Stable isotope (O,H, S) relationships in Tertiary basalts and their mantle xenoliths from the Northern Hessian Depression,W.-Germany

¹⁸O/¹⁶O, ³⁴S/³²S, and D/H ratios as well as vacuum-fusion H₂O⁺ contents were measured for late Tertiary volcanic basaltic rocks ranging in composition from quartz tholeiites and alkali olivine basalts to melilite-bearing olivine nephelinites and for peridotite xenoliths from the Northern Hessian Depression of W.-Germany. Measured Oisotope ratios in both basalts and peridotites were corrected for variable degree of post-eruption, secondary alteration. The ranges and means of corrected ¹⁸O values ( SMOW) for the North Hessian lavas and peridotites are: (i) 8 tholeiites: ca. +6.1 to +7.3 (¯x=+6.6), (ii) 21 alkali olivine basalts: ca. +5.4 to +7.6 (¯x=+6.5), (iii) 19 nepheline basanites, limburgites, and olivine nephelinites: ca. +5.3 to +8.0 (¯x=+6.6), and (iv) 23 peridotites: +5.1 to 7.0 (¯x+6.0). The ³⁴S values ( CDT) for the tholeiites range from –0.6 to +1.4 (¯x=–0.03) and for the alkali basalts range from +0.9 to +8.6 (¯x=+2.5). The approximate D value ( SMOW) of the pristine basalts and peridotites is estimated to have been ca. –90The quartz tholeiites appear to have had a different genetic history than the alkali basalts. Supported by chemical evidence, the ¹⁸O and ⁸⁷Sr enrichment observed in the tholeiites suggests low crustal contamination of parental olivine tholeiite melts, derived from a depleted mantle source. The contamination by crustal partial melts may have occurred in granulitic lower crust during differentiation. By contrast the high ¹⁸O and ³⁴S values observed for the alkali basalts and peridotites are best explained in terms of metasomatic alteration of the mantle source region by fluids enriched in ¹⁸O, K, and incompatible trace elements prior to partial melting. The ¹⁸O-K relationships for the peridotites indicate that the mantle beneath the Northern Hessian Depression has had a complex stable isotope history involving at least two distinct metasomatic events. The earlier event involved a CO₂-rich fluid which modified ¹⁸O/¹⁶O ratios without altering the mineralogical character of the mantle peridotite. The second event involved an aqueous fluid, which mainly altered the clinopyroxene and introduced phlogopite (plus possibly apatite, carbonate, and amphibole). It superimposed an ¹⁸O and K enrichment upon a previously altered mantle.     

Sulfur isotope ratios of Icelandic rocks

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

Die Verteilung des Yttriums und der Lanthaniden in einem Olivin-Alkali-Basalt mit Peridotit-Einschlüssen

Zusammenfassung In zwei Peridotit-Einschlüssen und dem sie umgebenden Olivin-Alkali-Basalt des Hirzsteins (Nordhessen) wurde die Verteilung des Yttriums und der Lanthaniden quantitativ bestimmt. Die Summe der Lanthaniden (La-Lu, einschließlich Y) beträgt für die Peridotit-Einschlüsse 10–20 ppm, für den Olivin-Alkali-Basalt 280–360 ppm. Die relative Verteilung der Lanthaniden in den Peridotit-Knollen, bezogen auf Chondrite, gibt keinen Hinweis auf große Unterschiede zwischen den leichteren (La-Sm) und schwereren (Eu-Lu) Elementen. Dagegen sind in dem Olivin-Alkali-Basalt die Lanthaniden La-Sm deutlich stärker angereichert gegenüber den Elementen Eu-Lu. Dieser Befund steht in Einklang mit der Vorstellung, daß die chemisch stärker fraktionierten Olivin-Alkali-Basalte eventuell aus weniger stark differenzierten primären Gesteinen (Eklogit, Granat-Peridotit, tholeiitischer Basalt) entstanden sind. In Übereinstimmung mit anderen Beobachtungen handelt es sich bei den Peridotit-Einschlüssen des untersuchten Vorkommens wahrscheinlich um Gesteinsstücke, die in keiner unmittelbaren genetischen Beziehung zu dem umgebenden Basalt stehen.

---

The patterns of the relative distributions of the lanthanides have been determined in two lherzolite inclusions and their surrounding alkaline olivine basalt from a locality in Northern Hessia (Hirzstein), Germany. The total contents of Y, La-Lu in the lherzolite inclusions are 10–20 ppm and in the alkaline olivine basalt 280–360 ppm. There is no great difference in the ratios ppm Y, La-Lu in rocks/ppm Y, La-Lu in chondrites if we compare the light (La-Sm) and the heavier lanthanides (Eu-Lu) in the lherzolite inclusions. In the case of the alkaline olivine basalt however the related ratios increase from Sm to La to a maximum of about 250. These results correspond to an assumption that the alkaline olivine basalts with their higher degree of chemical fractionation are formed from less differentiated primary rocks (eclogite, garnet-peridotite, tholeiitic basalt). The lherzolite inclusions of the investigated locality have probably no direct genetic relation to the surrounding basalt.

     

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

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

---

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

---

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

---

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

     

