Metamorphic evolution of the palaeozoic series of the Betic Cordilleras (Nevado-Filabride complex,SE Spain) and its relationship with the alpine orogeny

The Palaeozoic rocks of the Veleta nappe (Nevado-Filábride complex, Betic Cordilleras, Southern Spain) consist of graphite-mica schists with oxychlorite — chloritoid — albite — garnet porphyroblasts. Crystal chemistry of the minerals, their phase relations and microfabrics are consistent with a normal prograde metamorphic evolution and a slight retrograde overprint. The basis of the overlying Mulhacén nappe consists also of Palaeozoic graphite-mica schists, but with clear signs of polymetamorphic development. An early low-pressure metamorphism with andalusite and chloritoid is overprinted by high-pressure metamorphism with kyanite and Mg-rich chloritoid. This later development is of Alpine age, which is demonstrated by the metamorphic conditions of Permo-Triassic rocks in the upper part of the Mulhacén nappe, included formation of eclogites, followed by an amphibolite facies overprint. The metamorphism of the Veleta nappe is regarded as pre-Alpine: a possible Alpine overprint did not cause an increase in temperatures. No inverse metamorphic gradient exists between Veleta and Mulhacén nappes, because of the different ages of metamorphism.

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Zusammenfassung Die paläozoischen Gesteinsserien der Veletadecke im Nevado-Filábride Komplex (Betische Kordillere, Südspanien) bestehen aus Graphitglimmerschiefern mit Oxichlorit — Chloritoid — Albit — Granat — Porphyroblasten. Die Kristallchemie der Minerale, ihre Phasenbeziehungen und Mikrogefüge sind konsistent mit einer normalen prograden Metamorphoseentwicklung und leichter retrograder Überprägung. Die Basis der darüberliegenden Mulhacendecke besteht ebenfalls aus paläozoischen Graphitglimmerschiefern, die jedoch deutliche Anzeichen für polymetamorphe Entwicklung zeigen: Eine frühe Niedrigdruckmetamorphose mit Andalusit und Chloritoid wird überprägt von einer Hochdruckmetamorphose mit Disthen und Mg-reichem Chloritoid. Diese spätere Entwicklung ist, wie die Metamorphosebedingungen der im Hangenden folgenden permotriadischen Gesteine der Mulhacendecke zeigen, frühalpin und schließt Eklogitbildung mit ein, gefolgt von einer amphibolitfaziellen Überprägung. Die Metamorphose der Veletadecke wird als präalpine Metamorphose angesehen: Eine mögliche alpine Überprägung hat keinen Temperaturanstieg verursacht. Zwischen Mulhacendecke und Veletadecke besteht kein inverser Metamorphosegradient, sondern ein Sprung in den Metamorphosealtern.

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Résumén El Paleozoico del Manto del Veleta (complejo Nevado-Filábride, Cordilleras Béticas, suroeste de España) está formado por micasquistos grafitosos con porfiroblastos de oxicloritas — chloritoide — albita — granate. La cristalquímica de los minerales, sus relaciones de fase y microfábrica son coherentes con una evolución metamórfica progresiva normal y con un ligero retrometamorfismo. La base del suprayacente Manto del Mulhacén está también formado por micasquistos grafitosos paleozoicos, pero muestran signos evidentes de un desarrollo polimetamórfico. El metamorfismo más antiguo tiene unas caracteristicas de baja presión con la formación de andalucita y cloritoide. Estas rocas sufren los efectos de un nuevo proceso metamorfico de edad alpina, lo que puede ser demostrado por comparación con las rocas Permo-Triásicas de la parte superior del Manto del Mulhacén, en las cuales las eclogitas formadas en la primera fase son afectadas por otra en la facies de las anfibolitas. El metamorfismo del Manto del Veleta puede ser probablemente considerado como pre-Alpino: si está afectado por el metamorfismo alpino, éste no ha causado un incremento de temperatura. No existe, por tanto, inversión del gradiente metamórfico entre los Mantos del Veleta y del Mulhacén puesto que la edad del metamorfismo en ambos es diferente.

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-/ , / . . , , , . , . Mulhacen - , : , , , . , - Mulhacen, , . , - : . , Mulhacen Veleta ; .

     

Deformation and metamorphism at the base of the Helgeland nappe complex,northwest of Grong (Northern Norway)

Pelites, carbonate-silicate rocks and mafic rocks occurring at the base of the Helgeland nappe complex northwest of Grong (N. Norway) were subjected together with the crystalline basement to medium grade metamorphism and threefold deformation during Caledonian times.During the first act of deformation temperature increased and reached a maximum of 600–650°C at 6–7 Kb after the cessation of the first deformation event. At the peak of metamorphism granitic, aplitic and pegmatitic rocks were formed.During the second and third acts of deformation the temperature decreased to 500–400°C. Mylonites, formed during the second act of deformation, indicate that there was nappe movement from NW to SE. Simple shearing with direction of the main elongation parallel to the fold axes was associated with the second deformation. During the third deformation simple shearing also occurred. However, elongation took place oblique to the fold axes and the sense of rotation was opposite to that of the second deformation.

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Zusammenfassung An der Basis des Helgeland-Komplexes nordwestlich von Grong (Nord-Norwegen) wurden pelitische, kalksilikatische und basische Gesteine zusammen mit dem Kristallinen Grundgebirge in kaledonischer Zeit von drei aufeinanderfolgenden Faltungsakten erfaßt. Dabei herrschten amphibolitfazielle Temperaturen.Während der ersten Deformation stieg die Temperatur an. Das Maximum von 600–650°C wurde, bei einem Druck von 6–7 Kb, nach der ersten und vor der zweiten Deformation erreicht. Gleichzeitig intrudierten Granite, Aplite und Pegmatite. Während der zweiten und dritten Deformation sank die Temperatur wieder auf 500–400°C. Im Zuge des zweiten Deformationsaktes entstanden stellenweise Mylonite, die auf Deckenbewegungen von NW nach SE hindeuten. Zweite und dritte Deformation sind beide rotational, während der zweiten liegt die Hauptdehnungsrichtung parallel zu den Faltenachsen, während der dritten aber schräg zu ihnen. Der Rotationssinn der dritten Deformation ist dem der zweiten entgegengesetzt.

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Résumé En Norvège septentrionale, au NW de Grong, la base du complexe d'Helgeland composée de metapélites, de roches calc-silicatiques et de roches mafiques, et le soubassement cristallin de ce complexe ont subi ensemble trois actes de déformation successifs à des températures du faciès amphibolites, pendant les temps calédoniens.Durant le premier acte la température a monté. Le maximum de 600–650° C, sous une pression de 6–7 kbar, a été atteint après la fin de cette déformation et avant la deuxième; des roches granitiques, aplitiques et pegmatitiques se sont formées au cours de ce stade. Durant le deuxième et le troisième acte de déformation, la température diminuait à 500–400° C. Des mylonites, indiquant un transport des nappes du NW vers le SE, ont été formées au cours de la deuxième phase. Celle-ci est caractérisée par un mouvement rotatoire par cisaillement simple, l'élongation étant parallèle aux axes des plis. La troisième phase était égalément une phase de mouvements rotatoires, mais en sens opposé et avec un élongation oblique aux axes.

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( ) , - - , . . . 600– 650° 6 – 7 , . , . 500 – 400°. , . , , — . , .

     

Isotopic contrasts,chronology of elemental transfers and high-grade metamorphism: the Sri Lanka Highland granulites,and the Lewisian (Scotland) and Nuk (SW Greenland) gneisses

Crust formation ages inferred on the basis of Nd model age, U-Pb zircon and Pb-Pb data for granulites from central Sri Lanka, and the late Archean Lewisian (Scotland) and Nuk (south-western Greenland) high-grade gneisses are comparable, and in the range 2.2–3.0 Ga and 2.8–3.0 Ga respectively. The time interval between crust formation and high-grade metamorphism (with its attendant depletions of incompatible and heat-producing elements) is in the order of 2 Ga for the 0.6 Ga Highland granulites of Sri Lanka, but are less than 0.1–0.2 Ga for the Lewisian and Nuk gneisses. Severe depletions of U and Th produced the distinctive unradiogenic present-day Pb ratios of the Lewisian and Nuk gneisses. The Sri Lanka granulites, in contrast, preserve a record of an extended residence in a high U/Pb, high Th/Pb environment and display radiogenic »upper crustal« — like present-day isotope ratios. Relative to primitive mantle compositions, the Pb isotopes identify the Lewisian and Nuk terrains as crustal reservoirs depleted in Th and U (relative to Pb), whereas the Highland granulites are enriched. The global Pb isotope mass balance requires the existence of low U/Pb, low Th/Pb and high Th/U reservoir(s) for successful solutions, and the lower crust is a likely candidate for this reservoir. High-grade terrains like Sri Lanka show depletions of measured U and Th abundances relative to Pb, but do not show Pb isotope signatures of »model bulk lower crust«. Archean high-grade gneisses display the appropriate combination of retarded Th/Pb and U/Pb although their absolute compositions are much less radiogenic than those of »model bulk lower crust« predicted from simple mass balance calculations.

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Zusammenfassung Nd-Modellalter, U-Pb-Zirkondaten sowie Pb-Pb-Alter weisen auf vergleichbare Krustenbildungsalter von 2.2–3.0 Ga für den zentralen Granulitgürtel Sri Lankas bzw. 2.8–3.0 Ga für die spätarchaischen Granulitgebiete der Lewisian-(Schottland) und Nuk-Komplexe (südwestliches Grönland) hin. Die extrem lange Zeitspanne von ca. 2 Ga zwischen Krustenbildung und hochgradiger Metamorphose und die daraus resultierende Verarmung an hochinkompatiblen Elementen unterscheidet jedoch die ca. 0.6 Ga alten Granulite der Highland- und Südwest-Gruppe Sri Lankas von den Lewisian- und Nuk-Gneisen. Hier erfolgte die Granulitmetamorphose verhältnismäßig bald nach der Krustenbildung ( 0.1–0.2 Ga), und die frühe signifikante Verarmung an U und Th ist verantwortlich für die heutige, wenig radiogene Pb-Isotopie in diesen Gesteinen. Im Gegensatz dazu zeigen Konzentrationsmessungen an den Granuliten Sri Lankas zwar eine Verarmung von U und Th relativ zu Pb, was aber aus der hochradiogenen Pb-Isotopie nicht ersichtlich ist. Der Grund hierfür ist, daß dieser Krustenkomplex eine sehr lange Zeit zur kontinentalen Oberkruste gehörte, mit entsprechend hohen U/Pb- und Th/Pb-Verhältnissen und dem daraus entstandenen Zuwachs an radiogenem Blei. Die terrestrische Massenbilanz des Bleis erfordert, daß die zeitintegrierten erhöhten U/Pb-, Th/Pb- und erniedrigten Th/U-Werte sowohl der Oberkruste als auch fast aller Mantel-derivate durch ein Reservoir, wie z.B. die Unter-kruste, mit langfristig erniedrigtem U/Pb und Th/ Pb und erhöhtem Th/U kompensiert werden muß. Krustenkomplexe wie Sri Lanka, die erst in jüngster Zeit in die Unterkruste versenkt wurden, kommen dafür nicht in Frage. Archaische Granulitgebiete, jedoch, zeigen das entsprechende Th/Pb und U/Pb, wenn auch ihre absolute Zusammensetzung deutlich weniger radiogen ist als es die Modellunterkruste verlangt.

