Alter und allgemeine Charakteristik des finnischen Grundgebirges

Zusammenfassung Das finnische Grundgebirge besteht aus Bauelementen, die hinsichtlich ihres Alters, ebenso wie auch ihrer Bestandteile voneinander verschieden sind. Den ältesten Teil des Grundgebirges bildet der Granitgneis Ostfinnlands (sein Alter ist 2600 bis 2700 Millionen Jahre). Im finnischen Lappland gibt es Orthogneise und Paragneise, die zur belomoridischen Zone des Weißen Meeres gehören (ca. 2000 Millionen Jahre alt). Der überwiegend größte Teil des finnischen Grundgebirges hat sein heutiges Aussehen vor 1750 bis 1850 Millionen Jahren erhalten. In jener Zeit geschahen die Orogenese und die Metamorphose der svekofennischen und der karelischen Formationen sowie auch die Intrusion der in jene Formationen eindringenden orogenen plutonischen Gesteine. Die svekofennidischen und karelidischen Schieferzonen sind zwar gleichaltrig, was aber ihre Bestandteile und ihre Tektonik betrifft, sind sie voneinander verschieden. Sie vertreten verschiedene Phasen ein und desselben Sedimentationszyklus und der darauffolgenden orogenen Bewegungen. Die svekofenno-karelidische Zone ist von anorogenen Rapakivigraniten durchsetzt, deren Alter 1620 Millionen Jahre ist, und deshalb muß das Alter des finnischen Grundgebirges über 1600 Millionen Jahre sein. In der Darstellung wird eine kurze allgemeine Charakteristik der Hauptelemente des finnischen Grundgebirges gegeben.

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The basement of Finland consists of elements differing in age and composition. The deepest portions are formed by the granite-gneiss of Eastern Finland being 2600 to 2700 m.y. of age. Finnish Lappland displays ortho- and paragneisses, belonging to the Belomoridic zone of the White Sea, 2000 m.y. of age. Most of the Finnish basement area obtained its shape 1750 to 1850 m.y. ago (Svecofennian and Karelian events). Svecofennian and Karelian Schist belts are of equal age and represent a different facies. The Sveco-Fenno-Karelian belt is interspersed with anorogenic Rapakivi Granites (1620 m.y. of age) the age of the basement structure must be older than 1600 m.y.

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Résumé Le soubassement cristallin de la Finlande comprend plusieurs massifs qui se différencient par leur âge, leur structure et leur composition pétrographique. La partie la plus ancienne, dans la Finlande orientale, est constituée par du gneiss granitique d'un âge de 2600 à 2700 millions années (m.a.). En Laponie finlandaise il y a des orthogneiss et des paragneiss qui appartiennent à la zone biélomoridique de la Mer Blanche (environ 2000 m.a.). La plus grande partie du socle de la Finlande est constituée par les formations suédofinnoise et carélienne suivies des plutonites orogéniques (1750–1850 m.a.). Les schistes de ces formations diffèrent par leur composition et leur structure; ils représentent des phases distinctes d'un cycle unique de sédimentation et de mouvements orogéniques. Enfin les granites anorogéniques de Rapakivi (1620 p.a.) percent les formations suédofinnoise et carélienne.

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, , . ( 2600 2700 ). , ( 2000 . ). — — 1750 1850 . . - . - , , . . - - -, 1620 , ; , 1600 . . .

     

Die Geologische Erforschung des Australischen Kontinents und Seiner Randgebiete

Ohne Zusammenfassung     

Rb-Sr- und K-Ar-Altersbestimmungen an Gesteinen und Mineralien des südlichen Ötztalkristallins und der westlichen Hohen Tauern

Zusammenfassung Mehr als 150 Rb-Sr- und K-Ar-Altersbestimmungen wurden an verschiedenen Gesteinstypen und Mineralien aus dem Schneeberger-Zug (Monteneve) sowie dem südlich anschließenden Ostalpinen Altkristallin und aus den westlichen Hohen Tauern durchgeführt.Die ältesten Gesteine im Ötztalkristallin sind die einförmigen Paragesteinsserien des Ostalpinen Altkristallins. Die charakteristischen Einschaltungen in diesen Gesteinen sind langgestreckte,s-parallel eingeschaltete Orthogneise, die einen Isochronenalterswert von 436±17 Mill. Jahren ergaben, bei einem initialen Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Verhältnis von 0,7102±0,0014. Um die Bedeutung dieses Isochronenalterswertes zu klären, wurde ein kombiniertesCompston-Jeffery- undNicolaysen-Diagramm verwendet. Daraus ergibt sich, daß die Schmelzbildung dieser granitischen Gesteine im Ötztalkristallin kaum älter als 450 Mill. Jahre sein kann.Die Auswirkung der variszischen Metamorphose südlich des westlichen Tauernfensters ist an den Mineralien eines pegmatitischen Orthogneises mit dem Rb-Sr-Isochronenalterswert von 299±12 Mill. Jahren ersichtlich. Die Isochrone ergibt ein initiales Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Verhältnis von 0,9657±0,014.Das alpine Geschehen beginnt mit der frühalpinen Metamorphose in weiten Teilen des Ostalpinen Altkristallins. Die Rb-Sr-Hellglimmeralter um 120-110 Mill. Jahre weisen vermutlich auf die mögliche Bildungszeit der Hellglimmer bzw. der frühalpinen Mineralparagenesen im Bereich des Schneeberger-Zuges (Monteneve) und seiner unmittelbaren Umgebung hin. Dagegen fallen die K-Ar-Abkühlalterswerte an Hellglimmern in das Zeitintervall von 90-77 Mill. Jahren, gleichgültig ob Phengite oder Muskovite untersucht wurden. Die Rb-Sr- und K-Ar-Biotitabkühlalter von 80-74 Mill. Jahren weisen auf eine weitspannige, schnelle Abkühlung eventuell im Zusammenhang mit einer Überschiebung hin. Die frühalpine Aufwärmung fehlt nur im Südteil des Altkristallins südlich der westlichen Hohen Tauern.Das jüngste Ereignis im untersuchten Gebiet ist aus dem Bereich des Tauernwestendes durch die Rb-Sr- und K-Ar-Hellglimmeralter von 36-25 Mill. Jahren gegeben. Die Rb-Sr-Phengitalter von rund 30 Mill. Jahren sowie die gleichalten K-Ar-Hellglimmeralter aus dem schwächst temperierten Bereich des Tauernfensters stellen vermutlich Bildungsalter nahe des thermischen Höhepunktes dar. Am Tauernwestende weisen die wenig streuenden Biotitalter darauf hin, daß die Abkühlung auf etwa 300° C durch eine gleichförmige, blockartige Hebung relativ rasch erfolgte.