The genesis of basaltic magmas

This paper reports the results of a detailed experimental investigation of fractionation of natural basaltic compositions under conditions of high pressure and high temperature. A single stage, piston-cylinder apparatus has been used in the pressure range up to 27 kb and at temperatures up to 1500° C to study the melting behaviour of several basaltic compositions. The compositions chosen are olivine-rich (20% or more normative olivine) and include olivine tholeiite (12% normative hypersthene), olivine basalt (1% normative hypersthene) alkali olivine basalt (2% normative nepheline) and picrite (3% normative hypersthene). The liquidus phases of the olivine tholeiite and olivine basalt are olivine at 1 Atmosphere, 4.5 kb and 9 kb, orthopyroxene at 13.5 and 18 kb, clinopyroxene at 22.5 kb and garnet at 27 kb. In the alkali olivine basalt composition, the liquidus phases are olivine at 1 Atmosphere and 9 kb, orthopyroxene with clinopyroxene at 13.5 kb, clinopyroxene at 18 kb and garnet at 27 kb. The sequence of appearance of phases below the liquidus has also been studied in detail. The electron probe micro-analyser has been used to make partial quantitative analyses of olivines, orthopyroxenes, clinopyroxenes and garnets which have crystallized at high pressure.These experimental and analytical results are used to determine the directions of fractionation of basaltic magmas during crystallization over a wide range of pressures. At pressures corresponding to depths of 35–70 km separation of aluminous enstatite from olivine tholeiite magma produces a direct fractionation trend from olivine tholeiites through olivine basalts to alkali olivine basalts. Co-precipitation of sub-calcic, aluminous clinopyroxene with the orthopyroxene in the more undersaturated compositions of this sequence produces derivative liquids of basanite type. Magmas of alkali olivine basalt and basanite type represent the lower temperature liquids derived by approximately 30% crystallization of olivine-rich tholeiite at 35–70 km depth. At depths of about 30 km, fractionation of olivine-rich tholeiite with separation of both olivine and low-alumina enstatite, joined at lower temperatures by sub-calcic clinopyroxene, leads to derivative liquids with relatively constant SiO₂ (48 to 50%) increasingly high Al₂O₃ (15–17%) contents and retaining olivine + hypersthene normative chemistry (5–15% normative olivine). These have the composition of typical high-alumina olivine tholeiites. The effects of low pressure fractionation may be superimposed on magma compositions derived from various depths within the mantle. These lead to divergence of the alkali olivine basalt and tholeiitic series but convergence of both the low-alumina and high-alumina tholeiites towards quartz tholeiite derivative liquids.The general problem of derivation of basaltic magmas from a mantle of peridotitic composition is discussed in some detail. Magmas are considered to be a consequence of partial melting but the composition of a magma is determined not by the depth of partial melting but by the depth at which magma segregation from residual crystals occurs. Magma generation from parental peridotite (pyrolite) at depths up to 100 km involves liquid-crystal equilibria between basaltic liquids and olivine + aluminous pyroxenes and does not involve garnet. At 35–70 km depth, basaltic liquids segregating from a pyrolite mantle will be of alkali olivine basalt type with about 20% partial melting but with increasing degrees of partial melting, liquids will change to olivine-rich tholeiite type with about 30% melting. If the depth of magma segregation is about 30 km, then magmas produced by 20–25% partial melting will be of high-alumina olivine tholeiite type, similar to the oceanic tholeiites occurring on the sea floor along the mid-oceanic ridges.Hypotheses of magma fractionation and generation by partial melting are considered in relation to the abundances and ratios of trace elements and in relation to isotopic abundance data on natural basalts. It is shown that there is a group of elements (including K, Ti, P, U, Th, Ba, Rb, Sr, Cs, Zr, Hf and the rare-earth elements) which show enrichment factors in alkali olivine basalts and in some tholeiites, which are inconsistent with simple crystal fractionation relationships between the magma types. This group of elements has been called incompatible elements referring to their inability to substitute to any appreciable extent in the major minerals of the upper mantle (olivine, aluminous pyroxenes). Because of the lack of temperature contrast between magma and wall-rock for a body of magma near to its depth of segregation in the mantle, cooling of the magma involves complementary processes of reaction with the wall-rook, including selective melting and extraction of the lowest melting fraction. The incompatible elements are probably highly concentrated in the lowest melting fraction of the pyrolite. The production of large overall enrichments in incompatible elements in a magma by reaction with and highly selective sampling of large volumes of mantle wall-rock during slow ascent of a magma is considered to be a normal, complementary process to crystal fractionation in the mantle. This process has been called wall-rock reaction. Magma generation in the mantle is rarely a simple, closed-system partial melting process and the isotopic abundances and incompatible element abundances of a basalt as observed at the earth's surface may be largely determined by the degree of reaction with the mantle or lower crustal wall-rocks and bear little relation to the abundances and ratios of the original parental mantle material (pyrolite).Occurrences of cognate xenoliths and xenocrysts in basalts are considered in relation to the experimental data on liquid-crystal equilibria at high pressure. It is inferred that the lherzolite nodules largely represent residual material after extraction of alkali olivine basalt from mantle pyrolite or pyrolite which has been selectively depleted in incompatible elements by wall-rock reaction processes. Lherzolite nodules included in tholeiitic magmas would melt to a relatively large extent and disintegrate, but would have a largely refractory character if included in alkali olivine basalt magma. Other examples of xenocrystal material in basalts are shown to be probable liquidus crystals or accumulates at high pressure from basaltic magma and provide a useful link between the experimental study and natural processes.     

A model for tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y. based on membrane tectonics

Tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y. can be closely related to the palaeocontinental position of Africa. Prior to 90 m. y., during the break up of Gondwanaland and the spreading of the West African rifts, the palaeocontinental position of Africa hardly changed at all. During the last 90 m. y. Africa has moved steadily northwards and rotated slightly in an anticlockwise direction. From 90 m. y. to 40 m. y. tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea was compressional and from 40 m. y. to present day tectonic activity has been extensional. The change, in West Africa, from peripheral compression of the continental part of the African plate to peripheral extension occurred at approximately the same time as the effective mechanical centre of Africa (localted near Jebel Marra) crossed the equator.Membrane stresses are generated by rigid plates moving on a non-spherical earth. When a plate moves towards the equator it is subjected to peripheral compression and when it moves away it is subjected to peripheral extension. Thus the concept of membrane tectonics provides a possible explanation for the tectonic activity observed in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y.

---

Zusammenfassung Die tektonischen Ereignisse in Westafrika und dem Golf von Guinea können währendder letzten 90 Millionen Jahre mit der paläokontinentalen Position von Afrika in Zusammenhang gebracht werden. Vor diesen 90 Millionen Jahren, während des Zerreißens von Gondwanaland und der Dehnung des westafrikanischen Grabenbruchs, veränderte sich die paläokontinentale Position von Afrika kaum. Während der vergangenen 90 Millionen Jahre hat sich Afrika stetig nach Norden bewegt und drehte sich leicht entgegen dem Uhrzeigersinn. Zwischen 90 Millionen Jahren und 40 Millionen Jahren wurde Westafrika und der Golf von Guinea tektonisch eingeengt und von 40 Millionen Jahren bis heute herrscht Dehnung. In Westafrika fand der Wechsel von peripherer Pressung des kontinentalen Teiles der Afrikanischen Platte zu peripherer Dehnung etwa zur selben Zeit statt als der mechanische Mittelpunkt von Afrika (in der Nähe von Jebel Marra) den Äuator überquerte.Membrandruck (Turcotte, 1974) wird durch die Bewegung von festen Platten auf einer nicht ganz sphärischen Erde ausgelöst. Wenn sich eine Platte auf den Äquator zubewegt, wird ein peripherer Druck auf sie ausgeübt, und wenn sie sich vom Äquator wegbewegt, wird sie von einer peripheren Dehnung betroffen. Das Konzept der membrane tectonics (Turcotte, 1974) bietet daher eine mögliche Erklärung für die tektonischen Erscheinungen in Westafrika und dem Golf von Guinea während der vergangenen 90 Millionen Jahre.

---

Résumé Les événements tectoniques en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée au cours de ces 90 derniers m. a. peuvent être mis en relation étroite avec la position paléocontinentale de l'Afrique. Avant cette période, pendant la fragmentation du Gondwana et pendant l'ouverture du fossé africain occidental, la position de l'Afrique n'a guère changé. Pendant les derniers 90 m. a., l'Afrique s'est continuellement avancée vers le nord avec une légère rotation sinistrogyre. Entre 90 m. a. et 40 m. a., un état de compression tectonique a existé en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée, et, depuis ce moment jusqu'à présent, règne un état de distension. Le changement, dans la partie continentale de la plaque africaine, d'une compression périphérique en une distension périphérique s'est produit sensiblement au moment du passage à l'équateur du centre mécanique effectif de l'Afrique (lequel se trouve à proximité du Jebel Marra).Des contraintes de membrane (Turcotte, 1974) se produisent par suite du mouvement de plaques rigides sur une Terre qui n'est pas exactement sphérique. Lorsqu'une plaque se rapproche de l'équateur, elle subit une compression périphérique, et, lorsqu'elle s'en éloigne, une distension périphérique. Donc le concept de «membrane tectonics» (Turcotte, 1974) fournit une explication plausible de l'activité tectonique en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée au cours de ces 90 derniers m. a.

---

90 . , - , , . 90 , . 90 40 , 40 . , , Jebel Marra . — (Turcotte, 1974). , ; — . « » (Turcotte, 1974) , 90 .