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Résumé Les âges modèles de formation de la croûte, estimés à partir des méthodes Nd, U-Pb (zircon) et Pb-Pb, pour les granulites du Sri Lanka central d'une part et les gneiss de degré élevé lewisiens (Archéen sup.) d'Ecosse et de Nuk (sud-ouest du Groenland) d'autre part, sont comparables et se situent respectivement dans les intervalles de 2,2–3,0 Ga et 2,8–3,0 Ga. L'intervalle de temps qui sépare la formation de la croûte et le pic du métamorphisme (accompagné de pertes d'éléments incompatibles et producteurs de chaleur) est de l'ordre de ± 2 Ga pour les granulites du Sri Lanka, âgées de ± 0,6 Ga, mais n'excède pas 0,1 à 0,2 Ga pour le Lewisien et les gneiss de Nuk. Des pertes sévères en U et en Th sont responsables des rapports Pb actuels peu radiogéniques dans le Lewisien et les gneiss de Nuk. Par contre, les granulites du Sri Lanka se sont maintenues dans des conditions de rapports U/Pb et Th/Pb élevés et fournissent des rapports isotopiques analogues à ceux de la croûte supérieure actuelle. Par rapport aux compositions mantéliques primitives, les isotopes du Pb identifient le Lewisien et les formations de Nuk comme des réservoirs crustaux appauvris en Th et en U (par rapport au Pb), tandis que les granulites du Sri Lanka ont été enrichies. Le bilan de masse des isotopes du Pb à l'échelle globale requiert l'existence d'un ou de plusieurs réservoirs à faible U/Pb, faible Th/Pb et haut Th/U; la croûte inférieure pourrait constituer ce réservoir. Des formations très métamorphiques comme celles du Sri Lanka présentent un appauvrissement des teneurs en U et en Th par rapport au Pb, mais ne montrent pas les signatures isotopiques du Pb correspondant à un modèle de croûte inférieure globale. Les gneiss archéens de degré élevé possèdent la combinaison adéquate des rapports Th/Pb et U/Pb déprimés, bien que leurs compositions absolues soient moins radiogéniques que celle de la »croûte inférieure type« prévue par les bilans de masse.

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, - Nd U-Pb , Lewisian () Nuk (- ); : 2,2-3,0 2,8-3,0 . ( , , ) — 2 0,6 -, -0,1 -0,2 . , . - U/Pb Th/Pb, . , , , . U/Pb Th/Pb Th/U; , . , -, U Th , « ». Th/Pb U/Pb, , , .

     

Late Caledonian dyke-swarms of northern Britain: Spatial and temporal intimacy between lamprophyric and granitic magmatism around the Ross of Mull pluton,Inner Hebrides

Numerous sheet intrusions in Iona and western Mull (Scotland) range from basic calc-alkaline lamprophyres (45% SiO₂;mg number 65–75%; Thornton-Tuttle differentiation index [DI] 45%), through intermediate (microdioritic) compositions (malchites) to microgranitic porphyries (70% SiO₂; DI 85%). Well-defined major element trends, remarkably consistent normalized multielement patterns, and strong linear correlations between homologous elements (e.g. Sc-V-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) suggest that these sheets form one cogenetic suite. Although Rb-Sr systems have been disturbed by Archaean country-rock contamination, isotopic signatures and field evidence suggest that sheet emplacement bracketed that of the 414 Ma Ross of Mull granitoid pluton: a few late sheets cut the pluton; exceptionally well-developed multiple and composite sheets provide clear evidence forsimultaneity of lamprophyric and granitic magmas; and an early group of sheets appears to be metamorphosed by the pluton. The composite sheets comprise lamprophyric borders around thicker microgranitic quartz-feldspar-porphyries, each rock-type carrying xenocrysts or xenoliths of the other. Mutual contacts mark wide discontinuities in major element composition, and sites of local hybridisation, yet close trace element similarities strongly imply the lamprophyres and porphyries are cogenetic. Least-squares modelling further shows that fractionation of actual phenocrysts in one lamprophyric margin could reproduce the porphyry with which it is in intimate contact. The most primitive (mg>70%) lamprophyres combine very high K, Rb, Th and Ba with MORB-like contents of Cr, Ni, Ti, Y, and Sc, implying a substantial mantle-derived component, and in some cases near-primary status, but not precluding some crustal participation. Biotite- and hornblende-lamprophyres are locally heteromorphic. Discontinuities in some chemical trends, field evidence, and initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.706), imply more complex interactions of fractionation and hybridisation with lamprophyric parent magmas, plus crustal contamination, in the genesis of the intermediate and microgranitic rocks. The association between lamprophyric and granitic magmatism in Iona/western Mull is not therefore fortuitous but genetic. The lamprophyres have an undoubted role in the genesis not merely of the microgranitic minor intrusions but probably of the granite pluton itself.

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Zusammenfassung Die Zusammensetzung der zahlreichen intrusiven Gänge in Iona und Western Mull (Schottland) variiert von basischen, kalk-alkalischen Lamprophyren (45% SiO₂; Mg-Nummer 65–75%; Thronton-Tuttle Diffraktionierungsindex [DI] 45%), über intermediäre Gesteine (Mikrodiorite, Malchite) zu mikrogranitischen Porphyren (70% SiO₂; DI 85%). Die wohl-definierten Trends der Hauptelemente, die bemerkenswert konsistenten Verteilungsmuster der normalisierten Elemente und die starke lineare Korrelation verwandter Elemente (z.B. Sc-V-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) legen nahe, daß diese Gänge eine genetische Abfolge bilden. Obwohl das Rb-Sr System durch Kontamination von Seiten des präkambrischen Nebengesteins gestört wurde, läßt sich durch die Isotopen-Signatur sowie die Kartierung der Ausbisse belegen, daß die Gangintrusionen in etwa zeitgleich mit dem 414 Millionen Jahre alten »Ross of Mull« Pluton sind. Einige späte Gänge durchschlagen den Pluton, während gut ausgebildete Mehrfachgänge und zusammengesetzte Gänge die Zeitgleichheit des lamprophyrischen und des granitischen Magmas direkt belegen. Eine Gruppe von frühen Gängen wurde offenbar durch den Pluton metamorphisiert. Die zusammengesetzten Gänge zeigen lamprophyrische Randzonen um mächtigere, zentrale, mikrogranitische Quarz-Feldspat Porphyre, wobei jeder Gesteinstyp Einschlüsse des anderen enthält. Die Kontakte zwischen beiden Gesteinstypen markieren entweder einen scharfen Wechsel in der Zusammensetzung der Hauptelemente oder zeigen lokale Hybridisierung. Die Verwandtschaft von Lamprophyren und gramtischen Porphyren läßt sich dennoch anhand der sehr ähnlichen Spurenelementgehalte nachweisen. Modellrechnung (Methode der kleinsten Quadrate) zeigt, daß die Fraktionierung von Einsprenglingen in den lamprophyrischen Randzonen den Porphyr reproduzieren kann, mit dem diese verbunden sind. Die primitivsten Lamprophyre (Mg-Nummer >70%) sind durch hohe Gehalte an K, Rb, Th und Ba, sowie MORB-Gehalte an Cr, Ni, Ti, Y und Sc gekennzeichnet, die auf eine starke Erdmantel-Komponente schließen lassen, aber Kontamination durch die Erdkruste nicht ausschliessen. Biotit und Hornblende Lamprophyre sind lokal heteromorph. Die Genese der intermediären und sauren Ganggesteine umfaßt ein komplexes Wechselspiel verschiedener Faktoren, u. a. Fraktionierung, Hybridisierung mit lamprophyrischem Magma, sowie deutliche Kontamination durch die Erdkruste. Diese Gänge sind durch diskontinuierliche chemische Trends, sowie einen⁸⁷Sr/⁸⁷Sr Ausgangsquotienten um 0,706 gekennzeichnet. Die Assoziation von lamprophyrischen mit granitischen Magmen in Iona und Western Mull ist deshalb nicht zufällig, sondern genetisch bedingt. Den Lamprophyren wird Bedeutung nicht nur in der Genese der mikrogranitischen Gänge, sondern auch in der Genese des eigentlichen Granitplutons beigemessen.