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More than 150 Rb-Sr and K-Ar age determinations were made on different types of rocks and minerals from the Schneeberger-Zug (Monteneve) and the south lying Eastalpine Altkristallin, as well as from rocks of the western end of the Hohen Tauern.The oldest rocks from the Oetztalkristallin are the monotonous paragneisses of the Eastalpine Altkristallin. Intercalated ands-parallel within these rocks are orthogneisses. They yield an isochron age of 436±17 m. y., with an initial of 0.7102±0.0014. The combination of aCompston-Jeffery with aNicolaysen-diagram shows, that the magmatic stage of these rocks could hardly be older than 450 m. y.A pegmatitic orthogneiss with an Rb-Sr-mineralisochron age of 299±12 m. y. and an initial of 0.9657±0.0140 shows the influence of the Hercynian metamorphic event in the South of the western end of the Hohen Tauern.The alpine orogeny starts with Eo-alpine metamorphism in widespread parts of the Eastalpine Altkristallin. Rb-Sr ages (120-110 m. y.) on white micas probably point to the time of the formation of the white micas as well as to the formation of the Eoalpine mineral-parageneses in the region of the Schneeberger-Zug (Monteneve) and its very near surroundings. The K-Ar cooling ages are in the range of 90 to 77 m. y. for muscovites and phengites. The cooling ages on biotites (Rb-Sr and K-Ar) in the range of 80 to 74 m. y. point to widespread, rapid cooling presumably in connection with an overthrust. The Eo-alpine thermal event is missing only in the southern part of the Altkristallin to the South of the western Hohen Tauern.The youngest event in the area of discussion is given by the white mica-ages (Rb-Sr and K-Ar) of 36 to 25 m. y. found in the region of the Western end of the Hohen Tauern. The Rb-Sr phengite-ages of around 30 m. y., as well as the K-Ar white mica-ages of the same age from the thermally least affected area of the Tauern-window, can probably be interpreted as formation-ages near the thermal climax. The biotite-ages at the Western end of the Hohen Tauern have a very small spread and this points to a relatively quick cooling due to blocklike uplift of the whole region.

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Résumé Plus de 150 déterminations d'âge par Rb-Sr et K-Ar ont été faites sur différentes espèces de roches et minéraux du «Schneeberger Zug» (Monteneve) et de sa continuation vers le sud: le cristallin austroalpin ainsi que du «Hohen Tauern» à l'ouest.Les plus vieilles roches du cristallin d'Oetztal sont les séries monotones des roches de caractère «para» du cristallin austroalpin. Les intercalations typiques dans ces roches sont des orthogneiss allonges ets-parallèles qui montrent un âge d'isochrone de 436±17 millions d'années avec un rapport initial de Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0,7102±0,0014.Afin de déterminer la signification de cet âge d'isochrone on utilisa un diagramme combiné deCompston-Jeffery etNicolaysen. Il en résulte que l'âge magmatique de ces roches granitiques dans le cristallin d'Oetztal ne peut pas être plus vieux que 450 millions d'années.L'influence de la métamorphose hercynienne au sud du «westliches Tauernfenster» est bien visible dans les minéraux d'un orthogneiss pegmatitique avec un âge d'isochrone de Rb-Sr de 299 ± 12 millions d'années. L'isochrone donne un rapport initial du sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0,9657±0,014.L'événement alpin commence avec la métamorphose alpine initiale dans de vastes parties du cristallin austroalpin. Les âges Rb-Sr des micas blancs de 120-110 millions d'années pourraient indiquer le temps de formation possible des micas blancs respectivement des paragenèses des minéraux jeunes-alpins dans la région du «Schneeberger-Zug» (Monteneve) et ses environs directs.Par contre les dates K-Ar de refroidissement des micas blancs tombent dans l'intervalle de 90 à 77 millions d'années, indifféremment si on examine des Phengites ou Muscovites. Les âges Rb-Sr et K-Ar de refroidissement des biotites de 80 à 74 millions d'années indiquent un refroidissement étendu et rapide, peut-être en relation avec un chevauchement. L'échauffement jeune-alpin ne manque qu'au sud du vieux cristallin, situé au sud des «Hohen Tauern» occidentales.L'événement le plus jeune dans le domaine examiné se trouve dans la région du «Tauernwestende» avec un âge Rb-Sr et K-Ar des micas blancs de 36 à 25 millions d'années. L'âge Rb-Sr des Phengites de 30 millions d'années ainsi que les mêmes âges K-Ar des micas blancs de la région du «Tauernfenster» la moindre temperée, indiquent un âge de formation vraisemblablement proche du maximum thermique.Dans la région du «Tauernwestende» les âges des biotites ne différent pas beaucoup; cela nous indique que le refroidissement à 300° C s'effectua rapidement par une élévation en bloc et monotone.