     

Zusammensetzung und Genese der Basalte des Pauliberges und von Stoob-Oberpullendorf (Burgenland)

Zusammenfassung Die Basalte des Pauliberges und von Stoob-Oberpullendorf im nördlichen Burgenland sind dem Finalvulkanismus der alpinen Orogenese zuzuordnen. Es handelt sich hierbei um Alkaliolivinbasalte.Die Basalte des Pauliberges sind an einer NW—SE verlaufenden Spalte aufgedrungen und lagern dem Kristallin direkt auf, die von Stoob-Oberpullendorf liegen auf Sanden und Tegeln und werden zum Unterschied von den Pauliberger Basalten wieder mit tertiären und quartären Sedimenten bedeckt. Den Pauliberger Basalten wird ein dazisch-levantines Alter zugeschrieben, die Stoob-Oberpullendorfer Basalte dürften schon etwas früher an der Grenze Sarmat-Pannon entstanden sein.Innerhalb der Basalte des Pauliberges sind vier verschiedene Basalttypen festzustellen: ein dunkler und heller Alkaliolivinbasalt, ein Sonnenbrenner und ein doleritischer Trachybasalt, die drei aufeinanderfolgenden Eruptionsphasen, ausgehend vom dunklen Alkaliolivinbasalt über hellen Alkaliolivinbasalt und Sonnenbrenner zum doleritischen Trachybasalt, zuzuschreiben sind. Die Entstehung dieser einzelnen Basalttypen, die in einer Differentiationsreihe vom Alkaliolivinbasalt über Trachybasalt zum Trachyt hin liegen, kann durch fraktionierte Kristallisationsdifferentiation erklärt werden.Der doleritische Trachybasalt als letztes Eruptionsprodukt ist in bereits abgekühlte Basaltmassen eingedrungen und hat die Oberfläche nicht mehr ganz erreicht, wobei er hypabyssisch erstarrt ist. Der Sonnenbrenner weist einen beträchtlichen Gehalt an Analzim, der primär aus der Restschmelze gebildet wurde, auf; der fleckenhaften Verteilung dieses Minerals hat dieses Gestein seine Sonnenbrennerstruktur zu verdanken.An den Basalten von Stoob-Oberpullendorf sind keine Differentiationserscheinungen festzustellen gewesen, wenn auch übereinanderlagernde Basaltdecken auf mehrere Eruptionen hinweisen.

---

Composition and genesis of the basalts from the Pauliberg and from Stoob-Oberpullendorf (Burgenland, Austria)

Summary The basalts comprising the Pauliberg and from the Stoob-Oberpullendorf region in nothern Burgenland are a part of the final vulcanic activity of the Alpine orogenesis. They consist chiefly of alkaline olivine basalts.The Pauliberg basalts were extruded along a fracture trending NW—SE and overlie the cristalline basement while those from Stoob-Oberpullendorf flowed onto sands and green marls and were, in contrast to the Pauliberg basalts, subsequently covered with Tertiary and Quartary sediments. The Pauliberg basalts are Dazic-Levantinic in age whereas those of Stoob-Oberpullendorf were probably extruded somewhat earlier: possibly near the Pannon boundary.The Pauliberg basalts are divided into four different types: dark alkaline olivine basalt, light alkaline olivine basalt, bunch light basalt, and doleritic trachybasalt. These four types crystallized in three successive erruptive phases. In the first phase the dark alkaline olivine basalt was extruded. The light alkaline olivine basalt comprises the second phase along with the bunch light basalt. During the third phase the doleritic trachybasalt crystallized. The origin of these individual flows, whose compositions lie along the differentiation line from alkaline olivine basalt through trachybasalt to trachyte, can best be explained by differentiation through fractional crystallization. The last phase, the doleritic trachybasalt, intruded the earlier cooled basaltic rocks, and is only found as hypabyssal bodies. The bunch light basalt contains considerable analcime, formed primarily from the residual melt, and gives rise to the bunch light structure due to the spotty distribution of the analcime.Features of differentiation are not found in the Stoob-Oberpullendorf basalts, although superposed basalt flows indicate several periods of eruption.

---

---

Mit 10 Abbildungen     

Mafic and ultramafic inclusions associated with undersaturated basalt on Kod Ali Island,Southern Red Sea

The island of Kod Ali is a small diatreme cone lying close to the Ethiopian coast at latitude 13° 57 N, longitude 41° 49 E. This volcanic structure, produced by geologically Recent volcanic activity, consists, almost entirely, of pyroclastic debris. Evidence of a liquid phase is confined to the thin veneers of markedly alkalic olivine basalt which coat many of the abundant gabbroic, pyroxenitic and lherzolitic fragments found on the island. As silicic inclusions are completely absent and as the alkalic liquid phase and the tholeiitic inclusions are seemingly genetically unrelated, it is proposed that the latter might have been derived from a tholeiitic plutonic layered sequence that underlies the tholeiitic basalts of an oceanic Red Sea floor.     

Stratigraphy and geology of the welded air-fall tuffs of Pantelleria,Italy

The island of Pantelleria (Channel of Sicily) is well known in the geological literature for its persodic silicic rocks. A succession of welded tuffs previously identified as ignimbrites (the deposits of pyroclastic flows) are now recognized to be airfall deposits for the following reasons: (1) mantle bedding and deposition on steep slopes, (2) internal stratification and distinguishable fall units, (3) non-welded equivalents have depositional and grain size characteristics of air-fall ejecta.Stratigraphic relations of seven welded tuffs have been determined together with two plinian pumice fall deposits, one of which is locally welded in part. Another eight welded tuffs have been identified but are not correlated with the stratigraphy. Two of the welded tuffs mantle the entire island and demonstrate that large areas (ca. 100 km²) can be covered by welded air-fall ejecta.Compaction profiles of some of the welded air-fall tuffs show systematic changes in bulk density, prosity and strain ratio with height, and are broadly similar to simple cooling units of ignimbrites. However, others are characterized by significant fluctuations from this general trend and profiles are irregular. These differences are attributed to vertical variations in the stratified air-fall ejecta and may be one way of distinguishing the mechanism of emplacement of older welded tuffs in the geological record.Several of the welded air-fall tuffs are rheomorphic, that is they show evidence of secondary mass flowage during welding. The peralkaline composition of the welded tuffs favour both welding and rheomorphism.

---

Zusammenfassung Die Insel Pantelleria im Mittelmeer ist in der geologischen Literatur wegen ihrer Na-Si-Vulkanite bekannt geworden. Eine Abfolge von Tuffen, die ursprünglich als Ignimbrite identifiziert worden sind, werden nun als Aschefall gedeutet. Die Gründe hierfür liegen in einer mantelartigen Ablagerung auf steilen Hängen, in einer internen Schichtung und unterscheidbaren Einheiten einzelner Aschefälle und in einer charakteristischen Kornform, wie sie in Aschefällen auftritt.Es sind 7 Aschefallagen mit 2 plinianischen Schlacken-Ablagerungen stratigraphisch festgelegt worden; 8 weitere Aschefallagen konnten stratigraphisch nicht korreliert werden. 2 der Aschefallagen umhüllen die gesamte Insel und zeigen, daß große Gebiete von etwa 100 Quadratkilometern durch dieses Auswurfmaterial bedeckt werden können.In einzelnen Profilen kann man einen systematischen Wechsel in Dichte, Porosität und Beanspruchung in Abhängigkeit von der Mächtigkeit der Lagen erkennen. Diese Erscheinungen sind sehr ähnlich wie die, die in Abkühlungseinheiten von Ignimbriten beobachtet werden können. Von diesen Regermäßigkeiten gibt es allerdings auch bedeutende Abweichungen, die auf Unterschiede in der Schichtung der Aschefälle zurückgeführt werden können. Dies mag ein Hinweis auf die Art der Ablagerung in Tuff-Abfolgen der geologischen Überlieferung sein.Mehrere dieser Aschefallagen sind durch Fließstrukturen überprägt, die einen Massentransport nach der Ablagerung zeigen. Die Alkalische Zusammensetzung der Tuffe begünstigt sowohl Verschmelzen als auch sekundäre Fließbewegungen.