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Résumé Les nombreux filons de l'île de Iona et de l'ouest de l'île de Mull (Ecosse), ont des compositions qui s'échelonnent depuis des lamprophyres basiques calco-alcalins (45% SiO₂, 65–75% Mg/Mg+Fe, index de différenciation de Thornton-Tuttle DI 45%) jusqu'à des porphyres microgranitiques (70% SiO₂, DI 85%). La tendance bien définie des éléments majeurs, les distributions multi-élémentaires normalisées remaquablement constantes, et les bonnes corrélations linéaires entre des éléments homologues (par exemple, Sc-Y-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) suggèrent que ces filons forment une suite cogénétique. Bien que les systèmes Rb-Sr soient modifiés par contamination des roches archéennes encaissantes, des signatures isotopiques et des observations de terrain suggèrent que la mise en place des filons a encadré celle du pluton de Ross of Mull, âgé de 414 Ma: quelques filons tardifs coupent le pluton; des filons composites ou multiples (exceptionnellement bien développés) montrent clairement la simultanéité des magmas lamprophyrique et granitique; un groupe de filons précoces paraissent avoir été métamorphisés par le pluton. Les filons composites présentent des bordures lamprophyriques autour de masses plus volumineuses de prophyre et chaque roche contient des xénolites et des xénocristaux de l'autre. Les contacts mutuels montrent de grandes discontinuités dans les teneurs en éléments majeurs et des hybridations locales mais les similitudes des éléments en trace impliquent nettement que les lamprophyres et les porphyres sont cogénétiques. De plus, une modélisation par la méthode des moindres carrés démontre que le fractionnement des phénocristaux de la bordure d'un lamprophyre peut reproduire la composition du prophyre avec lequel il est en contact. Les lamprophyres les plus primitifs (Mg/Mg+Fe > 70%) combinent des teneurs très élevées en Rb, K, Th et Ba avec des teneurs en Cr, Ni, Ti, Y et Sc similaires au MORB, impliquant un composant substantiel dérivé du manteau mais n'excluant pas une contamination crustale. Les lamprophyres biotitiques et hornblendiques sont localement hétéromorphes. Des discontinuités dans quelques tendances chimiques, des données de terrain, et des rapports initiaux de Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ ( 0.706), impliquent, dans la genèse des roches intermédiaires et microgranitiques, l'interaction complexe de divers facteurs tels que: le fractionnement, l'hybridation par des magmas lamprophyriques et la contamination crustale. L'association magmatique entre lamprophyres et roches granitiques dans la région n'est donc pas fortuite mais génétique. Les lamprophyres ont joué un rôle indubitable dans la genèse, non seulement des filons microgranitiques, mais aussi du pluton granitique lui-même.

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Iona Western Mull () , - ( 45% SiO₂; Mg 65–75%; Thorton-Tuttle — –45%), (, ) (70% SiO₂; 85%). , (.: Sc-V-FeTi, Mg-Ni-Cr) , . / , , , «Ross of Mull», . . 414 . , , , . , , . , — , . , . . , , . ( Mg >70%) , , , Cr, Ni, Ti, Y Sc; , , . - . , ( 0,706) . Iona Western Mull , . , , , .

     

Ferromanganese nodules from the devonian of the montagne noire (S. France) and West Germany

Ferromanganese nodules (equivalent to Recent manganese nodules) are described from the Upper Devonian griotte (red pelagic limestone) of the Montagne Noire (S. France) and the Cephalopodenkalk of the Rheinisches Schiefergebirge, West Germany. They occur as encrustations, commonly exhibiting colloform structures, around skeletal material and limestone clasts. The nodules are associated with encrusting foraminifera and a development in the sublittoral environment is envisaged. Chemically, the ferromanganese nodules are depleted in manganese relative to iron, compared with Recent nodules, a loss which is attributed to diagenetic migration of manganese. Electron probe studies show that manganese covaries positively with calcium, but negatively with iron and silicon. Diagenetic enrichment of hematite occurs in the griotte at hardground horizons where two periods of mineralization can be established. The Devonian ferromanganese nodules show that solution of nodules has not occurred on burial.

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Zusammenfassung Es werden Eisenmanganknollen (als Äquivalent zu den rezenten Manganknollen) aus dem oberdevonischen Griotte (rote pelagische Kalke) der Montagne Noir und den Cephalopoden-Kalken des Rheinischen Schiefergebirges beschrieben. Sie treten als Umkrustungen von Skeletten und Kalksteinbruchstückchen auf und zeigen gewöhnlich Kolloform-Strukturen. Die Knollen sind vergesellschaftet mit umkrusteten Foraminiferen, und es wird deshalb sublitorales Bildungsmilieu angenommen. Verglichen mit rezenten sind die oberdevonischen Knollen durch Auslaugung von Mangan relativ Eisen-angereichert, was auf diagenetische Mobilisation zurückzuführen ist. Untersuchungen mit der Mikrosonde haben gezeigt, daß Mangan und Calcium gleichläufig, Mangan und Eisen und Kieselsäure gegenläufig sind. Diagenetische Hämatit-Anreicherungen gibt es im Griotte an hardground-Horizonten; es wurden zwei Mineralisationsphasen festgestellt. Die oberdevonischen Eisenmangan-Knollen zeigen, im Gegensatz zur allgemein verbreiteten Meinung, daß sich die Knollen bei Überlagerung nicht unbedingt auflösen.

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Résumé Les nodules de ferromanganèse (équivalents des nodules de manganèse de la période holocène) décrits ici proviennent de la griotte du Dévonien Supérieur (calcaire pélagique rouge) de la Montagne Noire (Sud de la France) et du calcaire à Céphalopodes du Massif Schisteux Rhénan, (Allemagne de l'Ouest). Ils se présentent comme des incrustations exhibant communément des structures colloformes autour de débris de squelettes et de matériaux clastiques calcaire. Les nodules sont associés à des foraminifères qui s'y incrustent; leur développement est conçu dans un milieu sous-littoral. Chimiquement les nodules de ferromanganèse, comparés aux nodules du manganèse de l'époque récente, sont de faible teneur en manganèse par rapport au fer, perte que l'on attribute à la migration diagénétique du manganèse. Des expériences faites à la sonde électronique montrent que le manganèse réagit positivement avec le calcium, mais négativement avec le fer et le silicium. L'enrichissement diagénétique de l'hématite se produit dans la griotte dans des zones de «hardgrounds», où deux périodes de minéralisation peuvent être constatées. Les nodules de ferromanganèse dévoniens montrent, contrairement à une opinion généralement répandue, que les nodules ne se dissolvent pas nécessairement par l'accumulation des sédiments.

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— — Griotte ( ) Montagne Noir . . ; , . , . , , , . Griotte ; . , , .

     

Geochemistry of acidic volcanic clasts in Silurian conglomerates of the Midland Valley of Scotland: Implications on the Caledonian orogeny

20 clasts of acidic volcanic rocks from Silurian conglomerates of the Midland Valley of Scotland are similar in their geochemical composition to rhyolithes, rhyodacites and dacites of recent island arcs and active continental margins. They differ from the geochemical composition of upper Ordovician peralkaline rhyolites of the Tweed Valley in the Southern Uplands (Scotland) because of their lower Zr, Nb, Ce and Y contents. It is argued that these volcanic clasts represent erosional remnants of an island arc or active continental margin which was situated in the Midland Valley during upper Ordovician or lower Silurian time. This has implications on palaeogeographic models which have been suggested for the Scottish Caledonides.

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Zusammenfassung 20 Gerölle saurer Vulkanite aus silurischen Konglomeraten des Midland Valley in Schottland haben in ihrer geochemischen Zusammensetzung Ähnlichkeiten mit Rhyolithen, Rhyodaziten und Daziten von rezenten Inselbögen und aktiven Kontinentalrändern. Sie unterscheiden sich durch niedrigere Gehalte an Zr, Nb, Ce und Y von oberordovizischen Peralkali-Rhyolithen des Tweed Valley in den Southern Uplands (Schottland). Es wird vermutet, daß die analysierten Gerolle Erosionsreste eines Inselbogens oder aktiven Kontinentalrandes darstellen, der zur Zeit des oberen Ordoviziums oder unteren Silurs im Raum des Midland Valley gelegen hat. Es ergeben sich daraus Folgerungen für paläogeographische Modelle, die für die schottischen Kaledoniden entwickelt worden sind.

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Résumé La présente note porte sur 20 galets de volcanites acides contenus dans des conglomérats siluriens du Midland Valley (Ecosse). Leurs compositions géochimiques sont analogues à celles de rhyolites, rhyo-dacites et dacites d'arcs insulaires et de marges continentales actives actuels. Leur faible teneur relative en Zr, Nb, Ce et Y les distinguent des rhyolites peralcalines d'âge ordovicien supérieur des Southern Uplands (Ecosse). Ces galets de volcanites sont interprétés comme des produits de l'érosion soit d'un arc insulaire, soit d'une marge active, situés à l'emplacement de l'actuelle Midland Valley au cours de l'Ordovicien supérieur ou du Silurien inférieur.Ceci entraîne certaines implications dans les modèles paléogéographiques qui ont été proposés pour les Calédonides d'Ecosse.

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20 Midland Valley, . , . Tweed Valley , . , , , , Midland Valley. .

     

Oligocene deposits of the Zara-Hafik region (Sivas,Central Turkey): evolution from storm-influenced shelf to evaporitic basin

New stratigraphical and micropalaeontological data, supplemented by detailed sedimentological and petrographical observations, have been obtained from an almost completely exposed Oligocene-Miocene succession near Celalli in the Zara-Hafik basin, which forms part of a long-lived zone of subsidence associated with the North Anatolian Fault system. Four laterally extensive lithostratigraphical units have been distinguished and ostracod microfaunas indicate that the lower two units are of Middle Oligocene age, while bivalve/brachiopod faunas from the third unit are also Oligocene. The status of the uppermost unit of redbeds remains equivocal, but microfaunas from the capping marls are of lowermost Miocene age.The basal brown sandstone unit was formed in a shallow marine environment dominated by southwards transport of sand by offshore-directed storm-surges, with associated east-west longshore movement also important. The discordantly succeeding limestone unit records a phase of carbonate bar migration across the basin while the third formation (in which medium-scale facies cyclicity is prominent) was formed in a southwards-prograding coastal plain complex, following a renewal of terrigenous supply to this region. The late Oligocene-Miocene redbed unit resulted from continued terrestrial progradation and is characterised by alluvial deposits formed by small, southwards-flowing streams of high sinuosity, ultimately succeeded by carbonate and evaporitic deposits marking the early Miocene marine transgression.Stratigraphical analysis of sandstone petrography reveals a gradual change in provenance through the Oligocene, from sources of »oceanic« character (rich in ophiolitic rocks) to those of »continental« nature (with silicic metamorphics and sedimentary cover-rocks prominent), and the compositional data thus accord with models suggesting closure of a small oceanic or arc-related basin in this region during the late Palaeogene.

