocene and Pliocene (back-arc basin), the organic fraction of the sediments from the basin margin is purely terrestrial and consists mostly of inertinite and reworked terrigenous liptinite indicating oxidative conditions. The dominance of inertodetrinite in the Miocene and of semifusinite in the Pliocene point to a change in the source area or to a higher energy transport or deposition conditions for the Miocene marginal sediments. In the basin interior, the higher content of marine organic matter is due to an oxygen deficiency or anoxic conditions in the bottom waters. Mineral associations indicate complete sulfate reduction and consequent methanogenesis. This is also implied in the hydrocarbon distributions. Periodic oxic conditions lead to a decrease in the marine liptinitic component. In the basin interior, however, the terrigenous fraction is still dominant, implying a continuous influx from the basin margins.The Late Cretaceous to Pliocene sediments are thermally immature (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

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Zusammenfassung Die organische Substanz in den Sedimenten der Oberkreide und des Tertiärs der südlichen Schwarzmeerregion ist dem terrestrischen bis marin-terrestrischen Bereich organischer Fazies zuzuordnen. Innerhalb dieses Bereiches weisen die stratigraphischen Abschnitte unterschiedliche organische Faziestypen auf, die auf unterschiedliche, die Akkumulation und den Erhaltungsgrad der organischen Substanz kontrollierende Prozesse zurückzuführen sind.Während des Obercampan-Maastrichtiums und des Paläozäns (fore-arc Becken) wurde organisches Material des Schelf/-hanges in den tieferen oxischen Beckenbereichen resedimentiert. Die rasche Zufuhr und Ablagerung führte zu einem gegenüber den autochthonen Sedimenten höheren Erhaltungsgrad an lipidreichen, terrestrischen Komponenten (Sporinit, Cutinit, Resinit). Die Zunahme an organischem Kohlenstoff mit steigendem Silt-/Tonanteil bei insgesamt niedrigen Kohlenstoffkonzentrationen in den Resedimenten läßt vermuten, daß die Akkumulation organischer Substanz in den Liefergebieten durch terrigene Zufuhr bestimmt wurde und die Akkumulationsbedingungen ungünstig waren.Für das Eozän ist ein erhöhter Eintrag an marinem organischem Material zu verzeichnen, der mit der zunehmenden Verflachung des Ablagerungsraumes (fore-arc Becken) und einer Reduzierung im Sauerstoffgehalt des Bodenwassers (abnehmende Bioturbation) erklärt wird.Für das Miozän und Pliozän (back-arc Becken) ist die organische Fraktion der Ablagerungen des Beckenrandes rein terrestrisch und besteht zum größten Teil aus Inertinit und wieder aufgearbeitetem terrigenem Liptinit, die oxidative Verhältnisse anzeigen. Die Dominanz von Inertodetrinit im Miozän und Semifusinit im Pliozän indiziert eine Änderung im Liefergebiet oder ein höheres Energieniveau beim Transport bzw. im Ablagerungsraum der miozänen Randsedimente. Im Beckeninneren ist ein erhöhter Anteil an mariner organischer Substanz festzustellen, der auf Sauerstoffverarmung oder anoxische Verhältnisse im Bodenwasser zurückgeführt wird. Die Mineralassoziationen in den Sedimenten weisen auf vollständige Sulfatreduktion und nachfolgende Methanogenese hin, die sich auch mit den Kohlenwasserstoffverteilungen nachvollziehen läßt. Periodisch oxische Bedingungen führen zu einer Reduzierung der marin-liptinitischen Komponente. Im Beckeninneren dominiert jedoch auch die terrigene Fraktion (Huminit/Vitrinit, Inertinit), was auf kontinuierliche Zufuhr vom Beckenrand schließen läßt.Die Sedimente der Oberkreide bis Pliozän sind thermisch unreif (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

