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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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° ).

     

Archaean and Lower Proterozoic units in Central Brazil

The following main units have been recognized as Archaean basement rocks in central Brazil: a) High-grade granite-gneiss terrain composed predominantly by granodioritic and tonalitic gneisses; these rocks are cut by amphibolite dykes and present several nucleii locally surrounded by an array of Archaean greenstone belts, b) Greenstone belts presenting basal komatiitic ultramafic-mafic lavas with abundant spinifex textures, followed by basalts and chemical sediments such as cherts, limestones and graphitic pelites, that are often interbedded with acid and intermediate volcanics; metamorphism is within greenschist facies. Granulite mobile belt, including the granulitized mafic-ultramafic complexes of Barro Alto, Niquelândia and Brava. The Lower Proterozoic is represented by: a) metasedimentary sequences overlying the granite-greenstone terrains, with several tin bearing granite intrusions. b) Gabbro-anorthosite layered plutons and their associated mafic volcanics which are followed by acid and intermediate volcanics and ocean floor sediments. c) Mafic-ultramafic layered intrusions in the granulite terrain.

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Zusammenfassung Im zentralen Brasilien wurden folgende Haupteinheiten als Archaischer Sockel erkannt: a) hochmetamorphes Granit-Gneis-Gebiet mit vorwiegend granodioritischen und tonalitischen Gneisen; diese Gesteine werden von amphibolitischen Gängen durchschlagen. Sie bilden einzelne Kerne, die von Zonen Archaischer Grünsteingürtel umgeben werden. b) Grünsteingürtel, die basale komatiitische ultramafitische bis mafischen Laven representieren mit häufig auftretenden Spinifex-Gefügen. Diesen folgen Basalte und chemische Sedimente wie Kieselschiefer, Kalke und graphitische Pelite, in die häufig saure und intermediäre Vulkanite eingeschaltet sind. Die Metamorphose liegt in der Grünschiefer-Fazies. c) Mobiler Granulit-Gürtel, der die granulitisierten mafisch-ultramafischen Komplexe von Barro Alto, Niquelândia und Cana Brava einschließt.Das untere Proterozoikum wird durch folgende Einheiten vertreten: a) Metasedimentfolgen, die die Granit-Grünstein-Serien überlagern und die einige zinnführende GranitIntrusionen aufweisen. b) Lagige Gabbro-Anorthosit-Plutone mit dazugehörenden mafischen Vulkaniten, die von sauren und intermediären Vulkaniten und ozeanischen Sedimenten gefolgt werden. c) Mafisch-ultramafische Intrusionen innerhalb des Granulit-Gebietes.

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Resumo As seguintes unidades geológicas principais foram reconhecidas no embasamento da região central do Brasil: a) Terrenos granito-gnáissicos constituídos dominantemente por gnaisses de composição granodiorítica e tonalítica cortados por diques de anfibolito e mostrando vários núcleos graníticos localmente envolvidos por seqüências vulcano-sedimentares do tipo greenstone belt. b) Cinturões arqueanos de rochas verdes apresentando na base lavas komatiíticas com abundantes texturas tipo spinifex, seguidas de basaltos almofadados e de sedimentos químicos tais como chert, calcário e pelitos grafitosos, frequentemente intercalados com vulcânicas intermediárias e ácidas; o metamorfismo é de facies xisto verde. c) Cinturão móvel granulítico incluindo os complexos granulitizados de Barro Alto, Niquelândia e Cana Brava. Proterozóico Inferior é representado por: a) Seqüências sedimentares sobrepostas aos terrenos granito-greenstone, localmente intrudidas por granitos estaniferos; b) Plutões gabro-anortosíticos acamadados; c) Intrusões máfico-ultramáficas alojadas nos terrenos granulíticos.-- : ) - ; , , ) , . , , , , , . ; ) , - Barro Alto, Niguelandia Brava. : ) , - , , ; ) -- , ; ) - .

     

Epeirogeny,orogeny and the tectonic development of the Kaapvaal basin,Southern Africa

The Kaapvaal intrageosyncline, one of the oldest cratonic basins of the Precambrian shield areas, offers an almost complete record of deposition and diastrophism that occurred between c. 1,4 and 3,0 Ga B.P. Its tectonic development started after the consolidation of the Early Archaean crustal structure when sequences such as the Pongola, Dominion Reef and Witwatersrand accumulated in a tectonically stable environment between c. 2,4 and 3,0 Ga B.P. This early epeirogenic or platformal stage was followed by a period of deposition of the Ventersdorp, Transvaal and Waterberg-Matsap sequences between c. 1,4 and 2,4 Ga B.P. Gravity-induced deformation which culminated in post-Matsap folding in the northern Cape and in post-Waterberg faulting in parts of the northern Transvaal and Botswana, affected portions of the basin situated close to the boundary of the craton with surrounding mobile belts. In Late Precambrian times the tectonic activity was either insignificant or it was again confined to the marginal zones of the craton (e. g. partial tectonic reactivation of the Lower Proterozoic sequences in the foreland of the Namaqua Mobile Belt between c. 0,9 and 1,25 Ga B.P.).Although the Kaapvaal basin represents an epeirogenic feature, the structure of its marginal parts displays some of the characteristics of orogenic belts (e. g. the linearity of fold structures in the Matsap synclinorium in the northern Cape and its uniform vergence towards the axis of the Waterberg-Matsap basin). However, the deformation of sequences in the Kaapvaal basin was not associated with magma generation, and the metamorphism operative in the basin during the Lower Proterozoic was only of burial type.The depositional and deformational history of the platform cover in the tectonically labile marginal zones of the Kaapvaal Craton is related to the tectonic evolution of the adjoining mobile belts. This can be shown by the example of the Namaqua Belt and its foreland in the northern Cape where continuity of certain geological units and tectonic structures exists across the front of the mobile belt. This continuity, together with the similar timing of the tectonic events in the mobile belt and on the craton, points to a common cause for the broad movements of uplift and subsidence on the craton, and for the profound deformation in restricted zones along its margin and in adjoining mobile belts.

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Zusammenfassung Die Kaapvaal-Intrageosynkline ist eines der ältesten bekannten kratonischen Becken, und ihre Entwicklungsgeschichte kann über einen Zeitraum von 1,6 Milliarden Jahren verfolgt werden.Das Becken entstand in einem früh-epigenetischen oder Plattform-Stadium, als die Pongola-, Dominion-Reef- und Witwatersrand-Schichten vor ca. 3,0 bis 2,4 Milliarden Jahren auf die konsolidierte frühpräkambrische Kruste abgelagert wurden. In einem weiteren Sedimentationszyklus folgten die Ventersdorp-, Transvaal- und Waterberg-Matsap-Schichten vor 2,4 bis 1,4 Milliarden Jahren. Gravitationsfaltung, die ihren Höhepunkt mit der Matsap-Deformation in der nördlichen Kapprovinz erreichte, und Störungsbewegungen im nördlichen Transvaal und in Botswana haben das Becken randlich im Grenzbereich zwischen Kraton und den umgebenden mobilen Zonen beeinflußt. Tektonische Bewegungen im Spätpräkambrium waren entweder unbedeutend oder sie spielten sich wiederum im Randbereich des Beckens ab (z. B. tektonische Rejuvenation von frühproterozoischen Gesteinen im Vorland des Namaqua-Mobile-Belt von ca 0,9 bis 1,25 Milliarden Jahren).Obwohl das Kaapvaal-Becken epirogenen Charakter aufweist, so zeigen doch die Strukturen in seinem Randbereich oft orogene Züge. Die Deformation im Beckeninneren war jedoch nicht von Magmaintrusionen begleitet, und während des Frühproterozoikums wurde die Beckenfüllung lediglich von einer geringen Versenkungsmetamorphose erfaßt.Die Sedimentations- und Deformationsgeschichte der Plattform-Serien im tektonisch labilen Randbereich des Kaapvaal-Kratons ist eng mit der strukturellen Entwicklung in den benachbarten mobilen Zonen verbunden. Dies wird am Beispiel des Namaqua-Mobile-Belt und seines Vorlandes in der nördlichen Kapprovinz gezeigt, wo bestimmte geologische Einheiten und Strukturen vom mobilen Bereich in den kratonischen Bereich verfolgt werden können. Diese Kontinuität und der zeitliche Zusammenhang zwischen Deformation immobile belt und auf dem Kraton deuten auf eine gemeinsame Ursache für die weitgespannten epirogenetischen Bewegungen im Beckenbereich und die orogene Tektonik am Rande des Kratons hin.Der Unterschied zwischen stabilen und mobilen Bereichen ist wahrscheinlich auf unterschiedliche Krustendicke und -stärke zurückzuführen, so daß die gleichen tektonischen (orogenen) Bewegungen einerseits zu alpinotypen Strukturen führen, während sie in starken (d. h. schon verfestigten) Krustenteilen germanotype Verformung und Epirogenese zur Folge haben. Orogene oder epirogene Bewegungen hängen daher entweder von verschiedenartiger tektonischer Beanspruchung benachbarter Krustenteile während eines bestimmten Zeitraumes ab, oder sie spiegeln fundamentale Veränderungen in einem bestimmten Krustenbereich im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte wider.Ein Beispiel für den ersten Fall ist die in vorliegender Arbeit beschriebene unterschiedliche Entwicklung des Kaapvaal-Beckens und des benachbarten Namaqua-Mobile-Belt im Frühproterozoikum, während letzterer Fall durch die spätarchaische Kratonisierung des Kaapvaal-Grundgebirges und die nachfolgende Evolution der Kaapvaal-Plattform charakterisiert ist.

