Neue Ergebnisse Über den Deckenbau der Ostalpen auf Grund fazieller und tektonischer Untersuchungen

Zusammenfassung Durch die Neuuntersuchung des zentralalpinen Mesozoikums der Ostalpen ergab sich eine neue Auffassung in bezug auf den großtektonischen Bau. Das bisherige Oberostalpin muß demnach in zwei selbständige tektonische Einheiten gegliedert werden. Zur tieferen Einheit, die nun als Mittelostalpin bezeichnet wird, gehört das Altkristallin beiderseits des Tauern- und SemmeringFensters, das eine eigene, metamorphe, lückenhafte Hülle von zentralalpinem Mesozoikum trägt. Das Oberostalpin im neuen Sinn ist fast nur auf das z. T. fossilführende Paläozoikum mit auflagerndem, nicht metamorphem Mesozoikum in nordalpiner Fazies beschränkt. Die Überschiebungsweite des Oberostalpin überschreitet im Osten der Alpen 160–180 km. Tektonischer, fazieller und metamorphosemäßiger Befund bestätigen gleichermaßen das hier gegebene Baubild. Als Konsequenz der Neugliederung der Ostalpen ergibt sich ferner eine neue Auffassung vom Bau der östlichen Fortsetzung, der Westkarpaten. Diese wird ebenfalls kurz skizziert.Vortrag, gehalten auf der 50. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung am 14. März 1960 in Würzburg.     

Die Sedimentation in der Romanche-Tiefe (Ein Beitrag zur Erklärung der Entstehung des Tiefseesandes im Atlantischen Ozean)

Zusammenfassung An Hand von Tatsachen, die sich bei der sedimentologischen Untersuchung der von der Schwedischen Albatross-Tiefseeexpedition aus der Romanche-Tiefe gehobenen Lotkerne ergaben, werden Betrachtungen über den Sedimentationsverlauf in dieser Tiefe angestellt. Besondere Aufmerksamkeit wird dem in diesen Sedimenten vorkommenden Sand geschenkt. Es wird versucht, wahrscheinlich zu machen, daß die tektonisch bedingten Bewegungen des Ozeanbodens, die zeitlich und räumlich zu großen Tiefenunterschieden führen können, als eine der wesentlichsten Ursachen der Sandanhäufungen in den Sedimenten der Tiefsee zu betrachten sind. Teile des Ozeanbodens, wie z. B. der Atlantische Rücken, haben über dem Meeresspiegel hervorgeragt. Der Sand muß durch subaerische und nur z. T. durch subaquatische Verwitterung entstanden sein und danach durch Rutschungen und/oder Suspensionsströme Verlagerung auf eine relativ kurze Strecke erlitten haben. Die Möglichkeit eines allzu langwegigen horizontalen Transportes der grobklastischen Sedimente entlang dem Tiefseeboden wird in Frage gestellt.     

The mantle rock (“laterite”) of the Gold Coast and its origin

Zusammenfassung Der Verwitterungsmantel (Laterit s. l.) der südlichen Goldküste besteht aus Horizonten, die sowohl verschiedene Entstehungsart als verschiedenes Alter haben. Brekzien oder Steinschichten sind unter aridem Klima als Wüstenpflaster entstanden. Zonen chemisch verwitterten Felses, Horizonte von lehmigem Sand (an deren Aufbau Termiten wesentlich beteiligt sind) und Konkretionen haben sich unter feuchtem Klima gebildet. Harte limonitische Oberflächen-Krusten deuten auf progressive Austrocknung hin. Unter diesen drei klimatischen Bedingungen gebildete Horizonte wiederholen sich mehrfach im Verwitterungsmantel der Goldküste. Ein junger, unvollständiger Zyklus ist weit verbreitet, ein älterer Zyklus tritt nur in begrenzten Vorkommen auf, und ein dritter Zyklus ist fast nur noch in aufgearbeiteten, limonitisierten Bruchstücken erhalten. Die wiederholten Klimaschwankungen machen es wahrscheinlich, daß der Verwitterungsmantel zeitlich dem größeren Teil des Quartärs entspricht. Wahrscheinlich können die Ergebnisse auf weit größere Gebiete angewandt werden.     