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Résumé La matière organique contenue dans les sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire de la partie sud de la Mer Noire est à rapporter au domaine de facies organique terrestre à marin-terrestre. La série stratigraphique présente, dans les limites de ce domaine, divers types de facies organiques qui traduisent les divers processus qui régissent l'accumulation et la préservation.Au cours du Campanian supérieur-Maastrichtien, des matériaux organiques provenant du shelf et du talus continental ont été redéposés dans les parties oxygénées plus profondes du bassin. La rapidité du transport et de la sédimentation a entraîné la préservation de composants terrestres riches en lipides (sporonite, cutinite, résinite), dans une mesure plus élevée que dans les sédiments autochtones. L'augmentation de la teneur en carbone organique corrélative à celle de la fraction fine (boue et silt), de même que la faible concentration en carbone des sédiments allochtones indique que, dans la région-source, l'accumulation de matières organiques était régie par un afflux terrigène et que les conditions d'accumulation n'étaient pas favorables.A l'Eocène (bassin d'avant-arc) le contenu en matière organique marine est plus élevé, ce qui s'explique par la diminution progressive de la profondeur et par la réduction de la teneur en oxygène des eaux du fond (bioturbation réduite).Au Miocène et au Pliocène (bassin d'arrière-arc), la fraction organique des sédiments de la bordure du bassin est purement terrestre et consiste principalement en inertinite et en liptinite terrigène remaniée, ce qui indique des conditions oxydantes. La prédominance d'inertodétrinite au Miocène et de semifusinite au Pliocène indique soit une source différente, soit un transport ou un dépôt dans les conditions de plus haute énergie des sédiments miocènes marginaux. Vers l'intérieur du bassin, le contenu plus élevé en matière organique marine est dû à une déficience en oxygène ou à des conditions anoxiques dans les eaux de fond. Les associations minérales indiquent une réduction complète des sulfates et en conséquence une méthanogenèse, ce qui ressort également de la distribution des hydrocarbures. Des conditions oxydantes périodiques provoquent une diminution du composant liptinitique marin. Dans l'intérieur du bassin, toutefois, la fraction terrigène reste dominante, ce qui implique un afflux continu depuis les marges du bassin.Les sédiments d'âge crétacé supérieur à pliocène sont thermiquement immatures (Rm<0,5%; Tmax<435 °C).

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, , - . , , . - , . , ( , , ), . , , . , (force-arc Basin) ( ). (back-arc Basin) , . , , . , , . , . . ( , ), . : (Rm<0,5 %; T_max<435° ).

     

The Candelaria silver deposit,Nevada — preliminary sulphur,oxygen and hydrogen isotope geochemistry

The pre-Cenozoic geology at Candelaria, Nevada comprises four main lithologic units: the basement consists of Ordovician cherts of the Palmetto complex; this is overlain unconformably by Permo-Triassic marine clastic sediments (Diablo and Candelaria Formations); these are structurally overlain by a serpentinitehosted tectonic mélange (Pickhandle/Golconda allochthon); all these units are cut by three Mesozoic felsic dike systems. Bulk-mineable silver-base metal ores occur as stratabound sheets of vein stockwork/disseminated sulphide mineralisation within structurally favourable zones along the base of the Pickhandle allochthon (i.e. Pickhandle thrust and overlying ultramafics/mafics) and within the fissile, calcareous and phosphatic black shales at the base of the Candelaria Formation (lower Candelaria shear). The most prominent felsic dike system — a suite of Early Jurassic granodiorite porphyries — exhibits close spatial, alteration and geochemical associations with the silver mineralisation. Disseminated pyrites from the bulk-mineable ores exhibit a ³⁴S range from — 0.3 to + 12.1 (mean ³⁴S = +6.4 ± 3.5, 1, n = 17) and two sphalerites have ³⁴S of + 5.9 and + 8.7 These data support a felsic magmatic source for sulphur in the ores, consistent with their proximal position in relation to the porphyries. However, a minor contribution of sulphur from diagenetic pyrite in the host Candelaria sediments (mean ³⁴S = — 14.0) cannot be ruled out. Sulphur in late, localised barite veins ( ³⁴S = + 17.3 and + 17.7) probably originated from a sedimentary/seawater source, in the form of bedded barite within the Palmetto basement ( ³⁴S = + 18.9). Quartz veins from the ores have mean ¹⁸O = + 15.9 ± 0.8 (1, n = 10), which is consistent, over the best estimate temperature range of the mineralisation (360°–460°C), with deposition from ¹⁸O-enriched magmatic-hydrothermal fluids (calculated ¹⁸O fluid = + 9.4 to + 13.9). Such enrichment probably occurred through isotopic exchange with the basement cherts during fluid ascent from a source pluton. Whole rock data for a propylitised porphyry ( ¹⁸O = + 14.2, D = — 65) support a magmatic fluid source. However, D results for fluid inclusions from several vein samples (mean = — 108 ± 14, 1, n = 6) and for other dike and sediment whole rocks (mean = — 110 ± 13, 1, n = 5) reveal the influence of meteoric waters. The timing of meteoric fluid incursion is unresolved, but possibilities include late-mineralisation groundwater flooding during cooling of the Early Jurassic progenitor porphyry system and/or meteoric fluid circulation driven by Late Cretaceous plutonism.     