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150 Rb/Sr K/Ar -, , - . , - . , S- , 436±17 , 0,7102 ±0,0014. , Compston-Jeffery, , - 450 . , Rb/Sr 299±12 . Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ 0,9657±0,014. - . — Rb/Sr 120– 110 — , -, , . — — 90 77 , , - . , Rb/Sr K/Ar, 80–74 , , , , . .

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Erweiterte Fassung eines am 22. und 23. März 1975 im Rahmen des Schwerpunktprogramms der DFG auf dem Internationalen Symposium zur Geodynamik der Ostalpen in Salzburg gehaltenen Vortrages.     

Nickel und Kobalt in Gesteinen des Nördlinger Ries

Zusammenfassung Von Glasbomben aus dem Suevit und kristallinen Gesteinen verschiedener Auswurfbreccien des Rieskraters wurden die Nickel- und Kobaltgehalte bestimmt. Die Gläser enthalten 10,0–51,5 ppm Ni (Mittel von 70 Analysen: 30,1 ppmNi) und 4,8–15,8 ppm Co (Mittel von 50 Analysen: 12,1 ppm Co). Die höchsten Nickel- und Kobaltgehalte finden sich in den nicht rekristallisierten und chemisch unveränderten Bomben des Typ I. Die kristallinen Gesteine des Grundgebirges enthalten 2,5–140 ppm Ni (22 Analysen) und 2,2–29,8 ppm Co (22 Analysen).Die Kobaltgehalte der nicht rekristallisierten Gläser sind ziemlich einheitlich (10,7–15,8 ppm) und ebenso hoch wie diejenigen der kristallinen Gesteine ähnlicher Gehalte an MgO, MgO+FeO+Fe₂O₃ und SiO₂. Die Nickelgehalte der nicht rekristallisierten Gläser dagegen streuen inhomogen über einen größeren Bereich (30,0–51,5 ppm). Sie sind im Mittel höher als die der kristallinen Gesteine mit ähnlichen Gehalten an MgO, MgO+FeO+Fe₂O₃ und SiO₂. Der maximale Unterschied beträgt 25 ppm Ni.

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Ni and Co in rocks from the Nördlinger Ries

Ni and Co have been determined in glass bombs from the suevite and crystalline rocks from different breccia outcrops in the Ries crater. The glasses contain 10.0–51.5 ppm Ni (average of 70 analyses: 30.1 ppm Ni) and 4.8–15.8 ppm Co (average of 50 analyses: 12.1 ppm Co). Highest contents of Ni and Co are to be found in non-recrystallized and chemically unchanged bombs of type I. Crystalline rocks from the basement contain 2.5–140 ppm Ni (22 analyses) and 2.2–29.8 ppm Co (22 analyses).The Co-contents of non-recrystallized glasses are rather uniform (10.7–15.8 ppm) and as high as those of crystalline rocks of similar content of MgO, MgO+FeO+Fe₂O₃ and SiO₂. The Ni-contents of non-recrystallized glasses are inhomogeneously scattered over a larger range (30.0–51.5 ppm). On the average, they are higher than those of crystalline rocks with similar contents of MgO, MgO+FeO+Fe₂O₃ and SiO₂. The maximum difference is 25 ppm Ni.

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Herr Prof. W. von Engelhardt veranlaßte die Bearbeitung dieses interessanten Themas und nahm am Fortgang der Untersuchungen regen Anteil. Herr Dr. D. Stöffler stellte freundlicherweise Probenmaterial zur Verfügung und Herr Dr. H. Puchelt war mir bei analytischen Fragen behilflich. Ihnen allen danke ich für die Förderung dieser Arbeit.     

Xonotlit und Pektolith aus basischen Gesteinen des Peridotitgabbrokomplexes im Zlatibor-Gebirge,Jugoslawien

Zusammenfassung Im westlichen Randgebiet des Zlatibor-Gebirges, im Tal des Flusses Lim, wurden in der Nähe des Ortes Bistrica in der Randzone einer kleineren Pyroxenitmasse gegen angrenzenden serpentinisierten Peridotit dünnere, milchweiße Adern gefunden. Sie bestehen aus Xonotlit und Pektolith. Der Xonotlit ist nach seinem äußeren Aussehen Chalcedon-ähnlich; von ihm werden die zentralen Teile der Äderchen eingenommen. Der Pektolith ist weiß und faserig; aus ihm bestehen die Ränder der Adern. Die Resultate der ausführlichen optischen, quantitativ chemischen, thermischen und röntgenographischen Untersuchungen sowie der Untersuchungen im infraroten Spektralgebiet stimmen mit bisher bestehenden Angaben für beide Minerale überein.Die Genesis dieser Minerale läßt sich auf die Umwandlung der basischen, primäre Calciumminerale enthaltenden Gesteine zurückzuführen. Es entstehen dabei in diesen Gesteinen aus Calciummineralen verschiedene sekundäre Minerale. Der Überschuß des Calciums und Siliciums wird unter den meso- bis katathermalen Umständen in der Form einfacher Adernparagenesen ausgeschieden.