Die Korngrössenverteilung von Einzellagen sandiger Sedimente und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Der Kömungstyp von Einzellagen wassertransportierter Sedimente ist unabhängig vom Ablagerungsraum. Er läßt sich stets als Summe von drei lognormalen Komponenten beschreiben. Medianwerte und Sortierungsgrade von Einzellagen sind durch eine Funktion miteinander verknüpft, die ebenfalls unabhängig vom Ablagerungsraum ist. Körnungstyp und Sortierungsgrad von dicken Durchschnittsproben dagegen hängen vom Lagenbau des Sediments und damit auch von der Probendicke ab. Die Funktion zwischen Medianwert und Sortierungsgrad von Durchschnittsproben ist vom Ablagerungsraum abhängig, stets gleiche Probenahmetechnik vorausgesetzt. Jedoch steckt immer auch der Einfluß der allgemeingültigen Funktion zwischen Medianwert und Sortierungsgrad der Einzellagen darin, der bei der Deutung berücksichtigt werden muß.     

Sedimentation im Amazonasgebiet

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit behandelt die Sedimentationsvorgänge im Amazonasgebiet, die an die Tätigkeit der Flüsse gebunden sind.Für die 3 verschiedenen amazonischen Flußtypen: Weißwasser-, Klarwasser- und Schwarzwasserflüsse, werden die jeweiligen Eigenheiten der Sedimentation gesondert geschildert. Zur Erklärung der sich allmählich vollziehenden Auffüllung der flußseenartigen Unterläufe vieler Klarwasserflüsse mit rezenten Flußalluvionen werden die positiv eustatische Bewegung des Meeresspiegels seit der letzten Eiszeit sowie senkrechte Bewegungen der Erdkruste von gewissen Teilen Unteramazoniens herangezogen.Die Entstehung der eigenartigen Verhältnisse im Labyrinth von Inseln und Kanälen der sog. Estreitos von Breves, zwischen dem Festlande und der Insel Marajó, wird ebenfalls von der Hebung des Meeresspiegels zusammen mit ständiger Auflagerung von Sedimenten sowie möglicherweise von durch diese Sedimentlast verursachtem Absinken des Landes abgeleitet.Den Schluß bildet ein kurzer Hinweis auf Zusammenhänge zwischen Qualität der rezenten Sedimentböden (Várzeas), wie sie in ihrer Fruchtbarkeit zum Ausdruck kommt, und Chemismus der Flußwässer, denen die jeweiligen Sedimente entstammen.     