---

Résumé Lîle de Pantellaria (Détroit de Sicile) est bien connue dans la littérature géologique pour ses roches siliciques persodiques. Une succession de tuffs cimentés, autrefois identifiés comme ignimbrites (les dépôts de coulées pyroclastiques) est aujourd'hui reconnue comme des dépôts résultant d'une chute à l'air libre, et ce, pour les raisons suivantes: 1) dépôt sur de fortes pentes, 2) stratification interne avec possibilité de distinguer des unités de précipitation, 3) dans les équivalents non soudés, caractéristiques propres, quant au dépôt et à la granularité, des produits tombant à l'air libre.Les relations stratigraphiques de sept tuffs soudés ont été déterminées en même temps que deux dépôts de ponce plinienne, dont l'une est localement soudée par parties. Un autre groupe de huit tuffs soudés a été identifié, mais n'a pas été corrélé dans la stratigraphie. Deux d'entre eux recouvrent l'île toute entière et démontrent que de grandes étendues (environ 100 km²) peuvent être recouvertes par ces émissions aériennes soudées.Les profils de compaction de certains de ces tuffs soudés montrent des changements systématiques dans leur densité, leur porosité et leur coefficient mécanique lié à leur hauteur, et sont, dans les grandes lignes, semblables aux unités ignimbritiques résultant du refroidissement. Cependant d'autres sont caractérisé par des fluctuations notables à partir de cette allure générale, et des profils sont irréguliers. Ces différences sont attribuées à des variations, suivant la verticale, dans les produits stratifiés, et peuvent constituer un moyen de distinguer le mécanisme de mise en place de tuffs soudés plus anciens dans la série géologique.Plusieurs de ces tuffs soudés, émis à l'air libre, sont rhéomorphiques, autrement dit ils montrent des écoulements en masse, secondaires, au cours du processus de soudure. La composition peralcaline des tuffs soudés favorise à la fois leur soudure et leur réomorphisme.

---

- . , , , , , , . 7- ; 8- . 100 ². , . , . , . . , . .

---

---

Now at Department of Geology, University of Puerto Rico, Mayaguez, Puerto Rico 00708.     

The scale of ore-depositional systems: an important restraint on epigenetic vs remobilized syngenetic origins for Archaean mesothermal gold deposits

There is general consensus that the majority of gold deposits in the important group hosted by volcanic or intrusive host rocks within Archaean granitoid-greenstone terrains have an epigenetic origin. However, there is controversy surrounding those stratabound deposits hosted by Fe-rich sedimentary rocks, such as banded iron formation (BIF), for which epigenetic, syngenetic and remobilized syngenetic (lateral secretion) origins have all been proposed.In Western Australia, such controversial gold deposits in Fe-rich sedimentary units have similar ore mineralogies, ore-element ratios and, in places, alteration assemblages and, on the craton scale, show very similar structural controls to the other deposits: equivalent relationships are recorded for similar deposits in other cratons. All Western Australian deposits occur along kilometre-scale shear or fault zones linked to trans-craton, obliqueto strike-slip shear zones that were a focus for: i) carbonation with a mantle-like isotopic signature, and ii) emplacement of high-level A- and I-type granitoids, felsic porphyries and/or calc-alkaline lamprophyres. The scale of the mineralizing systems and the broad contemporaneity of mineralization, as indicated by radiogenic isotope studies, is much larger than that envisaged in conceptual secretion models which involve volumetrically small, locally-enriched source rocks. Instead, Archaean gold mineralization in Western Australia, at least, is probably the result of high fluid-flux during deformation, hightemperature metamorphism and magmatism which may be related to tectonism at convergent plate margins, as in modern examples. There is strong evidence for similar tectonic and mineralizing processes from the Canadian Shield.

---

Zusammenfassung Goldlagerstätten in vulkanischen oder intrusiven Gesteinskörpern innerhalb von Granitoid-Grünstein Regionen archaischen Alters gelten im allgemeinen als epigenetisch. Unklarheit besteht dagegen bei Lagerstätten, die an eisenreiche Sedimentgesteine wie gebänderte Roteisensteine (banded iron formation (BIF) gebunden sind und für die epigenetische, syngenetische sowie remobilisierte syngenetische (laterale Sekretion) Entstehungstheorien diskutiert werden.In West-Australien gibt es diese kontroversen Goldvorkommen in eisenreichen Sedimentgesteinen. Sie haben ähnliche Lagerstättenmineralogien, Elementverteilungen und z. T. auch ähnliche Umwandlungsprodukte wie die zuerst genannten, eindeutig epigenetischen Goldvorkommen, außerdem erkennt man vergleichbare strukturelle Kontrollen der Lagerstätte und Ähnlichkeiten, wenn sie mit Vorkommen in anderen Kratonen verglichen werden. Alle westaustralischen Lagerstätten befinden sich in trans-kratonischen Scher- und Störungszonen mit kilometergroßen Versatzbeträgen. An diesen Störungszonen fand Inkohlung mit einer den Mantel ähnlichen Isotopensignatur und der Aufstieg von A- und I-Typ Granitoiden, felsischen Porphyren und/oder kalk-alkalischen Lamprophyren statt. Das Größenverhältnis des mineralisierenden Systems und die weitreichende, zeitgleiche Mineralisation, auf die Untersuchungen an radiogenen Isotopen hindeuten, ist viel größer als sie durch Sekretions-Modelle, die auf kleinen Volumina und nur lokal angereichertem Gold im Gestein basieren, prognostiziert werden können.In der Zeit des Archaikums resultiert die Goldanreicherung in West-Australien wahrscheinlich aus einem enormen Lösungsdurchfluß während der Deformation, aus Hoch-Temperatur-Metamorphose und Magmatismus, was in möglichem Zusammenhang mit tektonischen Vorgängen an konvergierenden Plattenrändern, ähnlich modernen Beispielen, steht. Es gibt zahlreiche Hinweise auf entsprechende tektonische und mineralogische Prozesse des Kanadischen Schildes.

---

Résumé Il existe un consensus général quant à l'origine épigénétique des dépôts d'or contenus dans les ensemble volcaniques ou intrusifs des formations de granitoïdes — greenstones d'âge archéen. Par contre, une controverse subsiste à propos des dépôts stratiformes contenus dans les roches sédimentaires riches en Fe, telle que la «banded iron formation» (BIF), pour lesquels ont été proposées des origines épigénétique, syngénétique et syngénétique de remobilisation (sécrétion latérale).Il existe en Australie occidentale de tels dépôts d'or situés au sein d'unités sédimentaires riches en Fe. Ces dépots présentent, par rapport aux dépôts épigénétiques du premier type, un certain nombre de similitudes: leur minéralogie, les rapports entre leurs éléments, en certains endroits leurs produits d'altération et, à l'échelle du craton, leurs relations avec la structure. Des similitudes analogues peuvent être relevées à propos de gisements de même type situés dans d'autres cratons. Tous les gisements ouest-autraliens sont localisés le long de zones de failles ou de cisaillement d'échelle kilométrique liées à des shear zones transcratoniques à rejet oblique ou horizontal. Ces zones sont marquées par: 1) une carbonisation avec signature isotopique mantélique; 2) la mise en place de granitoïdes peu profonds de type A et I, de porphyres felsitiques et/ou de lamprophyres calco-alcalins. L'échelle du système minéralisant et la simultanéité des minéralisations révélée par la géochronologie isotopique sont bien supérieures à ce qu'impliqueraient les modèles par sécrétion, qui mettent en jeu des sources de faible volume à enrichissement local.En conclusion, les minéralisations de l'Australie de l'ouest ont probablement pour origine l'action d'un flux important de fluide minéralisant au cours de la déformation, du métamorphisme de haute température et du magmatisme, phénomènes que l'on peut mettre en relation avec une convergence de plaques par analogie avec des exemples récents. Il existe de nombreux indices d'une tectonique et d'une minéralisation analogues dans le bouclier canadien.