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Résumé Le Kaapvaal intragéosynclinal, un des plus vieux bassins cratoniques connus des boucliers précambriens, apporte un record presque complet de sédimentation et de diastrophisme qui apparut entre 1400 Ma et 3000 Ma. Son développement tectonique commença après la stabilisation tectonique de la croûte de l'Archéen moyen quand des séries telles que le Pongola, le Dominion Reef et le Witwatersrand se furent déposées dans un milieu tectoniquement stable entre 2400 Ma et 3000 Ma. Cette époque épéiro-génique précoce fut suivie par la période de sédimentation des séries du Ventersdorp, du Transvaal et du Waterberg-Matsap, entre 1400 Ma et 2400 Ma. Le plissement par gravitation qui culmina avec la déformation de Matsap dans le Nord de la province du Cap et par le décrochement post-Waterberg dans certaines parties du Nord du Transvaal et du Botswana, influença les parties du bassin placées en bordure entre le craton et les zones mobiles qui l'entouraient.L'activité tectonique entre 1400 Ma et 600 Ma fut ou insignifiquante ou à nouveau se limita aux parties marginales du craton (c'est à dire une réactivation tectonique partielle des séries du Protérozoïque inférieur dans l'avant-pays de la zone mobile du Namaqualand, entre 900 Ma et 1250 Ma).Bien que le bassin de Kaapvaal montre un caractère épirogénique, les structures des parties marginales montrent cependant quelques traits caractéristiques pour les ceintures orogéniques. La déformation des séries de l'intérieur du bassin du Kaapvaal ne fut cependant pas accompagnée d'intrusions magmatiques, et pendant le Protérozoïque ancien le comblement du bassin fut affecté seulement d'un léger métamorphisme d'enfouissement.L'histoire de la sédimentation et de la déformation des séries de plateforme dans le domaine marginal tectoniquement labile du craton du Kaapvaal est mis en relation avec l'évolution structurale des zones mobiles voisines. C'est ce que montre l'exemple du «Namaqua Mobile Belt» et de son avant-pays dans la province septentrionale du Cap où s'établit la continuité entre la zone mobile et le craton. Cette continuité, et aussi la liaison dans le temps entre la déformation dans la zone mobile et dans le craton, indiquent une cause commune pour les grands mouvements de soulèvement et de subsidence dans le domaine du bassin et pour la déformation profonde en bordure du craton.La différence entre les domaines stables et mobiles est à rapporter vraissemblablement à des épaisseurs et à des résistances différentes de la croûte, de sorte que les mêmes mouvements tectoniques (orogéniques) d'une part conduisent à des structures alpinotypes, tandis que d'autre part dans les parties de la croûtes suffisamment fortes (c'est-à-dire déjà consolidées) ils ont pour effet une déformation germanotype et une épirogenèse. Les mouvements orogéniques ou épirogéniques ou bien dépendent de sollicitations tectoniques de type différent entre parties de la croûte voisines pendant une durée déterminée, ou bien ils reflètent des modifications fondamentales dans un domaine déterminé de la croûte au cours de son développement historique.Un exemple du premier cas est donné par le développement différentiel, décrit dans le présent travail du bassin du Kaapvaal et de la Ceinture mobile du Namaque, voisine, au cours du Protérozoïque ancien, tandis que le dernier cas est donné par la cratonisation, à la fin de l'Archéen, du socle du Kaapvaal et par l'évolution de la plateforme du Kaapvaal qui l'a suivie.

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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.     

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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Die seismische Aktivität in Venezuela im Zusammenhang mit den wichtigsten tektonischen Bruchzonen

Zusammenfassung Einem kurzen Überblick über die geologischen und tektonischen Zusammenhänge in den wichtigsten venezolanischen Erdbebengebieten folgt eine standardisierte Betrachtung der Einzelbeben, deren Magnitude gleich oder größer als 5,5 war. Die aus makroseismischer Intensität und/oder Magnitude (Richter) berechnete, ausgelöste Erdbebenenergie, summiert über 440 Jahre bekannter Erdbebengeschichte Venezuelas, wurde graphisch dargestellt. Die Neigung der so erhaltenen Energietreppen ist ein Maß für die Seismizität, i.e. der Vertikalabstand der Parallelen zwischen Maxima und Minima ist ein Maß für die größtmögliche Magnitude eines Erdbebens aus der entsprechenden Herdregion, und aus den zeitlichen Abständen der Energietreppen lassen sich Schlüsse ziehen über Erdbebenhäufigkeit bzw. Erdbebenerwartung. Schließlich wurde für alle Beben das der ausgelösten seismischen Energie unter gegebenen Voraussetzungen entsprechendeErdbebenvolumen berechnet, an die Erdoberfläche projiziert und als Epizentralgebiete in einer Isoseistenkarte dargestellt, in welchen Wellenbewegungen und Krustendeformationen zu erwarten sind. Besonders Brucherscheinungen sollten dann sichtbar sein, wenn eine der Oberflächen des Volumens mit der Erdoberfläche zusammenfällt. Mittels einer für alle größeren venezolanischen Erdbeben aus makroseismischen Beobachtungen berechneten Intensitäts-Abklingkonstanten c wurde schließlich eine Isoseistenkarte für Venezuela entworfen, in welcher mögliche Überlagerungen aus allen seismischen Zonen des Landes berücksichtigt wurden. Diese Karte kann als Grundlage für die Planung erdbebensicherer Bauten und für geotektonische Zwecke benutzt werden.

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A brief synopsis of the geological and tectonical context of the most important Venezuelan earthquake regions is followed by a standardized treatment of the single earthquakes with magnitudes greater then 5,5. From intensity and/or magnitude (Richter), the earthquake energy released was calculated, added up for the 440 years of known earthquake history of Venezuela, and presented in graphs. The slope of such cumulative energy histogram is a measure of the seismicity, i.e. the distance between the two parallel lines, which connect the maxima and the minima, gives an idea of the possible maximum magnitude in each region; from the time intervals of the steps one may draw conclusions concerning earthquake frequency and earthquake expectation. Finally the earthquake volume for each single quake, which under given conditions corresponds to the energy released, was calculated, its surfaces were projected on the earth's surface and mapped as epicentral regions of an isoseismal map, in which wave motion and crustal deformations may be expected. Special fracture features should be visible where one of the surfaces of the volume intersects the earth's surface. By means of an intensity decay constant c, which was determined from macroseismic observations for each greater earthquake, the isoseismal map for Venezuela was drawn, in which possible intensity superpositions of all seismic regions were taken into consideration. This map may be used as a base for earthquake engineering and geotectonical purposes.