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Xonotlite and pectolite from basic rocks of the peridotite-gabbro-complex in the Zlatibor-mountains, Yugoslavia

Summary In the Lim valley, at the western slope of Mount Zlatibor, near the village of Bistrica there is a minor pyroxenite mass surrounded by serpentinized peridotite. The border zone of pyroxenite contains milk-white viens composed of the rare minerals xonotlite and pectolite. Xonotlite is in its outer appearance similar to chalcedony and occupies the central parts of the veins. Pectolite is white and fibrous, and is confined to the outer parts of the veins.The results of detailed optical, quantitative chemical, thermal and x-ray examinations, and of infrared spectral analyses agree with the hitherto known data on both minerals.The origin of these minerals may be explained by alteration of basic rocks containing primary calcium minerals. Different secondary minerals can be formed from calcium minerals by such processes. The excess calcium and silica precipitate in the form of simple vein associations under the mesoto katathermal conditions.

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Mit 2 Abbildungen     

Geologische Problematik und Strukturanalyse Nikaraguas

The basement of northern Nicaragua is still a great problem stratigraphically. Enclosed tuffits (mainly basic, partly also intermediate to acid) appear of importance for both petrology and sedimentology. Not in the least they are guide horizons for a more accurate mapping. The vast regional distribution, commonly proved yet, suggests that the composition of the basement is considerably uniform and it seems that they do not belong to different periods and formations. Structurally the region is exceedingly complicated. The folding direction as regards plication and overthrusts is mainly to the North, but partly also to the East. Probably the “Totogalpa formation” (fanglomerates, conglomerates and sandstones, mainly reddish) which follows disconformably over the basement, already indicated, belongs to the sequence of tertiary tuffites, agglomerates, lavas etc. as they conformably form a formation of uniform composition. The relation of basement to lower Cretaceous (marine Albian; “Metapan”), which follows immediately to the south, is less clear. The lower Cretacious shows intensive and complicated folding at Siuna and it appears almost unmetamorphosed (? basement in a wider sense). The marine sediments (upper Cretacious - Miocene) of South Nicaragua are orogenetically only slightly efected (folding direction to E-N). To the North follows a thick serie of Tertiary and Quarternary volcanites (initially mainly submarinal, later on continental). Together with the NW/SE lineaments (Nicaragua depression, lines of volcanoes, coast line in the SW etc.) also NS directed ones clearly appear (coastline in the East). This direction can be found e. g. in the “granite ridge of Susucayan” and the accompanying faults in the vicinity. These latter structures may have taken an active part in the development of the flexured border of the Nicaraguan depression NW of Managua.     

Geologische Unterweisung des Offiziers im Frieden

Ohne Zusammenfassung     

Geologische Untersuchungen an Sedimenten des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes (Arabisches Meer)

Zusammenfassung Mit Sedimentmaterial, das von dem Forschungsschiff Meteor und dem pakistanischen Fischereiforschungskutter Machhera gesammelt wurde, sollten die Ablagerungsbedingungen auf dem Meeresboden des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes erfaßt und unter anderem festzustellen versucht werden, wo die Schlammassen des Indus auf dem Meeresboden des Arabischen Meeres wiederzufinden sind (Abb. 1).Enge Beziehungen zwischen den ozeanographischen Verhältnissen im Wasserraum (Chemismus und Strömungen) und der Ausbildung der Sedimente konnten erkannt werden. Rhythmisch gebänderte Sedimente auf dem oberen Kontinentalabhang spiegeln die weitreichenden Auswirkungen des Monsunwechsels wider. Indusmaterial ist bis weit in die Tiefsee zu verfolgen. Die Tonmineralien zeigen von der Küste zur Tiefsee und auch mit zunehmender Teufe in den Sedimentkernen die Tendenz: Detritus (Chlorit, Muskovit, Illit) — Zersatz (Montmorrillonit, mixed layer-Minerale) — Rückbildung (Illit).Die liostratigraphische Bearbeitung, kombiniert mit den Ergebnissen einiger C¹⁴-Datierungen ergibt u. a. Sedimentationsraten bis zu > 50 cm/1000 Jahre am oberen Kontinentalabhang abnehmend auf ca. 1 cm/1000 Jahre im offenen Ozean. Die Faunenzusammensetzung erweist das Vorhandensein eines holozänen Klimaoptimums.Die geochemische Untersuchung der jungen Forenwässer zeigt, daß diese sehr schnell die Zusammensetzung fossiler Formationswässer erreichen können (siehe V.Marchig, i. d. Bd.).

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From the R./V. Meteor and the Pakistan F./V. Machhera sediments from the Indian-Pakistan continental margin have been investigated in order to delineate the facies distribution of the recent deposits. One of several objectives of this study was to find out how far the suspended material of the Indus River is being transported into the Arabian Sea.A close genetic relationship was recognised between the oceanographic conditions of the water masses (chemistry and currents) and the characteristics of the sediments. The activity of the monsoons is reflected by the rhythmic lamination of the sediments of the upper continental slope. The suspended matter from the Indus River can be traced far into the Arabian Sea. The clay minerals show the following tendency from litoral to abyssal regions and from the top of the cores downward: detrital clay minerals (chlorite, muscovite, illite) — degraded clay minerals (montmorillonite, mixed-layer minerals) — re-formational minerals (illite).The biostratigraphic investigation of the sediments combined with several C¹⁴-dates results in sedimentation rates from > 50 cm/1000 years at the upper continental slope decreasing to about 1 cm/1000 years in the open ocean. The faunal composition proves the existence of a climatic optimum during part of the Holocene. The geochemical investigation of the recent pore fluids demonstrates that their composition very soon assumes the characteristics of fossil interstitial waters (cf. V.Marchig, in this vol.). p The results will be published in Meteor-Forschungsergebnisse, Reihe C.