Untersuchungen an Riesgläsern

Zusammenfassung Untersuchungen und Überlegungen geologischer und mineralogischer Art erbrachten folgende neuen Erkenntnisse über die Entstehung der Flädle, der Suevite und.damit auch des ganzen Rieskessels:Eine niemals mit der Suevitmatrix verschweißte Oberfläche, Bruchstücke im Anstehenden, das rasche Verschwinden der Schlieren und Kristallfragmente, beim Wiederaufschmelzen beweisen neben dem Auftreten von Stishovit und den Hochdruckgläsern die außerordentlich rasche Abkühlung der Flädle. Weitere Anzeichen dafür können aus ihrem Oxydationsverhalten gewonnen werden. Die Flädle waren nach ihrem zum Teil 20 km langen Flug durch die Luft beim Aufprall bereits erkaltet.Lage und Ausbildung des Randwulstes, des schlierenreichen Außensaumes, die Einregelung der Blasen und die Striemung der Oberfläche zeigen, daß die Fluggeschwindigkeiten so groß waren, daß typische Ablationserscheinungen auftraten. Diese sind bis jetzt von vulkanischen Ereignissen unbekannt.Horizontale Einregelung der, Flädle, gleichbleibende Größenverhältnisse sowie überraschend eintöniger Çhemismus der Gläser stellen einzelne Förderschlote sehr stark in Frage. Die ständige Unterlagerung von Bunter Bresche der heutigen Suevitvorkommen ist ein weiteres Anzeichen für eine einstmals mehr oder weniger zusammenhängende Suevitdecke. Die radialen Flugrichtungen deuten auf ein gemeinsames Förderzentrum hin, das mit dem eigentlichen Explosionszentrum zusammenfällt. Die Anwesenheit von Coesit, Stishovit, isotropisiertem Quarz und Feldspat sowie der neu gefundenen Hochdruckgläser sind Beweise dafür, daß die Suevite keiner vulkanischen Nachphase zugeordnet werden können, sondern unmittelbar zur Rieskatastrophe gestellt werden müssen. Die Suevite flogen unmittelbar nach der Bunten Bresche als letztes Produkt der eigentlichen Rieskatastrophe aus dem Explosionszentrum und vervollständigen im Ries das Bild der inversen Lagerung. Die inverse Lagerung ist zwar kein Beweis für die Impact-Theorie, aber dennoch sehr charakteristisch für Meteoritenkrater.Aus dem Fe/FeVerhältnis der Gläser gelang es, Anhaltspunkte über die hohen Schmelztemperaturen während der Rieskatastrophe zu erhalten (1500°). Die Beobachtungen vonEl Goresy ergaben sogar Temperaturen über 1700° C. WieEl Goresy richtig betonte, sind diese bei Vulkanen nicht zu erwarten und als übergeologisch zu betrachten.Zu den bisher bekannten Hochdruckindikatoren wurden die Hochdruckgläser mit erhöhter. Dichte und Lichtbrechung hinzugefügt. Wie Stishovit, Coesit, isotropisierter Quarz und Feldspat konnten auch sie in vulkanischen Gläsern bisher nicht nachgewiesen werden. Das Auftreten dieser Hochdruck-indikatoren ist nach wie vor das stärkste Argument für die Impact-Theorie.Die tektonische Lage des Rieskessels kann nicht als Gegenargument für die Meteoritentheorie angeführt werden, da selbst eine vollkommen intakte Albtafel für die Drucke, wie sie im Ries eindeutig nachgewiesen sind, ein viel zu schwaches Widerlager abgegeben hätte. Außerdem stellt das Fehlen von Tridymit und Cristobalit eine phreatische Sprengung in Frage.

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Mineralogical and geological investigations concerning the glasses of the Ries-Basin, S-Germany, were made in order to clear the question, whether this large circular depression is caused by volcanic explosion or meteorite impact.The Ries-glasses consist, without a doubt, of molten. crystalline basement rocks, which are in S-Germany covered by 600 m of mesozoik sediments. These glasses are embedded in the so called Suevit, an uncommon breccia of molten material, crystalline and sedimentary rocks. This Suevit is considered to be a proof for volcanic events in the Ries-Basin.The Ries-glasses (Riesbombs, Flädle) show typical aerodynamic shapes and influences of ablation, caused by such high flying velocity as is unknown for volcanic bombs.Through field studies and chemical analysis the old theory, that nearly each Suevit-occurrence belongs to a single pipe, seems to be refuted. The genesis of the Suevit is presumably the following: As the last product of the Ries-explosion, the Suevit flew out of the crater and covered., as a more or less coherent veil, the sedimentary Bunte Bresche. What we see today are only remains of this veil. The inverse layering of the sedimentary breccias is an old fact. In this way, the Suevit seems to complete the inverse layering of all Ries-breccias.Melting experiments show, that the Ries basement rocks were heated rapidly and then cooled instantly. The quenching of the Ries-melt has been confirmed by different observations.The monoton chemism of the Ries-glasses from different localities demonstrates, that a homogeneous basement complex was molten, presumably a gneisic one. Through the Fe/Fe. ratio of glasses and crystalline inclusions we get a hint about the temperatures during the Ries-catastrophe (about 1500°C). Ni- and Co-contents arc neither pro nor Contra an impact origin.By remelting the Ries-glasses, real high-presure-glasses were found, which are a further proof for the very high pressures during the Ries-explosion. They arc together with coesite, stishovite, isotropic quartz and felspar the strongest argument for the impact origin.These investigations and some considerations to volcanic arguments lead us to the conclusion, that the Ries-basin was caused by meteorite impact.