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Zusammenfassung Aus einer nahezu vollständig aufgeschlossenen Schichtenfolge des Oligozän und Miozän im Gebiet von Celalli im Zara-Hafik-Becken/Türkei werden neue Daten zur Stratigraphie und Mikropaläontologie vorgestellt. Diese werden ergänzt durch sedimentologische und petrographische Beobachtungen. Das Becken ist Teil einer Zone mit lange anhaltender Subsidenz, die mit dem System des Nordanatolischen Lineaments in Verbindung steht. Es lassen sich vier lateral aushaltende lithostratigraphische Einheiten unterscheiden, von denen die beiden unteren mit Ostracoden-Mikrofaunen in das Mittel-Oligozän eingestuft werden. Nach Muschel- und Brachiopoden-Faunen ist die dritte Einheit ebenfalls oligozänen Alters. Das Alter der obersten Einheit von Rotsedimenten ist nicht genau bekannt, doch besitzen die Mikrofaunen der hangenden Mergel ein tiefstmiozänes Alter.Der basale braune Sandstein wurde in einem flachmarinem Milieu gebildet, das von einem südwärts gerichteten Sandtransport durch ablandige Sturmwellen beherrscht wird. Zusätzlich ist eine ost-west-gerichtete Küsten-Längsdrift von Bedeutung. Die diskordant darüber lagernde Kalkfolge wurd durch eine Phase von durch das Becken wandernden karbonatischen Bänken aufgebaut. Die dritte Einheit (in der eine Fazies-Zyklizität mittlerer Größe vorherrscht) baute sich in dem südwärts vorschreitenden Komplex einer Küstenebene auf, die einer neuerlichen terrigenen Schüttung in diesem Gebiet folgt. Die spätoligozän-miozäne Einheit von Rotsedimenten ist das Ergebnis weiter voranschreitender terrestrischer Sedimente. Sie besteht aus alluvialen Ablagerungen von kleinen nach Süden fließenden Flüssen mit hoher Sinuosität, gefolgt von karbonatischen und evaporitischen Bildungen, die die frühmiozäne Transgression anzeigen.Die stratigraphische Analyse der Sandstein-Petrographie offenbart einen allmählichen Wandel der Provenienz im Oligozän, der von »ozeanischem« Liefergebiet (reich an ophiolithischen Gesteinen) zu »kontinentalem« (mit vorherrschend kieseligen Metamorphiten und sedimentärer Bedeckung) überwechselt. Die Zusammensetzung stimmt mit Modellen überein, die die Schließung eines kleinen ozeanischen oder inselbogen-artigen Beckens während des späten Paläogens nahelegen.

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Résumé De nouvelles données stratigraphiques et micropaléontologiques, associées à des observations sédimentologiques et pétrographiques détaillées ont été recueillies dans une série oligocène-miocène exposée de manière presque complète près de Celalli dans le bassin de Zara-Hafik, lequel fait partie d'une zone de subsidence de longue durée associée au système de failles de l'Anatolie du Nord. Quatre unités lithostratigraphiques d'extension latérale notable ont été distinguées. Les deux unités inférieures sont datées de l'Oligocène moyen par une microfaune à Ostracodes, et la troisième de l'Oligocène par une faune à brachiopodes et autres bivalves; l'âge de l'unité supérieure reste incertain, mais les marnes terminales renferment une microfaune éo-miocène.L'unité inférieure, constituée de grès bruns, s'est formée dans un milieu marin peu profond dans lequel le sable était transporté à la fois vers le large (vers le Sud), par des vagues de tempête, et vers l'Ouest parallèlement au rivage. La deuxième unité, discordante et de nature calcaire, témoigne de la migration d'une barre carbonatée à travers le bassin. La troisième unité, caractérisée par une disposition cyclique des faciès à moyenne échelle, a été élaborée dans un complexe de plaine côtière progressant vers le Sud, comme suite à de nouveaux apports terrigènes. La quatrième unité (Oligocène tardif-Miocène), formée de couches rouges, résulte d'une sédimentation continentale continue et consiste en alluvions déposées par de petits cours d'eau très sinueux coulant vers le Sud; ces couches sont surmontées finalement de dépôts carbonates et évaporitiques marquant la transgression éo-miocène.L'analyse pétrographique du grès, opérée en fonction de la stratigraphie, révèle au cours de l'Oligocène un changement graduel de provenance, depuis un domaine nourricier de type »océanique« (riche en ophiolites) jusqu'à un domaine de type »continental« (à dominance de roches métamorphiques et sédimentaires siliceuses). Ces données sont en accord avec un modèle suggérant la fermeture d'un petit bassin océanique ou d'arc insulaire pendant le Paléogène tardif.

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Zara-Hafik, , . . , . 4 , . . , , , . , . . . , , , . — . , , , . ( ) , . , , , , .

     

Sedimentationszyklen und stratigraphisch-fazielle Probleme der Randfazies des Unteren Muschelkalkes (Kernbohrung Mersch/ Luxemburg)

Zusammenfassung Ausgehend von einem Vergleich randnaher Normprofile und der faziellen Analyse eines vollständigen Bohrprofils wird für die Randfazies des Unteren Muschelkalkes ein Sedimentationsmodell entwickelt, das auf der Basis klimatisch und epirogenetisch bedingter Untergliederungen des Profils neue Parallelisierungsmöglichkeiten mit beckenwärtigen Faziesbereichen eröffnet.Hervorstechendste Merkmale des Bohrprofils sind rhythmisches Auftreten von Magnesit — der als sedimentäre Bildung bislang nur in Zusammenhang mit chloridischen Evaporiten bekannt war —, eine sedimentologisch und geochemisch begründete zyklische Gliederung sowie intensive Bioturbation und zugleich durchgehende Vergipsung.Die Zyklen sind formal gekennzeichnet durch Koppelung von tonigem Sandstein mit geringen Eisen- und hohen Magnesiumgehalten einerseits und von rotem Ton und Silt mit hohen Eisen- und niedrigen Magnesiumwerten andererseits. Die Zyklen werden als Wechselfolge von litoralen Sedimentationsphasen in subtropischem Klima und Abschnürungsphasen mit Hungersedimentation in aridem Klima interpretiert. Der syndiagenetisch gebildete Magnesit ist dabei Tonsedimentationsphasen genetisch zugeordnet. Anhand der Verteilung der vier nicht-detritischen Hauptminerale Dolomit, Gips, Anhydrit und Magnesit wird der Diageneseablauf rekonstruiert.Nach einer Diskussion der Bildungsumstände und der Korrelierbarkeit bieten sich die Werksteinzone der Randfazies und die Spiriferinabank der Beckenfazies als sedimentologische Zeitmarke an.

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A depositional model of the marginal facies of the Lower Muschelkalk (Middle Triassic) is developed by comparison of near-marginal profiles and a facies analysis of a complete drilling record. It is based upon climatologically and epirogenetically caused partitions of the profile and opens new possibilities of correlation with basinal areas.Significant features of the drilling record are rhythmic occurrences of magnesite in sediments only known in connection with chloridic evaporites, a cyclic deposition based on sedimentological and geochemical criteria, and intensive bioturbation with a gypsification throughout.The cycles are formally marked by the correlation of clayey sandstone with low iron and high magnesium contents at the one hand and of red clay and silt with high iron and low magnesium values at the other hand. The cycles are interpreted as an alternation of littoral sedimentation under a subtropical climate and of stages of lagoonal conditions or emersion under an arid climate. The magnesite syndiagenetically formed is genetically attached to stages of clay sedimentation. The process of diagenesis is reconstructed studying the distribution of four main non-detrital minerals: dolomite, gypsum, anhydrite, and magnesite.After discussion of the depositional conditions and the possibilities of correlation, the Werkstein-Zone of the marginal facies and the Spiriferina-Bank of the basinal facies are thought to be sedimentological time markers.

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Résumé Une conception de la formation du facies marginal du Muschelkalk inférieur est développée sur la base d'une comparaison entre les profils normés de la région de sondage Mersch/Luxembourg et l'analyse facielle du profil complet de la carotte de ce sondage. A partir des divisions en partie causées par les climats et par des mouvements épirogénétiques, cette conception donne une nouvelle possibilité de corrélation avec le facies situé plus au centre du bassin sédimentaire.Le forage étudié est caractérisé par la présence rythmique de magnésite, qui, jusqu'à présent, était seulement connu en tant que formation sédimentaire, avec des évaporites, par une répartition cyclique basée sur des observations sédimentologiques et géochimiques et par une bioturbation intensive ainsi qu'une gypsification générale.Les cycles sont caractérisés formellement par le couplage d'un grès argileux à faible teneur en fer et à forte teneur en magnésium d'une part et d'argile rouge à forte teneur en fer et à faible teneur en magnésium d'autre part. Les cycles sont interpretés comme une séquence alternante comprenant une sédimentation littorale en climat subtropical et une sédimentation lagunaire ou d'émersion en climat aride. La magnésite formée syndiagénétiquement est donc coordonnée à une phase sédimentaire argileuse. Le cours de la diagénèse est reconstruit à partir de l'étude de la répartition des quatre minéraux principaux non-détriques: dolomite, gypse, anhydrite et magnésite.A la suite de la discussion des conditions de formation et des possibilités de corrélation la « Werkstein-Zone » du facies marginal et la « Spiriferina-Bank » du facies central apparaissent comme des indicateurs sédimentologiques chronostratigraphiques.

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Comparative organic petrology of interlayered sandstones,siltstones, mudstones and coals in the Upper Carboniferous Ruhr basin,Northwest Germany,and their thermal history and methane generation

In the coal-mining Ruhr-area, Upper Carboniferous rocks (ca. 4000 m) consist of interlayered sandstones, siltstones, mudstones and coals. They were deposited in a tropical, paralic environment where alternating fluvial sedimentation, occasional marine ingressions, and swamp growth resulted in an irregular cyclic succession. The total sedimentary package contains on an average 6 Vol.-% of organic matter. About 70 Vol.-% of the organic matter occurs in coal seams, the rest as dispersed organic matter in clastic rocks. The organic matter is autochthonous in the coals and allochthonous in associated sandstones and siltstones. It consists of about 70% vitrinite, 20% inertinite, and 10% liptinite. The overall maceral group composition is the same for coals and dispersed organic matter. This surprising similarity is caused by a nearly exclusive input of land-plant derived organic matter to swamps and fluvial systems and a similar degree of preservation. Highest average liptinite contents (% of total macerals) were found in unrooted mudstones, highest average inertinite contents in coarse-grained siltstones and highest average vitrinite percentages in sandstones.Maturities of the sediments studied are well within the hydrocarbon generation window, e. g. vitrinite reflectivities range from 0.6% to 1.6%. Reflectivities measured on dispersed particles in clastic rocks are similar to those measured in coal seams. Calculations of the amount of methane generated indicate that coal seams contributed more to the total hydrocarbon generation than dispersed organic matter.