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Résumé La tâche à remplir consista à saisir les conditions de sédimentation au fond de la mer dans la zone bordière du talus continental indo-pakistanais en se servant des échantillons de sédimentation recueillis par le navire d'exploration «Meteor» et par le cutter de pêche et de recherche scientifique pakistanais «Machhera» et, entre autres, à tenter de déterminer oú les masses de boue de l'Indus se retrouvent sur le fond de la Mer d'Oman.Il fut possible de reconnaître des relations étroites existant entre les conditions océanographiques (chimisme et courants) et la formation des sédiments. Des sédiments rubanés à stratification fine sur le talus continental supérieur reflètent les effets d'alternance des moussons. Il est possible de suivre les sédiments de l'Indus jusqu'à une grande distance dans les profondeurs de l'océan. Avec l'éloignement da la côte et, dans les carottes, avec l'augmentation de la profondeur de prélèvement les minéraux argileux montrent la tendance suivante: «matériel détritique» (chlorite, muscovite, illite) — «matériel de décomposition chimique» (montmorillonite, minéraux de couches mixtes) — «matériel de recombinaison minéralogique» (illite).L'étude biostratigraphique combinée aux résultats de quelques déterminations radiométriques au¹⁴C donne, entre autres, des taux de sédimentation jusqu'à > 50 cm/1.000 ans au talus continental supérieur — taux qui vont décroissant jusqu'à environ 1 cm/1.000 ans en plein océan. La composition faunique prouve l'existence d'une phase climatique optimum à l'Holocène.L'analyse géochimique des eaux interstitielles récentes montre que cellesci peuvent atteindre, dans uns délai assez bref, la composition des eaux fossiles. (V.Marchig, en ce tome).La publication des résultats est prévue dans les «Meteor» Forschungsergebnisse, Ser. C.

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Meteor Machhera - . — ( ) . . . — C¹⁴ > 50 /1000 , 1 /1000 . . — , .

     

Geologische und paragenetische Verhältnisse der Erzgänge des Jiblava-Jezdovicer Reviers

Ohne ZusammenfassungMit 18 Textabbildungen     

Geologische Ergebnisse und Aufgaben der Arktisforschung

Ohne Zusammenfassung     

Deutung diskordanter Zirkonalter der Silvrettadecke und des Gotthardmassivs (Schweizer Alpen)

U-Pb isotopic analyses are reported for zircons of nine igneous rocks and high grade metamorphic paragneisses from the Silvretta nappe and the Gotthard massif, Switzerland.Following Silver and Deutsch (1961) the zircon populations isolated from six of these rocks were devided into series of size fractions with varying uranium content. An extensive Rb-Sr investigation has been made on some of these rock samples and their minerals (Arnold and Jäger, 1965: Gotthard massif, Grauert, 1966: Silvretta nappe). Rb-Sr measurements on biotites and mineral isochrons of individual gneiss samples yield ages which indicate the end of the Alpine and the Hercynian (=Variscan) metamorphism. Other measurements give mixed ages between these events. The U-Pb investigation of zircons, however, yield criteria for an even older event, 400 to 500 m.y. ago.The isotopic relationship indicates a strong episodic disturbance of the U-Pb systems in the paragneiss zircons with high losses of radiogenic lead. In a Concordia diagram the best fit lines to the data points of the paragneiss zircons from the Gotthard massif as well as from the Silvretta nappe trend both toward the data points of the orthogneiss zircons and intersect the Concordia at approximately 440 m.y. Rb-Sr analyses of the granitic orthogneisses from the Silvretta nappe (Flüela granite gneisses) gave a well defined isochron of 428 m.y. (=1.47×10^–11y^–1). This value agrees rather well with the age given by the intersection of the best fit lines to the paragneiss zircons with the Concordia.Considering the geological and petrographical observations we interpret this disturbance of the U-Pb systems in the paragneiss zircons as the result of an influence of regional high grade metamorphism and anatectic melting together with the formation of igneous rocks during the Caledonian petrogenesis.In the Silvretta the uranium rich zircons from the Flüela granite gneisses reflect a disturbance and lead loss probably during the Hercynian metamorphism. In the Gotthardmassif the zircons from a quartz diorite and an ultrabasic inclusion in this diorite, however, show no or only a slight influence of the later Hercynian and Alpine metamorphisms. The apparent ages of the zircons in the ultrabasic inclusion are nearly concordant (Pb²⁰⁶/U²³⁸: 448 m.y., Pb²⁰⁷/ U²³⁵: 452 m.y., Pb²⁰⁷/Pb²⁰⁶: 472 m.y.). There is in all orthogneiss zircons some evidence of older inhereted U-Pb components besides new zircon growth.If we assume an episodic model for the lead loss and a disturbance 450 m.y. ago the minimum primary age of the detrital zircon components in the paragneisses would be 1500 m.y.