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Résumé Un bref aperçu sur les rapports géologiques et tectoniques dans les régions de tremblements de terre les plus importantes au Vénézuéla est suivi d'une étude standardisée des tremblements individuels, dont la magnitude était égale ou supérieure à 5,5. L'énergie sismique dégagée, calculée à partir de l'intensité macro-sismique et/ou de la magnitude (Richter), accumulée pendant 440 ans d'histoire connue des tremblements au Vénézuéla, est représentée à l'aide d'esquisses graphiques. L'inclinaison des «escaliers d'énergie» qui en résultent est la mesure de la sismicité, c'est-à-dire la distance verticale des lignes parallèles entre maxima et minima est la mesure de la magnitude la plus grande possible d'un tremblement de la région sismique en question, et on peut déduire des intervalles de temps entre les escaliers d'énergie des conclusions sur la fréquence et la prévision des tremblements. Enfin, pour tous les tremblements le volume de tremblement correspondant sous des conditions données à l'énergie sismique dégagée est calculé, projeté sur la surface de la terre et représenté sur une carte isoséiste comme régions épicentrales où l'on peut prévoir un mouvement d'ondes et des déformations de l'écorce. En particulier, des phénomènes de fraction doivent être visibles quand l'une des surfaces du volume coincide avec la surface de la terre. Finalement, à l'aide d'une constante d'intensité diminuée «c», calculée pour tous les tremblements de terre majeurs du Vénézuéla par des observations macrosismiques une carte isoséiste est dessinée pour le Vénézuéla, dans laquelle il est tenu compte des superpositions possibles de toutes les zones sismiques du pays. Cette carte peut servir de base pour le projet de bâtiments résistant aux séismes et à des buts géotectoniques.

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5,5 , . , 440 . , , , , , , , . , . .

     

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.

     

Dispersal and characteristics of pyroclastic fall deposits from Mt. Misery Volcano,West Indies

Mt. Misery volcano, near the northern end of the Lesser Antilles island arc, produced late Quaternary airfall layers that have different dispersal patterns. These are controlled by: a) the style of explosive activity which determined the heights of the eruption columns and b) a layered atmospheric system with contrasted bipolar wind directions at different altitudes. Isopach and isopleth maps are given for 10 eruptions belonging to the Mansion Series (>41, 730–1, 750 yrs. B.P.). Basaltic strombolian-type scoria-fall deposits were dispersed mainly by surface/lower tropospheric winds to the NW and W. In contrast green and brown andesitic sub-plinian and plinian falls with higher eruption columns were dispersed to the SE and E by upper tropospheric winds. Thinly laminated phreatomagmatic ashes within the Mansion Series are again dispersed to the NW and controlled by surface winds.The green andesite layers most commonly contain microvesicular, angular clasts due to some limited interaction of magma and external water which partly drove these eruption columns. These deposits also contain carbonized wood up to 11 km from the vent. Vegetation is thought to have been ignited by large juvenile bombs of dense green and esite which have been measured up to 15 cm at 8 km from the vent.

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Zusammenfassung Der Vulkan Mt. Misery im Norden des Inselbogens der Kleinen Antillen hat im späten Quartär Aschelagen hervorgebracht, die unterschiedliche Verteilungsmuster aufweisen. Diese werden bestimmt durch a) die Art der Explosionen, die die Höhe der Eruptionssäulen bestimmte und b) durch das geschichtete atmosphärische System mit gegenläufigen bipolaren Windrichtung in verschiedenen Windrichtungen. Es werden Isopachen-Isoplethen-Karten für 10 Ausbrüche dargestellt, die zu den Mansion-Serien (>41, 730-1, 750 Jahre B.P.) gehören. Basaltische Schlackenlagen vom Stromboli-Typ wurden hauptsächlich durch Oberflächen- bis untertroposphärische Winde nach Nordwesten und Westen verteilt. Im Gegensatz dazu vertrifteten grüne und braune andisitische subplinische und plinische Aschen aus höheren Eruptionssäulen nach SE und E durch Winde der oberen Troposphäre. Dünn laminierte phreatomagmatische Aschen innerhalb der Mansion-Serie wurden wiederum nach NW ausgebreitet durch oberflächennahe Winde. Die grünen Andesitlagen enthalten besonders häufig schaumige, eckige Komponenten, bedingt durch die Interaktion von Magma und Oberflächenwasser, die teilweise diese Eruptionssäulen beeinflußt hat. Diese Ablagerungen enthalten außerdem verkohltes Holz bis 11 km Entfernung vom Ausbruchszentrum. Es ist anzunehmen, daß die Vegetation durch große juvenile Bomben von dichtem, grünem Andesit verbrannt ist, die bis zu 15 cm ø in 8 km Entfernung vom Ausbruchszentrum beobachtet wurden.

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Résumé Le volcan Misery, situé dans la partie N de l'arc des petites Antilles a donné lieu, au cours du Quaternaire, au dépôt de couches de cendres, dont la dispersion s'est opérée de diverses manières. Cette dispersion est fonction: a) du style de l'activité explosive du volcan, dont dépend la hauteur de la colonne de projections; b) du système stratifié de l'atmosphère caractérisé par des vents dont la direction varie avec l'altitude. Des cartes d'isopaques et d'isoplethes ont été établies pour 10 éruptions de la série Mansion (>41, 790–1, 750 ans B.P.). Des scories basaltiques de type strombolien ont été dispersées principalement vers le NW et l'W par des vents de surface ou de la basse troposphère. Par contre, des produits andésitiques verts et bruns de type plinien et subplinien, provenant de colonnes d'éruption élevées, ont été dispersés vers le SE et l'E par des vents de la troposphère supérieure. Des cendres finement stratifiées, d'origine phréatomagmatique montrent une dispersion vers le NW provoquée par des vents de surface.Les dépôts andésitiques verts renferment couramment des fragments elastiques, microvésiculaires, anguleux, témoins de l'interaction du magma et des eaux de surface, responsable en partie de la hauteur des colonnes d'éruption. Les mêmes dépôts contiennent du bois carbonisé jusqu'à 11 km du cratère. On pense que la végétation a été incendiée par de grosses bombes d'andésite verte de forte densité, dont la dimension atteint encore 15 cm à 8 km du cratère.

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Mt. Misery , . : ) , , ) . - 10- , (>41,7301,750 ..). - . , - . - . , , . 11 . , 15 , 8 .

     

On the relationship of lamprophyres to hydrothermal ore veins in the Bohemian-Moravian Heights (Czechoslovakia)

In the territory of the Bohemian-Moravian Heights, numerous lamprophyre, lamproid and basic dikes, as well as younger hydrothermal ore veins of different types occur. The dike rocks display rather high BaO-contents. Some lamprophyres from the area with barite-bearing ore veins even contain sparse barite, mostly as amygdules and in pseudomorphs after pyroxene phenocrysts. Barite evidently originated from the components contained in the magma; it does not represent a separate and independent hydrothermal supply, from which the ore veins, including the barite ones, would have crystallized. The dike rocks under consideration giade through transitional members into diabases. This fact, along with evidence concerning chemical composition of the rock, suggests that these dikes represent tholeiitic magmas contaminated at depth, mainly by a support of alkalies and volatile constituents and perhaps also barium. In the area under consideration, some genetic relations between dikes and ore veins may exist, but they are very vague only.

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Zusammenfassung In der Böhmisch-Mährischen. Höhe kommen zahlreiche lamprophyrische, lamproide und basische Gänge sowie jüngere hydrothermale Erzgänge verschiedener Typen vor. Die Ganggesteine weisen erhöhte Bariumgehalte auf. Einige Lamprophyre aus dem Verbreitungsgebiet der barytführenden Erzgänge enthalten sogar spärlichen Baryt, meist in Mandeln und in Pseudomorphosen nach den Pyroxeneinsprenglingen. Der Baryt entstand in diesen Ganggesteinen offensichtlich aus den im Magma enthaltenen Komponenten und stellt keine nachträgliche, etwa mit der Mineralisierung der Erzgänge zeitlich zusammenfallende Zufuhr dar. Die Ganggesteine der Böhmisch-Mährischen Höhe gehen, wenn auch nur selten, in Diabase über. Diese Tatsache, gemeinsam mit einigen chemischen Merkmalen der Gänge, läßt vermuten, daß die betrachteten Ganggesteine tholeiitische Magmen darstellen, die in der Tiefe hauptsächlich durch Alkalien und leichtflüchtige Bestandteile und vielleicht auch durch Barium bereichert wurden. In der Böhmisch-Mährischen Höhe besteht vielleicht ein genetischer Zusammenhang zwischen den Ganggesteinen und den Erzgängen, der aber nur sehr lose ist.