Intrusion of igneous rocks — Physical aspects

Igneous rocks occur in two predominant modes. The plutonic mode is characterized by intrusive emplacement under compressional tectonic stress regimes. The volcanic mode is dominated by the eruption of large volumes of magma through fault controlled dyke structures in extensional tectonic stress regimes.Those typical intrusive phenomena are discussed in the light of the physical parameters like the dynamic-thermal regime of the lithosphere, the nature and source of buoyant forces as well as mechanical aspects of subsolidus flow of rocks.Twodimensional numerical models on the basis of typical parameter specifications and by means of a coupled dynamic-thermal physical approximation are presented. The simulation of buoyantly-driven diapiric intrusions has been adopted to derive parameters which are critically controlling the transport and emplacement of intrusion under surroundings of variable viscosity. Both sill-type and batholith-type structures are presented and discussed with respect to their predominant dependence on mechanical and physical conditions.

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Zusammenfassung Magmatische Gesteine treten in zwei vorherrschenden Erscheinungsformen auf. Die Plutonite sind charakterisiert durch eine intrusive Platznahme unter kompressiven tektonischen Spannungsbedingungen. Die Vulkanite werden beherrscht von gro\en Volumina eruptierten Magmas, das vorzugsweise durch weiträumige Bruchsysteme unter Zugspannungsbedingungen aufsteigt.Derartige magmatische Phänomene werden aus der Sicht physikalischer Parameter wie dynamisch-thermische Bedingungen der Lithosphäre, der Natur und des Ursprungs von Auftriebskräften sowie der Mechanik von Gesteinsformationen diskutiert.Es werden zweidimensionale numerische Modellrechnungen auf der Grundlage typischer Parameterbereiche vorgestellt. Die Rechnungen basieren auf einer dynamisch-thermischen Approximation von Flie\vorgängen. Sie werden eingesetzt zur Untersuchung von diapirartigen Intrusionsvorgängen, die durch Dichteinversionen angetrieben sind. Hierbei sollen die Parameter bestimmt werden, die Aufstieg und Platznahme der Intrusionen bestimmen. Die Umgebung ist charakterisiert durch eine vorgebbare variable Viskosität. Sowohl linsenförmige Sill-Strukturen als auch typische Batholith-Strukturen werden mathematisch simuliert. Ihr Zusammenhang mit den strukturbestimmenden Parametern wird aufgezeigt.

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Résumé Les roches magmatiques se répartissent en deux catégories principales: la catégorie plutonique est caractérisée par une mise en place dans des régimes de contraintes tectoniques compressives; la catégorie volcanique est dominée par l'éruption de volumes importants de magma à travers des systèmes de cassures dans des régimes de contraintes tectoniques d'extension.Ces phénomènes intrusifs sont discutés à la lumière de paramètres physiques tels que: le régime thermique et dynamique de la lithosphère, la nature et l'origine des forces ascensionnelles, ainsi que les aspects mécaniques du fluage sub-solidus des roches.Les auteurs présentent des modèles numériques bidimensionnels basés sur des domaines paramétriques typiques, au moyen d'une approximation dynamo-thermique de phénomène d'écoulement. La simulation d'intrusions diapiriques permet de déduire les paramètres qui déterminent le transport et la mise en place d'une intrusion dans diverses conditions de viscosité de l'encaissant. Les structures de type sill et de type batholite sont discutées en relation avec les conditions mécaniques et physiques dont elles dépendent.

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Structure of the Rajnagar marble band and its bearing on the early Precambrian stratigraphy of central Rajasthan,Western India

The marble band of supposedly Raialo (Precambrian) age around Rajnagar in the Udaipur district of Rajasthan represents a large isoclinal fold with the two limbs coalesced and with the terminations marking the sharp hinges. The arcuate map pattern is due to coaxial refolding of the axial surface of the isoclinal fold, on which open, NNE-trending upright folds have been overprinted. The isoclinal folds of small scale are reclined or inclined in style and plunge gently westward where not involved in the upright folding. The axes of the isoclinal folds have been scattered by superposed folding, so that some of the isoclinal folds now plunge even to the south. The plunge of the upright folds is gentler and steeper in the limb zones of reclined and inclined isoclinal folds respectively. Subvertical upright folds occur only in the hinges of the westerly trending reclined folds. Interference patterns of dome-and-basin type and mirror-image type have formed in zones where both hinges and limbs of the early folds have been affected by upright folding. The structure of the marble band, the stratigraphic relations that the marble bears with the supposedly older Aravalli mica schists and migmatites of the Banded Gneissic Complex engulfing it, and the stratigraphic findings in adjacent terrains indicate that the Banded Gneissic Complex represents migmatized portions of the metasediments of the Aravalli and the Raialo groups, and is not the basement rock in central Rajasthan. Evidence for granitic rocks of at least two generations in the Early Precambrians of central Rajasthan is adduced.