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Zusammenfassung Das Oberkarbon des Ruhrgebietes besteht aus ca. 4000 Metern wechsellagernder Sandsteine, Siltsteine und Kohleflöze. Der Ablagerungsraum der Sedimente war eine Region mit tropischem Klima, genauer ein paralisches Environment mit unregelmäßig alternierenden Folgen von fluviatilen Sedimenten, marinen Transgressionen und verbreiteten Sumpfablagerungen. Der Anteil organischer Substanzen an der gesamten Sedimentmenge beträgt durchschnittlich 6%. 70% dieser organischen Masse ist in Kohleflözen angereichert, der Rest liegt verteilt in den klastischen Gesteinen vor. Die Herkunft der organischen Substanz in den Kohleflözen ist autochthon, die in den benachbarten Sand- und Siltsteinen allochton. Die Zusammensetzung des organischen Materials ist 70% Vitrinit, 20% Inertinit und 10% Liptinit. Die allgemeine Zusammensetzung nach Mazeral-Gruppen ist für die Kohleflöze und das verteilte Material in den Nachbargesteinen identisch. Diese Ähnlichkeit beruht auf der gemeinsamen Herkunft der organischen Substanz in Sümpfen und Flußsystemen, die fast ausschließlich von Landpflanzen bestimmt wird, und einer sich entsprechenden Konservierung.Der Reifegrad der analysierten Sedimente liegt innerhalb des Kohlenwasserstoff-Bildungsbereiches (die Vitrinit-Reflexionen reichen von 0,6–1,6%). Dabei entsprechen die in den klastischen Gesteinen beobachteten Reflexionswerte weitgehend denen der Kohleflöze. Anhand der Menge des erzeugten Methans läßt sich erkennen, daß der Anteil der Kohleflöze an der Kohlenwasserstoff-Produktion höher ist als der Anteil, den disperse organische Substanzen der Klastika beisteuern.

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Résumé Dans la région minière de la Ruhr, le Carbonifère supérieur constitue une succession, épaisse de 4.000 m environ, de grès, de siltites et de charbon. Leur dépôt, dans un milieu paralique tropical, a été marqué par des alternances de sédimentation fluiviale, de transgressions marines occasionnelles, et d'épisodes marécageux; il en résulte une disposition cyclique irrégulière. La série sédimentaire contient dans l'ensemble 6% de matière organique en moyenne. Environ 70% de cette matière organique se trouve dans les couches de charbon où elle est autochtone; le reste est allochtone et dispersé dans les grès et siltites. La matière organique se répartit approximativement en 70% de vitrinite, 20% d'inertinite et 10% de liptinite. La composition moyenne du groupe «macéral» est la même pour les charbons et la matière organique dispersée. Cette identité surprenante est l'expression d'une alimentation provenant exclusivement de plantes terrestres et d'un même degré de conservation.La maturité des sédiments étudiés se situe à l'intérieur du domaine de genèse des hydrocarbures: le pouvoir réflecteur de la vitrinite s'échelonne entre 0,6% et 1,6%. Les gradients du pouvoir réflecteur observés dans les roches détritiques et dans les couches de charbon sont analogues. Le calcul de la quantité de méthane engendré indique que la contribution des couches de charbon à la production totale d'hydrocarbure est supérieur à celle de la matière organique dispersée.

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4000 , . , , . 6%.70 % , . , — . 70 % , 20% 10% . . ; . ; 0,6 1,0, . , , , .

     

Die wachsende Bedeutung der Ingenieurgeologie im Zeitalter der Umweltzerstörung

Zusammenfassung Die Entwicklung der Technik führt zu immer größeren Bauprojekten im Bereich des Talsperrenbaus, Verkehrswegebaus, Untertagebaus, Bergbaus und Grundbaus. Diese großen Bauprojekte stellen in vielfacher Hinsicht eine erhebliche Belastung der Natur sowie eine Beeinträchtigung ihres Gleichgewichts dar und rufen teilweise unvorhergesehene Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund hervor. Die technische Entwicklung überrollte die Natur so stürmisch, daß ihre ökologischen Folgen weder von den Wissenschaftlern noch von den Praktikern erkannt und bedacht wurden. Die Aufgaben, die sich in diesem Rahmen dem Ingenieurgeologen stellen, bestehen nicht nur in der möglichst genauen Erfassung der geologischen Parameter zur Gewährleistung der Sicherheit des Bauwerks, wirtschaftlich vertretbarer Baukosten unter optimaler Berücksichtigung geologischer Gegebenheiten, sondern sie haben auch die Vorhersage der Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund sowie von Störungen des oft erstaunlich labilen Gleichgewichts von Geo-, Bio- und Atmosphäre einzubeziehen. Dabei spielen oft rezente geologische Vorgänge eine bisher in der Ingenieurgeologie viel zu wenig gewürdigte Rolle. Die Notwendigkeit, die Ingenieurgeologie schon bei der allerersten Planung, beim Entwurf und der Bauwerksüberwachung mitbestimmen zu lassen, wird an einzelnen Projekten erläutert.

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Summary Technical development leads to dams, roads, tunnels, mines and foundations of always larger dimensions. Various aspects of these projects represent a serious encumbrance of nature and an impairment of her equilibrium and can cause unforeseen interactions between structure and the earth. Development has taken place so quickly, that the ecological consequences have not been recognised or considered in many cases — neither by the scientists nor by the practitioners. The tasks, confronting the engineering geologists in this regard, consist not only in an exact investigation of the geological parameters to guarantee the safety of the construction project and to achieve project costs by taking into consideration the geological conditions, but must encompass the recognition of the interactions of construction and the earth as well as the disturbance of the often astonishingly fragile equilibrium of the geo-, bio- and atmosphere. Specifically recent geological processes are often not accounted for, despite their possibly disadvantageous effects. The necessity, that the engineering geologist contributes in all project stages from the first planning, to the design upto the surveillance of the construction, is stressed by giving examples.

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Résumé Le développement technique a conduit à des projets de construction toujour plus grands dans le domain des barrages, des routes, des tunnels, des mines et des fondations. Ces grands projets représentent sous beaucoup d'aspects une immense contreinte pour l'environnement naturel, un préjudice pour son équilibre et conduisent parfois à une interaction imprévue entre la construction et le sol. Le développement fut si rapide que les conséquences écologiques ne furent pas reconnues et prises en compte, ni par la science ni par la pratique. Les taches, qui se présentent au géologue ingénieur sur le terrain, comprennent non seulement l'investigation exacte des paramètres géologiques dans le but d'assurer la securité de la construction pour des frais raisonnables tout en prenant en compte d'une façon optimale les conditions géologiques, mais aussi la prévision de ces interactions entre l'ouvrage et le sol, ainsi que les perturbations de l'équilibre de l'environnement géologique, biologique et atmosphérique, équilibre qui est souvent éxtrêmement fragile.Les phénomènes géologiques récents ne sont que très peu considérés dans ces études. La necessité de la participation du géologue ingénieur dès le début des études pendant la conception et la surveillance de l'ouvrage est illustrée à l'aide de projets particuliers.

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Cavities in the reefs of the Wenlock Limestone (Mid-Silurian) of Shropshire,England

Studies of the growth attitudes and internal structure of organisms in the Wenlock reefs show that cavities existed during reef growth between knobs of reef builders, between individual reef builders, between the branches of reef builders and within skeletons. Only the well sealed growth cavities escaped fill by particulate sediment on burial. The location and nature of diagenetic cavities are governed by the growth fabric of the reefs. Diagenetic cavities were formed by the dislocation of reef components during compaction and by dissolution of organisms, particularly bryozoans, that neighboured growth cavities.

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Zusammenfassung Studien der Wuchsformen und des inneren Baues von Organismen der Wenlock-Riffe zeigen, daß Hohlräume während des Riffwachstums zwischen einzelnen Riffstöcken, zwischen individuellen Kolonien sowie zwischen dem Gerüst und im Inneren der Skelette von Riffbildnern vorhanden waren. Nur vollkommen abgeschlossene, konstruktive Hohlräume sind während der Sedimentation in den Riffen nicht mit Ablagerungen gefüllt worden. Die Lage und Natur diagenetischer Hohlräume werden von den Wuchsformen der Riffe bestimmt. Hohlräume entstehen während der Diagenese durch Verlagerung von Komponenten im Gefolge von Kompaktion und durch Lösung des organischen Karbonatgerüstes; hier werden besonders Bryozoenskelette aufgelöst, die an bestehende Hohlräume angrenzen.

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Résumé Des études de positions d'accroissement et de structures intérieures des organismes dans les récifs de Wenlock montrent que des cavités existaient pendant l'accroissement du récif entre les bosses des pinacles coralliens, entre les pinacles coralliens individuels, entre les branches des pinacles coralliens et à l'intérieur des squelettes. Seules les cavités tout à fait fermées pendant l'accroissement ne furent pas comblées de sédiments détritiques lors de l'ensevelissement. La situation et la nature des cavités diagénétiques sont gouvernées par la structure des récifs. Des cavités diagénétiques furent formées par la dislocation des parties constituentes du récif pendant le tassement et par la dissolution des organismes, en particulier des bryozoaines qui bordaient les cavités formées pendant l'accroissement.

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Wenlock, , , , . . . , ; , .