     

Über die Småländer “Erdnaht”

Zusammenfassung Es wird versucht, die große nordsüdliche Bewegungszone Südschwedens nach Süden weiterzuverfolgen und das sich bietende Bild kinematisch und zeitlich zu analysieren. Es ergibt sich eine zeitlich wechselnde, vermutlich zyklisch abdrehende Beanspruchung und eine Reihe bemerkenswerter Analogien zu anderen Erdnähten, insbesondere zu der Oberrheinzone im Odenwald. Auch die Beziehungen zu den vonWegmann angenommenen Verschiebungen in der Arktis sind bedeutsam. Jedenfalls liegen in den Nähten sehr tiefgreifende Störungen vor, welche bis in die Zone des Gesteinsfließens hinabreichen.     

Zur Klimaschichtung der Tiefseesedimente Im äquatorialen Atlantischen Ozean

Zusammenfassung Genaue Untersuchungen der Foraminiferenfauna in drei Sedimentkernen aus dem Tiefseeboden des äquatorialen Atlantischen Ozeans von der Schwedischen Tiefsee-Expedition an Bord des M. S. Albatroß 1947/48 haben die Ergebnisse über die Schichtung der Tiefseeablagerungen an Hand des Materials von der Deutschen Meteor-Expedition 1925/27 nicht nur bestätigt, sondern in vielen Punkten stark erweitert.Die allgemein übliche stratigraphische Gliederung des jüngeren Quartärs kann in den Tiefseesedimenten des äquatorialen Atlantischen Ozeans durch die Schwankungen der pelagischen Foraminiferenfauna einwandfrei nachgewiesen werden. In alluvialem Material ist das Klimaoptimum (s. Kern 227 auf Abb. 3) deutlich zu erkennen, in den Ablagerungen der letzten Eiszeit (Würm) die Untergliederung in die drei Stadien (WI, II, III) und die dazwischenliegenden Interstadiale möglich. Die Grenze Würmeiszeit/Letztes Interglazial kann klar festgelegt werden (s. Abb. 3), und der 9,09 m lange Kern 227 aus dem Gebiet der Kapverdischen Inseln reicht vielleicht bis in die Sedimente aus dem zweiten Interglazial. Durch die wechselnde Zusammensetzung der pelagischen Foraminiferenfauna sind somit innerhalb der Tiefseeabsätze deutlich die Klimaschwankungen der jüngsten Vergangenheit erkennbar; d. h. die Stratigraphie der jungquartären Tiefseesedimente ist im wesentlichen durch Klimaänderungen bedingt.     

Sedimente und Mikrofaunen im Bereich der Grenzschwelle Zweier Ozeanischer Räume,Dargestellt an Einem Schnitt Über den Island-Färöer-Rücken (Nordatlantischer Ozean Rosengarten — Europäisches Nordmeer)

Zusammenfassung Der Begriff der Grenzschwellen ozeanischer Räume wird definiert und zunächst ihre Bedeutung für die Ausbildung der Beckenfazies dargelegt. Anschließend wird an Hand eines Schnittes über die Färöer-Island-Schwelle gezeigt, daß unter bestimmten hydrographischen Bedingungen auch die Faziesverhältnisse in Schwellenbereichen durch den durch die Dichteunterschiede bedingten Wasseraustausch zwischen zwei ozeanischen Räumen nachhaltig beeinflußt werden können. Es ergibt sich, daß sogar in Wassertiefen von 2000 m und mehr — lediglich als Folge von Überströmungsvorgängen — die Möglichkeit zur Bildung von sandigen Ablagerungen gegeben ist. Nicht jeder Sand des tiefen Wassers braucht demnach durch turbidity currents zu seinem Absatzort verfrachtet zu sein.Der mikrofaunistische Inhalt der Sedimente wird angegeben und in Verbindung mit den hydrographischen Verhältnissen — insbesondere den Temperatur-schwankungen im Grenzbereich zwischen dem kalten subarktischen und dem warmen nordatlantischen Wasser — betrachtet.     