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Zusammenfassung Das Marmorband von vermutlichem Raialo-Alter (Präkambrium) in der Gegend um Rajnagar, Udaipur-Distrikt, Rajasthan, bildet eine große isoklinale Falte, deren beide Flanken sich zu einem scharfen Scharnier vereinigten. Das bogenförmige Muster auf der Karte entstand durch koaxiale Wiederfaltung der Axialfläche der isoklinalen Falte; auf dieser sind offene NNE-streichende senkrechte Falten überlagert. Die kleineren isoklinalen Falten liegen oder sind geneigt und tauchen flach nach W, soweit sie nicht in die senkrechte Faltung eingeschlossen sind. Die Achsen der isoklinalen Falten sind gestört durch überlagerte Faltung, so daß einige der isoklinalen Falten jetzt sogar nach Süden eintauchen. Das Eintauchen der senkrechten Falten ist flach an den Flanken der liegenden Falten und steil an den Flanken der geneigten Falten. Senkrecht abtauchende Falten treten nur in den Scharnieren der nach Westen streichenden, liegenden Falten auf. Überlagerungsmuster vom Dom-und-Becken-Typ und Spiegelbild-Typ bildeten sich in Zonen, wo die Scharniere und die Flanken der früheren Falten durch senkrechte Faltung beeinflußt worden sind. Die Struktur des Marmorbandes wie auch die stratigraphischen Wechselbeziehungen zwischen dem Marmor und dem vermutlich älteren Aravalli-Glimmerschiefer sowie den Migmatiten des gebänderten Gneiskomplexes weisen zusammen mit stratigraphischen Funden aus angrenzenden Gebieten darauf hin, daß die Gneise die migmatisierten Teile der Metasedimente der Aravalli- und der Raialogruppe darstellen und daß sie nicht das älteste Grundgebirge (Basement) von Zentral-Rajasthan sind. Hinweise für das Auftreten von Granitgesteinen von mindestens zwei Generationen des Frühpräkambriums von Zentral-Rajasthan werden angeführt.

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Résumé La couche de marbre du précambrien présumé de la région de Rajnagar, district d'Udaipur, Rajasthan, forme un grand pli isoclinal dont les deux flancs fusionnent en une charnière aiguë. Le dessin en arc de la carte résulte d'un replissement coaxial de la surface axiale du pli isoclinal. Là, se superposent des plis ouverts, perpendiculaires, de direction NNE. Les plus petits plis isoclinaux sont couchés ou sont inclinés en nappes plongeantes vers l'Ouest jusqu'à ce que le pli vertical les englobe.Les axes des plis isoclinaux sont interrompus par un second plissement plus récent de sorte que quelques uns d'entre eux plongent. même aujourd'hui, vers le sud.L'inclinaison des plis verticaux est douce du côté des plis couchés et à pic du côté des plis inclinés. Des plis verticaux plongeants ne se présentent que dans les charnières des plis couchés et dirigés vers l'Ouest. La superposition des dessins de dôme et bassin-type avec le reflet-type se produisit dans les zônes où les charnières et les flancs des plis primitifs subirent l'influence des plis verticaux.La structure de la couche de marbre, les rapports des variations stratigraphiques entre le marbre et le mica-schiste, présumé plus âgé d'Aravalli, ainsi que le matériel métatectique du complexe rubané de gneiss indiquent en accord avec les fossiles de régions limitrophes, que les gneiss représentent les parties migmatisées des métasédiments des groupes Aravalli et Raialo et qu'ils ne forment pas le plus ancien socle du Rajasthan Central.

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, , Raialo ( ) Rajnagar, Udaipur, Rajasthan, , . , , NNE. , , , . ; . , . . , , . , Aravalli, , , blli Raialo; Rajasthan. , - , Kajasthan'e.

