Magnetotelluric study of the earth's crust along the deep seismic reflection profile DEKORP 2-N

In 1986/1987, 53 magnetotelluric soundings were carried out along the deep seismic reflection line DEKORP 2-N crossing the Münsterland basin and the Rhenish Massif. Examination of the data suggests one-dimensional interpretation to be appropriate for the Münsterland sites and still reasonable as an approximation for the major part of the Rhenish Massif sites. In some cases, the data are disturbed by man-made noise, in particular at the northern border of the Rhenish Massif, or affected by static shift distortion effects evidencing small scale, near surface electrical conductivity inhomogeneities. One-dimensional modeling for undistorted stations reveals a good conductor at a depth of 6–8 km in the Münsterland basin and at a depth of 14–16 km in the Rhenish Massif, shallowing to the north. Thus far, earlier MT results for these regions are largely corroborated. Comparison with reflection seismic results shows the conductor of the Rhenish Massif to coincide fairly well with a poorly reflective zone in the middle crust associated with strong reflectors at its upper and lower boundaries.The discussion of possibly responsible electrical conduction mechanisms considers electronic conduction to be most favorable for explanation of the Münsterland good conductor. Black shales with high organic content are regarded as being primarily capable of producing the observed high conductance because of adequate pre-graphitization of organic matter which may form a conducting network at conditions of very low grade metamorphism. In accordance with the crustal structure discernible from seismic reflections, an extension of this black shale horizon to the south into the Rhenish Massif is discussed. At the base of overthrusted rock masses it could have served as a gliding horizon during the Variscan folding era. Mobilization of its organic content and redeposition in shear zones would explain the good conductor of the Rhenish Massif by means of electronic conduction. Therefore, concurrence between the good conductor and strong seismic reflecting elements appears conceivable provided the latter represent shear zones as well. Electrolytic conduction, often supposed to be causative to high conductivity layers at midcrustal depths, would require considerable connected pore space. If the latter interpretation is correct the good conductor observed will indicate a recent thermal or extensional process.

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Zusammenfassung In den Jahren 1986 und 1987 wurden 53 magnetotellurische Sondierungen entlang des tiefenreflexionsseismischen Profils DEKORP 2-N in der Münsterländer Bucht und im Rheinischen Schiefergebirge durchgeführt. Die Auswertung der Daten läßt erkennen, daß eine eindimensionale Interpretation für die Meßpunkte in der Münsterländer Bucht angemessen ist und eine zulässige Näherung für den größten Teil der Meßpunkte im Rheinischen Schiefergebirge darstellt. In einigen Fällen sind die Daten durch künstliche elektromagnetische Signale gestört, besonders am nördlichen Rand des Rheinischen Schiefergebirges, oder durch »Static Shift«-Effekte verzerrt. Letztere weisen auf kleinräumige, oberflächennahe Leitfähigkeitsinhomogenitäten hin. Eindimensionale Modellrechnungen an ungestörten Stationen zeigen einen guten Leiter in 6 bis 8 km Tiefe in der Münsterländer Bucht und einen weiteren in 14 bis 16 km Tiefe im Rheinischen Schiefergebirge, der nach Norden hin ansteigt. Frühere MT-Ergebnisse für diese Gebiete werden damit weitgehend bestätigt. Ein Vergleich mit den reflexionsseismischen Ergebnissen macht deutlich, daß die Tiefenlage des guten Leiters im Rheinischen Schiefergebirge sehr gut mit einer reflexionsarmen Zone in der mittleren Kruste zusammentrifft, die an ihrer oberen und unteren Grenze von kräftigen Reflektorenbündeln eingeschlossen ist.Eine genaue Betrachtung der in Frage kommenden elektrischen Leitungsmechanismen ergibt, daß Elektronenleitung als wahrscheinlichste Erklärung für den guten Leiter in der Münsterländer Bucht anzusehen ist. Schwarzschiefer mit einem hohen Gehalt an organischem Material können die beobachteten großen Leitfähigkeiten erzeugen, wenn das organische Material durch eine niedriggradige Metamorphose prägraphitisiert ist und ein Netzwerk elektrischer Leiterbahnen ausbildet. In Anlehnung an die aus den seismischen Reflexionen ableitbare Krustenstruktur wird eine Ausdehnung dieses Schwarzschiefer-Horizontes nach Süden in das Rheinische Schiefergebirge diskutiert. An der Basis der überschobenen Gesteinspakete könnte er als Gleithorizont während der variszischen Faltung gedient haben. Eine mögliche Mobilisation seines organischen Gehaltes und Wiederablagerung in Scherzonen könnte den guten Leiter des Rheinischen Schiefergebirges somit ebenfalls durch Elektronenleitung erklären. Es liegt deshalb nahe anzunehmen, daß der gute Leiter unmittelbar identisch ist mit den Bündeln von Reflektoren, sofern diese ebenfalls als Überschiebungsbahnen anzusprechen sind. Elektrolytische Leitung, die oft als Ursache für Schichten mit hoher Leitfähigkeit in der mittleren und unteren Kruste vermutet wird, erfordert einen beträchtlichen konnektierten Porenraum. In diesem Fall wäre der gute Leiter als Hinweis auf rezente Wärmezufuhr oder Dehnungsprozesse zu deuten.

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Résumé En 1986 et 1987, 53 sondages magnéto-telluriques ont été effectués le long du profil de sismique-reflexion DEKORP 2-N mené à travers le bassin du Münsterland et le massif schisteux rhénan. L'examen des résultats montre qu'une interprétation uni-dimensionnelle convient à la région du Münsterland et est acceptable en première approximation pour la majeure partie du massif rhénan. Dans quelques cas, les mesures sont perturbées par des signaux électro-magnétiques d'origine artificielle, particulièrement au bord nord du massif rhénan, ou encore sont affectées par des effets de «static shift» traduisant des hétérogénéités de la conductivité électrique près de la surface. La modélisation uni-dimensionnelle, établie pour les stations non perturbées, met en évidence un bon conducteur situé à une profondeur de 6 à 8 km dans le Münsterland et un autre à 14 à 16 km dans le massif rhénan, ce dernier s'élevant vers le nord. Les résultats de mesures magnéto-telluriques antérieures sont ainsi confirmés. Par comparaison avec le profil de sismique-reflexion, le conducteur du massif rhénan correspond à une zône peu reflective de la croûte moyenne limitée à son toit et à son mur par des réflecteurs marqués.La discussion des mécanismes susceptibles d'être responsables de la conduction électrique fait apparaître la conduction électronique comme la plus probable dans le cas du conducteur du Münsterland. Des schistes noirs riches en matière organique peuvent justifier la haute conductivité en raison de la pré-graphitisation qui, dans des conditions de métamorphisme de très faible degré, peut engendrer un réseau conducteur. En liaison avec les structures crustales déduites de la sismique-réflexion, l'extension latérale éventuelle de cet horizon pourrait avoir joué le rôle de lubrifiant à la base de masses charriées au cours du plissement varisque. La mobilisation de son contenu organique reprécipité dans des shear-zones expliquerait la présence du bon conducteur sur le massif rhénan, par un processus de conduction électronique. Ainsi pourrait s'expliquer la coïncidence du bon conducteur et des bons réflecteurs sismiques, puisque ces derniers s'interprètent comme des surfaces de charriage. Un processus de conduction électronique, souvent considéré comme responsable de couches à haute conductivité dans la croûte moyenne, exige la présence d'un volume important de pores interconnectés. Si une telle interprétation est correcte, le bon conducteur observé serait l'indice d'un échauffement ou d'un processus extensif récent.