Osteuropa und die zyklische Gliederung der Erdgeschichte

Zusammenfassung Die epirogenetische Geschichte Osteuropas (Fennosarmatiens) läßt sich seit dem Kambrium in 11 Zyklen der Transgression und Regression gliedern, die vermutlich den PulsationenGrabaus entsprechen. Bei im allgemeinen gleichzeitigem und gleichsinnigem Verlauf zeigen sich regional gewisse Unterschiede oder Phasendifferenzen, indem einige stabilere Teile Sarmatiens die einzelnen Zyklen nur verzögert oder überhaupt nicht mitmachen. Diese Pulsationen sind nicht identisch mit den vom Verf. angenommenen Großzyklen Westeuropas, sondern werden von ihnen überlagert, allerdings in regelmäßiger Weise, derart, daß mehrere Pulsationen einen Großzyklus zusammensetzen. Durch diese Überlagerung entstehen Phasendivergenzen, welche den Gesamtvorgang komplizieren, ohne seine Gesetzmäßigkeit aufzuheben. Eine dritte Ursache für regionale Unterschiede besteht in dem vom Verf. schon früher betonten zyklischen Abdrehen der tektogenetischen Beanspruchung, welche zwischen alpidisch und uralisch wechselt. Da, entsprechend dem Großgefüge, im Westen die alpidische, im Osten die uralische Bewegungstendenz vorwiegt, entstehen zwangsläufig zeitliche Differenzen, die zu einer weiteren Komplikation des Bildes beitragen. Der Verf. legt aber Wert auf die Feststellung, daß diese Differenzen und Komplikationen in dem Wesen der zyklischen Prozesse begründet sind und ihre Gesetzmäßigkeit nicht nur nicht aufheben, sondern im Gegenteil dazu dienen können, die tieferen Ursachen des erdgeschichtlichen Rhythmus zu ergründen.     

Zur Frage durchgepauster Tektonik

Zusammenfassung Es wird versucht, eine Vorstellung über die Möglichkeit der Durchpausung präexistierender flächiger oder körperhafter Inhomogenitäten eines tieferen Stockwerkes in das darüberliegende Deckgebirge bei neuerlicher Beanspruchung zu gewinnen. Zu diesem Zweck werden zunächst einige Beispiele, das Verhältnis von Tektonik und Vulkanismus betreffend, betrachtet. Schließlich wird an zwei konkreten Beispielen (Nordschwarzwald und Spessart) eine etwas eingehendere Analyse unternommen. Es läßt sich dabei die komplexe Natur von Art und Grad der Durchpausung erkennen, so daß bei ihrer Beurteilung größte Vorsicht am Platze ist. Ähnliches gilt für alle mit der Posthumität in der Tektonik zusammenhängende Fragen.     