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Résumé Dans les Hauteurs tchéco-moraves il existe de nombreux filons lamprophyriques, lamproides et basiques ainsi que des filons de minerai hydrothermaux de différents types. Les roches de filon présentent une teneur élevée en baryum. Quelques lamprophyres de l'aire de distribution des filons de minerai barytiques contiennent mÊme de la baryte en petites quantités, généralement en géodes et pseudomorphoses des phéocristaux de pyroxène. La baryte s'est formée dans ces roches de filon à partir d'éléments contenus dans le magma et ne représente pas un apport plus tardif, coincidant par exemple avec la minéralisation des filons hydrothermaux. Les roches de filon des Hauteurs tchéco-moraves passent, bien que rarement, à des diabases. Ce fait, en plus de certains caractères chimiques des filons, permet de penser que les roches de filon étudiées représentent des magmas tholeiitiques qui ont été enrichis en profondeur avant tout en alcalis et composants volatils, et peut-Être aussi en baryum. Il existe peut-Être dans les Hauteurs tchécomoraves des relations d'origine, toutefois très vagues, entre les roches de filon et les filons de minerai.

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Contribution of enclave studies to the understanding of origin and evolution of granitic magmas

Enclaves give important information on the origin and evolution of granitic magmas.The presence in a granite of surmicaceous enclaves (restites) is good evidence of continental crust contribution to magma genesis. The presence of dark microgranular enclaves is an indication of mantle contribution. The joint presence in the same granite of the two types of enclaves indicates that its magma has probably more than one source.Dark microgranular enclaves, and their host granites as well, are hybridized rocks resulting from incomplete mixing (or mingling) of more acidic and basic components. Enclave studies allow one to specify mixing conditions.When mixing occurs relatively early with respect to granite crystallization, only earlier-formed granitic minerals (zircon, apatite ...) may be incorporated in the basic magma. When mixing occurs later all granitic minerals may be involved.When all the dark microgranular enclaves of a granite are similar, the intervention of a single mixing event can be assumed. On the contrary, when several chemically and mineralogically contrasted varieties occur, several mixing events can be assumed. The order of these events may be deduced from the nature of the granitic minerals present in the enclaves (early of late minerals) or sometimes by observation of double enclaves.Enclave shapes bring information on the distance between the place of mixing and the place of observation. Enclaves with irregular or crenulated margins, or with chilled margins as well, always occur near mixing places. The enclave transport in the magma makes these characteristics disappear.In spite of hybridization processes, the primitive composition of the basic component of the mixture may sometimes be recognized. A systematic identification of this component in the different granites from the same orogen should allow to understand the space and time evolution of basic magmatism in an orogen.Magma mixing is a cause of heterogeneity in granites, but it is also an important factor of homogenization as the thermal contribution of the basic magma produces new mingling of the components and sometimes new intrusive processes.

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Zusammenfassung Einschlüsse in Graniten geben wichtige Auskünfte über die Herkunft und Entwicklung der granitischen Magmen.Das Vorkommen restitischer glimmerreicher Einschlüsse (»enclaves surmicacées«) beweist die Teilnahme kontinentaler Kruste an der Magmenbildung. Die kleinkörnigen dunklen Einschlüsse dagegen sind Hinweise auf die Beteiligung von Mantelmaterial. Das Auftreten beider Arten von Einschlüssen ist ein starkes Argument für das Zusammenwirken beider Prozesse.Die kleinkörnigen dunklen Einschlüsse und der sie einschlie\ende Granit sind hybride Gesteine, sie entstehen durch unvollständige Mischung eines basischen und eines sauren Magmas. Durch genauere Untersuchung der Einschlüsse lassen sich die Vorgänge der Vermischung noch weiter erschlie\en.Wenn die Vermischung in einem Zustand eintritt, in welchem die Magmen noch wenig kristallisiert sind, dann werden nur die frühesten Mineralbildungen des Granits (Zirkon, Apatit) in die Einschlüsse aufgenommen. In späteren Stadien können alle jeweils schon kristallisierten Mineralphasen ausgetauscht werden. Tritt nur ein Typ basischer Einschlüsse in einem Granit auf, so ist dies ein Argument für nur einen Akt der Magmenmischung. Kommen dagegen mehrere Arten basischer Einschlüsse in einem Granit vor, die chemisch und mineralogisch deutlich verschieden sind, dann kann mit mehreren Vermischungsphasen gerechnet werden. Ihre Abfolge kann aus der Natur der ausgetauschten Minerale (Frühbis Spätausscheidungen) oder gegebenenfalls aus »doppelten« Einschlüssen abgeleitet werden.Die Gestalt der basischen Einschlüsse hängt von dem Abstand zwischen dem Ort der ersten Magmenvermischung und dem jetzt erreichten Ort im Granitkörper ab. Einschlüsse mit unregelmä\igen oder gekräuselten (crenulated) Rändern befinden sich stets noch in der Nähe des Ortes der Vermischung. Einschlüsse mit glatten Umrissen und ovoidaler Gestalt haben einen mehr oder weniger weiten Transport hinter sich.Gelegentlich kann noch die ursprüngliche Zusammensetzung des basischen Magmas ermittelt werden. Die Kenntnis dieser Magmenanteile in allen Graniten eines Orogens könnte die Entwicklung der basischen Magmen während der Orogenese erkennen lassen.Die Vermischung mit basischem Magma ist zwar eine Ursache der Heterogenität von Granitkörpern, auf der anderen Seite bewirkt aber die Wärmezufuhr durch den basischen Anteil und der damit verbundene »Rühreffekt« eine Homogenisierung und Belebung des Intrusionsvorganges.

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Résumé Les enclaves donnent d'importantes informations sur l'origine et l'évolution des magmas granitiques.La présence dans un granite d'enclaves surmicacées (restites) est une preuve de participation de la croûte continentale à la genèse de son magma. Celle d'enclaves microgrenues sombres est une preuve de contribution mantellique. La présence des deux types d'enclaves dans le mÊme granite est un fort argument pour une origine double.Les enclaves microgrenues sombres et le granite qui les entoure sont des roches hybrides résultant du mélange incomplet de magmas plus acides et plus basiques. L'étude des enclaves permet de préciser les conditions de mélange.Quand le mélange intervient à un stade où les magmas sont encore peu cristallisés, seuls les minéraux précoces (zircon, apatite) du granite sont incorporés dans les enclaves. Quand il se produit plus tardivement, toutes les phases minérales peuvent Être échangées.La présence d'un seul type d'enclaves basiques dans un granite est un argument pour l'intervention d'un seul stade de mélange. Au contraire, l'existence de plusieurs familles d'enclaves basiques, chimiquement et minéralogiquement bien différentes, témoigne de l'existence de plusieurs stades. L'ordre de ces événements peut Être déduit de la nature des minéraux échangés (précoces ou tardifs) ou parfois grâce à l'existence d'enclaves doubles.La forme des enclaves basiques renseigne sur la distance entre lieu de mélange et lieu d'observation. Les enclaves à bords irréguliers ou crénelés, ou avec bordures figées sont toujours proches du lieu de mélange. Les enclaves ovoÏdes, aux formes régulières, ont subi un transport plus ou moins long.La composition originale des magmas basiques mélangés peut parfois Être identifiée. Cette identification dans tous les granites d'un mÊme orogène permettrait de connaÎtre la distribution et l'évolution du magmatisme basique au cours de l'orogenèse.Les mélanges de magmas sont assurément une cause d'hétérogénéité des granites, mais ils sont aussi un important facteur d'homogénéisation car l'apport thermique des magmas basiques favorise le brassage magmatique et la reprise du mécanisme intrusif.

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. ( enclaves surmicacées) , . . , . . , , , ( , ). . , . , , , , . (, ), . pc- . , . , . . . ; , .

     

Some phenomenological aspects of carbonate geochemistry. The control effect of transition metals

The dualism in carbonate geochemistry — organic or inorganic production — leads to an erroneous definition of the carbonate system. A different formulation of the chemical mechanism is proposed where traces of transition metals together with organic matter in natural environments play a central role in carbonate production. This approach is verified in a series of experiments using natural and artificial sea water and as chelating agents citric, tartaric, malonic, and oxalic acids with five transition metals: Ni, Co, Fe, Mn and Zn. The final product of carbonate precipitation depends on the type of metal acting as a central atom. In the series Ni, Co, Fe, Mn, Zn the potential for calcium uptake increases from Ni to Zn, while magnesium uptake increases in the opposit direction from Zn to Ni. Dolomite can precipitate from Mg-rich natural waters by the catalytic effect of Fe(II)-chelates. If the waters containing Fe(II)-chelates are exhausted with respect to magnesium carbonate, they will attack dolomite to form calcite.