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DEKORP 2Nord , N-S 230 , E-W 170 , . . , , . DEKORP , , . , .

     

Evidence for sinistral movements along the Judicarian Line drawn from a study of magnetic fabrics in the Regions of Mt. Croce and Asten (South Tyrol)

The magnetic fabrics of a large suite of sites along three profiles in the Judicarian system have been studied to obtain further information over the nature of the Judicarian Line and to establish the sense of movements along the Line. A method of analysis of magnetic fabric data is presented which can be used to determine the sense of movements along a shear-line. Two profiles lying sub-parallel to the Line indicate that the Judicarian Line is a very strong compressional shear-zone where overall sinistral movements could have taken place. The third profile in the Bozen volcanic series shows primary Lava-flow fabric, slightly overprinted by the later Alpidic compressions.

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Zusammenfassung Im Judikarien-System wurde entlang von drei Profilen die magnetische Struktur (magnetic fabric) einer großen Anzahl von Aufschlüssen untersucht, um weitere Informationen über Art und Bewegung entlang der Linie zu finden. Dazu wird eine Methode der Analyse von magnetischen Strukturdaten vorgestellt, die zur Feststellung des Bewegungssinnes entlang einer Störungszone benützt werden kann. Zwei Profile, die sub-parallel zur Judikarien-Line verliefen, zeigen die Linie als sehr stark kompressionelle Scher-Zone, mit einem generellen sinistralen Bewegungssinn. Das dritte Profil in der Bozener Vulkanitserie zeigt primär eine Lavaflußstruktur, die durch eine Alpidische Kompression schwach überprägt wurde.

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Résumé Les textures magnétiques relevées dans un grand nombre d'affleurements le long de trois profils dans le système judicarien ont été analysées pour obtenir une plus grande information au sujet de la nature de la ligne judicariennne, et pour établir le sens du mouvement le long de cette ligne. Une méthode d'analyse des données de la texture magnétique est présentée, qui peut Être utilisée pour déterminer le sens du mouvement le long d'une zone de dislocations. Deux profils qui sont presque parallèles à la ligne judicarienne, indiquent que celle-ci est une zone de cisaillement très comprimée, à mouvement général sénestre. Le troisième profil, dans la série volcanique de Bozen, indique la présence première d'une structure d'écoulement de laves, qui a été faiblement marquée par la compression alpine ultérieure.

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Judikarien, , . , . , , , , , . , .

     

L'Association Shoshonitique du Damavand (Iran)

Résumé La suite magmatique du Damavand — un volcan isolé dans l'Elbroz, au Nord de l'Iran-a les caractéristiques d'une association magmatique avec absarokite-shoshonitebanakite. Toutefois, la relative rareté des termes intermédiaires permet de poser le problème de l'unicité de la série.L'origine de ces laves potassiques est discutée en fonction d'une paléosubduction océanique, partie du Zagros à l'Aquitanien ou, alternativement, en fonction d'une structure naissante de la Caspienne.

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Zusammenfassung Die magmatische Serie von Damavand, aus einem isolierten Vulkan in der nordiranischen Elbroz-Provinz, weist alle Eigenschaften einier Absarokit-Shoshonit-magmatischen Assoziation auf.Die Herkunft dieser Kalilaven wird in bezug auf einer ozeanischen Palaeosubduktion, die im Zagros während des Aquitains anfing, diskutiert. Die Alternative eines Zusammenhangs mit der kaspischen Struktur wird in Betracht gezogen.The Damavand magmatic series — from an isolated volcano in the Elbroz province, north of Iran — holds all characters of an absarokite-shoshonite-banakite magmatic association. However, the intermediate terms are too seldom to solve the problem of the series unity.The origin of these potassic lavas is discussed as related to either an oceanic paleosubduction which started from the Zagros at Aquitanian, or, possibly, related to the evolving Caspian structure.

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du Damavand, , -. , , . .

     

Compositional variations in calciturbidites due to sea-level fluctuations,late Quaternary,Bahamas

Piston cores in Tongue of the Ocean, Bahamas, revealed an alternating sequence of periplatform ooze and bankderived turbidites of the past 5 glacial and interglacial periods. By using the point-count method we have analyzed the composition of the turbidite sediment. Variations in the bank-derived fraction are clearly linked to the glacial-interglacial cycles. Nonskeletal components (pellets; ooids; grapestones) are most abundant in interglacial turbidites, while skeletal components (calcareous algae; peneroplids and reef builders) dominate in glacial turbidites. We attribute this pattern to the exposure and flooding of the surrounding carbonate platforms during Late Quaternary sea-level cycles. Because nonskeletal sediment is produced in the interior of the platforms, its growth and subsequent export to the flanks are at a maximum when the banks are flooded, i.e. during interglacial periods. During glacials, skeletal grains dominate because the banks are exposed and carbonate production is limited to a narrow belt of skeletal sands and fringing reefs. The resulting compositional signal appeared to have a good correlation with aragonite variations in the periplatform ooze between the turbidites. Further, compositional variation parallels the change in turbidite frequency described earlier (»highstand bundling«). Frequency and composition of turbidites are both unaffected by diagenesis and therefore provide an excellent monitor of sealevel fluctuations.

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Zusammenfassung In Kolbenlotkernen aus der Tongue of the Ocean, Bahamas, bestehen die jüngsten fünf Glaziale und Interglaziale aus einer Wechselfolge von Periplattform-Schlamm und Turbiditen mit Flachwasser-Material. Die Zusammensetzung der neritischen Kornfraktion in den Turbiditen wurde durch Punktzählung ermittelt. Sie schwankt deutlich im Verlauf eines glazialen Zyklus. Abiogene Komponenten (Pellets, Ooide, Traubenklumpen) dominieren in den interglazialen Turbiditen, während Biogene (Kalkalgen, peneroplide Foraminiferen und Riffbildner) in glazialen Turbiditen vorherrschen. Wir erklären diese Schwankungen mit dem Auftauchen und Überfluten der Bahama Bänke während der jungquartären Schwankungen des Meeresspiegels. Die abiogenen Komponenten werden auf der Innenseite der Plattformen gebildet. Ihre Produktion und Export zu den Plattformflanken erreichen daher ein Maximum während der interglazialen Hochstände des Meeres. In den Glazialen dominieren biogene Komponenten, weil die Plattformen trocken liegen und die Karbonat-Produktion auf einen schmalen Streifen von Saumriffen und Biogensanden beschränkt ist.Die Zusammensetzung der Turbidite variiert im gleichen Rhythmus wie der Aragonitgehalt der zwischengeschalteten Periplattform-Schlamme. Überdies korreliert die Zusammensetzung gut mit der Häufigkeitsverteilung der Turbidite. Während der Interglaziale sind Turbidite häufiger als während der Glaziale (»Hochstand-Bündel«). Häufigkeitsverteilung und Zusammensetzung der Turbidite zusammen ergeben ein gutes, durch Diagenese nicht verwischbares Abbild der Schwankungen des Meeresspiegels.