Die Orogene Mittelamerikas

Zusammenfassung Das nördliche und südliche Mittelamerika zeigen unterschiedlichen Bau und abweichende geologische Geschichte. Im Norden, dem Sapperland, findet sich ein paläozoisches Orogen, über das sich germanotyp gestörte mesozoische Schichten legen. Im Süden dagegen ist stärkere kretazische Orogenese in Panama zu vermuten. Ihr folgt von der Oberkreide an die Entwicklung einer Geosynklinale, die im Miozän ausgefaltet wird. Initialer und synorogener Magmatismus sind kräftig entwickelt. Der Verlauf der Faltenzüge weicht von den bisherigen Vorstellungen ab und bildet zwei nach Süden offene Bögen.Im Tertiär ist Mittelamerika der Schauplatz eines starken sialischen subsequenten Vulkanismus, dessen Magmen nicht auf die Aufschmelzung einer versenkten Orogenwurzel zurückgeführt werden können.Nach einer Zeit relativer tektonischer und magmatischer Ruhe im Pliozän herrscht im Quartär lebhafte Bruchtektonik. An die der Pazifik-Küste parallel verlaufende Bruchzone ist der quartäre, ebenfalls überwiegend sialische Vulkanismus gebunden. Von den typischen Erscheinungen der zirkumpazifischen Strukturen sind nachgewiesen: ein Tiefseegraben, eine Zone aktiver Vulkane und eine Zone lebhafter Bebentätigkeit.Nach einem Vortrag, der auf der 50. Jahresversammlung der Geologischen Vereinigung am 14. März 1960 in Würzburg gehalten wurde. Ausführliche Darstellung und Begründung inWeyl 1961.     

Mineralogische Beobachtungen an Colemanit,Inyoit, Meyerhofferit,Tertschit und Ulexit aus neuen türkischen Boratlagerstätten

Zusammenfassung Nachdem seit Jahrhunderten um Sultançayir bloß Priceit (Pandermit) gewonnen wurde und weitere Borate aus Westanatolien nicht bekannt waren, sind nun seit 1951 weiter südlich neue Boratlagerstätten mit vorwiegend Colemanit entdeckt worden [9]. Hier erfolgt die mineralogische Bearbeitung eines größeren Materials aus verschiedenen Vorkommen, in derv die im Titel genannten Minerale nachgewiesen werden konnten. Von Colemanit flächenreiche Kristalle in einer neuen Tracht und bemerkenswerte Wachstumsformen und -gefüge. Inyoit- und Meyerhofferit-Kristalle, letztere u. a. mit 2 neuen Fldchen. Pseudomorphosen von Colemanit nach Inyoit und von Kalkspat nach Colemanit und Meyerhofferit. Beobachtungen an Ulexit und Tertschit. Einige Pulver (d _hkl )-Daten für Kalkborate, kurze Angaben über das Lumineszenzverhalten. Der Tonschiefer, in dem die Borate lagern, dürfte als Bentonit aufzufassen sein. Die Gesamtparagenese der neuen und alien türkischen Boratlagerstatten ist der Typus Kalifornien [9].[/p]Lagerstättenuntersuchung der Österr. Alpinen Montan-Gesellschaft.     

Die tektonische Prägung des Vennsattels und seiner Umgebung

Zusammenfassung Strukturelle Untersuchungen im Vennsattel und seiner Umgebung ergeben, daß die Hauptfaltung, die die heute sichtbaren Strukturen sowohl des vordevonischen Sattelkerns als auch der devonisch-karbonischen Flanken prägte, varistisch ist. Die Entwicklung dieser Faltung wird beschrieben.Die kaledonische Faltung, die gewöhnlich in den vordevonischen Schichten vermutet wird, kann nur sehr schwach gewesen sein. Anzeichen für eine Faltung des Vennkerns vor dem Tremadoc sind vorhanden. Die Intrusion der Eruptivgesteine (u.a. Granit von Lammersdorf) fällt in die Zeit zwischen Tremadoc und Ende der varistischen Faltung. Es gibt Anhaltspunkte, daß die großen SE-NW-(Quer-)-Störungen schon vor der varistischen Hauptfaltung (Asturische Faltung) bestanden haben.     

Crystal-chemical examination of natural diopsides: Some geometrical indications of Si-Ti tetrahedral substitution

Summary The crystal structures of 20 natural diopsides have been refined. For some samples, microprobe analyses show a Si deficiency in the tetrahedron with no A1 present; this suggests that some Ti⁴⁺ may enter the tetrahedral site. Geometrical variations in these samples with respect to the others are discussed in the light of this Si Ti⁴⁺ substitution. The volumes of their M1 sites are larger because of the absence of R³⁺ cations, the octahedron being very regular; in the same way, the volumes of M2 sites of these samples are greater not because of different site occupancies but because of significant charge modifications around the O3 and O1 oxygens, caused by the tetrahedral site. The low distortion of M1 site and the lengthening of (M2-O1) and M2-O3 bond lengths are a clue to the presence of small amounts of Ti at the tetrahedral site.