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Zusammenfassung Die Gegensätzlichkeit der Geochemie der Karbonate — organische oder anorganische Produktion — führte zu einer widersprüchlichen Definition des Karbonatsystems. Es wird hier eine abweichende Formulierung der chemischen Mechanismen vorgeschlagen, wobei Spuren von Ubergangsmetallen zusammen mit organischen Substanzen in natürlicher Umgebung eine zentrale Rolle bei der Karbonatproduktion spielen. Dieser Ansatz läßt sich in Experimenten nachweisen, wobei in natürlichem und künstlichem Meereswasser chelatbildende Substanzen wie Zitronensäure, Weinsäure, Apfelsäure und Oxalsäure mit 5 Übergangsmetallen Ni, Co, Fe, Mn und Zn zusammengebracht werden. Das Endprodukt einer Karbonatfällung hängt von dem Metall ab, das als zentrales Atom in den Komplexen wirkt. In der Serie Ni, Co, Fe, Mn und Zn nimmt das Potential zur Kalziumaufnahme von Ni nach Zn zu, während die Magnesiumaufnahme in entgegengesetzter Richtung, nämlich von Zn nach Ni zunimmt. Dolomit kann man aus natürlichen Wässern unter Zuhilfenahme des katalytischen Effekts von Fe(II)-chelaten fällen, während man in eisenchelathaltigen Wässern mit einem Unterschuß an Magnesiumkarbonat den Dolomit in Kalzit umwandeln kann.

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Résumé En géochimie des carbonates, la dualité — production organique ou inorganique — conduit à une définition erronée du système carbonate. Les auteurs proposent un modèle différent du mécanisme chimique, dans lequel des métaux de transition en traces, ainsi que des substances organiques de l'environnement naturel jouent un rôle prépondérant dans la genèse des carbonates. Cette approche est vérifiée par une série d'expériences dans lesquelles on ajoute à de l'eau de mer naturelle ou artificielle: d'une part 5 métaux de transition: Ni, Co, Fe, Mn, Zn; d'autre part des agents chélatants tels que: acide citrique, tartrique, malonique ou oxalique. Le produit final d'une précipitation carbonatée dépend du métal qui constitue l'atome central du complexe. Dans la série Ni, Co, Fe, Mn, Zn, le potentiel de fixation du Ca augmente du Ni au Zn, tandis que celui du Mg augmente dans l'autre sens, du Zn au Ni. Il est possible de précipiter de la dolomite dans des eaux naturelles, à l'aide de l'effet catalytique de chelates de Fe¹¹, tandis que si du carbonate de Mg est soustrait à des eaux contenant du chélate de F¹¹, on peut transformer la dolomite en calcite.

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Die alpidischen Stockwerke der südlichen Ägäis

Zusammenfassung Im Bereich der südlichen Ägäis überlagern vier allochthone Stockwerke den autochthonen Plattenkalk (Perm-Oligozän). Die allochthonen Serien entstammen ursprünglich konzentrisch angeordneten mesozoisch-alttertiären Faziesräumen der zentralen Ägäis. Die tektonische Abfolge aus neritischen Karbonaten, pelagischen Karbonaten und einem vulkano-sedimentären Komplex, die durch inkompetente Zwischenmittel (Mélange) getrennt werden, besteht über den gesamten Bogen. Fazielle und stratigraphische Merkmale sowie die Art der Deformation ermöglichen die Korrelation der Teilprofile des südägäischen Deckenstapels und dessen Anknüpfung an die südwestliche Türkei. Die kinematische Analyse des Deckenbaus führt zu dem Bild eines sich ausbreitenden Mantel-Diapirs, an dessen geneigter Grenzfläche ein gravitativer Transport ausgelöst wurde.

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In the realm of the Southern Aegean Arc four allochthonous units are piled up above the autochthonous Cherty Limestone (Permian-Oligocene). The allochthonous units are derived from different Mesozoic to Paleogene facies zones which originally were arranged in concentric belts in the Central Aegean Sea. The nappe pile consists — from bottom to top — of neritic carbonates, pelagic carbonates and a volcano-sedimentary complex along the entire arc. These competent units are separated by incompetent members of mainly flyschoid sediments, acting as lubricants. The intercalated sediments were deformed to mélanges due to tectonic transport. Facies analysis, stratigraphy and the style of deformation lead to a correlation of type sections of the southern Aegean nappe pile and its relation to the southwestern part of Turkey. The nappe transport is caused by diapiric uplift and lateral shifting of a thermal dome. A radial gravity transport occurred on its inclined boundary plane.

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Résumé Dans la région de l'Egée méridionale le Calcaire en plaquettes, en position autochthone (Permian-Oligocène) repose sous quatre unités allochthones. Les séries allochthones proviennent de différentes zones de faciès mésozoique-paléogène qui à l'origine étaient disposées concentriquement dans l'Égée centrale. Les nappes sont constituées tout le long de l'arc entier pour des carbonates néritiques, des carbonates pélagiques et un complexe volcano-sédimentaire. Ces unités compétentes sont séparées par des formations incompétentes, notamment des sédiments flyschoides qui ont servi de lubrificant. Ces sédiments intercalés ont été déformés en mélanges par le transport tectonique. Des caractéristiques de faciès et d'ordre stratigraphique, et le style de la déformation rendent possible la corrélation entre les fractions des nappes sud-égéennes et leur rattachement au sud-ouest de la Turquie. Le transport des nappes est lié au déploiement latéral de l'enveloppe d'un dôme diapirique, qui a déclanché un transport radial, par gravité, le long de sa base inclinée.

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4 (-). - - . - , (Mélange). , - - . , .

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Diese Untersuchungen wurden im Rahmen des Schwerpunktprogrammes Geodynamik des mediterranen Raumes der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und gefördert. Ausgehend von einer Geländetätigkeit auf Kreta in den Jahren 1973–1975 erfolgten im Herbst 1975 Vergleichsbegehungen auf dem Peloponnes, auf Rhodos und den Kykladen. Von den Mitarbeitern des Institutes für Geologie und Paläontologie der TU Braunschweig übernahmen dankenswerterweise FrauBeddies und FrauBusch die Niederschrift des Manuskriptes sowie Übersetzungsarbeiten. HerrStosnach führte freundlicherweise die Reinzeichnung der Abbildungen und Fotoarbeiten aus.     

On the relationship between silica and carbonate diagenesis in deep-sea sediments

Silica diagenesis and carbonate diagenesis are interrelated. This is confirmed by observations of DSDP Sites 462, 463, 465, 466, and 577. Carbonate sediments containing chert (1) tend to be more indurated and display more advanced diagenetic alterations, regardless of sub-bottom depth; and (2) microfossil components are more strongly affected (overgrown and/or dissolved), while the amount of micritic particles and larger, euhedral calcite crystals is greater. In addition, mass physical properties, porosity in particular, vary more widely in sediment sections containing chert. Furthermore, in the studied similarly composed sediments recrystallization of biogenic opal is indicated by a significant reduction of the specific surface area, reaching a minimum value when quartz is formed.One possible mechanism involved is the production of «surplus« dissolved carbonate created by the replacement of carbonate material by silica during the process of chert formation and silicification. The «extra« carbonate is then available for precipitation as overgrowths and cement outside the chert nodules and silicified zones. Hence silica diagenesis, if it occurs early enough in the sediment, bears some influence on carbonate diagenesis. It is therefore suggested that silica diagenesis be added to the list of factors included in the «diagenetic potential« equation ofSchlanger &Douglas (1974).

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Zusammenfassung Die Diagenese von biogenem Silikat und Karbonat steht in engem Zusammenhang, wie Beobachtungen an Sedimenten der DSDP Sites 462, 463, 465, 466 und 577 zeigen. Karbonatische Sedimente, die biogenes SiO₂ enthalten, zeichnen sich aus durch (1) größere Verfestigung und stärkere diagenetische Veränderungen — unabhängig von der Tiefe im Sediment, (2) mehr Lösung und Überwuchs an Mikrofossil-Komponenten, (3) höheren Anteil mikritischer Partikel wie auch größerer idiomorpher Kalzitkristalle, (4) stärkere Variation der sedimentphysikalischen Eigenschaften, speziell der Porosität und damit zusammenhängender Parameter.Die Umkristallisation des biogenen SiO₂ führt in ähnlich Zusammengesetzen Sedimenten zu einer drastischen Abnahme der spezifischen Oberfläche. Minimalwerte werden erreicht, wenn sich Quarz bildet.Diagenetisch wichtig ist die Produktion von zusätzlichem Karbonat durch die Silizifizierung von Karbonatschalen. Dieses »Überschuß«-Karbonat wird dann als Überwuchs, Zement oder außen an den »Hornstein«-Aggregaten gefällt. Demzufolge beeinflußt die Diagenese von biogenem SiO₂ auch die Karbonatdiagenese. Daher ist es sinnvoll, die Diagenese von biogenem SiO₂ mit zu den Faktoren zu rechnen, die das »diagenetische Potential« — wie esSchlanger &Douglas (1974) definierten — ausmachen.