     

Trace elements in the Singhbhum granite,India

A study of the trace elements in the Singhbhum granite from its northern borders (Saraikela) and the central mass (Chaibasa) reveals that there are differences not only in the limit of concentration but also in their behaviour. It is found that while correlating with the petrographic and also the major elements behaviour, the trace elements always do not mark an increase or decrease during the various stages of the evolution of the Singhbhum granite. The behaviour of the trace-elements as revealed from the previous studies relating to both igneous and metamorphic rocks, is significant in working out the physico-chemical factors involved in the genesis of rocks. In the magmatic rocks, the trace elements obviously follow a trend and go in accordance withGoldschmidt's principles of camouflage, capture and admission. In the present study such uniformities are not found. The present study reveals firstly, the different nature of chemical gradients formed by these elements during different geological environments; secondly, the mutual relationships and the ratio of certain traceelements in the different associations, indicating the original heterogeneity of these rocks and their formation under different geological as well as physico-chemical conditions. It has been concluded (Roonwal, 1968) that the rocks studied here as representing parts of Singhbhum granite do not form one granite series as referred to byRead. In fact they represent rocks formed from material having originally different lithological composition.The trace elements determined for the present study are Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb and Zr. Among these Ga, Y, In and Sc do not show the normal behaviour viz., Ga should be more in granites but is found to be more in the basic representatives. Y is also more in the basic parts than in the granites. The present granites are very poor in In. Similarly whilst the granites should not normally be rich in Sc, in the present case the distribution of Sc in basic representatives as well as the true granitic parts is more or less uniform. The behaviour of Cu limits the application ofGoldschmidt's rule to magmatic rocks. The behaviour of other elements is normal. Pb shows an antipathic relationship with K⁺ and Ca⁺² and indicates that it has not changed the position due to granitization. An inverse relationship between Zr⁺⁴ and Si⁺⁴ is observed which indicates the formation of zircon and has been in conformity with mineralogy of the rocks.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung der Spurenelemente in Gesteinen aus den nördlichen Randgebieten (Saraikela) und der zentralen Masse (Chaibasa) des Singhbhum-Granites zeigte, daß Unterschiede nicht nur hinsichtlich der Konzentrationsgrenzen, sondern auch im Verhalten der Spurenelemente bestehen. Bei einer Korrelation des petrographischen Verhaltens mit dem der Hauptelemente wurde festgestellt, daß die Spurenelemente im allgemeinen keine Zu- oder Abnahme während der verschiedenen Evolutionsstadien aufweisen. Das Verhalten der Spurenelemente, ersichtlich aus früheren Untersuchungen von Intrusiv- und metamorphen Gesteinen, ist bedeutsam für die Feststellung der physiko-chemischen Faktoren, welche bei der Genese der Gesteine mitwirkten. In magmatischen Gesteinen folgen die Spurenelemente offensichtlich dem Trend vonGoldschmidts Regel der Camouflage, capture and admission. Bei der vorliegenden Untersuchung wurde eine solche Übereinstimmung nicht festgestellt. Die Untersuchung enthüllt erstens eine durch diese Elemente während verschiedener geologischer Umweltverhältnisse hervorgerufene verschiedene Natur der chemischen Gradienten und ließ zweitens ein gegenseitiges Verhältnis und das Verhältnis gewisser Spurenelemente in verschiedenen Gesteinsgesellschaften erkennen, was auf die ursprüngliche Heterogenität dieser Gesteine und deren Bildung unter verschiedenen geologischen sowie physiko-chemischen Bedingungen hinweist. Es wurde daraus geschlossen (Roonwal, 1968), daß die untersuchten Gesteine, welche den typischen Singhbhum-Granit repräsentieren sollen, nicht nachRead eine einzige Granitserie bilden, sondern daß sie Gesteine darstellen, welche ursprünglich aus Material verschiedener lithologischer Zusammensetzung stammen.Für diese Untersuchung wurden die folgenden Spurenelemente bestimmt: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb, Zr. Von diesen zeigen Ga, In und Sc nicht das normale Verhalten, da Ga eigentlich in größeren Mengen in Graniten auftreten sollte, was jedoch im vorliegenden Falle für die basischen Gesteinsvertreter zutrifft. Ebenfalls ist Y zahlreicher in den letzteren Vertretern vorhanden. Die vorliegenden Granite sind sehr arm an In, während sie andererseits normalerweise auch nicht reich an Sc sein sollten. Hier ist die Verteilung von Sc in den basischen Vertretern sowie auch in den wirklichen Granitanteilen mehr oder weniger gleichmäßig. Das Verhalten von Cu schränkt die Anwendung vonGoldchmidts Regel in bezug auf magmatische Gesteine ein. Das Verhalten anderer Elemente ist normal; Pb zeigt eine antipathische Beziehung zu K⁺¹ und Ca⁺², was darauf hinweist, daß es als Folge der Granitisation seine Position nicht geändert hat. Es wurde ein umgekehrtes Verhältnis zwischen Zr⁺⁴ und Sr⁺⁴ beobachtet, was auch die Bildung von Zirkon beweist und was durchaus der Mineralogie dieser Gesteine entspricht.

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Résumé L'étude des éléments mineurs (traces) des roches de la région septentrionale aux environs de Saraikela et des massifs centraux de Chaibasa révèle une différence, non seulement dans le mode de concentration des éléments, mais également dans leurs caractères. Il apparaît, d'après la corrélation des études pétrographiques et les éléments principaux (major), que les éléments mineurs n'ont subit aucune augmentation ou diminution pendant les différentes phases de l'évolution.Le comportement des éléments mineurs, selon des études antérieurs de roches éruptives et de roches métamorphiques, est significatif dans la détermination des facteurs physico-chimiques qui contribuèrent à la génèse de ces gisements. Quant aux roches d'origine magmatique, les éléments mineurs suivent apparemment la tendance au principe deGoldschmidt « camouflage, envahissement et admission ». Mais l'étude actuelle n'a pas permis d'établir une telle conformité.L'étude de ces éléments révèle: premièrement, les différents caractères d'ordre chimique pendant les époques géologiques; deuxièmement les relations mutuelles et les rapports de certains éléments mineurs dans différentes associations; ceci indique l'hétérogénéité primordiale de ces roches et leur formation sous diverses conditions d'ordre géologique et physico-chimique.En conclusion (Roonwal, 1968), les roches étudiées figurant le granite-type de Singhbhum, ne forment pas la moindre série de granite — comme le ditRead — mais constituent des roches engendrées par les matériaux de différentes compositions lithologiques.De par ces études, il a été déterminé les éléments suivants: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb et Zr. Parmi ces éléments, Ga, In et Sc ne se rencontrent pas de façon normale puisque Ga devrait en réalité être plus répandu dans les roches granitiques ce qui pourtant s'avère dans le cas du substitut basique. De même, y se trouve en plus grande quantité dans les derniers substituts. Les granites de la région sont pauvres en In et riches en Sc — bien que le contraire soit attendu en ce qui concerne le Sc. Ici, la distribution de Sc, aussi bien dans les substituts basiques que dans les roches granitiques est plus ou moins régulière. Le comportement du Cu suit l'application de la loi deGoldschmidt sur les roches magnétiques; celui des autres éléments est normal; le plomb montre de l'antipathie pour les ions K⁺ et Ca⁺², ceci indique qu'il n'a pas changé sa position par suite de la granitisation du magma. On observe une relation inverse entre Zr⁺⁴ et Sr⁺⁴, relation indiquant la formation de zircon en concordance avec la minéralogie de ces roches.

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Sakaikela Chaibasa Singhbum , , . , , , . , , - , . : Camoflage, capture and admission. . , , -, , , , - , , , - . (Roonwal, 1968), , Singhbum, Read'a , , , . : V, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Pb, Zr. Ga, In Sc. , Ga , . . In, , . , , . . — . Pb K Ca, , Pb . Zr⁴⁺ Sr⁴⁺, , .

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For a preliminary account, seeRoonwal (1968). The details of petrology and the major elements are being published elsewhere.     

Zur permischen Vereisung der Salt Range (W.-Pakistan)

Zusammenfassung Die unterpermischen Geröll-Packungen der östlichen Salt Range führen fazettierte und geschrammte Geschiebe unzweifelhaft glazialer Entstehung, die zusammen mit anderen Hinweisen eine Deutung der Boulder Beds als fluviatile Konglomerate (nachLotze) nicht überzeugend erscheinen lassen. Die ausgezeichnete Erhaltung der Schrammung schließt zum mindesten einen längeren Flußtransport aus. Das vereiste Gebiet muß sich daher in der Salt Range selbst oder in seiner unmittelbaren Nachbarschaft befunden haben.

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The Lower Permian boulder beds of the eastern Salt Range contain facetted and scratched boulders of unquestionably glacial origin. Their excellent preservation seems to tell in favour of a glacial tillite rather than of a fluviatile conglomerate, as supposed by F.Lotze. At least a fluvial transport of the glacial boulders over a longer distance is to be excluded. The Salt Range itself or its immediate surroundings must have been covered by the Permian glaciers.

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Résumé Les boulder beds du Permien inférieur de la Salt Range orientale contiennent des galets nettement facettés et striés d'origine glaciale. Leur préservation excellente exclut un long transport fluviatile. Par conséquent la Salt Range elle-même ou ses environs immédiats doivent avoir été couverts de glaciers permiens.

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Die vorstehenden Zeilen sind nicht als Selbstverteidigung, sondern in dem Wunsche geschrieben, den von Tübingen ausgegangenen Arbeiten E.Kokens und denen F.Noetlings, der in seinen späteren Jahren gleichfalls in Tübingen wirkte, zur Anerkennung zu verhelfen. Herrn Koll. G.Einsele danke ich verbindlichst für die Durchmusterung der von den abgebildeten Geschieben angefertigten Dünnschliffe. Unsere Bild-Erläuterungen beruhen auf seinen Bestimmungen.     

Petrology of the alkaline rocks around Sivamalai,Coimbatore District,Tamilnadu, India

The alkaline rocks around Sivamalai are represented by syenites, nepheline syenites and basic alkaline rocks. The syenites are comprised of olivine-pyroxene, pyroxene, hornblende and biotite syenites and syenodiorites, pegmatite phases and quartz syenite. Nepheline syenites include pyroxene, hornblende and biotite bearing varieties. Syenites with pockets of garnet, magnetite or corundum occur in some places between the nepheline syenites and the country rocks represented dominantly by granitic gneisses. The basic alkaline rocks are represented by barkevikite melteigite and they occur as xenoliths amidst the nepheline syenites. The field mineralogical and petrochemical characteristics indicate the igneous nature of these rocks. The syenites and nepheline syenites are inferred to be evolved from pyroxene syenodiorite and barkevikite melteigite respectively. The irregular distribution of garnet and corundum is attributed to the metasomatism of the country rocks by the alkaline magma.