---

, - . , , , .: (banded iron formation (BIF)); , . , . , , , , . . - , . , , I, / . , , , , , . , , , , , , , ; . , .

     

Crustal structure along a traverse across the Middle and High Atlas mountains derived from seismic refraction studies

In 1986 explosion seismic investigations have been carried out along a traverse of about 350 km length running from NNW to SSE crossing the High and Middle Atlas. Two further profiles run E/W through the Middle and NW-SE through the High Atlas.Neither the High nor the Middle Atlas mountains have a significant root. The maximum thickness of crust with 38–39 km is found under the northern border of the High Atlas. South and north of the High Atlas the crustal thickness amounts to 35 km. The upper as well as the lower crust are stongly structurized in the vertical direction. Significant for the profiles observed is the change between high and low velocities in the whole crust. The velocities at the uppermost mantle are relatively low with values of 7.7–7.9 km/s. The average velocities for the whole crust are 6.1–6.2 km/s.

---

Zusammenfassung Sprengseismische Untersuchungen wurden 1986 längs einer etwa 350 km langen Traverse durchgeführt, die NNW-SSO verläuft und den Mittleren und den Hohen Atlas quert. Zwei weitere Profile verlaufen E-W durch den Mittleren und NW-SO durch den Hohen Atlas.Der Hohe und der Mittlere Atlas besitzen keine ausgeprägte Gebirgswurzel. Die maximale Krustendicke wird mit 38–39 km unter dem nördlichen Rand des Hohen Atlas angetroffen. Südlich und nördlich vom Hohen Atlas beträgt die Krustenmächtigkeit 35 km. Sowohl die obere als auch die untere Kruste sind in vertikaler Richtung stark strukturiert. Auf allen beobachteten Profilen ist ein Wechsel zwischen hohen und niedrigen Geschwindigkeiten für die gesamte Kruste charakteristisch. Die Geschwindigkeiten im obersten Mantel sind mit Werten von 7.7–7.9 km/s relativ niedrig. Die Durchschnittsgeschwindigkeiten für die gesamte Kruste liegen bei 6.1–6.2 km/s.

---

Résumé Durant l'année 1986 des sondages sismiques de tirs ont été entrepris le long d'une traverse d'environ 350 km de longueur se dirigeant du nord nordouest au sud sud-est et parcourant le Haut et Moyen Atlas. Deux autres profils parcourent le Moyen Atlas de l'est à l'ouest et le Haut Atlas du nord-ouest au sud-est.Le Haut et Moyen Atlas ne possèdent pas de racine montagneuse. L'épaisseur maximale de 38–39 km de la croûte a été localisée sous le bord nord du Haut Atlas. Au sud et au nord du Haut Atlas l'épaisseur de la croûte s'élève à 35 km. La croûte supérieure ainsi que la croûte inférieure est très structurée en direction verticale.Ce qui est caractéristique pour tous les profils observés c'est un changement rapide entre de grandes et petites vitesses et concernant le total de la croûte. Les vitesses dans le manteau le plus élevé haut sont relativement basses avec 7,7–7,9 km/s. Les vitesses moyennes pour la croûte entière sont de 6,1 à 6,2 km/s.

---

1986 350 , NNW SSE . : E-W , NWSE . . , 38/39 , 35 . , . . : 7,7–7,9 /. 6,1–6,2 /.

     

Ergebnisse der Fazialanalyse und sedimentologisghen Studien im Paläogen des westlichen Teils der Magura-Flysch-Gruppe (Westkarpaten)

Zusammenfassung Die Arbeit beschreibt die stratigraphische Einteilung der Paläogen-Serie des Magura-Flysches in Ost-Mähren und der West-Slowakei. Die lithologischen Änderungen der stratigraphischen Glieder des Magura-Flysches werden charakterisiert. Auf Grund der qualitativen und quantitativen Analysen wurden die lithofaziellen Zonen in der unteren und oberen Abteilung des Paläogens festgestellt (V. Pesl).Die sedimentologische Untersuchung befaßte sich mit den Texturen der Sandsteine, mit Messungen von Strömungsmarken, mit Schwermineral-Assoziationen, um die Entstehung der Flyschsedimente dieses Gebietes zu erklären (I. Krystek).

---

The paper gives survey and the results of the lithological and facial division and of the sedimentological studies in the paleogene of the Magura flysch group in Eastern Moravia and Western Slovakia.

---

Résumé Cet essai donne les resultats de la division stratigraphique et des recherches sédimentaires au paléogène du groupe Magura flysch à l'Est de la Moravie et à l'ouest de la Slovaquie.

---

- .

     

Proterozoic tectonic evolution and late Svecokarelian plate deformation of the Central Baltic Shield

The continental crust of the Central Baltic Shield evolved by accretion towards the west during the Svecokarelian orogeny 1700–2200 Ma ago. The following features are consistent with a plate tectonic mechanism involving subduction of oceanic crust below an Archean craton in the east: flysch-sediments with serpentinite masses and pillow lavas, linear high-grade metamorphic zones, island-arc type volcanic belts and late tectonic batholiths with porphyry type Cu-Mo deposits.Semi-consolidated new crust was affected by late Svecokarelian deformation (D_n) after 1850 Ma; NNE-trending folds with crenulation cleavage were overprinted on older structures together with associated NW trending ductile transcurrent shear zones that curve the F_n folds into gentle S and Z shapes. The late tectonic batholiths intruded partly at the same time as and partly after the D_n deformation.

---

Zusammenfassung Die kontinentale Kruste des zentralen Baltischen Schildes entwickelte sich durch nach Westen gerichtetes Anwachsen während der Svecokarelischen Orogenese vor 1700 bis 2200 Ma. Die folgenden Erscheinungsformen lassen sich mit einem plattentektonischen Mechanismus in Einklang bringen, der Subduktion von ozeanischer Kruste unter einen Archaischen Kraton im Osten einschließt: Flysch-Sedimente mit Serpentinit-Massen und Kissenlaven, lineare hochmetamorphe Zonen, vulkanische Gürtel vom Inselbogen-Typ und spättektonische Batholithe mit porphyrischen Cu-Mo-Lagerstätten.Die halbkonsolidierte neue Kruste wurde durch späte Svecokarelische Deformation (D_n) nach 1850 Ma erfaßt; NNE-orientierte Falten mit Krenulationsschieferung wurden älteren Strukturen aufgeprägt in Verbindung mit NW-streichenden, plastischen Transcurrent-Scherzonen, die die F_n-Falten in sanfte S- und Z-Formen verbiegen. Die spättektonischen Batholithe intrudierten teils während, teils nach der D_n-Deformation.

---

Résumé La croûte continentale du Boucher baltique central a évolué par voie d'accrétion vers l'ouest durant l'orogénie svécocarélienne 1700–2200 Ma. Les événements suivants sont en accord avec un mécanisme de tectonique de plaques impliquant la subduction d'une croûte océanique sous un craton archéen à l'est: sédiments flyschoïdes avec masses de serpentinite et de laves en coussins, zones linéaires à haut degré de métamorphisme, ceintures volcaniques du type guirlande d'îles et batholithes tectoniques tardifs avec gisements porphyriques de type Cu-Mo.La nouvelle croûte à semi-consolidée fut affectée par une déformation svécocarélienne tardive (D_n) postérieure à 1850 Ma. Des plis de direction NNE avec clivage de crénulation ont été superposés sur des structures plus anciennes, associés à des zones de cisaillement transcurrentes de direction NW qui ont incurvé les plis F_n suivant des formes en S et Z. Le batholithe tectonique tardif s'est mis en place en partie au même moment que, et en partie après, la déformation D_n.