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Résumé L'étude de sédiments provenant des sites DSDP 462, 463, 465, 466 et 577 montre qu'il existe une relation entre la diagenèse de la silice et celle du carbonate biogéniques. Les sédiments carbonatés qui renferment de la silice biogémque présentent: 1) une induration plus marquée et des modifications diagénétiques plus poussées — et ce indépendamment de la profondeur sous la surface du fond; 2) une dissolution et/ou un accroissement plus développés des micro-fossiles; 3) une plus grande teneur en particules micritiques et une plus grande taille des calcites idiomorphes; 4) un éventail plus large de leurs propriétés physiques, particulièrement de la porosité et des paramètres qui en dépendent.La cristallisation de l'opale biogénique, dans des sédiments de compositions semblables, se traduit par une réduction drastique de la surface spécifique, qui atteint une valeur minimale lorsque du quartz est formé.Un rôle diagénétique important est joué par l'excès de carbonate dissous engendré par la silicification de coquilles carbonatées; cet excès de carbonate est dès lors disponible pour la précipitation des auréoles d'accroissement et du ciment hors des nodules de chert et des zones silicifiées. Il s'ensuit que la diagenèse du SiO₂ biogénique influence la diagenèse du carbonate. Il conviendrait dès lors d'ajouter la diagenèse de la silice à la liste des facteurs qui interviennent dans l'équation du «potentiel diagénétique» deSchlanger etDouglas (1974).

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462, 463, 465, 466 577, . , , : 1) , ; 2) ; 3) , 4) , . SiO₂ . . . »« , , « ». , .. «, 1974 Schlanger & Douglas.

     

Geologic evolution of the westernmost part of the internal Betic zone (Betic Cordilleras,Southern Spain)

The Serranía de Ronda (western Betic Cordilleras, S-Spain) is formed by different tectonic units of the Betic internal domain. Stratigraphic correlations of the Permo-Triassic and Triassic sedimentary sequences imply that one part of the Mesozoic carbonates of the Rondaides (Dorsale bétique), namely the Cabrilla unit (Dorsale interne), is shearedoff from the frontal part of the Malaguides, and another part (Nieves unit, Dorsale externe) forms the Mesozoic cover of the alpujarride Casares unit. The first alpine compressional phases took place in the Paleogene; post-metamorphic movements followed in the time between the Upper Aquitanian and the Upper Tortonian. From geometrical considerations it can be concluded that the Malaguides originated paleogeographically from a more internal region than the Alpujarrides.

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Zusammenfassung Am Aufbau der Serranía de Ronda (westliche Betische Kordilleren, S-Spanien) nehmen verschiedene Einheiten der betischen Intemzonen teil. Stratigraphische Vergleiche der permotriadischen und triadischen Sedimentserien erlauben den Schluß, daß die mesozoischen Karbonate der Rondaiden (Dorsale bétique) zu einem Teil (Cabrilla-Einheit, Dorsale interne) von der frontalen Partie der Malagiden abglitten und zum anderen Teil (Nieves-Einheit, Dorsale externe) das abgescherte Mesozoikum der alpujarriden Casares-Einheit bilden. Die ersten alpinen Kompressionsphasen sind im Paleogen anzusetzen, da für mesozoische Deckenbewegungen beweiskräftige Argumente fehlen. Zwischen Oberaquitanian und Obertortonian fanden post-metamorphe Überschiebungen statt. Aus geometrischen Gründen wird angenommen, daß die Malagiden paläogeographisch internerer Herkunft sein müssen als die benachbarten Alpujarriden.

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Resumen La Serranía de Ronda (Cordilleras béticas occidentales, Prov. Málaga) está formado por diferentes unidades del conjunto bético interno. Correlaciones estratigráficas del Permo-Triásico y del Triásico de los diferentes unidades permiten la conclusión que los Rondáides (Dorsal bética) está por una parte (unidad de Cabrilla, Dorsal interna) el revestimiento mesozóico de la parte frontal de los mantos maláguides, y por otra parte (unidad de las Nievas, Dorsal externa) la parte mesozóica de la unidad alpujárride de Casares. Las primeras fases alpinas de compresión deben ser situadas en el Paleógeno. Las traslaciones post-metamórficas de mantos son de edad aquitaniense superior hasta pre-tortoniense superior. Con argumentación geométrica se puede concluir que los Maláguides son de un orígen paleográfico más interno que los Alpujárrides.

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( , . « » , (Dorsale bétique) ( , Dorsale interne) , ( , Dorsale externe) . .. , . - . , , .

     

Zur Stratigraphie und Paläogeographie des Perm in Afghanistan

Zusammenfassung In einem Vorbericht werden acht detailliert aufgenommene Profile aus dem marinen Perm Ost- und Zentralafghanistans durch Fusuliniden grob gegliedert und mit der Permfolge Russisch-Mittelasiens parallelisiert. An Hand eigener Geländeaufnahmen und der Literatur wird versucht, die paläogeographische Entwicklung dieses Gebietes zu skizzieren.Unterperm (Karatschatyr-Stufe, Pseudoschwagerina- Zone) tritt in Nordost-und Zentralafghanistan auf. Unterschiedliche Fazies und Faunenführung erschweren den stratigraphischen Vergleich beider Vorkommen. Das untere Mittelperm (Darwas-Stufe, Parafusulina- Zone) ist in Zentral- und Südostafghanistan weit verbreitet. Die Überflutung des südlichen Hindukusch beginnt und wird im oberen Mittelperm (Murghab-Stufe, Neoschwagerina- Zone) offenkundig, dessen gleichförmige Ablagerungen im Westhindukusch weit nach Norden übergreifen. Die Funde von Oberperm (Pamir-Stufe, Codonofusiella- Reichelina- Zone) beschränken sich auf das östliche Zentralafghanistan sowie Südostafghamstan und deuten einen Rückzug der Tethys nach Südosten an.

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Eight sections of the marine Permian of eastern and central Afghanistan have been studied in detail. Preliminarily these sections have been subdivided by means of fusulinids and correlated with the standard section of Permian in Russian Central Asia. The recent fieldwork and literature are evaluated to trace the paleogeographical evolution of this region.Lower Permian (Karatschatyr-stage,zone of Pseudoschwagerina) is present in northeast and central Afghanistan. Stratigraphic correlation of these two localities, separated by the Hindu-Kush, is difficult because of their different faciès and faunal content. The lower middle Permian (Darwas-stage, zone ofParafusulina) is widely distributed in the central and south-eastern parts of the country. In this era starts inundation of the southern Hindu-Kush, which becomes obvious in the upper middle Permian (Murghab-stage, zone ofNeoschwagerina), when uniform sediments are extending wide northward in the western Hindu-Kush. Deposits of upper Permian (Pamir-stage, zone ofCodonofusiella-Reichielina) are only found in the eastern part of central Afghanistan and in the south-eastern Afghanistan. A retreat of the Tethys towards southeast is indicated.

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Résumé Dans un avant-propos, le Permien marin de l'Afghanistan oriental et central est divisé grossement à l'aide des fusulines dans huit coupes, prises bien en détail. Cette série est mise en parallèle aux coupes du Permien dans l'Asie centrale russe.D'après mes recherches en Afghanistan et dans la littérature il est possible de tracer l'évolution paléogéographique de cette région.Le Permien inférieur (étage de Karatschatyr, zone avecPseudoschwagerina) existe dans la région nord-est et central de l'Afghanistan, il manque dans le Hindou-Kouch, séparant les deux régions. La comparaison stratigraphique est rendue difficile, parce que le faciès et les faunes des deux gisements sont de caractère différent. Le Permien moyen inférieur (étage de Darwas, zone ayecParafusulina) est répandu dans l'Afghanistan central et sud-est. Dans cette époque-là l'inondation commence dans le bord méridional du Hindou-Kouch. Pendant le Permien moyen supérieur (étage de Murghab, zone avecNeoschwagerina) elle s'étend avec des sédiments uniformes jusqu'au nord du Hindou-Kouch occidental. Les gisements du Permien supérieur (étage de Pamir, zone avecCodonofusiella etReichelina) se trouvent seulement en Afghanistan central-oriental et en Afghanistan sud-est et indiquent le retrait de la Tethys vers le sud-est.