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Résumé Dans le »Tongue of the Ocean« (Bahamas), des sondages à piston effectués dans les sédiments des cinq dernières périodes glaciaires et interglaciaires montrent une alternance de turbidites et de boues déposées en périphérie de plate-forme. La composition de la fraction néritique des turbidites, dé terminée par la méthode du compteur de points, montre une relation claire avec les cycles glaciaires. Les composants abiogènes (pellets, ooïdes, grapestones) dominent dans les turbidites interglaciaires, tandis que les composants biogènes (algues calcaires, foraminifères de type pénéroplide et organismes constructeurs) sont prépondérants dans les turbidites glaciaires. Nous attribuons cette répartition aux émersions et submersions successives du banc des Bahamas, consécutives aux variations du niveau de la mer au Quaternaire récent. Comme les composants abiogènes ont été formés sur la partie interne de la plate-forme, leur développement et leur transport vers les flancs étaient maximaux lorsque le banc était submergé, au cours des périodes interglaci aires. Par contre, les composants biogènes dominaient pendant les épisodes glaciaires, où la plate-forme était exondée et où la production de carbonate était restreinte à une zone étroite de récifs frangeants et de sables biogènes. Ces variations dans la composition des turbidites présentent une bonne corrélation avec la teneur en anhydrite des boues de périphérie de plate-forme intercalées entre les turbidites. Il existe également une bonne corrélation avec la fréquence des turbidites, plus élevée pendant les interglaciaires. La fréquence et la composition des turbidites ne sont pas affectées par la diagenèse et constituent donc un excellent témoin des fluctuations du niveau de la mer.

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, «» , , . . . / , , / , , .. , . - . . . , . , . , . , / «Hochstand-Bndel» /. , .

     

Die Auswertung von Grundwasserstandsbeobachtungen auf Sandböden zur Beurteilung der Entwässerungsmöglichkeiten

Zusammenfassung Um die Anwendbarkeit der Bohrlochmethode zur Bestimmung der Durchlässigkeit von Sandböden zu überprüfen, wurde auf 3 Versuchsfeldern aus den Veränderungen des Grundwasserstandes in Abhängigkeit von den Niederschlägen der Abfluß kalkuliert. Anhand dieser Größen und der übrigen im Felde bestimmten Werte sind die Durchlässigkeiten der Sandböden auf den 3 Versuchsfeldern nach der Formel vonHooghoudt berechnet worden. Der Vergleich der berechneten und der nach der Bohrlochmethode bestimmten Durchlässigkeiten ergibt geringe Differenzen, die sich durch Unterschiede in den Versuchsbedingungen, vor allem durch eine geringere Durchlässigkeit des Oberbodens, erklären lassen.

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Summary To check the applicability of the auger hole method for the determination of permeability from sandy soils (regosols), the change of the ground water table depending on the rainfall was used on 3 sites for a calculation of the water discharge. From these values and other characteristics, determined in the field, the permeabilities of sandy soils (regosols) were computed with theHooghoudt-equation. The comparison of the computed permeabilities with that determined by the auger hole method showed a small difference, which could be explained by distinctions of the experiment conditions, especially by a decrease of permeability in the upper horizons of sandy soils.

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Résumé Afin d'examiner la possibilité d'employer la méthode «auger hole» pour déterminer la perméabilité des sols arénacés on a calculé la décharge dans trois champs d'épreuves, et cela par les variations du niveau de la nappe souterraine par rapport aux condensations atmosphériques. Les perméabilités des sols arénacés dans ces trois champs d'épreuves ont été calculées d'après la méthode deHooghoudt, sur base de ces données et des autres données déterminées à la campagne. Les valeurs de la perméabilité calculées et les valeurs obtenues au moyen de la méthode « auger hole» diffèrent peu; les différences peuvent être expliquées par l'inégalité des conditions des expériences et surtout par une perméabilité plus petite de la partie supérieure du sol.

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, , . Hooghout'a. , , , , .

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

Sediment dispersal and provenance in the Silesian,Dukla and Magura flysch nappes (Outer Carpathians,Poland)

The Polish Outer Carpathians consist of several flysch series of unknown original basement. They were deposited from Late Jurassic to Miocene in a large basin dissected by tectonically uplifted ridges (cordillieras) which acted as source terrains. The actual nappe pile is correlated with palaeogeographic basin realms. From N to S the Skole, Silesian, Dukla and Magura basins are distinguished. Our paper presents a first compilation of heavy mineral data and pebble analysis in the various turbiditic fan systems. It is assumed that the heavy minerals primarily reflect the nature of basement rocks exposed in the source terrains.The individual flysch basins were supplied generally from unmetamorphosed granitic to highgrade metamorphic continental basement series. But staurolite-bearing high-grade metamorphics appear to have been present only in the northernmost provenance area (Silesian and Subsilesian ridges). A few reworked chromian spinel mineral grains in the northern parts of the basin were derived from small Caledonian/Variscan ultrabasic sutures present in the source ridges. Increased chromian spinel contents are revealed in the southern part of the basin (Maastrichtian-Eocene Magura series) and in Cretaceous Pieniny Klippen belt flysch formations. The chromian spinel in the Magura series was derived, either directly from Alpine oceanic crust obducted in the southern part of the Pieniny realm, or from re-eroded Pieniny flysch series. Hence, our heavy mineral data indicate that in the Outer Carpathian basin during Cretaceous convergence no Alpine ophiolitic crust was obducted. Therefore, an ophiolitic basement to the individual basins appears inprobable. The Outer Carpathians presumably occupied, with respect to the internal suture zone, the position of a deep continental basement floored foreland basin.

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Zusammenfassung Die Äußeren Karpathen in Polen bestehen aus mehreren von ihrem Untergrund abgescherten Flysch-Serien, die von oberem Jura bis Miozän in einem Großbecken abgelagert wurden, das durch mehrere tektonisch hochgehobene Rücken (Cordillieren oder Liefergebiete) in Teilbecken gegliedert war. Das ursprüngliche Substrat der verschiedenen Becken ist unbekannt und die heutige Deckenstruktur wird mit der ursprünglichen Beckenanordnung korreliert. Von N nach S werden die Skole-, Silesien-, Duklaund Magura-Becken unterschieden. Die vorliegende Arbeit präsentiert eine erste Zusammenfassung von Schwermineraldaten und Geröllanalysen in den verschiedenen turbiditischen Schüttungssystemen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Schwermineralgehalte der Sandsteine primär die Zusammensetzung des kristallinen Grundgebirges in den Liefergebieten widergeben.Die einzelnen Flyschbecken wurden zumeist von unmetamorphem granitischem bis hochgradig metamorphem kontinentalem Grundgebirge beliefert. Staurolith-führende hochgradige Metamorphite waren jedoch nur in den nördlichst gelegenen Liefergebietsprovinzen (Silesischer und Subsilesischer Rücken) anstehend. Geringe Vorkommen von Chromspinell in den nördlichen Beckenteilen stammen von kleineren caledonisch/variszischen ultrabasischen Einschlüssen (Suturen) in den Cordillieren. Erhöhte Chromspinellgehalte werden nur im südlichen Becken (Maastricht bis Tertiär des Magura-Beckens) und in kretazischen Flyschen der Pieniny-Klippen festgestellt. Der Chromspinell in den Magura-Serien stammt von alpiner ozeanischer Kruste, die während der Kreide im südlichen Pieniny-Raume obduziert wurde oder von neuerlich erodierten Flyschen aus den Pieniny-Becken. Unsere Schwermineraldaten weisen folglich darauf hin, daß während der kretazischen tektonischen Konvergenz im Bereich der Äußeren Karpathen keine alpin gebildete ophiolithische Kruste aufgeschuppt wurde. Die Anwesenheit eines ozeanischen Untergrundes der einzelnen Teilbecken erscheint deshalb unwahrscheinlich. Die Äußeren Karpathen nahmen deshalb vermutlich gegenüber der internen Suturzone die Stellung eines tiefen Foreland-Beckens über kontinentaler Kruste ein.