     

Die Bimodalität des Vulkanismus und die Herkunft der Magmen

Zusammenfassung Häufigkeitsdiagramme der Explosivitätsindiees der tätigen Vulkane und einiger Komponenten der Magmen (Abb. 1–5) beweisen die Bimodalität des Vulkanismus, die nur durch eine Herkunft der Magmen aus zwei voneinander unabhängigen Quellen (oberer Mantel und Kontinentalkruste) erklärt werden kann.Gegen die Hypothesen, die die Bildung von basisdien Magmen durch Einschmelzung von kristallinen Mantelgesteinen zu erklären versuchen, werden physikalisch und geochemisch begründete Einwände erhoben. Dagegen wird der low velocity layer als teilweise geschmolzene Zone aufgefaßt, aus der die simatischen Magmen stammen. Die sialischen Magmen entstehen dagegen in der Hauptsache durch eine teilweise oder völlige Einschmelzung von Krustenmaterial in Orogenen (Regionalanatexis) und lokal in Kratonen (Kontaktanatexis). Die relativ große Variationsbreite der sialischen Magmen wird durch die Verschiedenheit des Ausgangsmaterials (metamorphe Differentiation), durch Hybridismus und durch Differentiationsprozesse erklärt.Geologische Tatsachen beweisen, daß die sialische Erdkruste schon vor niemals 3 1/2 Milliarden Jahren vorhanden war. Andererseits zeigen die Mohorovii-Diskontinuität und die Bimodalität des Vulkanismus, daß das Sial nicht ein Differentiat des simatischen Mantelmaterials sein kann. Es wird gezeigt, daß weder die Entstehung des Sials noch der Vulkanismus im Rahmen der Planetesimalhypothese erklärt werden können. Im Dilemma zwischen der Emföhrrmg einer unbegründbaren ad hoc Hypothese von sialischen Riesenmeteoriten und der Hypothese einer heliogenen Erde, wird die letztere vorgezogen, da sie eine ungezwungene Erklärung der Entstehung der Sialkruste und der Bimodalität des Vulkanismus ermöglicht.

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The frequency diagrams of the index of volcanic explosivity and of some chemical components of the magmas (Fig. 1–5) prove the bimodality of volcanism, which can be explained only by admitting two independent sources of magma, the mantle and the crust. On the basis of physical and chemical facts objections are made against the hypotheses which try to explain the formation of basaltic magmas by partial or total melting of crystalline mantle rocks. It is much more probable that these magmas derive from the low velocity layer which is considered to consist of already, at least partially, molten material. The sialic magmas are produced chiefly by melting of crustal material in orogenic belts (regional anatexis) or, occasionally, in cratonic regions (contact anatexis). The relatively wide variation of sialic magmas is explained by different composition of the original material (metamorphic differentiation), by hybridism and by various types of magmatic differentiation.Geological facts demonstrate the sialic crust to have existed already over 3 1/2 b. y. ago. The Moho-discontinuity and the bimodality of volcanism show that the sialic crust cannot be a product of differentiation of the upper mantle material. It is shown that neither the origin of Sial nor the volcanism can be reasonably explained by the hypothesis of planetesimals. Having the choice between the ad hoc hypothesis of the impact of giant meteorites of about sialic composition, capable to create at once a continent, and the old hypothesis of a solar origin of the earth, the author prefers the latter one.

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Résumé La bimodalité du volcanisme est démontrée par la fréquence des indices d'explosivité des volcans actifs et par celle de certains constituants chimiques des magmas. Cette bimodalité s'explique par l'existence de deux sources de magmas indépendants: le manteau supérieur et la croûte sialique. Pour des raisons physiques et géochimiques, l'auteur s'oppose aux hypothèses qui cherchent à expliquer l'origine des magmas basaltiques par une fusion partielle ou totale de matériel cristallisé du manteau supérieur. Il considère le « low velocity layer » comme au moins partiellement fondu et étant la source des magmas basiques. Par contre les magmas sialiques prennent origine dans l'anatexie régionale (zones orogéniques) ou, localement, dans l'anatexie de contact (zones cratoniques étirées). La variation relativement grande, des magmas sialiques peut être expliquée par la différence des roches préexistantes (differentiation métamorphique) et aussi par l'hybridisme et par des divers processus de différentiation magmatique.Des faits géologiques démontrent que la croûte sialique a existé déjà il y a plus de 3 1/2 milliards d'années. La discontinuité de Mohorovii ainsi que la bimodalité du volcanisme ne peuvent pas être produites par une différentiation quelconque du matériel du manteau supérieur. Ni l'origine du Sial, ni le volcanisme ne peuvent être expliqués raisonnablement dans le cadre classique de l'hypothèse planétésimale. Ayant le choix entre une hypothèse ad hoc qui veut expliquer l'origine des continents par la chute de météorites gigantesques de composition à peu près sialique et l'hypothèse d'une origine solaire de la terre, l'auteur préfère la dernière.