---

, , 1500–2200 . , , : ; ; - . , 1850 ; NNE- , , NW , , F_n S Z. , .

     

Geology and paleontology of late Cenozoic marine deposits in the Sacaco area (Peru)

Paleontologic, stratigraphic and geochronologic (K-Ar) evidence demonstrate the presence of both late Miocene and Pliocene marine deposits in the Pisco Formation in the area of Sacaco, Peru. Tuffaceous sandstone, siltstone, and shelly sandstone comprise the greater part of the ca. 350 meters sequence. The fine grained sediments have accumulated in large coastal lagoons, while coarser sediments were deposited in semiprotected littoral and nearshore environments. A rich marine vertebrate fauna from the Sacaco basin includes fossil selachians, teleost fishes, marine birds, cetaceans, marine carnivores, and a single edentate species. A diverse invertebrate fauna consists principally of venerid and muricid molluscs. Five vertebrate levels have been correlated with five provisionally defined molluscan zones. The vertebrate fauna has some affinity with faunas of the Miocene Yorktown Formation at the Lee Creek Mine of North Carolina (USA). Distinctive Miocene and Pliocene molluscan assemblages of the Pisco Formation and Pleistocene molluscan assemblages from overlying terrace deposits become progressively more similar to Chilean assemblages of equivalent age and less similar to Tethyan faunas of the Panamic and Caribbean regions.

---

Zusammenfassung Paläontologische, stratigraphische und geochronologische (K-Ar) Daten belegen ein obermiozänes und pliozänes Alter der Pisco-Formation. Die Sequenz wird etwa 350 m mächtig und besteht aus tuffartigen Sandsteinen, Silten und Schillsanden. Die feineren Sedimente sind in großen Lagunen, die gröberen im geschützten Strandbereich abgelagert worden. Die reiche Fauna enthält Fische (Teleostei und Selachii), Meeres-Vögel, eine Edentata und an Wirbellosen hauptsächlich Veneriden und Muriciden. Fünf Wirbeltier-Horizonte lassen sich mit fünf vorläufig definierten Molluskenzonen korrelieren. Die Vertebratenfauna ähnelt der aus dem Unterpliozän von Nordkarolina (Yorktown Formation und Lee Creek Mine Formation — USA). Vom Miozän zum Pliozän verändert sich der Charakter der Molluskengesellschaften vom panamensisch-karibischen zu chilenischem Gepräge.

---

Résumé Des preuves paléontologiques, stratigraphiques et géochronologiques (K-Ar) démontrent la présence de dépôts miocènes supérieur aussi bien que pliocènes dans la Formation Pisco dans la région de Sacaco (Pérou). La séquence est d'environ 350 mètres et se compose de grès tuffacés, de microgrès et de grès coquillers. Les sédiments à grains fins se sont accumulés à l'intérieur de grands lagons côtiers tandis que les sédiments plus grossiers furent déposés dans des environnements abrités littoraux et côtiers. La faune de Vertébrés de la région de Sacaco est riche et comprend essentiellement des Sélaciens, des Téléostéens, des Oiseaux marins et un Edenté. La faune d'Invertébrés est variée et se compose principalement de Mollusques Vénéridés et Muricidés. Cinq niveaux de Vertébrés ont été corrélés avec cinq zones de Mollusques définies provisoirement. La faune de Vertébrés présente des affinités avec celle de la Formation Yorktown du Pliocène inférieur de Lee Creek Mine en Caroline du Nord (USA). Les associations caractéristiques de Mollusques miocènes et pliocenes de la Formation Pisco et celles des dépôts de terrasses quaternaires sus-jacents sont de bas en haut, progressivement plus semblables aux associations chiliennes du même âge, différant des faunes téthysiennes des provinces panam eennes et caraïbéennes.

---

, ( -) Pisco . 350 , . , , , - . : (Teleostei Selachii), , Edentata, — . . Venerideae Muricideae. 5 , , . ( Yorktown Lee Creek Mine, ). .

     

The Nahe Caldera — A resurgent Caldera in the permocarboniferous Saar Nahe basin,SW-Germany

In the Saar Nahe basin, SW-Germany, a large resurgent caldera complex of Lower Permian age was recognized recently, for which the name Nahe Caldera is proposed.The Nahe caldera was formed during a period of bimodal basalt-rhyolite volcanism of calc-alkaline character. After the emplacement of a silicic high-level magma chamber, large volumes (100 km³) of rhyolitic tuffs were erupted, leading to the collapse of the caldera along ring fractures. Simultaneously, the Kreuznach Rhyolite was emplaced along the eastern ring fracture zone. The tuffs were deposited into a largely aquatic environment. Resurgence of new magma led to a general updoming of the caldera block and to the subsidence of an apical graben. Four domes intruded into the caldera floor and dacitic to quartzlatitic ignimbrites were discharged, while another nested caldera (Niederhauser Wald caldera) collapsed near the center of the Nahe caldera. Hydrothermal solutions deposited mercury, copper, uranium and some other metals in a late volcanic stage.A general decrease in the SiO₂ content of erupted magmas, and also a decrease of magma volumes with time is observed.The Nahe caldera as well as other silicic volcanic complexes in the Saar Nahe basin are probably related to a postulated batholith beneath the Pfälzer Sattelzone of the Saar Nahe basin.

---

Zusammenfassung Im Saar-Nahe-Becken, SW-Deutschland, wurde ein großer, im Rotliegenden gebildeter Caldera-Komplex erkannt, für den der Name Nahe Caldera vorgeschlagen wird.Die Nahe Caldera entstand während einer Periode eines bimodalen Basalt-Rhyolith Vulkanismus von kalkalkalischem Charakter. Nach der Platznahme sauren Magmas in einer Magmakammer in geringer Tiefe, wurden große Mengen (ca. 100 km³) rhyolithischer Tuffe gefördert, wodurch die Caldera entlang Ringbrüchen einsank. Der Kreuznacher Rhyolith, genauer sein intrusiver Teil, intrudierte entlang dem östlichen Teil der Ringbruchzone. Die Tuffe kamen in einem überwiegend aquatischen Milieu zur Ablagerung. Der Aufstieg neuen Magmas führte zu einer allgemeinen Aufdomung des Calderabodens und zur Einsenkung eines Gipfelgrabens. Vier subvulkanische Dome intrudierten in den Calderaboden und dacitische bis quarzlatitische Ignimbrite wurden gefördert, während eine weitere, kleine Caldera (Niederhauser Wald Caldera) etwa in der Mitte der Nahe Caldera einbrach. Hydrothermale Lösungen führten zur Bildung von Quecksilber-, Kupfer-, Uran- und anderen Erzen während einer spätvulkanischen Phase.Es wird eine generelle Abnahme des SiO₂-Gehaltes und der geförderten Magmenvolumen im Laufe der Zeit beobachtet.Die Nahe Caldera wie auch andere saure Vulkankomplexe im Saar-Nahe-Gebiet stehen wahrscheinlich mit einem postulierten Batholithen unterhalb der Pfälzer Sattelzone des Saar-Nahe-Beckens im Zusammenhang.