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Résumé Les Carpathes externes, en Pologne, sont composées de plusieurs séries de flysch d'âge jurassique à miocène déposées dans un grand bassin alimenté par l'érosion de rides tectoniques internes et externes (cordillères). Ces séries de flysch sont préservées en nappes, classiquement corrélées avec différents domaines paléogéographiques du bassin. Le substratum originel de ces bassins individuels n'est pas connu et reste discuté. On distingue, du nord au sud, les bassins de Skole, de Silésie, de Dukla et de Magura. Nous présentons ici les premiers résultats de l'analyse des minéraux lourds et des lithoclastes reconnus dans les principaux éventails turbiditiques sous-marins. Nous partons de l'hypothèse que le contenu des grès en minéraux lourds reflète la nature du socle cristallin qui était à l'affleurement dans les diverses régions-source.D'une manière générale, les bassins de flysch ont été alimentés par des terrains granitiques non métamorphiques et par des formations métamorphiques de moyenne et haute température. Il semble cependant que les terrains métamorphiques de haut degré à staurotide étaient présents seulement dans les sources les plus septentrionales (rides silésienne et subsilésienne). Le spinelle chromifère présent en petite quantité dans la partie nord du bassin peut être expliqué par la présence d'inclusions ultramafiques calédoniennes ou varisques (zones de sutures) dans les cordillères. Une proportion élevée de grains de spinelle chromifère ne s'observe que dans la partie méridionale du bassin des Carpathes externes (séries maastrichtiennes et tertiaires du bassin de Magura) et dans les flyschs crétacés des clippes de Pieniny. Il est suggéré que le spinelle chromifère du bassin de Magura a été fourni par la croûte océanique alpine, obductée au cours du Crétacé dans la partie interne du domaine des clippes de Pieniny, ou par l'érosion secondaire des flyschs de Pieniny.La rareté et l'origine probablement ancienne des spinelles chromifères dans la partie septentrionale indique que lors des mouvements convergents crétacés aucune roche ophiolitique alpine n'était exposée à l'érosion. Par conséquent, la présence de fonds océaniques dans ces bassins individuels semble peu probable. Les Carpathes externes représentent probablement un bassin profond, de type «foreland» par rapport à une zone de suture ophiolitique plus interne.

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, , , . , . : Skole, Silesien, Dukla Magura. . , . , . , , , , , .. . - () . ( ) Pieniny . , Pieniny, . , , . , , . .. , .

     

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

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

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

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

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

     

A layered basic intrusion,deformed and metamorphosed in granulite faciès of the Sri Lanka basement

A layered basic intrusion has been found in the Central Granulite Belt of the Sri Lanka continental basement. It intruded parallel to bedding, before all or early during deformation of neighbouring metasediments. Deformation, affecting metasediments and the intrusion alike, includes flattening to c. 1/20 of the original thickness and NNW-stretching to c. 20 times the original length. The intrusion is now 170–300 m thick. Most of the deformation was acquired under granulite facies metamorphism. The intrusion was then folded, still at high T, by a large F₄-synform with an axis parallel to str₁ and a steep axial plane. A steep axial plane cleavage and minor folds are related to this big fold. Stretching continued along its axis. Late during formation of this fold a granite intruded, mainly following S₄ cleavage planes. The intrusion shows a homogeneous gabbroic series at the bottom, followed upwards by a differentiated and layered series. A thin sequence of ultramafic rocks occurs near the middle. This indicates multiple melt-injection. More homogeneous partly biotite-bearing amphibolites form the top of the succession. Magmatic layering is well preserved, but no magmatic minerals or grain fabrics have escaped deformation or metamorphism. Static annealing under granulite facies conditions outlasted all deformation and was accompanied and followed by the beginning of cooling. Hornblende-Plagioclase coronas formed round garnets at this stage. Geochemical work, carried out by STOSCH (1991) on our samples, confirms the cumulate nature of the rocks.

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Zusammenfassung Eine geschichtete Basische Intrusion wurde im Central Granulite Belt der tiefen, kontinentalen Kruste Sri Lankas entdeckt. Sie intrudierte parallel zur Schichtung in benachbarte Sedimente, vor aller oder sehr früh in deren Deformation. Die Deformation, die Sedimente und die Intrusion in gleicher Weise betraf, führte zu Plättung auf das ca. 1/20 der Ausgangsdicke und zu NNW-Streckung auf das ca. 20fache der Ausgangslänge. Heute ist die Intrusion 170–300 m dick. Der Hauptteil der Deformation wurde unter Granulit-Fazies-Bedingungen erworben. Noch bei hoher T wurde die Intrusion durch eine große F₄-Falte gefaltet. Deren Achse liegt parallel der Streckungsrichtung, stri, ihre Achsenebene ist steil. Eine steile, Achsenebenen-parallele S₄-Schieferung und kleinere Falten entstanden mit ihr. Während der Bildung dieser Falte hielt die Streckung parallel ihrer Achse an. Spät während ihrer Bildung intrudierte ein Granit. Er folgt im wesentlichen S₄. Die Intrusion beginnt unten mit einer homogenen, gabbroiden Serie. Nach oben folgt eine differenzierte, geschichtete. Ein dünnes Paket ultramafischer Lagen erscheint nahe der Mitte. Es weist auf multiple Schmelz-Zufuhr hin. Homogenere Amphibolite, teils mit Biotit, bilden den obersten Teil. Magmatischer Lagenbau ist gut erhalten, lokal mit Gradierung. Magmatische Minerale oder Korngefüge haben Deformation und Metamorphose nicht überlebt. Statische Temperung unter Granulit-Fazies-Bedingungen überdauerte alle Deformation. Sie beginnt und dauert an bei bereits sinkender T. Hornblende-Plagioklas-Koronas bilden sich in diesem statischen Endstadium. STOSCH (1991) untersuchte unsere Proben von der Intrusion geochemisch. Er bestätigte die Kumulatnatur der Gesteine.