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Kristallchemische untersuchung natürlicher diopside: Geometrische hinweise für tetraedrische Si-Ti substitution

Zusammenfassung Die Kristallstrukturen von zwanzig natürlichen Diopsiden sind verfeinert worden. In einigen Proben zeigen Mikrosondenanalysen zu geringe Si-Werte im Tetraeder ohne daß A1 anwesend wäre. Dies weist darauf hin, daß Ti⁴⁺ Tetraederplätze einnehmen könnte. Geometrische Variationen in diesen Proben werden im Lichte der genannten Substitution diskutiert. Die Volumen von M1-Plätzen sind größer wegen der Abwesenheit von R³⁺ Kationen, wobei das Oktaeder sehr gleichmäßig ist. Die Volumina von M2-Plätzen sind noch größer nicht wegen verschiedener Besetzungen dieser Plätze sondern wegen signifikanter Ladungsmodifikationen im Bereich von O3 und O1 Sauerstoffen, die durch die tetraedrische Position bewirkt wird. Die geringe Distortion der M1-Plätze und die Verlängerung der (M2-O1) und (M2-O3) Abstände weisen auf die Anwesenheit von geringen Titangehalten auf Tetraederplätzen hin.

     

Über Spaltbarkelt und Kristallstruktur

Zusammenfassung Die Zusammenhänge zwischen Spaltbarkeit und Kristallstruktur werden aufgezeigt. Es werden dieverschiedenen Spalebarkeitsgrade einiger Kristallarten gedeutet, wodurch die bei der Spaltbarkeit wirksamen Faktoren sich zu erkennen geben. Die Vorstellung, daß die dichtest besetzte Netzebéne als beste Spaltfläche auftritt, gilt nicht allgemein und ist nicht ursächlich richtig. Vielmehr hängt Verlauf und Güte der Spaltbarkeit von zwei Faktoren ab: l. Diejenige Netzebene ist die beste Spaltfläche zwischen deren paralleler Schar schwächste Kräftearten (heterodesmische Kristalle) bzw. geringste Anzahl von Bindungen je Flächeneinheit wirksam sind (homodesmische Kristalle). 2. Bei allen nicht stark anisometrischen Kristallen, wenn ihre Bausteine einen — wenn auch nur geringen — heteropolaren Bindungscharakter tragen, muß stets die Bedingung erfüllt sein, daß durch geringe Verschiebung eines Gitterteiles gegenüber dem anderen gleichnamige Ionen einander auf kürzest möglichen Abstand genähert werden können. Dadurch erfolgt elektrostatische Zersprengung des Kristalls parallel einer Ebene. Diese HypotheseJ. Starks wird hier bewiesen, und es wird gezeigt, daß bei Gleichheit der Größe der Bindungskräfte, welche zwischen parallelen Netzebenen im ungestörten Kristall wirksam sind, die Güte der Spaltbarkeit dann am besten ist, wenn nicht nur die nächst-benachbarten sondern auch die übernächsten gleichnamigen Ionen nach Verschiebung des einen Kristallteiles gegenüber dem anderen in Abstoßungsstellung gebracht worden sind.     