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Superposition of Variscan ductile shear deformation on pre-Variscan mantled gneiss structure (Catherine dome,Erzgebirge, Bohemian massif)

Three tectonometamorphic events have been recognized in the crystalline rocks of the Catherine mantled gneiss Dome (CD) in the central Erzgebirge. The first tectonometamorphic event is characterized by the acquisition of a S1–S2 metamorphic foliation, development of F2 isoclinal partly syn-schistose folding and intrusion of early synkinematic granites. P-T conditions correspond to higher amphibolite facies metamorphism and culminate in anatexis. A diapiric intrusion of Cambro-Ordovician muscovite-biotite porphyritic granite has verticalized the S2 foliation and is responsible for the genesis of the classical mantled gneiss dome. Oblate strain and orthorhombic diffuse c-axis patterns are typical of the marginal parts of the dome.The whole rock sequence was subsequently affected by westward oriented heterogeneous Variscan ductile shearing under the conditions reaching amphibolite fades. A strongly non-coaxial deformation has partly overprinted the earlier fabrics in anatectic orthogneiss and produced augen-orthogneiss from porphyritic granite in the central part of the CD dome. Prolate to plane strain fabrics, oblique quartz c-axis patterns and a widespread occurrence of S-C fabrics are the most characteristic features of this phase.

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Zusammenfassung Im Kristallin des Katherinenberg mantled gneiss dome im mittleren Erzgebirge wurde eine dreiphasige tektono-metamorphe Entwicklungsgeschichte nachgewiesen.Das alte Stadium stellt bereits eine polyphase Entwicklung dar. Es wird durch die Anlage eines penetrativen metamorphen Lagenbaus (syn D₁ — syn D₂), durch F₂ früh Isoklinalfalten, sowie durch die Intrusion frühkinematischer z. T. anatektischer Granite charakterisiert. PT-Daten belegen amphibolitfazielle Bedingungen, die lokal zu Anatexis führen.Diapirartige Intrusionen kambro-ordovische, porphyrische Zweiglimmergranite bewirkten eine sehr unterschiedliche z. T. subvertikale Raumlage der regionalmetamorphen Einheiten. Diese Intrusionen des zweiten Stadiums sind verantwortlich für die Entstehung des eigentlichen mantled gneiss dome. Oblat Gefüge und diffuse Kreuzgürtel-Verteilungen der Quarz c-Achsen sind typisch für die Randbereiche dieses Gneisdomes.Während des jüngsten Stadiums prägen bzw. überprägen westvergente duktile Scherprozesse bei Bedingungen der niedriggradigen Amphibolitfazies die Gefüge. Schiefgürtel-Verteilungen der Quarz c-Achsen und S-C Gefüge charakterisieren diese jüngste, variszische Phase.

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Résumé Trois événements tectono-métamorphiques ont été reconnus dans les roches cristallines du dôme de gneiss coiffé de Catherine (Erzgebirge oriental). Le premier de ces événements est caractérisé par l'acquisition d'une foliation S_1–2, le développement de plis isoclinaux F₂ partiellement synschisteux et l'intrusion de granites syntectoniques précoces. Les conditions (P, T) correspondent au facies supérieur des amphibolites et atteignent l'anatexie. L'intrusion diapirique d'un granite à deux micas cambro-ordovicien a verticalisé la foliation S_1–2 et est responsable de la genèse du dôme de gneiss coiffé. Une déformation par aplatissement et des fabriques orthorhombiques diffuses des axes c du quartz caractérisent les zones marginales du dôme.L'ensemble des terrains a été ensuite affecté par un cisaillement ductile varisque hétérogène à vergence ouest, dans les conditions du facies inférieur des amphibolites. Une déformation fortement noncoaxiale a transposé partiellement les structures précoces des orthogneiss anatectiques et a transformé les granites porphyriques de la partie centrale du dôme de Catherine en orthogneiss oeillés. Cette phase est caractérisée par des fabriques obliques pour les axes c du quartz et par de fréquentes structures s-c.

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- . (S₁), f₁ . , . , /, - , S₁ , - . . , , , . - S — .

     

History of the terrestrial planets

A time table showing the history of the terrestrial planets is submitted in this paper. The planetary evolution is presented within the framework of global tectonics, whereby a distinction is made between exogenous and endogenous processes. Beginning with the age of 4.5 × 10⁹ years and extending to the age of 3.0 × 10⁹ years all terrestrial planets are characterized by a primordial-meteoric-vulcanic period. The development of the Moon and Mercury had been terminated with the end of this primordial period. Even until most recent times endogenous mantle processes and exogenous erosion processes shape the lithospheres on Mars, Venus, and the Earth. The Earth represents here the extreme case with highly dynamic plate tectonics. The degree of evolution of a planet is proportional to its mass. This leads to the following evolutionary scheme:

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Zusammenfassung Eine Zeittafel zur Entwicklungsgeschichte der terrestrischen Planeten wird vorgelegt. Die Planetengeschichte wird in den Rahmen einer globalen Tektonik gestellt, wobei exogene und endogene Prozesse unterschieden werden. Von ca. 4.5 bis 3.0 × 10⁹ Jahre werden alle terrestrischen Planeten von einer ur-meteorischen-vulkanischen Periode geprägt. Damit ist für den Mond und den Merkur die Entwicklung im wesentlichen abgeschlossen. Bei dem Mars, der Venus und der Erde formen bis in die jüngste Zeit endogene Mantelprozesse und exogene Erosionsprozesse die Lithosphäre, wobei die Erde den Extremfall mit einer hochdynamischen Plattentektonik repräsentiert. Der Entwicklungsgrad eines Planeten ist proportional seiner Masse. Das führt zu folgendem Entwicklungsschema:

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Résumé Une table chronologique décrivant l'évolution des planètes terrestres est proposée dans cette publication. L'évolution des planètes est présentée dans le cadre de la tectonique globale, où distinction est faite entre processus exogènes et endogènes. Entre environ 4.5 et 3.0 × 10⁹ années toutes les planètes terrestres sont caractérisées par une période primordiale-météorique-volcanique. Le développement de la Lune et de Mercure s'est terminé vers la fin de cette période primordiale. Dans Mars, Vénus et la Terre, les processus endogènes du manteau et une érosion exogène ont formé la lithosphère jusque dans les périodes les plus récentes; la Terre représente le cas extrème avec une tectonique de plaques à caractère dynamique très prononcé. Le degré d'évolution d'une planète est proportionnel à sa masse. Ceci conduit au schéma d'évolution suivant:

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. , . 4,5 3,0×10^–9 - . . , , , , . , . . :

     

Paläomagnetische Untersuchungen im Schilfsandstein (Trias,Km2) Westeuropas

Zusammenfassung Von insgesamt 46 beprobten Profilen aus dem Schilfsandstein (Trias, Km2) Westeuropas wurden bislang 41 Profile mit 343 Einheiten und 870 Handstücken mit 1897 Einzelkernen auf ihren paläomagnetischen Inhalt untersucht.Thermische Entmagnetisierungsversuche an 277 Proben zeigen, daß die natürliche remanente Magnetisierung (NRM) von mehreren, an verschiedene Magnetisierungsträger gebundenen Komponenten getragen wird.Als charakteristische remanente Magnetisierung (CARM), von der angenommen wird, daß sie das zur Ablagerungszeit herrschende Paläofeld abbildet, kristallisiert sich für die Sedimentationsräume Weserbergland und Franken eine Deklination (DR=Deklination rotiert) von 60° und eine Inklination (IR=Inklination rotiert) von 30° (DR/IR 60/30) und für Schwaben und die Nordschweiz DR/IR 240/–30 heraus.Neben der stabilen Paläofeldrichtung werden auch sedimentäre und tektonische Gefüge als weitere stabile Magnetisierungsrichtungen abgebildet. Diese Richtungen liegen der Achse maximaler Suszeptibilität (K1 max) parallel.Unter Annahme einer normalen Polarität des Erdmagnetfeldes zur Zeit der Schilfsandsteinablagerung im Weserbergland und Franken und einer reversen Polarität zur Zeit der Ablagerung in Schwaben und der Nordschweiz errechnet sich ein Paläonordpol bei 111 E 28 N; er fällt damit in die Nähe des Triaspoles der Europäischen Polwanderungskurve (McElhinny, 1973).Für den Ablagerungszeitraum des Raibler Sandsteins in den Südalpen wird ein Paläonordpol bei 128 W 48 N errechnet.Die magnetostratigraphische Zeitskala der Trias (Burek, 1970) kann um die Einstufung des Schilfsandsteins in das höhere obere Karn mit beginnender normaler Polarität und dann reverser Polarität ergänzt werden.