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Zusammenfassung Die alkalischen Gesteine um Sivamalai umfassen Syenite, Nephelinsyenite und basische alkalische Gesteine. Die Syenite sind aus Olivin-Pyroxen, Pyroxen, Hornblende und der Biotitsyenit, Syenodiorit, Pegmatitphasen und Quarzsyenit zusammengesetzt. Die Nephelinsyenite schließen Varietäten mit Pyroxen, Hornblende und die Biotite ein. Syenite mit Granatlinsen, Magnetit oder Korund schalten sich an einigen, Stellen zwischen Nephelinsyenite und die weiter verbreiteten granitischen Gneise. Die basischen Alkaligesteine werden durch barkeviktischen Melteigit vertreten und finden sich als Xenolithe im Nephelinsyenit. Der mineralogische und petrochemische Feldbefund läßt auf eruptiven Charakter dieser Gesteine schließen. Es wird angenommen, daß die Syenite und Nephelinsyenite sich aus Pyroxensyenodiorit und Barkevikitmelteigit entwickelt haben. Die ungleichförmige Verteilung von Granat und Korund wird auf die Metasomatose der umgebenden Gesteine durch alkalisches Magma zurückgeführt.

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Résumé Les roches alcalins autor de Sivamalai sont représentées par des syénites, des syénites éléolitiques et de roches alcalines basiques. Les syénites comprennent des syénites à péridot, pyroxene, hornblende et biotite, et des syénodiorites, des phases pegmatitiques et des syénites quartziféres. Les syénites éléolitiques comprennent des variétés à pyroxene, hornblende et biotite. Des syénites avec poches à grenat, magnétite ou corindon se rencontrent en quelques endroits entre les syénites éléolitiques et les roches encaissantes représentées principalement par gneiss granititiques. Les roches alcalines basiques sont représentées par des melteigites barkévictiques et se rencontrent en enclaves dans les syénites à néphéline. Les caractéristiques sur le terrain, minérologiques et pétrochimiques, indiquent le caractère igné de ces roches. Les syénites et les syénites éléolitiques sont considérées comme dérivant respectivement de syénodiorites pyroxéniques et de melteigites barkévictiques. La répartition irregulière du grenat et du corindon est attribuée à la métasomatose des roches encaissantes sous l'influence du magma alcalin.

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Sivamulai , - . -, , - , -, -. - , . - - , . -. . , - - . .

     

Rb/Sr dating of the Upper Proterozoic basement of Zambesia,Mozambique

The Proterozoic basement of the Province of Zambezia (Mozambique) is located near the southern end of the so called Mozambique Belt. Rb-Sr data derived from the analyses of 66 whole rocks and a few mineral samples bear witness of a magmatic and metamorphic episode referable to the Kibaran (ca. 1000 Ma) and helped to model the late-Proterozoic evolution as follows. At 1100–1050 Ma a pre-orogenic, calc-alkaline magmatism was responsible for the emplacement of now deformed granite and granodiorite. This phase was accompanied by rhyolitic volcanism. A subsequent peak of deformation and metamorphism occurred at 1000-950 Ma and was associated with a second generation of substantially post-tectonic granites. A thermal event resulting in the emplacement of a final generation of granites and pegmatites can be dated to around 500-450 Ma.The metamorphic basement has not preserved its protolith age, probably as a result of extensive isotopic homogeneization of Sr in Kibaran times. Its maximum time of differentiation from the mantle should be around 1600 Ma.The very low values of initial Sr isotopic ratios suggest the absence of Archean crustal precursors and support the rather young, yet pre-Pan-African evolution of the southernmost Mozambique Belt.

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Zusammenfassung Das proterozoische Grundgebirge der Provinz Zambesi (Mosambique) befindet sich in der Nähe des südlichen Endes des sogenannten Mozambique Belt. Rb/Sr Daten aus 66 Ganzgesteins- und einigen Mineralanalysen zeugen von einer magmatischen und metamorphen Episode die sich dem Kibaran (ca. 1000 Ma) zuordnen läßt, und wie sich im folgenden zeigt, hilfreich bei der Modellisierung der spätproterozoischen Entwicklung ist. Um 1100 bis 1050 Ma erfolgte ein präorogener kalkalkalischer Magmatismus, bestehend aus Graniten und Granodioriten, die heute deformiert vorliegen. Diese Phase wurde von rhyolithischem Vulkanismus begleitet. Von 1000 bis 950 Ma folgte der Höhepunkt der Deformation und Metamorphose, begleitet von einer bedeutenden 2. Generation posttektonischer Granite. Bedingt durch ein weiteres thermales Ereignis intrudierte die letzte Granit- und Pegmatitgeneration vor 500 bis 450 Ma.Im metamorphen Grundgebirge ist das Eduktalter vermutlich aufgrund der starken isotopischen Homogenisierung von Sr während der Kibara-Zeit nicht erhalten. Seine maximale Differentiationszeit vom Mantel muß vor 1600 Ma gewesen sein.Die sehr niedrigen Gehalte der initialen Sr-Isotopenverhältnisse lassen die Abwesenheit von archaischen Krustenvorläufern vermuten, und unterstützen die sehr junge, bis jetzt Prä-Pan-Afrikanische Entwicklung des südlichsten Mozambique Belts.

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Résumé Le socle protérozoïque de la province du Zambèze, au Mozambique, se trouve à proximité de l'extrémité sud du «Mozambique Belt». Des mesures Rb/Sr effectuées sur 66 roches totales et sur quelques minéraux témoignent d'un épisode magmatique et métamorphique attribuable au Kibarien (environ 1.000 Ma), ce qui permet de se représenter comme suit l'histoire de cette région au Protérozoïque supérieur. Il y a 1.100 à 1.050 Ma, la région a connu une phase de magmatisme calco-alcalin qui s'est traduite par la mise en place de granites et granodiorites, aujord'hui déformés. Cette phase s'est accompagnée d'un volcanisme rhyolitique. Elle a été suivie, entre 1.000 et 950 Ma, d'une activité tectono-métamorphique majeure, à laquelle est associée une deuxième et importante génération de granites, post-tectoniques. Ultérieurement, la région a connu encore un épisode thermique, daté à 500-450 Ma, responsable de la mise en place d'une dernière génération de granite et de pegmatite.Le socle métamorphique n'a pas gardé de témoins de l'âge de son protolithe, en raison probablement de la forte homogénisation isotopique du Sr à l'époque kibarienne. Lâge maximal de sa différenciation à partir du manteau doit se situer autour de 1.600 Ma.La valeur très basse des rapports isotopiques initiaux du Sr suggère l'absence de précurseurs crustaux archéens et incite à admettre une évolution relativement jeune — bien que pré-panafricaine — du «Mozambique Belt» méridional.

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() .. . , Rb/Sr 66 , , Kibara, 1000 , , , . 1100 1050 - - , , . . 1000 950 , - . , 500 450 . , , , Kibara. , , 1600 my . - .

     

A model for the tectonic evolution of the Benue Trough of Nigeria

Based on the results of a detailed magnetic study of the Lower and Middle Benue Trough of Nigeria carried out by the author and results of previous geophysical studies of the Benue Trough and of similar structures elsewhere in the world, a possible model for the tectonic evolution of the Benue Trough has been developed. It is here suggested that the tectonic evolution of the Benue Trough of Nigeria involved the rise of a mantle plume or mantle upwelling, emplacement of intrusive igneous material in the crust, crustal stretching and thinning and consequently rifting. It is thought that this sequence of events may have been repeated in a cyclic manner with intercyclic structural deformations. The basic ideas of the model is shown to be in agreement with acceptable ideas on riftogenesis.

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Zusammenfassung Es wird eine mögliche Modellvorstellung für die tektonische Entwicklung des Benue-Grabens aufgezeigt, die auf Ergebnissen einer detaillierten magnetischen Untersuchung des Autors im unteren und mittleren Benue-Graben fußt, sowie auf Ergebnissen aus vorangegangenen geophysikalischen Untersuchungen im Benue-Graben und in anderen, vergleichbaren Strukturen. Die tektonische Entwicklung des Benue-Grabens in Nigeria wird mit dem Aufstieg eines mantle plume, einer Mantelaufwölbung oder mit der Platznahme von intrusivem Magma in der Kruste, Krusten-Dehnung und -Ausdünnen in Verbindung gebracht. Es wird angenommen, daß diese Folge von Ereignissen sich zyklisch wiederholte mit strukturellen Deformationen zwischen den Zyklen. Die Grundgedanken dieses Modells stimmen mit den gängigen Vorstellungen über die Entstehung von Riffsystemen überein.

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Résumé L-auteur présente un modèle possible de l'évolution tectonique du graben de Benue (Nigéria). Cette étude se base: d'une part sur une analyse magnétique détaillée, effectuée par l'auteur, des régions inférieure et centrale de la dépression, d'autre part sur des données géophysiques antérieures recueillies dans la même région, ainsi que dans d'autres structures analogues, ailleurs dans le monde. Le modèle propose pour l'évolution tectonique du graben, l'intervention de la montée d'une «mantle plume» ou d'un bombement du manteau, la mise en place de magmas intrusifs dans la croûte, l'étirement et l'amincissement de la croûte, et la fracturation en graben. Cette suite d'événements a pu se répéter de manière cyclique, avec déformations structurales entre les cycles. Les conceptions de base de ce modèle sont en accord avec les idées admises au sujet de la genèse des rifts.

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Benue . Benue , , . , . .

     

A strike-slip fault corridor within the Alpujarra Mountains (Betic Cordilleras,Spain)

In a long »corridor« in the internal zone of the Betic Cordilleras, bounded to the north by the Sierra Nevada and to the south by the Sierras Lujar, Contraviesa and Gador, two discernible bands of strike-slip faults exist: These bands lie in an approximately E-W direction and are well exposed throughout and beyond the 85 km long belt.The characteristic features of strike-slip faults, such as cataclastic rocks composed of variously textured fault breccia, which also include fragments of rocks up to several metres in size, incipient foliation, and striation demonstrate the right-lateral nature of the displacement. There are also fractures which run in a NW-SE and NNE-SSW direction, and apparently originated after formation of the E-W faults. The magnitude of lateral displacements is difficult to calculate. Evidence of considerable vertical movement can be found locally.These strike-slip displacements have essentially occurred since the middle Miocene period and might still be taking place.