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Der eine von uns (B.G.) möchte den Herren Prof. Dr. M. Grünenfelder und Prof. Dr. P. Signer vom Labor für Geochronologie des Instituts für Kristallographie und Petrographie der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich seinen Dank für ihr Interesse und die großzügige Unterstützung bei der Durchführung dieser Arbeit aussprechen. Herr Prof. Dr. M. Grünenfelder und Herr Dr. R. Pidgeon haben ihn in die Arbeitsweise der U-Pb-Isotopenanalyse eingeführt. Herr Dr. V. Köppel sowie alle oben genannten Herren haben durch ihre wertvollen Ratschläge und kritischen Diskussionen diese Arbeit wesentlich gefördert. Ihnen und auch allen anderen Angehörigen des Labors für Geochronologie, die zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben, sei herzlichst gedankt.

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Herr Dr. L. Rybach hat in dankenswerter Weise von vier Zirkonfraktionen die Urankonzentration durch Gamma-Spektrometrie bestimmt.

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Wir beide möchten Frau Prof. Dr. E. Jäger und Herrn Prof. Dr. E. Niggli vom Mineralogisch-Petrographischen Institut der Universität Bern für ihr wohlwollendes Interesse und die kritische Durchsicht des Manuskriptes danken.     

8. Altersvergleich der Orogenesen und Versuch einer Korrelation des Grundgebirges in verschiedenen Teilen der Erde

Ohne Zusammenfassung     

Geologische Beobachtungen im helvetischen und lepontinischen Gebiet

Ohne Zusammenfassung     

Über Beanspruchung und Verformung von Gesteinen

7 coaxial (p ₁>p ₂=p ₃) and 6 real triaxial (p ₁>p ₂>p ₃) compression tests (0,5 to 6 hours duration) on cubic samples of homogeneous, statistically low anisotropic marble from Auerbach (Germany) were made at room temperature and different ratios of the main pressures and rates of loading. 3 samples of strong anisotropic marble of Drama (Greece) were deformed at p ₁p ₂p ₃=841 and constant rate of loading in the three orientations: parallel, at 45° and perpendicular to the foliation (12 hours duration). As can be deduced from the orientation diagrams, the deformation proceeds mainly by twin gliding. In most of the tests reported here the symmetry of the external loading (coaxial or orthorhombic) can be correlated with the symmetry of the orientation diagrams. Real triaxial deformation (P ₁Nep ₂Nep ₃) produces two sets of planes ± perpendicular to each other as B B. In the tests with the strong anisotropic material the strain was measured in the three main directions and plotted as strain-time curves. When the foliation is oriented perpendicularly or even obliquely to p ₁ compression dominates at the beginning in the direction of the intermediate loading p ₂ producing preferred orientation of the twin lamellae. Later on there is compression in p ₁ and extension in p ₂ and p ₃. This phase of deformation is characterized by brittle fracture and increase of volume.     

Über Beanspruchung und Verformung von Gesteinen

A new real triaxial deformation apparatus for p ₁p ₂p ₃ tests and temperatures up to 700° C has been developed. In five creep tests over 8 hours the strain-time curves at 650° C for axial and orthorhombic symmetry of stress are plotted in the three main directions and compared with the petrofabric diagrams of the deformed material. In all tests the symmetry of the petrofabrics can be correlated with the symmetry of the external loading. From the strain-time curves it can be deduced that the intermediate loading p ₂ is of great influence in the stress-strain behavior.Syntectonic recrystallization is found to be common for all tests in the form of broad lensoid and irregular defined {01¯12} lamellae oriented favorably for twinning. Measurements of c-axes in newly recrystallized grains show preferential alingnement subparallel to the axis of maximum principal loading.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für die finanzielle Unterstützung der Untersuchungen besonders gedankt.     

Die Geologische Rundschau unter Hans Cloos und heute

Ohne Zusammenfassung     

Ein Beitrag zur Isotopengeochemie des Kohlenstoffs in magmatischen Gesteinen

Several arguments indicate that the mean carbon isotopic composition of the earth's crust and the upper mantle should be around-7‰. This agrees quite well with a balance calculation (Table 7) and with what we know about the carbon isotope composition of carbonatites and diamonds. Since fractionation factors decrease with increasing temperatures, the differences in isotopic compositions found in igneous rocks might be expected to be relatively slight and not to differ very much from the mean δ-value for the earth's crust. This also applies to the elements oxygen and sulfur, and to a lesser extent even for hydrogen, but not for carbon. Hoefs (1965) has shown that all igneous rocks contain carbon in at least two different forms:

1. an oxidized form mainly as carbonate and/or as CO₂ (in fluid and gaseous inclusions) in variable concentrations between <100 ppm and several thousand ppm CO₂, and
2. a reduced form with a relatively constant concentration around 200 ppm C. To 1). If the carbonate were of primary magmatic origin, we should expect, in analogy to carbonatites or to some hydrothermal carbonates, a δ ¹³C-value around-7 and a δ ¹⁸O-value between ?15 to ?25‰ relative to PDB, but on the contrary, the variable δ ¹³C- and the relatively heavy δ ¹⁸O-values make it seem probable that the carbonate is not of pirmary magmatic origin, but of secondary, maybe groundwater origin. This does not exclude the possibility that in some cases there may also be some carbonate which is of primary magmatic origin. To 2). If the reduced carbon found in igneous rocks is indigenous to these specimens, theoretically it may occur as elemental carbon (graphite), as carbides, and as organic compounds or as all three combined together.