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Résumé Une intrusion basique litée a été découverte dans la ceinture centrale granulitique du socle continental du Sri Lanka. L'intrusion s'est effectuée parallèlement à la stratification, avant la déformation des métasédiments encaissants ou tout au début de celleci. La déformation, qui affecte à la fois les métasédiments et l'intrusion, comporte un aplatissement jusqu'à ± 1/20 de l'épaisseur d'origine, et un allongement de ± 20 fois en direction NNW. L'intrusion présente actuellement une épaisseur de 170 à 300 m. La plus grande part de la déformation a été acquise dans les conditions du faciès des granulites. L'intrusion a ensuite été plissée, toujours à haute T, en un large synforme F₄ dont l'axe est parallèle à l'allongement stri et dont le plan axial est vertical. Ce grand pli est accompagné d'une schistosité S₄ plan-axiale redressée et de plis secondaires. L'allongement s'est poursuivi parallèlement à son axe. A la fin de la formation de ce pli, un granite s'est intrudé, qui suit en gros S₄. L'intrusion comporte à sa base une série gabbroïque homogène, suivie vers le haut par une série litée et différenciée. Elle contient, vers son milieu, une intercalation mince de roches ultramafiques. Ceci implique des injections répétées de magma. Le sommet est formé d'amphibolites homogènes partiellement biotitiques. Le litage magmatique est bien conservé, mais aucun minéral ou fabrique magmatique n'a échappé à la déformation et au métamorphisme. Un recuit statique dans les conditions granulitiques a suivi la déformation; il a été accompagné et suivi par le début du refroidissement. A ce stade, des couronnes à hornblende-plagioclase se sont formées autour des grenats. Une étude géochimique, effectuée en 1991 par Stosch sur nos échantillons confirme le caractère de cumulat des roches.

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- . , . , , 1/20 20- NNW . 170–300 . . F₄, str₁, . , S₄, . . . S₄. , , . . , , . coxpa . , .. . , . . . . STOSCH (1991) .

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List of abbreviations ss sedimentary bedding - s₁ first cleavage, plane of first flattening - str₁ Direction of first stretching; although L is usually used for lineations of different kind, including stretching, we use this term to point out that extension is proved in each case - F₂ second folds = first folds folding s₁ - s₂ second cleavage or plane of flattening - F₃ third folds - s₃ third cleavage or plane of flattening - F₄ fourth folds, folding s_1,2,3 and F_1,2,3 - s₄ fourth cleavage or plane of flattening - str₄ direction of fourth stretching - F_5,6 fifth and sixth folds - gf(m) granulite facies (metamorphism) - af(m) amphibolite facies (metamorphism) - KNa-f KNa-feldspar - pg plagioclase - f feldspar - opx orthopyroxene - cpx clinopyroxene - px pyroxene - hb hornblende - bi biotite - cc calcite - do dolomite - qz quartz - mt magnetite     

Late Neogene Atlantic circulation model

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

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

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

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3,6 2,4 . , . .

     

The genesis of the methane in Lake Kivu (Central Africa)

Large amounts of methane and carbon dioxide, among other gases, are dissolved in the deep water of Lake Kivu. There is no dispute about the primarily magmatic origin of the carbon dioxide, but models of the genesis of the methane have been contradictory up to now. They have been based on too few and partly too inaccurate data.On the basis of new measurements obtained from gas and sediment samples, some of the old concepts have been further developed to a new model. According to this model, the methane is generated mainly by bacteria from the organic carbon of the sediment. It probably also contains minor amounts of thermocatalytic methane.About 70% of the organic carbon of the upper sediment is derived from mainly magmatic carbon dioxide (old carbon), which enters the biozone of the lake from the deep water by eddy diffusion and is assimilated there. The remaining 30% comes from atmospheric carbon dioxide (young carbon) assimilated in the biozone. But because methane also migrates into the lake from deeper sediment, the¹⁴C-content in the methane dissolved in the lake water is not 30% modern but only ca. 10% modern.More isotopic measurements on plankton, methane, carbon dioxide and sediment samples are necessary to support this model.

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Zusammenfassung Im Tiefenwasser des Kivusees sind u. a. große Mengen an Methan und Kohlendioxid gelöst. Während über den hauptsächlich magmatischen Ursprung des Kohlendioxids weitgehend Einigkeit besteht, sind die bisherigen Modellvorstellungen zur Genese des Methans widersprüchlich. Sie beruhen auf zu wenigen und zum Teil zu ungenauen Meß-daten.Mit Hilfe neuer Meßergebnisse an Gas- und Sedimentproben des Kivusees wurden einige der alten Vorstellungen zu einem neuen Modell weiterentwickelt. Danach ist das Methan hauptsächlich bakteriell aus dem organischen Kohlenstoff des Sediments entstanden. Wahrscheinlich enthält es auch geringe Beimengungen thermokatalytischen Methans.Der organische Kohlenstoff des oberen Sediments stammt zu rd. 70% aus dem vorwiegend magmatischen Kohlendioxid (alter Kohlenstoff), das aus dem Tiefenwasser durch turbulenten Austausch in die Biozone des Sees gelangt und dort assimiliert wird. Die restlichen 30% stammen aus dem in der Biozone assimilierten atmosphärischen Kohlendioxid (junger Kohlenstoff). Weil jedoch auch Methan aus tieferen Sedimentschichten in den See wandert, beträgt der¹⁴C-Gehalt des im Seewasser gelösten Methans nicht 30% modern, sondern nur ca. 10% modern.Weitere Isotopenuntersuchungen an Plankton-, Methan-, Kohlendioxid- und Sedimentproben sind notwendig, um das Modell abzusichern.

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Résumé De grandes quantités de méthane et d'oxyde carbonique sont dissoutes dans les eaux profondes du Lac Kicu. Alors qu'on est en général d'accord sur l'origine surtout magmatique de l'oxyde carbonique, les modèles devant représenter la genése du méthane sont contradictoires. Ils reposent sur des données trop peu nombreuses et en partie trop inexactes.A l'aide de nouveaux résultats de mesures faites sur des échantillons de gaz et du sédiment, on a développé un nouveau modèle, à partir des anciennes représentations. D'après celui-ci, le méthane provient pour sa plus grande part du carbone organique du sédiment, transformé par des bactéries. Il contient probablement des traces d'un méthane de thermocatalyse.Le carbone organique du sédiment supérieur provient pour 70% de l'oxyde carbonique surtout magmatique (carbone »ancien«), des eaux profondes parvenu, par échanges turbulents, dans la biozone du lac, où l'oxyde carbonique est assimilé. Les 30% restant proviennent de l'oxyde carbonique atmosphérique (carbone »jeune«) assimilé dans la biozone. Le méthane des couches profondes du sédiment migrant dans le lac, la teneur en¹⁴C de méthane dissous dans les eaux du lac n'est pas de 30% modernes, mais de 10% modernes.D'autres recherches sur les isotopes d'échantillons du plancton, du méthane, de l'oxyde carbonique et du sédiment du Lac Kivu seront nécessaires pour confirmer ce modéle.

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. , , . , , . . , . 70 % ( ), , . 30% (). , , ¹⁴ 30% modern, 10 % modern. , , .