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Rb-Sr evidence for the presence of Ordovician gsranites in the deformed basement of the Badajoz-Córdoba belt,SW Spain

A Rb-Sr whole-rock investigation of suites of samples from two orthogneiss bodies in the Almendralejo area of the Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba belt points to an Ordovician age for the granitic magmatism: about 470 Ma for the Almendralejo Gneiss (peralkaline metagranite) and about 425 Ma for the Ribera del Fresno Gneiss (leucocratic subaluminous metagranite), both with high initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. This points to a post-Ordovician (Hercynian) age for the metamorphism and tectonic deformation that affected the area, including the gneisses, and rules out the alleged Cadomian or even older age.

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Zusammenfassung Die Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Probeserien zweier orthogneisischer Körper der Almendralejo-Region des Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba-Gürtels weisen auf ein ordovizisches Alter des granitischen Magmas hin: rund 470 Ma für den Almendralejo-Gneis (peralkaliner Metagranit) und rund 425 Ma für den Ribera del Fresno-Gneis (leukokratischer Metagranit), beide bei einem hohen initialen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. Diese Ergebnisse deuten auf ein post-ordovizisches (herzynisches) Alter der Metamorphose und der tektonischen Deformation hin, die das Gebiet, einschließ-lich des Gneises, beeinflußt haben. Sie schließen ein vermeintliches kadomisches oder älteres Alter aus.

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Résumé Une étude par Rb-Sr sur roche totale de séries d'échantillons de deux massifs d'orthogneiss de la région d'Almendralejo, dans la ceinture Oporto-Portalegre-Badajoz-Cordoue, indique un âge ordovicien pour le magmatisme granitique: environ 470 Ma pour le gneiss d'Almendralejo (métagranite peralcalin) et environ 425 Ma pour le gneiss de Ribera del Fresno (métagranite leucocrate subalumineux), tous deux avec des rapports initiaux⁸⁷Sr/⁸⁶Sr élevés. Ces résultats indiquent un âge post-ordovicien (hercynien) pour le métamorphisme et la déformation tectonique qui ont affecté la région, y compris les gneiss, et éliminent l'hypothèse proposée par ailleurs d'un âge cadomien ou même plus ancien.

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— — — Rb/Sr : 425 -- ( ) 470 ( ) ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr . - ( ) , , . , .

     

Oxygen isotope geochemistry of the Mesozoic volcanics of the Etendeka Formation,Namibia

The Etendeka Formation volcanics consist of a bimodal association of basalts and quartz latites. Forty three new whole rock oxygen isotope analyses are reported for all the major magma types. All the rocks except a minor suite of dolerites have higher ¹⁸O values than normal mantle. The basic rocks (average of 29=8.8) have significantly different ¹⁸O to the acid rocks (average of 10=14.4) These data are apparently consistent with previously published petrogenetic models, which propose that the basalts were affected by crustal contamination and that the quartz latites are crustally derived. However, mineral oxygen data show that there is significant oxygen isotopic disequilibrium between phenocryst and whole rock, the latter being significantly higher in most cases. One of the basic magma types (the Tafelberg basalts) shows mutual positive correlations between ¹⁸O, SiO₂ and _Sr. If these correlations are due to crustal contamination, then as much as 45% contamination is required by material having a ¹⁸O value of 15 which is the maximum observed value in the Damaran basement rocks. In the absence of pyroxene phenocryst ¹⁸O data for the high _Sr Tafelberg basalts (they are aphyric), it is not possible to confirm that contamination has taken place. An alternative explanation is that the correlation between _Sr and SiO₂ resulted from assimilation coupled with fractional crystallization (AFC) (before emplacement). Post-eruption alteration resulted in a correlation between SiO₂ ¹⁸O because the material with the most Si-O bonds was able to concentrate ¹⁸O more effectively. The limited mineral data for the quartz latites suggests that there is some source heterogeneity. A pyroxene ¹⁸O value of 10% for a southern Etendeka quartz latite is consistent with a crustal source.     