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Zusammenfassung In einem langen Korridor in der Internzone der Betischen Kordilleren, der im Norden durch die Sierra Nevada und im Süden von den Sierren Lujar, Contraviesa und Gador begrenzt wird, sind zwei Streifen mit Blattverschiebungen zu beobachten. Sie streichen etwa E-W und sind gut entlang des 85-km-langen Gürtels aufgeschlossen.Die charakteristischen Merkmale von Blattverschiebungen wie etwa kataklastische Gesteine mit verschiedenen texturierten Verwerfungsbrekzien, welche auch bis zu mehreren Metern große Gesteinsblöcke enthalten, beginnende Schieferung und Harnischbildung, zeigen die dextrale Natur der Bewegung. Daneben treten NW-SE und NNE-SSW streichende Störungen auf, die offensichtlich nach der Bildung der E-W verlaufenden Blattverschiebungen entstanden sind. Das Ausmaß des lateralen Versatzes ist schwer abzuschätzen.Diese Bewegungen finden seit dem mittleren Miozän statt und sind möglicherweise immer noch aktiv.

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Résumé Dans un long couloir situé dans la zone interne des Chaînes Bétiques et limité au Nord par la Sierra Névada et au Sud par les Sierras de Lujar, Contraviesa et Gador, s'observent deux trains de failles de décrochements. Ces trains ont une direction à peu près E-W et sont bien exposés tout au long des 85 Km de cette zone.Les traits caractéristiques des décrochements, tels que cataclasites, brèche de faille avec fragments de roches jusqu'à plusieurs mètres de longueur, schistosité naissante et striation, démontrent la nature dextre du déplacement. Il existe aussi des fractures de direction NW-SE et NNW-SSW qui se sont vraisemblablement formées postérieurement aux failles E-W. La valeur du déplacement latéral est difficile à estimer. On rèléve localement des indices de mouvements verticaux importants.Ces décrochements se sont produits essentiellement à partir du Miocène moyen et peuvent encore se poursuivre aujourd'hui.

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, , , , . E-W 85 . , , . , . NW-SE NNE-SSW , E-W. . , , .

     

The evolution of the Western Ligurian Flysch Units and the role of mud diapirism in ancient accretionary prisms (Maritime Alps,Northwestern Italy)

The Western Ligurian Flysch Units represent an Upper Cretaceous to Paleogene accretionary prism overthrust onto the paleo-European continental margin during the collisional stages of the Alpine orogeny (Eocene). Their precollisional evolution has been reconsidered according to the data collected through extensive field mapping, the study of lowgrade metamorphism and by considering more strictly the processes documented in modern convergent zones.The proposed model involves chaotic facies produced by the flow of muddy sediments along decollement surfaces (diapiric melange) with the growth of mud volcanoes into an accreting wedge progressively shifting toward the European continental margin.

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Zusammenfassung Der westliche Ligurische Flysch repräsentiert die Entwicklung eines Akkretionskeiles während des Kreide-Paleogens, das auf den europäischen Kontinentalrand während der Kollisionsphase der alpidischen Orogenese (Eozän) überschoben wurde. Die Entwicklung vor der Kollision wird neu gedeutet auf der Basis ausgedehnter geologischer Felduntersuchungen, dem Studium der niedrig gradigen Metamorphose und anhand von Vergleichen mit heutigen konvergenten Zonen.Das vorgeschlagene Modell interpretiert das Erscheinen der chaotischen Fazies als Diapirismus von nur teilweise verfestigten Sedimenten und deren Umlagerung nahe Diskontinuitätsflächen im Inneren eines Akkretionprismas, das in Richtung des europäischen Kontinents wandert.

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Résumé Les flyschs de la Ligurie occidentale représentent un prisme d'accrétion du Crétacé-Paléogène charrié sur la marge continentale européenne pendant les phases de collision de l'orogenèse alpine (Eocène). Leur évolution anté-collision est reconsidérée sur la base de nouvelles données provenant du levé de terrain d'une vaste région, de l'étude du métamorphisme de degré faible et de l'application plus rigoureuse des enseignements fournis par les zones de convergence actuelles.Le modèle proposé envisage la production de facies à texture chaotique par flux diapirique de sédiments non consolidés le long de surfaces de décollement, à l'intérieur d'un prisme d'accrétion qui migre progressivement vers la marge continentale européenne.

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— , - . , . , , .

     

Deep seismic — a tool in the recognition and interpretation of large geological elements the starting point for deterministic basin modelling

Deep seismic became increasingly important for the interpretation of large geologic structures and the discussion of the geologic history of such complexes within the last decades. Deep reflection seismic work — first started in the fifties — has reached a high standard which enables the geoscientist to recognize details of the earth's crust down to the Moho.Beginning with a brief historic review the significance of deep seismic work is demonstrated by studying the subsurface of the Northwest-German Basin. This gives an example for the interpretation of deep seismic results in combination with other geophysical methods and the way to find out the history, configuration and hydrocarbon-prospectivity of a large basin. It is also the basis for basin modelling. Results from other deep seismic research programs — COCORP, BIRPS, ECORS — are given as demonstration of the seismic information in different geologic problems.A short reference to new seismic developments such as the application of shear-waves, the identification of lithological parameters from seismic records and their significance for future deep seismic research gives the conclusion of this paper.

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Zusammenfassung In den letzten Jahrzehnten wurden tiefenseismische Untersuchungen ein immer wichtigeres Hilfsmittel, um großräumige geologische Strukturen und deren Entstehung zu interpretieren. Die Methode der Tiefen-Reflexionsseismik, die ihre Ursprünge in den fünfziger Jahren hat, ermöglicht Geowissenschaftlern heute detailgenaue Studien der Kruste bis in den Bereich der »Moho«-Diskontinuität.Die Bedeutung und Geschichte der Tiefenseismik wird anhand eines Beispieles aus dem Untergrund des Nordwestdeutschen Beckens erläutert. Damit wird exemplarisch die Interpretation der Entwicklung, des Aufbaus und des Kohlenwasserstoff-Potentials eines großen Beckens mittels tiefenseismischer Ergebnisse, die durch weitere geophysikalische Meßmethoden ergänzt werden, dargestellt. Tiefenseismologie dient außerdem als Grundlage für Becken-Modelle. Beispiele der Ergebnisse anderer tiefenseismischen Forschungsprogramme — COCORP, BIRPS und ECORS — geben seismische Informationen zu unterschiedlichen Fragestellungen der Geologie.Den Abschluß bilden Hinweise auf jüngste Entwicklungen im Bereich der Seismologie wie die Anwendung von Scherwellen, das Identifizieren lithologischer Parameter mit Hilfe von seismischen Daten und die Bedeutung dieser Entwicklung für die zukünftige seismologische Forschung.

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Résumé Au cours des dernières décades, la sismique profonde a pris une importance de plus en plus grande dans l'identification des structures géologiques à grande échelle et dans l'interprétation de leur genèse. La méthode de sismique-réflexion, dont l'utilisation a commencé dans les années 50, permet aujourd'hui de reconnaître des détails dans la croûte terrestre jusqu'à la profondeur du Moho.Pour montrer l'intérêt des investigations sismiques profondes, l'auteur prend l'exemple du sous-sol du bassin de l'Allemagne nord-occidentale. Il s'agit d'un cas démonstratif dans lequel l'interprétation de résultats sismiques profonds combinés à ceux d'autres méthodes géophysiques a permis d'expliciter l'histoire, la configuration et le potentiel en hydrocarbure d'un bassin de grande dimension. C'est sur la même méthode qu'est basée la modélisation des bassins. Les résultats obtenus dans d'autres programmes sismiques — COCORP, BIRPS, ECORS — illustrent l'intérêt de ces méthodes dans des problèmes géologiques divers.En conclusion, l'auteur mentionne brèvement certains développements récents de l'investigation sismique, tels que l'utilisation des ondes transversales, la détermination de paramètres lithologiques et leur signification dans la perspective des recherches futures.

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, . , 50- , . , - , , , . . COOCRP, BIRPS ECORS . , — .

     

Sedimentologische Untersuchungen eines küstennahen mediterranen Schlammbodens (Limski kanal,nördliche Adria)

Zusammenfassung Die Zusammensetzung und Verteilung der rezenten Sedimente im Limski kanal, einem 12 km weit in das Kalkplateau Istriens eingeschnittenen Meeresarm, wurde untersucht.An frischen Kernen wurde die Naßdichte, der Wassergehalt, p_H, Eh und die Korngrößenverteilung gemessen. Die Konzentration folgender Elemente wurde an der Oberfläche und in den Kernen bestimmt: Fe, Mn, P und C_org. Der Karbonatgehalt wurde titrimetrisch bestimmt.Die feinkörnigen Sedimente des Limski kanal bestehen aus eingeschwemmter Terra rossa und den Kalkschalen des autochthonen Benthos. Die prozentuale Zusammensetzung hängt von der Exposition, der Hydrographie und der Besiedlungsdichte ab. Änderungen des Eisengehaltes sind nicht diagenetisch, sondern sedimentationsgeschichtlich bedingt. Der Einfluß des wühlenden Benthos auf das Redox-Milieu wird diskutiert.

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This paper concerns the recent marine sediments of the Limski kanal, a drowned river valley of the Istrian peninsula.Bulk density, water content, grain size, p_H, and Eh were determined using freshly collected core samples. The lateral and vertical distribution of Fe, Mn, P, C_org and carbonate were determined.The fine-grained mud of the Limski kanal is composed of the terra rossa, transported into the sea by rain, and the calcareous debris of the autochthonous benthos. The percentage composition depends on exposition, hydrography, and production of calcareous shells. Alteration of the iron content does not depend on diagenesis, but on changing sedimentational conditions. The influence of the burrowing benthos on the redox-environment is discussed.

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Résumé La composition et la répartition de sédiments récents dans le Limski kanal ont été étudiées. Le canal s'étend sur une longueur de 12 km dans le plateau calcaire de la côte d'Istrie.Des mesures de la densité, de la teneur en eau, du p_H, de l'Eh et de la répartition granulométrique ont été faites sur des carottes fraichement tirées. La concentration en Fe, Mn, P, carbone organique et carbonate a été déterminée à la surface et dans la carotte.Les sédiments à grains fins du Limski kanal se composent de terra rossa, apportée par les cours d'eau, et de coquilles calcaires du benthos autochtone. La composition en pour cent dépend de l'exposition, de l'hydrographie et de la densité de population. Les variations de la teneur en fer ne s'expliquent pas par la diagenèse, mais par les changement du milieu sédimentaire. L'influence du benthos fouilleur sur le potentiel d'oxydo-reduction a été discutée.

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Limski, , 12 . — , , , . : , , . — Terra rossa . . , . , , - .

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Erweiterte Fassung eines am 27. Februar 1970 auf der 60. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Kiel gehaltenen Vortrages.