     

Über den Westlichen Abschnitt der Betischen Kordillere und Seine Beziehungen zum Gesamtorogen

Zusammenfassung Der W-Abschnitt der Betischen Kordilleren zwischen dem Guadalhorce und dem Campo de Gibraltar stellt ein Übergangsgebiet zwischen der europäischen und der afrikanischen Entwicklung des Gebirgszuges dar, der den westlichen Teil des Mittelmeeres umrahmt.Die Schichtfolgen der einzelnen tektonischen Einheiten unseres Arbeitsgebietes sind durch fazielle Übergänge miteinander verbunden, die bis zum Jura für eine Anordnung der Sedirnentationsräume gemäß der heutigen Abfolge der Einheiten von S nach N sprechen. Durch Bewegungen dürften während des Jura die südlichen Einheiten zu einem Deckenstapel zusammengeschoben worden sein, so daß von da an die höchste dieser Decken den nördlichen Einheiten benachbart war und durch ähnliche Sedimente mit ihnen verbunden wurde. Im Tertiär lebten die Bewegungen wieder auf und verwischten weitgehend die älteren Strukturen.

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The Western portion of Betic Cordillera displays a transitional region between an European and African development of this Western Mediterranean frameorogene. Stratigraphic units show lithological transitions suggesting a primary arrangement of sedimentary basins corresponding to the present distribution (S to N). During Jurassic times the Southern units seem to have been imbricated towards North. Consequently the structurally higher Southern portions approach the Northern region. They are linked to them by lithogically similar beds. Tertiary movements obliterate previous structures.

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Résumé La portion occidentale de la cordillère bétique entre Guadalhorce et Campo de Gibraltar constitue un domaine de transition entre les développements de type européen et de type africain de ce segment de la chaîne qui contourne la partie occidentale de la Mer Méditerranée.Les successions stratigraphiques dans chacune des unités tectoniques de cette région sont liées les unes aux autres par des transitions de facies qui, jusqu'au Jurassique, plaident en faveur d'une disposition des aires de sédimentation conforme à la succession des unités telle qu'on les trouve aujourd'hui du Sud vers le Nord. A la suite de mouvements, les unités méridionales ont été, pendant le Jurassique, refoulées les unes sur les autres suivant un empilement de nappes, de façon à ce que les plus hautes d'entre elles soient à proximité des unités septentrionales et soient reliés avec elles par des sédiments semblables. Au Tertiaire, les mouvements reprirent et effacèrent de façon définitive les structures anciennes.

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, Guadalhorce Campo de Gibraltar, , . , , , .

     

Canons of tectonism

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Blei-Isotopen-Verhältnisse im Raum der alpin-mediterranen Metallogenese

Zusammenfassung Die statistische Bearbeitung der Isotopenverhältnisse von Bleierzen des alpinmediterranen Raumes ergab den von W. E.Petrascheck behaupteten engen genetischen Zusammenhang zwischen den einzelnen metallogenetischen Provinzen des genannten Gebietes. Gleichzeitig weisen die Resultate auf einen engen Zusammenhang der Vererzungen mit der magmatisch-sedimentären Vorgeschichte des untersuchten Gebietes hin. Die alt- und jungpaläozoischen sowie die mesozoischen Vererzungen scheinen eine verhältnismäßig einfache Vorgeschichte zu besitzen; im Känozoikum tritt dagegen eine aus mehr heterogenen Quellen stammende Stoffzufuhr ein.

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The statistical evaluation of the isotopic composition of ore leads from the Alpine-Mediterranean system seems to support the assumption of W. E.Petrascheck about the presence of a strong genetical connection between the individual metallogenetical provinces in this area. At the same time, the results indicate a strong connection between ore mineralization and the magmatical-sedimentological history of the studied area. The source system of the Early and Late Palaeozoic, as well as of the Mesozoic ores seem to possess a rather simple genetical history; in the Tertiary a supply of ore material from a more heterogeneous source is implied.

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Résumé L'élaboration statistique des donnés de composition isotopique des mineraus de plomb provenant du système alpin-mediterranéen souligne la liaison génétique étroite entre les unités métallogéniques postulée par W. E.Petrascheck. Les résultats indiquent en même temps des rapports immédiats entre la métallogénie et l'évolution magmatique-sédimentaire de l'endroit. Quant aux minéralisations paléozoiques inférieures et supérieures ainsi que mésozoiques il semble s'agir de phénomènes plus globaux, tandis que les minéraus du Tertiaire relèvent des sources plus complexes.

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Diagenesis in Mesozoic sandstones from Spitsbergen and the North Sea — A comparison

Mesozoic and Tertiary sandstones on Spitsbergen are generally tight and well cemented while Mesozoic and Tertiary sandstones from the North Sea include highly porous reservoir rocks.It is concluded that one of the most important controlling mechanisms for preservation of porosity is the build up of high pore pressures which effectively reduce pressure solution at grain contacts and the incidence of quartz overgrowth.High pore pressures are most commonly developed in onlapping sedimentary sequences with an effective shale seal like in the North Sea.Extensive diagenetic growth of kaolinite at the expence of clastic feldspar, which is commonly observed, requires a large flux of low salinity water. The most probable mechanism is fresh ground water drive through sandstones which have served as aquifers. During the late stages of burial (1–3 kms) the diagenetic reactions must have taken place within an isochemical semi-closed system. Calculations show that porewater expelled from compacting shales is insufficient to cause significant changes in the bulk chemistry of thick sandstones. Microprobe analyses carried out on Jurassic sandstones from the Statfjord field show that there are a continuous series of transitions from clastic mica to illite and kaolinite as indicated by a gradual loss of potassium. Evidence is presented to show that silica cementation is retarded in the presence of clastic mica while carbonate and feldspar cementation is favoured in this local high pH environment between sheets of mica. Electron probe analyses show that diagenetic feldspar overgrowths are pure potassium feldspar with a composition significantly different from that of clastic feldspar. During late diagenesis the porewater was most probably near equilibrium with the reactive phases.

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Zusammenfassung Die mesozoischen und tertiären Sandsteine von Spitzbergen sind im allgemeinen gut zementiert, während die gleichalten Sandsteine aus der Nordsee hochporöse Speichergesteine umfassen.Man erkennt, daß die Erhaltung der Porosität auf einen hohen Porenwasserdruck zurückzuführen ist. Dadurch wird Drucklösung an Kornkontakten sowie Weiterwachsen von Quarz verhindert.Hoher Porendruck entsteht gewöhnlich da, wo überlappende Sedimentserien mit einer Abdichtung durch Schiefer vorliegen—wie in der Nordsee.Ausgedehntes diagenetisches Wachstum von Kaolinit auf Kosten klastischer Feldspäte erfordert einen hohen Durchfluß von niedrigsalinem Wasser. Der wahrscheinlichste Mechanismus ist in einem Grundwasserstrom zu suchen, der durch die Sandsteine fließt, die als Wasserleiter dienen. Während der späten Stadien der Absenkung (1–3 km) müssen diese diagenetischen Reaktionen in einem halbgeschlossenem isochemischen System abgelaufen sein. Berechnungen aus Porenwasser, das von Schiefern gewonnen wurde, zeigen, daß dieses nicht ausreicht, bedeutende änderungen in der Gesamtchemie mächtiger Sandsteine zu bewirken.Mikrosondenanalysen, die an jurassischen Sandsteinen aus dem Statfjord-Feld vorgenommen wurden, zeigen, daß hier eine kontinuierliche Serie von übergängen aus klastischem Glimmer nach Illit und Kaolinit vorliegt. Eine stufenweise Abnahme von Kalium deutet dies an. Quarz-Zementation tritt zurück bei Anwesenheit von klastischem Glimmer, während Karbonat- und Feldspat-Zementation unter den Bedingungen eines hohen pH-Wertes zwischen den Glimmer-Blättern bevorzugt erscheint. Mikrosondenanalysen zeigen, daß der diagenetisch aufgewachsene Feldspat ein reiner Kali-Feldspat ist, der sich beträchtlich von den klastischen Feldspäten unterscheidet. Während der späten Diagenese stand das Porenwasser nahezu im Gleichgewicht mit den reagierenden Phasen.