---

Résumé Dans le bassin Saar-Nahe, un large complexe volcanique d'âge permien et de type caldeira résurgente a été reconnu, pour lequel le nom de «Nahe-Caldera» est proposé.La Nahe-Caldera s'est formée pendant une période de volcanisme bimodal basaltiquerhyolitique à caractère calco-alcalin. Après la mise en place d'un magma acide dans une chambre peu profonde, de grands volumes (ca 100 km³) de tufs rhyolitiques ont été éjectés, provoquant l'effondrement de la caldeira le long de fractures annulaires. La rhyolite de Kreuznach, plus précisément sa partie intrusive, s'est mise en place dans la zône des fractures annulaires, dans le secteur oriental de la Caldeira. Les tufs ont été déposés dans un milieu principalement aquatique. Plus tard, une nouvelle ascencion (résurgence) du magma conduisit à la formation d'une voüte dans la caldeira et à l'effondrement d'un graben dans la partie apicale de celle-ci. Quatre domes subvolcaniques prirent place à l'intérieur de la caldeira et des ignimbrites de composition dacitique à latitique quartzique furent émises, tandis qu'une caldeira mineure secondaire (Niederhauser-Wald-Caldera) se formait près du centre de la Nahe-Caldera.Des solutions hydrothermales ont déposé des minerais de mercure, cuivre, uranium, et autres métaux lors d'une phase volcanique tardive.On observe au cours du temps une diminution générale des teneurs en SiO₂ dans les roches éruptives, ainsi qu'une diminution des volumes magmatiques.La Nahe-Caldeira, comme d'ailleurs d'autres complexes volcaniques acides, du bassin Saar-Nahe, est en relation probable avec un batholite dont l'existence est postulée sous la zone anticlinale du Palatinat (Pfälzer Sattelzone) du bassin Saar-Nahe.

---

-Hae, - , , , Nahe-Caldera. - - . — 100 ³ — , . . . 4 , , ( ), - . , , . . , -Ha e, , , -.

     

Tholeiitic basalt magmatism of Mount Etna and its relations with the alkaline series

Mount Etna is composed for the most part of intermediate alkaline products, most of them porphyritic-the etnaïtes-, that may be defined as sodic trachybasalts or trachyandesites. The strato-volcanio itself overlies tholeiitic basalts (usually aphyric, except for olivine) belonging to three major types: olivine tholeiites (normative Ol+Hy; modal olivine and augite, titanomagnetite and ilmenite), pigeonite tholeiites (normative Hy+minor Ol or Qz; modal pigeonite and augite with minor olivine, ilmenite and titanomagnetite), transitional tholeiites, i.e. transitional between pigeonite tholeiites (aphyric) and alkali basaltic etnaïtes (porphyritic, with normative Ol+Ne or minor Hy; modal augite and olivine, titanomagnetite alone). An analcite basalt, chemically close to alkali basaltic etnaïtes, forms the small Cyclopean Islands, SE of Etna, and an alkali olivine basalt composes a neck at Paterno, SW foot of Etna.Both pigeonite tholeiites and alkali basaltic etnaïtes may be derived from a primitive olivine tholeiite magma by subtraction or addition of phases crystallized at moderate and low pressure (kaersutite±olivine, calcic plagioclase and clinopyroxene). The differentiation process implies crystal fractionation of the primitive olivine tholeiite magma at varying levels of the crust. The speed of ascent of the magma is thought to be the factor controlling the level at which differentiation may take place: in low velocity regimes, fractionation takes place at deeper levels of the crust. Slow ascent speeds would be the consequence of a developing crustal extension episode, induced by mantle diapirism that generated the olivine tholeiite magma below the Mount Etna area.     

Structural evolution and asymmetric uplift of the Nanga Parbat syntaxis,Pakistan Himalya

The Nanga Parbat syntaxis, in the NW Himalaya, is a still growing crustal-scale north-trending antiformal structure in the core of which Indian Plate gneisses have been uplifted from beneath the overthrust rocks of the Kohistan island arc. Isotopic and fission track geochronology show that uplift rates within the syntaxis have increased to present day rates of > 6 mm/yr. Uplift has been accommodated by a combination of initial northwest verging thrusting on the western margin of the syntaxis, followed by crustal scale folding within the syntaxis and latterly by dextral reverse faulting on the western margin. This thrusting, folding and faulting is the effect of deformation at the north-western lateral tips of the main Himalayan thrusts where they interfere with the south-southeast verging thrusts of the northwest Himalaya.

---

Zusammenfassung Nanga Parbat Konvergenz im nordwestlichen Himalaya ist eine noch im Wachsen begriffene nach Norden streichende antiformale Struktur im Krustenmaßstab. In ihrem Inneren wurden Gneisse der Indischen Platte aus der Nähe der überschobenen Gesteine des Kohistan Inselbogens herausgehoben. Isotopen- und Spaltspurengeochronologie zeigen, daß das Heraushebungsmaß innerhalb der Konvergenz zu der heutigen Rate von > 6 mm/a angestiegen ist. Die Heraushebung hat sich angepaßt an die Kombination von initialer NW-vergenter Überschiebung auf den westlichen Konvergenzrand, die gefolgt wurde von einer krustalen Faltung und lateral von dextraler antithetischer Verwerfung des westlichen Randes. Diese Deckenüberschiebung, Faltung und Verwerfung ist das Resultat der Deformation des nordwestlichen Ausstriches der Himalaya-Hauptüberschiebung, wo sie in Wechselwirkung mit der SSE-vergenten Überschiebung des NW-Himalayas steht.

---

Résumé La convergence du Nanga Parbat, dans le nordouest de l'Himalaya, est une structure antiforme d'orientation nord-sud, d'échelle crustale et toujours active; son cur est occupé par des gneiss de la plaque indienne qui ont été soulevés à travers les roches charriées de l'arc insulaire du Kohistan. Les données géochronologiques obtenues à partir des isotopes et des traces de fission montrent que le taux de soulèvement a augmenté dans cette structure jusqu'à la valeur actuelle de plus de 6 mm/an. Le soulèvement s'est effectué par la combinaison d'un charriage initial, à vergence nordouest, sur la bordure ouest de la convergence, suivi d'un plissement d'échelle crustale dans la convergence et, latéralement, d'une fracturation par faille dextre inverse sur sa bordure ouest. Ce charriage, ce plissement et cette fracturation sont l'expression de la déformation à l'extrémité latérale nord-ouest des charriages principaux de l'Himalaya, où ils interfèrent avec les charriages à vergence sud- sud-est de l'Himalaya septentrional.

---

. , , , . , , , , , .. 6 /. , NW, , , . , , SSE .

     

Magma types and the tectonic evolution of the Swedish Proterozoic

Information on tectonic evolution can be obtained from the succession of magmatic types represented (I-type and S-type granitoids and volcanics, basic dykes and alkali complexes). The earliest Proterozoic magmatic activity resulted in the formation of greenstone belts within the Karelian continent area, probably in the age range 2500-2100 Ma. This was followed by an event similar to Andinotype orogeny at around 1900 Ma with I-type granitoids and calc-alkaline volcanics. This progressed to an event of Hercynotype which was concluded by about 1750 Ma. Subsequent magmatic activity (I-type granitoids and volcanics) suggests a new phase of Andino-type orogeny until about 1630 Ma (S and C Sweden) or 1500 Ma (N Sweden). Tension-related magmatism at around 1550 Ma (basic dykes, alkaline complexes and gabbro) may relate to rifting prior to the independant evolution of SW Sweden which includes intrusion of I-S-type granitoids, metamorphism, followed by continental rotation and collision with N America at about 1050 Ma. Basic dykes and S-type granites are related to subsequent uplift 950-850 Ma ago.