This reduced carbon has a very light and fairly constant isotopic composition between ?24 and ?28‰ relative to PDB in all igneous rock types. There are two very different possible explanations for these values. The first and simplest one is that this carbon is also of secondary origin, or in other words of biogenic origin—some kind of assimilation of sedimentary organic material. But since this carbon is very evenly distributed, this means that all igneous rocks with a very small, but not negligible, porosity and permeability are impregnated by surface waters containing biogenic-derived organic substances in a concentration of around 200 ppm C. Since bore samples have also been analyzed, this also means that these waters penetrate into igneous rocks even at greater depths. Due to certain similarities in carbon isotopic composition found in extraterrestrial material, in meteorites and in lunar rocks (Table 9), I favor the second possibility of explaining the rather light δ ¹³C values: Several mechanisms have been postulated for the formation of organic matter in our solar system (Fischer-Tropsch type synthesis, Miller-Urey reactions etc.). Evidence supporting the hypothesis of inorganically formed organic matter on the earth has accumulated since Miller (1957) first demonstrated the synthesis of organic compounds from methane, ammonia and water. It is postulated that photosynthesis is not the only process leading to isotopically light carbon, but that some of these reactions (perhaps Fischer-Tropsch type synthesis) may also yield to isotopically light carbon. In addition to these data, some gaseous CO₂-samples of probably volcanic origin from Germany have been analyzed. The CO₂ discharged in areas of ancient volcanic activity shows δ ¹³C value between ?2 and ?5‰, typical for geothermal areas (e.g. Yellowstone, New Zealand). The CO₂ found in inclusions in evaporites, some of them near basaltic dikes, shows a strikingly different δ ¹³C composition (between ?15 and ?25%.) comparable to CO₂ sampled over liquid Hawaiian lavas. On the basis of the isotope-exchange reaction CH₄+2H₂O ? CO₂+4H₂, temperature seems to be the most important parameter, being responsible for the observed differences in isotopic composition.     

Sedimentpetrographische Untersuchungen an mittel- und obertriadischen Gesteinen im Raume Cortina d'Ampezzo (Pomagagnon und Alpe Faloria)

Ohne ZusammenfassungMit 8 Textabbildungen     

Deformation und Umwandlung von Plagioklas durch Stoßwellen in den Gesteinen des Nördlinger Ries

Plagioclase from fragments of crystalline basement rocks in breccias found in the area of the Nördlinger Ries crater displays characteristic plastic deformation and phase transition phenomena due to shock metamorphism at different pressures in the range of 100 to 1000 kilobars.These phenomena are discussed in the scope of a progressive impact metamorphism the degree of metamorphism reflecting a radial gradient of pressure and temperature diminishing outward from the point of meteorite impact.Within the lowest pressure range of about 100 to 300 kilobars (shock stage I) strong fracturing and plastic deformation such as bending of crystals, deformation bands and planar features (lamellae of lowered refractive index and of lowered or no birefringence) are to be found. The lamellae which are mostly isotropic, are interpreted as slip bands the glide planes of which are low indices planes of the plagioclase lattice such as (001), (010), (100), (1¯20), (130) and others. These slip bands are unknown from feldspar formed by normal processes within the earth's crust. Plagioclase of such a stage of deformation shows an unusual strong decrease of refraction and birefringence. Its optical properties are those of a highly disordered plagioclase. It may be called diaplectic plagioclase.Total isotropization of plagioclase is a typical feature of the pressure range from 300 to 500 kilobars (shock stage II). This glass which is called diaplectic glass differs strongly from the normal glass in physical properties and structural state. It is formed by a kind of solid state transformation without actual melting.Shock pressures in the order of 500 to 650 kilobars (shock stage III) are able to cause selective melting of plagioclase grains in a crystalline rock. Normal glasses with vesicles and streaks are formed by this process.Within the pressure range of about 650 to 1000 kilobars (shock stage IV) residual temperatures are so high that total melting of rocks occurs. Plagioclase melts are mixed inhomogenously with other silicate melts forming rock melts which can be found in suevite as flat glassy bombs. Vaporization of silicates must be expected in the upper pressure range of this shock stage.Statistical universal stage measurements on the fabric of plagioclase support theoretical considerations after which the deformation pattern of a single crystal should depend on the fabric relations to the surrounding minerals and on their physical properties. Strongly inhomogenous deformation of plagioclase minerals within the microscopic rock scale was observed because polycrystalline rocks are disorganizing a unique shock front by interaction of wave fronts at interfaces and free surfaces and perhaps by multiwave shocks. Directions of compressive and tensile stresses on a mineral are therefore changing from grain to grain.     

Petrographische und biogeochemische Untersuchungen an Gesteinen und Erdölen aus dem Erdölfeld Souedie,Nordost-Syrien