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Résumé Les grès mésozoÏques et tertiaires du Spitzberg sont en général bien cimentés, tandis que les grès de mÊme âge de la Mer du Nord comprennent des roches-réservoirs très poreuses. On en conclut que l'un des plus importants mécanismes régissant le maintien de la porosité est la mise en jeu de fortes pressions dans les pores de la roche, ce qui effectievement réduit la dissolution par la voie de la pression s'exerÇant au contact des grains et l'intervention de la croissance des grains de quartz.De fortes pressions dans les pores sont le plus couramment développées dans les séquences sédimentaires isolées par un recouvrement argileux, comme dans la Mer du Nord.La croissance diagénétique à grande échélle de la kaolinite aux dépens du feldspath détritique, communément observée, requiert une grande circulation d'eau à faible salinité. Le mécanisme le plus probable est celui de la circulation d'eau douce dans des grès aquifères. Durant les derniers stades de l'enfouissement (1–3 km) les réactions diagénétiques se sont produites dans un système isochimique à moitié fermé. Des calculs montrent que l'eau poreuse chassée des argilites à la suite de leur compaction est insuffisante pour causer des changements de quelqu'importance dans la composition chimique des grès en masses épaisses. Des analyses à la microsonde sur des grès jurassiques de la région du Statfjord montrent qu'il existe une gamme continue de transitions depuis le mica détritique jusqu'à l'illite et la kaolinite, ainsi qu'il ressort de la perte graduelle du potassium. La preuve est donnée que la cimentation par la silice est retardée par la présence de mica détritique, tandis que la cimentation par le carbonate et par le feldspath est favorisée dans ce milieu restreint à pH élevé entre lamelles de mica. Des analyses électroniques montrent que les accroissements diagénétiques de feldspath sont faits de feldspath potassique pur d'une composition notablement différente de celle del feldspath détritique. A la fin de la diagénèse l'eau intersticielle était très probablement proche de l'équilibre avec les phases réagissantes.

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On the geovolcanological and morphological evolution of an endogenous dome (Pantelleria,Mt. Gelkhamar)

The author describes the outcrops and chemico-petrographical characteristics of volcanites as referred to an eruptive centre in the NW of the Island of Pantelleria (Sicilian Channel).The survey carried out on this subject permitted the reconstruction of the particular eruptive mechanism which determined the formation of an endogenous dome.The volcanites in question, quartziferous sodatrachytes, alternate, in their outcrops, with hawaiitic lavas originating from eruptive centres situated in the immediate vicinity.The alternating of basic magmas and acid magmas within a restricted area supplies a further valid evidence for ascribing the origin of the quartziferous sodatrachytes to contact anatexis. On the other hand they have such a particular chemical composition, that cannot be found in other trachytes of orogenic and cratonic zones.

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Zusammenfassung Der Verfasser beschreibt das Vorkommen und die petrographisch-chemischen Eigenschaften der Vulkanite eines Ausbruchszentrums im NW-Teil der Insel Pantelleria. Aufgrund dieser Untersuchungen wird der Ausbruchsmechanismus rekonstruiert, der zur Bildung einer geborstenen Staukuppe führte.Die quarzführenden natrontrachytischen Laven dieser Kuppe wechsellagern mit hawaiitischen Vulkaniten, die aus benachbarten Ausbruchszentren stammen.Die abwechselnde Förderung von basischen und sauren Magmen in einem engbegrenzten Gebiet wird als Beweis für eine kontaktanatektische Entstehung der natrontraehytischen Magmen angeführt, deren eigenartige Zusammensetzung überdies von derjenigen der Trachyte aus Orogengebieten grundsätzlich abweicht.

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Résumé L'auteur décrit le gisement et les caractères pétrographiques et pétrochimiques des laves d'un centre éruptif dans la partie NO de l'Île de Pantelleria. Sur la base de ces observations il reconstitue le mécanisme éruptif qui a déterminé la formation d'un dôme endogène rompu.Les laves trachytiques sodiques quartzifères du dit dôme se trouvent intercalées dans les produits hawaiitiques provenants de centres éruptifs voisins.Cette alternance d'éruptions basiques et acides est un argument en faveur d'une origine anatectique de contact des magmas trachytiques sodiques qui, en outre, ont une composition minéralogique et chimique très différente de celle des roches trachytiques des régions orogéniques.

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Riassunto L'Autore descive la giacitura ed i caratteri chimico-petrografici delle vulcaniti riferibili ad un centro eruttivo posto nella parte Nord-occidentale dell'Isola di Pantelleria (Canale di Sicilia). Le osservazioni condotte su tale argomento hanno consentito la ricostruzione del particolare meccanismo eruttivo che ha determinato la formazione di un edificio vulcanico costituito da una cupola di ristagno.Le vulcaniti in questione, di natura sodatrachitica quarzifera, sono alternate, nella loro giacitura, a lave di tipo hawaiitico provenienti dai centri eruttivi posti nelle immediate vicinanze.L'altemarsi di eruzioni di magmi basici e di magmi acidi entro un'area ristretta fornisce un ulteriore valido elemento per ascrivere ad anatessi di contatto l'origine delle sodatrachiti quarzifere in oggetto, il cui chimismo è daltronde talmente particolare che non trova riscontro in analoghi termini di zone orogeniche e cratoniche.

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Pantelleria . . , . , Na- . , . Ha , Na- - .

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

The evolution of the Precambrian Shield of Greenland

The Archaean gneiss block of Greenland is made up of gneisses, amphibolites, anorthositic rocks and minor supracrustals. It contains the oldest crustal rocks yet recorded on earth. The Archaean gneiss block is bordered to the north and to the south by Proterozoic mobile belts. The Nagssugtoqidian and Rinkian mobile belts to the north, differentiated on the basis of differences in the tectonic development, consist mainly of reworked Archaean rocks. Early Proterozoic supracrustal rocks are prominent in the Rinkian mobile belt, where they overlie the Archaean basement. The Ketilidian mobile belt to the south consists mainly of Proterozoic supracrustal rocks and granites. After renewed denudation late Proterozoic supracrustal rocks were deposited in North and South Greenland where they are associated with large amounts of late Proterozoic intrusive rocks.