---

Zusammenfassung Information über die tektonische Entwicklung kann aus der Folge der dargestellten Magmentypen (I-Typ und S-Typ granitähnlicher Gesteine und Vulkanite, basische Gänge und Alkalikomplexe) erhalten werden. Die früheste proterozoische magmatische Aktivität bildete die Formation von Grünsteingürteln innerhalb des Gebietes des Karelian-Kontinents, wahrscheinlich in der Zeit vor 2500-2100 Ma. Vor etwa 1900 Ma folgte daraufhin ein Ereignis, ähnlich der Andinotypen-Orogenese, mit I-Typ-Granitoiden und Kalk-Alkali-Vulkaniten. Dies schritt weiter fort zu einem Hercynotyp-ähnlichen Ereignis, welches vor ungefähr 1750 Ma abgeschlossen war. Nachfolgende magmatische Aktivität ruft eine neue Phase Andinotyp-ähnlicher Orogenese bis ungefähr 1630 Ma (Süd- und Mittelschweden) oder 1500 Ma (Nordschweden) hervor. Zerrspannungsabhängiger Magmatismus um ungefähr 1550 Ma (basische Gänge, Alkali-Komplexe und Gabbro) können zu Rissen führen vor der unabhängigen Entwicklung SW-Schwedens, welche die Intrusion von I-S-Typen granitähnlicher Gesteine, Metamorphose, gefolgt von kontinentaler Rotation und Kollision mit N-Amerika vor ungefähr 1050 Ma einschließt. Basische Gänge und S-Typ-ähnliche Granite hängen mit der nachfolgenden Hebung vor 950-850 Ma zusammen.

---

Résumé L'information portant sur l'évolution tectonique peut être déduite de l'étude de la succession des types magmatiques représentés (Séries granitiques de type »I«ou»S« et volcanites, dykes basiques, complexes alcalins etc.). La première manifestation magmatique du Protérozoique est représentée par les ceintures de roches vertes, au sein du continent »Karélien«, probablement mises en place entre 2500 et 2100 Ma. Elle a été suivie par un événement orogénique à caractère «Andinotype» et qui correspond à l'intrusion de granites (Iato sensu) et de roches volcaniques, datée d'environ 1900 Ma. Cet événement fut suivi par un autre, de caractère «Hercynotype» qui se termina au tour de 1750 Ma. L'activité magmatique subséquente peut être caractérisée comme nouvelle phase Andinotype; elle est terminée à environ 1630 Ma pour la Suède méridionale et centrale, et à environ 1500 Ma pour le Nord du pays. Un épisode magmatique, en relation avec une phase d'extension, pourrait être dû à la formation de rift. Il est caractérisé par l'intrusion de dykes basiques, de complexes alcalins et de gabbros et précède l'évolution indépendante du sud-ouest de la Suède comprenant des granites de type «I» et «S» ainsi que leur métamorphisme ultérieur. Ceci fut suivi par une rotation continentale ainsi que par la collision avec l'Amérique du Nord à environ 1050 Ma. Enfin, des dykes basiques ainsi que des granites de type «S» se sont mis en place en relation avec une phase de soulèvement ultérieure datée d'environ 950-850 Ma.

---

( I S , ). , - 2500–2100 . 1900 , I - . , , 1750 . , , 1630 , 1500 . 1550 ( , ), - , I S, 1050 . , S, , , , 950–850 .

     

Parameter von Schichtung und Bioturbation

Zusammenfassung Es wird eine graphische Darstellung gegeben, aus welcher die Beziehungen zwischen dem Physiotop, den dazugehörenden Sedimenten, deren Gefügen und der Endofauna ersichtlich sind.In dieses Diagramm lassen sich bei äquivalenten biologischen Parametern stufenlos alle Unterbereiche von Ablagerungsräumen darstellen und deren Übereinstimmungen oder Gegensätzlichkeiten aufzeigen. Auch unterschiedliche klastische Ablagerungsbereiche können eingezeichnet und miteinander verglichen werden, wenn die Äquivalenz biologischer Parameter, wie Salzgehalt, Temperatur, Licht, Nahrungsangebot oder O₂-Sättigung, vernachlässigt wird.

---

A diagram is constructed to show the relationship between physiotope, sediment structures sediment textures and endofauna. In this diagram the differences between subenvironments can be pointed out. It is also possible to compare clastic environments if biological parameters are neglected.

---

Résumé Un diagramme est construit pour montrer la relation entre le physiotope, les structures sédimentaires, le matériel détritique et l'endofauna.Il est possible de montrer les différences des milieux subaquatiques.

---

, . , — — , .

---

---

Die eigenen Arbeiten an rezenten Ablagerungsbereichen, aus denen die Erfahrungen stammen, die diesem Diagramm zugrunde liegen, wurden dankenswerterweise von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

New Data on the Young Volcanism in the Puna of NW-Argentina

The Puna of NW-Argentina is divided into a Paleozoic basement complex and a late Mesozoic-Cenozoic sedimentary cover. The sedimentary cover was affected by late fracture tectonics and, from middle Tertiary to Quaternary times, invaded by various volcanics.These volcanics can be subdivided into two groups. A stratigraphically older group of volcanic rocks which belongs to the typical calc-alkaline rock series that is also found in the adjacent parts of the Andes.A younger group of volcanics which is similar to the alkaline rock series and possibly of upper mantle origin. The rocks of this group form small isolated occurrences connected to late fracture zones.Comments are made on the relations between these continental basalt-like rocks and the quasi-cratonic structure of the Puna.

---

Zusammenfassung Die Puna NW-Argentiniens ist strukturell in ein palÄozoisches Grundgebirge und ein jungmesozoisch-kÄnozoisches Deckgebirge gegliedert. Das Deckgebirge ist besonders durch junge Bruchtektonik geprÄgt und wurde vom mittleren TertiÄr bis in das QuartÄr von verschiedenen Vulkaniten durchsetzt.Diese Vulkanite lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Eine stratigraphisch Ältere Generation besteht aus typischen Kalkalkali-Serien, wie sie auch in den benachbarten Andenabschnitten vorkommen. Dagegen zeigen die jüngsten Vulkanite eine Verwandtschaft zu Alkali-Serien und dürften aus dem oberen Mantel stammen. Es sind kleine, isolierte Vorkommen, die an junge Bruchstrukturen gebunden sind.Auf den Zusammenhang zwischen diesen kontinentalbasalt-Ähnlichen Gesteinen und der quasi-kratonischen Struktur der Puna wird hingewiesen.

---

Résumé La Puna de l'Argentine Nord-Ouest est, du point de vue structural, constituée d'un socle paléozoÏque et d'une couverture faite de roches sédimentaires du MésozoÏque supérieur et du CénozoÏque. La couverture est surtout affectée par une tectonique cassante récente et fut recoupée, du Tertiaire moyen jusqu'au Quaternaire, par des roches volcaniques diverses.Ces roches volcaniques peuvent Être divisées en deux groupes: Une génération stratigraphiquement plus ancienne est composée de séries typiquement calcalcalines comme celles qu'on trouve aussi dans les parties voisines des Andes. Par contre les roches volcaniques plus récentes montrent une parenté avec les séries alcalines et auraient leur origine dans le manteau supérieur. Ce sont des venues isolées et de faible extension liées aux fractures récentes.L'accent est mis sur la liaison existant entre ces roches, semblables au basalte continental, et la structure quasi-cratonique de la Puna.

---

- - . , , . : - , . , , . , . , , .