Isotope evidence for ijolite formation by fenitization: Sr−Nd data of ijolites from the type locality Iivaara,Finland

Ijolites from the type locality at Iivaara, Finland, form a continuous series of magmatic rocks ranging from urtites to melteigites. Both Ni and Cr, but also the large ion lithophile light-rare-earth elements, Zr, Hf, Nb, Rb, Sr and Ba are low in concentration. The Nd contents equal those of the neighboring fenites, Sr is distinctly less abundant, and there is no significant Eu anomaly. The ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr of the ijolites demonstrate a systematic covariation between the data of carbonaties from the Kola Alkaline Province (_Sr – 13.8, _Nd + 5.6) and those of the fenites at Iivaara (_Sr + 132.9, _Nd – 24.7) with _Sr varying from +0.3 to +23.9 and _Nd varying from-9.2 to-19.3. The trace element abundances and the isotopic data give evidence for a crystallization of the rocks from a liquid generated by melting (rheomorphism) of high-grade fenitized country rocks rather than from a primary mantle-derived magma which was contaminated at crustal levels. The fenitization of wall rocks preceding the ijolite magma formation was clement selective. Mixing of elements during the fenitization process between the designated components carbonatite (or derivative fenitizing fluid) and wall rock should have been dynamical depending on the stability of the wall rock mineral assemblages in contact with the fenitizing fluids, the migration velocity of these fluids, and their capacity of the respective elements. Such dynamical mixing explains best the variation of the isotope ratios withont systematic covariation of the respective element concentrations.     

Quantifizierung von Verwitterungsvorgängen

Zusammenfassung Geochemische Verwitterungsvorgänge vollziehen sich im wesentlichen in der wasserungesättigten Zone und im erdoberflächennahen Grundwasser. In diesem Bereich bestimmen klimatische, biologische, biochemische und geochemische Vorgänge die Zersetzung des Ausgangsgesteins. Als Transportmittel für gelöste und flüchtige Umsetzungsprodukte wirken Sickerwasser, Grundwasser und Grundluft.Zur Quantifizierung des Stofftransportes wurden im Felde die vertikale Feuchtigkeitsverteilung mit einer Neutronensonde ermittelt und mit Hilfe eines Rechenmodells die Sickerraten bestimmt. Zur Erfassung der geochemischen Vorgänge wurden mit unterschiedlich langen Lysimetern der Stoffaustrag aus den einzelnen Bodenhorizonten und mit Hilfe hydrologischer und hydrochemischer Messungen der Stoffaustrag aus dem Grundwassersystem pauschal ermittelt. Mit einer geeigneten Stahlsonde wurden CO₂-Konzentrationsverteilungen in der Grundluft gemessen und mit Hilfe eines Rechenmodells bodenhorizontspezifische CO₂-Produktionsraten errechnet.Geochemische Verwitterungsvorgänge, wie Abbau der organischen Stoffe, Kalklösung, Hydrolyse der Silikate und Adsorptionsvorgänge an Festsubstanzen werden für unterschiedliche Bodenhorizonte eines Podsols unter verschiedener Vegetation dargestellt. Anhand des quantifizierten CO₂-Haushaltes werden die engen Wechselbeziehungen zwischen Grundluft- und Sickerwasserzusammensetzung aufgezeigt.

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Geochemical weathering reactions take place in the unsaturated zone and shallow groundwater. In this region climatic, biological, biochemical and geochemical processes control the degradation of the primary rocks. The dissolved and volatile substances are transported with seepage water, groundwater and ground air.For quantification of the substance transport the vertical moisture distribution was measured with a neutron-probe and the soil horizon specific seepage rates were calculated with help of a mathematical model. To investigate the geochemical processes and the transport rates of dissolved substances lysimeters of different lengths were installed. Furthermore the bulk output of dissolved substances was determined with spring flow measurements and spring water analyses. A suitable steel probe was used for measuring the vertical CO₂-concentration distribution in the ground air and the horizon specific CO₂-production rates were determined with help of a mathematical model.Geochemical weathering processes, such as decomposition of organic substances, carbonate dissolution, hydrolysis of silicates and adsorption on solid substances are described for the different horizons of a podsol soil under various vegetations. The quantified CO₂-balance was used to show the interaction between ground air and seepage water composition.