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Zusammenfassung Das Archaische Kraton Grönlands ist aus Gneisen, Amphiboliten, anorthositischen und untergeordneten Suprakrustal-Gesteinen aufgebaut. Es enthält die ältesten bis jetzt gefundenen krustalen Gesteine. Das Archaische Kraton ist gegen Norden und gegen Süden von Proterozoischen Orogenen begrenzt. Die Nagssugtoqidischen und Rinkischen Orogene gegen Norden, die sich durch ihre verschiedene tektonische Entwicklung unterschieden, bestehen hauptsächlich aus aufgearbeiteten Archaischen Gesteinen. Früh-Proterozoische Suprakrustal-Gesteine spielen eine wichtige Rolle im Rinkischen Orogen, wo sie das Archaische Grundgebirge überlagern. Gegen Süden besteht das Ketilidische Orogen hauptsächlich aus Proterozoischen Suprakrustal-Gesteinen und Graniten. Nach erneuerter Denudation wurden spätproterozoische Suprakrustal-Gesteine in Nord- und Südgrönland abgelagert. Diese sind assoziiert mit bedeutenden Mengen von spätproterozoischen Intrusivgesteinen.

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Résumé Le socle archéen du Groenland est composé principalement de gneiss, d'amphibolites et d'anorthosites avec accessoirement des roches supracrustales. Dans ce socle se trouvent les roches les plus âgées de l'écorce terrestre trouvées jusqu'à présent. Au nord et au sud, le socle archéen est flanqué par des ceintures orogéniques protérozoïques. Au nord on trouve le Nagssugtoqidien et le Rinkien qui ont des styles tectoniques différents, et sont composés principalement de roches archéennes transformées. Dans le Rinkien les roches supracrustales du début du Protérozoique jouent un rôle important; elles y recouvrent les gneiss archéens. Au sud du socle archéen, la ceinture orogénique du Kétilidien est composée principalement de roches supracrustales et de granite protérozoïques. Après une période de dénudation intense, des sédiments et des laves d'âge protérozoïque tardif se sont déposées gans le nord et le sud du Groenland en association avec d'abondantes roches intrusives.

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Computerdarstellung von Achsenverteilunganalysen

Zusammenfassung Ein wichtiges Verfahren der Gefügeanalyse ist die Achsenverteilungsanalyse. Dieses zeitaufwendige Verfahren wird besser und schneller mit Hilfe eines Computers durchgeführt. Ein selbstentwickeltes Programmsystem in ALGOL, das besonders im Hinblick auf die Durchführung von Achsenverteilungsanalysen entworfen wurde, beherrscht sowohl die traditionellen Verfahren zur Auswertung des Makro- und Mikrogefüges als auch neuere Methoden zur Darstellung von Achsenverteilungsanalysen.Nach einer schematischen Darstellung des angewendeten Verfahrens wird als Beispiel ein 9×9 mm großer Bereich eines Chlorit-Biotit-Gneises analysiert und abschließend die Anwendung des Verfahrens im Makrobereich diskutiert.

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The axial-distribution analysis is an important method for the investigation of petrofabrics. The analytical procedure is very time-consuming and can be more exactly and rapidly performed by means of a computer. The program system which was developed by the author is written in ALGOL language and has been worked out with special respect to the performance of axial-distribution analyses. The program masters the traditional procedures of treating the macro-, meso-, and microscopic fabrics as well as new representation methods of axial-distribution analysis.The method is described by a sequence of graphs illustrating the proceeding of the analytical process. It is applied to the analysis of a 9×9 mm area of a chlorite-biotitegneiss. Finally, the application of the method to the investigation of macroscopic areas is discussed.

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Résumé L'analyse de la distribution des axes est une méthode très importante de l'analyse structurelle. Cette méthode, qui consomme beaucoup de temps, est mieux et plus vite réalisée à l'aide d'une calculatrice électronique. Un système de programmes en langue ALGOL, qui a été développé par l'auteur spécialement pour l'exécution des analyses de distribution des axes, traite aussi bien les méthodes traditionnelles de l'évaluation des macroet microstructures que les méthodes nouvelles pour la représentation des analyses de distribution d'axes. La méthode employée est appliquée à l'analyse d'une surface de 9×9 mm d'un gneiss à chlorite et biotite et est finalement discutée aux échelles supérieures.

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Die Diagramme wurden mit der aus Mitteln der DFG betriebenen Rechenanlage Electrologica X8/X1 berechnet.Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. F.Karl für das Verständnis, das er den langwierigen Programmierarbeiten entgegenbrachte, sowie die hilfreichen Diskussionen der gefügekundlichen Probleme. Dank schulde ich ferner Herrn F.Pina Mendes für einige Diskussionen sowie das Einmessen des untersuchten Dünnschliffes.     

Aufgaben geomorphologischer Kontinentkarten und ein Ansatz zu ihrer Lösung

Zusammenfassung Es wird vorgeschlagen, als Hauptgliederungsprinzip in kleinmaßstäblichen geomorphologischen Karten die genetische Gliederung nach exogenen Formungsprozessen zu benutzen. Dabei sind für die Morphogenese eines einheitlichen Gebietes im allgemeinen die Wirkungen mehrerer Formungsphasen zu berücksichtigen, für jede Formungsphase die Wirkungen mehrerer Formungsprozesse. Jedes morphogenetisch gleichartige Gebiet läßt sich durch eine Formel beschreiben, in der jede Formungsphase durch die Aneinanderreihung von Kennbuchstaben für die wirksamen Prozesse, die Abfolge der Formungsphasen durch ihre Anordnung zu einer Spalte gezeichnet wird.

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The author proposes a new classificatory principle for geomorphological maps of a small scale: it is the application of a genetic classification derived from exogenous processes. In general the effects of several morphogenetic periods must be considered for the morphological evolution of a homogenous region, as well as the effects of several morphodynamic processes during each morphogenetic period. Each morphogenetically similar region can be specified by a formula in which each morphodynamic period is characterized by a set of indicating letters, each representing a single effective process; the succession of the morphogenetic periods is signified by their multi-lined arrangement.

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Résumé L'auteur propose de se servir, comme principe fondamental de classification sur des cartes géomorphologiques à petite échelle, de la classification génétique d'apres les processus exogènes. Dans la morphogénèse d'une région homogène on doit alors en général distinguer des phases de façonnement différentes, chaque phase représentant un groupe de plusieurs processus. On peut caractériser toute région d'une même morphogénèse par une formule dans laquelle chaque phase morphogénétique est signifiée par une série de lettres-clés pour les processus efficaces. et dans laquelle la succession des phases morphogénétiques est exprimée par un arrangement de ces séries l'une en dessous de l'autre.

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Erweiterte Fassung eines Vortrages auf der 58. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung, Göttingen 1968. - Die Ausführungen gehen zurück auf Arbeiten an einem geomorphologischen Atlas, die seit längerer Zeit am Geographischen Institut der Universität Göttingen unter der Gesamtleitung von Prof. Dr. H.Poser durchgeführt werden. Herrn Prof.Poser und meinen Kollegen und Mitarbeitern möchte ich für alle die Anregungen, die sich in diesem Aufsatz niedergeschlagen haben, ohne daß sie im einzelnen zitiert werden können, herzlich danken.     

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

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

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

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

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