Zusammenfassung Das Erdölfeld Souedie liegt in Nordost-Syrien. Das Speichergestein ist der oberkretazische Massive Limestone, der dreigegliedert ist in Zone A, B und C. In Zone A herrschen feinkörnige Calcarenite (Biomikrite und Biopelsparite) vor. Sekundäre Dolomite sind nur untergeordnet eingeschaltet. In Zone B überwiegen rekristallisierte Calcilutite (Biomikrite und Biopelsparite). In Zone C dominieren sekundäre Dolomite.Die Matrixporosität im Massive Limestone liegt zwischen 2 und 22%; die Permeabilität dagegen ist gering (0–50 md).Paläogeographisch wurden die oberkretazischen Speichergesteine am Rand einer Schwelle im mobilen Schelf des Mesopotamischen Troges abgelagert. Schichtungstypen, Pyrit- und Tongehalt, Korngrößen und Sedimentstrukturen bestimmen in Zone A die lithofazielle Zuordnung zur Bank- oder Hang-Fazies.Dolomite der Unterkreide und des unteren Jura wurden in die Untersuchung miteinbezogen.Biogeochemisch wurden 13 Aminosäuren (Glycin, Alanin, Valin, Serin, Threonin, Arginin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Methionin, Cystin, Tyrosin, Prolin und Histidin) in 21 Karbonat- und 2 Erdöl-Proben quantitativ bestimmt. Der Gesamtgehalt an Aminosäuren ist in den Gesteinen niedriger als in den Erdölen. Die Calcilutite aus Zone A und B zeigen niedrigere Gesamtgehalte an Aminosäuren als die Calcarenite. Auch die sekundären Dolomite weichen in der quantitativen Zusammensetzung der Aminosäuren von den benachbarten Kalksteinen ab. Die Dolomitisierung beeinflußt also die Verteilung der Aminosäuren. Eine Teufenabhängigkeit der Aminosäuren-Verteilung ist allerdings nicht festzustellen.Ferner wurden 7 Kohlenhydrate (Galaktose, Glukose, Mannose, Arabinose, Xylose, Ribose und Rhamnose) in den Erdöl-Proben nachgewiesen. Der Gesamtgehalt an Kohlenhydraten ist höher als der an Aminosäuren.Abschließend werden bestimmte experimentelle Untersuchungen angeregt.

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The Souedie oil field is situated in northeastern Syria. Main reservoir is the Upper Cretaceous Massive Limestone which can be subdivided into zone A, B and C. Fine-grained calcarenites (biomicrites and biopelsparites) predominate in zone A. Minor secondary dolomites are intercalated. Recrystallized calcilutites (biomicrites and biopelsparites) prevail in zone B. Zone C is mainly composed of secondary dolomite.The porosity of the Massive Limestone ranges from 2 to 22 per cent. The permeability, however, is low (0 to 50 md).The reservoir rocks were deposited within the mobile shelf of the Mesopotamian trough at the margin of a bank. Zone A can be divided into bank and slope facies by means of bedding features, grain size distribution and mineral content.Dolomites of Lower Cretaceous and Lower Jurassic age were briefly investigated.Thirteen amino acids (glycine, alanine, valine, serine, threonine, arginine, aspartic acid, glutamic acid, methionine, cystine, tyrosine, proline and histidine) were isolated from 21 carbonate rock and 2 oil samples and analyzed quantitatively. The total amount of amino acids is lower in the rock than in the oil specimens. The calcilutites of zone A and B contain less amino acids than the calcarenites. Secondary dolomites deviate in their quantitative composition from the surrounding limestones. Consequently dolomitization influences the distribution of amino acids. A relationship between depth of burial and amino acid distribution was not observed.Seven carbohydrates (galactose, glucose, mannose, arabinose, xylose, ribose, and rhamnose) were detected in the oil specimens. The total amount of carbohydrates is higher than the total amount of amino acids.In addition more experimental work is suggested.

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Résumé Le champ pétrolifère de Souédié est situé au nord-est de la Syrie. La roche magasin est constituée par le «Massive Limestone» du crétacé supérieur, qui est subdivisé en trois zones, soit A, B et C. Dans la zone A les calcarénites à grain fin (biomicrites et biopelsparites) dominent. Les dolomies secondaires ne forment que des intercalations mineures. La zone B contient principalement des calcilutites recristallisés (biomicrites et biopelsparites). Dans la zone C on trouve une prédominance des dolomies secondaires.La porosité de la matrice se situe, dans le «Massive Limestone», pour la plupart des cas entre 2 et 22%; la perméabilité par contre est faible (0 jusqu'à 50 md).Du point de vue paléogéographique, les roches-magasins du crétacé supérieur ont été déposées au bord d'un seuil dans le plateau continental du bassin mésopotamien. Les types de stratification, les teneurs en pyrite et en argile, la granulométrie et les structures sédimentaires déterminent en zone A l'appartenance lithofacielle au faciès de seuil ou à celui de talus.Les dolomies du crétacé inférieur et du jurassique inférieur ont également été examinées.Du côté biogéochimique on a effectué la détermination quantitative de 13 acides aminés (glycine, alanine, valine, sérine, thréonine, arginine, acide aspartique, acide glutamique, méthionine, cystine, tyrosine, proline, histidine) dans 21 échantillons de roche carbonatée et dans 2 échantillons de pétrole. La teneur totale en acides aminés est moins élevée dans les roches que dans les pétroles. Les calcilutites des zones A et B présentent des teneurs totales en acides aminés inférieures à celles des calcarénites De même, la composition quantitative des acides aminés des dolomies secondaires s'écarte de celle des calcaires voisins. La dolomitisation influence donc la répartition des acides aminés. Une interdépendence entre profondeur et distribution des acides aminés n'a pas été constatée.D'autre part, 7 hydrates de carbone (galactose, glucose, mannose, arabinose, xylose, ribose et rhamnose) ont été déterminés dans les échantillons de pétrole. La teneur totale en hydrates de carbone est supérieure à celle en acides aminés.Finalement certaines recherches expérimentales sont proposées.

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Souedie. , . — , , A, B C, A ( ); ; B — ( ); C — . 2 22%. : 0 50 md. — . 21 2 . 13 (, , , , , , , , , ). , . , . . , , , . . — : , , , , , . . , .

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Herrn Prof. Dr. G.Knetsch zum 65. Geburtstag gewidmet.