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In the Schilfsandstein (Triassic, Km2) of Western Europe 41 sections with 343 units and 1897 cores were sampled for palaeomagnetic investigations. By thermal demagnetization experiments different magnetic minerals were determined as carriers of the natural rémanent magnetization (NRM).The characteristic remanent magnetization (CARM) reflecting the palaeofield direction is described in the Weserbergland and Franken by DR/IR 60/30 (DR = declination after tectonic correction/IR=inclination after tectonic correction) and in Schwaben and Northern Switzerland by DR/IR 240/–30.In addition stable directions are reported which are related to sedimentary and tectonic fabric. These directions are parallel to the axis of maximum susceptibility (Klmax).Assuming normal polarity for the magnetic field during deposition of the Schilfsandstein in the Weserbergland and Franken and assuming reversed polarity in Schwaben and Northern Switzerland a palaeonorthpole is estimated at 111 E 28 N. This poleposition fits near the Triassic poleposition of the European polar wandering curve (McElhinny, 1973).The poleposition of the Bergamasker Alps (Raibler Sandstein, Southern Alps) is figured out at 128 W 48 N.The triassic magnetostratigraphic time scale ofBurek (1970) can be completed as far as the Schilfsandstein is to arrange into the highest Upper Carnian starting with normal polarity going on with reversed polarity.

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Résumé Dans le Grès à roseaux (Trias, Km 2) de l'Europe occidentale, 343 prélèvements provenant de 41 profils et 1897 carrottes extraites de 870 échantillons ont fait l'objet de recherches paléomagnétiques. — Des essais de démagnétisation thermique sur 277 échantillons ont révélé différents minéraux magnétiques comme étant les porteurs de l'aimantation rémanente naturelle (NRM). — L'aimentation rémanente caractéristique (CARM) reflétant la direction du paléochamp magnétique au moment de la sédimentation donne des valeurs de 60/30 pour DR/IR (DR=déclinaison après correction tectonique, — IR=inclinaison après correction tectonique) dans le Weserbergland et en Franconie et 240/– 30 pour DR/IR en Souabe et dans la Suisse septentrionale. — En plus de la direction stable du paléo champ, on a trouvé d'autres directions d'aimentation stables reliées aux structures sédimentaires et tectoniques. Ces directions sont parallèles à l'axe de la susceptibilité magnétique maximale (K1 max). — En supposant une polarité normale du champ magnétique terrestre au moment de la sédimentation du Grès à roseaux dans le Weserbergland et la Franconie, et une polarité inversée pendant sa formation en Souabe et en Suisse septentrionale, il en résulte une position géographique de 111 E et 28° N pour le paléopôle Nord, ce qui coïncide à peu près avec la position du pôle triasique sur la courbe polaire de l'Europe (McElhinny, 1973). Pendant la sédimentation du Grès de Raibler dans les Alpes bergamasques, le paléopôle Nord se trouvait à 128° O 48° N. — L'echelle magnétostratigraphique pour le Trias (Burek, 1970) peut maintenant être complétée en datant le Grès à roseaux dans la partie supérieure du Carnien supérieur, débutant par une aimantation normale et continuant par une aimantation inversée.

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343 41 ( ) 1897 870 . 277 , — NRM — . — CARM —, , , , , (DR = Deklination rotiert) 60°, (IR = Inklination rotiert) 30° (DR/IR 60/30), DR/IR 240/-30. , . /_1makc. , 111 E 28 N, . ., . 128 W 48 N. (Burek, 1970) . . , .

     

A gravity-derived model for the steinheim impact crater

The gravity survey of the Steinheim impact crater comprises about 500 gravity stations resulting in aBouguer anomaly map of the crater and its surroundings. From this map aBouguer residual anomaly of the impact structure was deduced which shows considerable character. A central negative anomaly with an amplitude of about -2 mgal and a halfwidth of 3 km is surrounded by ring-like relative positive and negative anomalies which extend to a radial distance of about 5–6 km. The interpretation is based on nine radial profiles with close station spacing. Model calculations were performed suggesting the Steinheim crater to be much larger and of different formation than has been assumed. Based on the gravity interpretation, on a morphological analysis, and on additional geological and geophysical observations a model of the Steinheim crater and its development is proposed. The main characteristics are a 500–600 m deep primary excavation and a final, apparent, diameter of roughly 7 km, contrasting to an up to now favoured shallow excavation and a 3.5–4 km final diameter. The model considerations include mass and energy calculations and references to the Ries impact crater.

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Zusammenfassung Im Gebiet der Impakt-Struktur Steinheimer Becken wurden in Ergänzung zu früheren Untersuchungen neue Schweremessungen durchgeführt. Mit den nunmehr etwa 500 vorliegenden, nachBouguer reduzierten Schwerewerten wurde eine Karte derBouguer-Anomalien konstruiert, aus der nach Abzug eines Regionalfeldes eine Restfeld-Anomalie für den Impakt-Krater gewonnen wurde. Sie ist grob rotationssymmetrisch und zeigt außerhalb eines zentralen Schwereminimums von –2 mgal ringförmig angeordnete, relative positive und negative Schwereanomalien. Die Interpretation stützt sich auf neun radiale Profile erhöhter Stationsdichte, von denen vier für Modellrechnungen ausgewählt wurden. Auf Grund der berechneten Dichtemodelle, einer ergänzenden morphologischen Analyse der Kraterstruktur sowie zusätzlicher geologischer und geophysikalischer Befunde wird ein Modell für den Aufbau und die Entstehung des Steinheimer Beckens vorgeschlagen. Danach ist das heutige Becken mit einem Durchmesser von rund 3,5 km der Ausdruck einer primären Kraterstruktur, die in einer Exkavationsphase entstand und eine Tiefe von 500–600 m besaß. Ausgleichsbewegungen führten zu einer Massenkonvergenz und Anhebung in der Kratermitte und einer Absenkung außerhalb des primären Kraters, die die endgültige Struktur auf grob 7 km Durchmesser vergrößerte. Die Modell-Betrachtungen schließen Massen- und Energieabschätzungen sowie Vergleiche zum Ries-Krater ein.

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Résumé La recherche gravimétrique dans le cratère d'impact de Steinheim et ses environs (Allemagne du Sud) comprend environ 500 stations de mesure qui ont été utilisées pour construire une carte des anomalies deBouguer. Un champ régional a été tracé pour obtenir l'anomalie résiduelle du cratère. On observe une anomalie négative (–2 mgal) au centre de la structure cernée d'anomalies positives et négatives relatives de faible amplitude, jusqu'à une distance radiale de 5–6 km. Pour l'interprétation neuf profils radiaux, où les stations sont à faible distance, ont été utilisés. Les modèles calculés pour quatre profils radiaux suggèrent que la structure de Steinheim est plus grande qu'on ne l'a supposé jusqu'à présent. En partant de l'interprétation des mesures gravimétriques, d'une analyse topographique du cratère et d'observations géologiques et géophysiques complémentaires un modèle de la structure Steinheim et de son développement est proposé. On en conclut que le bassin actuel avec un diamètre de 3,5 km est l'expression d'une structureprimaire du cratère qui s'est formée au cours d'une phase d'excavation et possédait une profondeur de 500–600 mètres. Des mouvements d'égalisation conduisirent à une convergence de masses avec soulèvement dans le centre du cratère et un affaissement à l'extérieur du cratère primaire, lequel s'accrut jusqu'à la structure finale de quelque 7 km. Le modèle inclut le calcul des masses déplacées et des énergies d'impact ainsi qu'une comparaison avec le cratère d'impact du Ries.

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