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Résumé Des processus géochimiques d'altération se produisent en grande partie dans la zone d'eau non saturée et dans les eaux souterraines proches de la surface du sol. Dans ce domaine, ce sont les processus climatiques, biologiques, biochimiques et géochimiques qui déterminent la décomposition des roches originelles. Les moyens de transport des produits de décomposition dissous et volatils sont les eaux et l'air souterrains.Pour la quantification du transport de substances, on a déterminé dans le terrain, avec la sonde à neutrons la répartition verticale de l'humidité et on a calculé, à l'aide d'un modèle mathématique, les taux de percolation. Pour cerner les processus géochimiques, on a établi globalement, avec des lysimètres de longueurs différentes, les transports de substances à partir des différents horizons du sol et, à l'aide de mesures hydrologiques et hydrochimiques, le transport de substances à partir du système des eaux souterraines. Avec une sonde de métal appropriée, on a mesuré les répartitions de concentration en CO₂ dans l'air souterrain et on a calculé, à l'aide d'un modèle mathématique les taux de production en CO₂ spécifiques à chaque horizon du sol.On a représenté, pour différents horizons du sol d'un podsol à végétation différente, des processus géochimiques d'alteration tels que la désagrégation des substances organiques, la dissolution du calcaire, l'hydrolyse des silicates et les processus d'adsorption par des substances solides. La teneur en CO₂ quantifiée à servi à montrer les interactions étroites entre la composition de l'air souterrain et de l'eau de percolation.

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. , , , . , . . , , — . CO_{2 2}. , - , , , . ₂ .

     

Oxygen,sulfur, and strontium isotope and fluid inclusion studies of barite deposits from the Iglesiente-Sulcis mining district,Southwestern Sardinia,Italy

This paper deals with barite from stratiform, karst, and vein deposits hosted within Lower Paleozoic rocks of the Iglesiente-Sulcis mining district in southwestern Sardinia. For comparison sulfates from mine waters are studied. Stratiform barite displays ³⁴S=28.8–32.1, ¹⁸O=12.7–15.6, and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.7087, in keeping with an essentially Cambrian marine origin of both sulfate and strontium. Epigenetic barite from post-Hercynian karst and vein deposits is indistinguishable for both sulfur and oxygen isotopes with ³⁴S=15.3–26.4 and ¹⁸O=6.6–12.5; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios vary 0.7094–0.7140. These results and the microthermometric and salinity data from fluid inclusions concur in suggesting that barite formed at the site of mineralization by oxidation of reduced sulfur from Cambrian-Ordovician sulfide ores in warm, sometimes hot solutions consisting of dilute water and saline brine with different ¹⁸O values. The relative proportion of the two types of water may have largely varied within a given deposit during the mineralization. In the karst barite Sr was essentially provided by carbonate host rocks, whereas both carbonate and Lower Paleozoic shale host rocks should have been important sources for Sr of the vein barite. Finally, ³⁴S data of dissolved sulfate provide further support for the mixed seawater-meteoric water composition of mine waters from the Iglesiente area.     

O-Sr isotopic variations in Miocene granitoids from the Aegean: evidence for an origin by combined assimilation and fractional crystallization

Sr, O, and D/H isotopic compositions have been analyzed in Miocene metaluminous to slightly peraluminous (I-type) granitoids of the central Aegean. Individual plutonic complexes display significant variations in their ¹⁸O and initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr compositions.D and ¹⁸O compositions of minerals and whole-rocks are mostly in the magmatic range. Some samples from Naxos and Mykonos/Delos show low D and ¹⁸O values characteristic of meteoric-water-hydrothermal interaction, but as a whole the changes in ¹⁸O and Sr isotopic compositions as a result of hydrothermal alteration were slight, even in instances where marked alteration is petrographically observable. Consequently, the bulk-rock variations of ¹⁸O from 8.1 to 12.0 and of⁸⁷Sr/⁸⁶Sr from 0.70438 to 0.71450 may be regarded as primary and indicative of the conditions of their evolution. Heterogeneous isotopic compositions observed in the individual plutons of Serifos, Ikaria, Samos and Kos may be caused by the multiple intrusion of chemically and isotopically distinct magma pulses, with high viscosities and relatively rapid consolidation in most cases preventing complete homogenization. The granitoids of Serifos, Ikaria and Kos display weak correlations between the initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and ¹⁸O and 1/Sr. The granitoid province shows a positive correlation between⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and ¹⁸O and a non-linear relationship between⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and 1/Sr, whereby 1/Sr increases more rapidly than the isotopic ratio as the degree of fractionation of the rocks increases. It is argued that assimilation of older continental material by mantle-derived arc magmas with combined fractionation (AFC) is the most plausible model to explain the chemical and isotopic characteristics of the granitoids and the geological situation in which rock-types trend from granodiorites in the (south)west, near the inferred Oligocene-Miocene suture, to granites in the center and monzonites in the (north)east of the province.