Source of metals in metamorphic ore-forming processes in the Apuane Alps (NW Tuscany,Italy): Constraints by Pb-isotope data

Summary A total of 19 samples of sulfides, barite and country rocks from three important deposits of the Apuane Alps district (Bottino, Pollone and Monte Arsiccio) were analyzed for Pb-isotopic compositions. Ore lead shows a fairly homogeneous isotopic signature (206/204: 18.2-18.4; 207/204 15.7; 208/204: 38.5-38.6), defining a high , high W province suggestive of an evolution in a crustal environment since at least the Middle Proterozoic. Pb-Pb model age of the ores is in the order of 350 Ma, in gross agreement with the Lower-Middle Paleozoic age assigned to most country rocks. The present-day Pb-isotope ratios of presumed exhalative tourmalinites associated with the Bottino deposit and of other country rocks from mineralized areas are also similar. Moreover, most of these rocks show relatively high total Pb contents (> 70 ppm). HCl-soluble lead in these samples also has a roughly similar isotopic signature. In contrast, rock samples collected at greater distances from mineralized bodies have lower Pb concentrations (< 10 ppm) and more radiogenic 206/204 and 208/204 ratios (18.6 to 18.9 and 38.9 to 39.3 respectively). HCl-soluble lead in these samples has distinctly lower 208/204, and to a lesser extent 206/204 ratios (38.6 to 38.9 and 18.5 to 18.9 respectively). In agreement with previously established genetic models, these results may be interpreted in terms of a major episode of lead extraction in the Paleozoic, possibly in association with exhalative tourmalinites, followed by remobilization and reconcentration in vein mineralization during the Apenninic orogeny. The isotopic signature of country rocks in mineralized areas may be ascribed to a Pb-isotope halo effect induced by metamorphism. When compared with Pb-isotope data from deposits of the southern Tuscany mining district, the ore lead in Apuane Alps exhibits similar isotopic patterns, but with lower 208/204 and 206/204 ratios. This fact suggests for the two districts source(s) with similar evolutions of their U/Pb and Th/Pb ratios, but distinctly different times of Pb extraction.

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Die Herkunft von Metallen bei metamorphen erzlagerstättenbildenden Prozessen in den Apuanischen Alpen (NW Toskana, Italien): Eigebnisse von Pb-Isotopendaten

Zusammenfassung In den Apuanischen Alpen (NW Toskana) treten prämetamorphe, schichtförmige Fe-Ba Erzlagerstätten in grünschieferfaziell metamorphen Serien sedimentären und vulkanosedimentären Ursprungs auf (e.g. Pollone und Monte Arsiccio), die von syn- bis spätkinematisch gebildeten, diskordanten Vererzungen begleitet werden. Ein Gangsystem mit Quarz, Karbonat und Pb-Zn-Ag (Bottino) wird von einem stratiformen Turmalinithorizont mit erhöhten Metallgehalten begleitet.Um die Frage eines metamorphogenen Ursprungs der gangförmigen Vererzungen im Gefolge der Appenninischen Metamorphose (Oligozän-Miozän) und die vermutete Herkunft der Metalle aus den schichtförmigen Lagerstätten und Metallanreicherungen zu überprüfen, wurden Pb-Isotopenuntersuchungen an Sulfiden, Bariten, Turmaliniten und Nebengesteinen durchgeführt. Das Erzblei aus stratiformen wie auch gangförmigen Lagerstätten zeigt nur geringe Variationen der Pb-isotopenverhältnisse und ist innerhalb eines Vorkommens homogen (206/204: 18.2-18.4; 207/204: 15.68; 208/204: 38.538.6). Seine relativ hohen - and W-Werte weisen auf eine Bleientwicklung in kontinentalem Krustenmilieu, spätestens seit dem mittleren Proterozoikum hin. Die 207/206 Modellalter von ca. 350 Ma stimmen größenordnungmäßig mit dem vermuteten paläozoischen Alter des Nebengesteins überein, sind aber für die gangförmigen tertiären Vorkommen zu hoch. Baryt-, Turmalinit- und Gesamtgesteinsproben aus der Nähe der Lagerstätten zeigen alle ähnliche Pb-Isotopenverhältnisse wie die Sulfide. Die Gesteine weisen hohe Pb-Gehalte von > 70 ppm auf. In größerer Entfernung zu den Lagerstätten sind die Pb-Gehalte mit < 10 ppm deutlich niedriger und die Pb-Isotopenverhältnisse sind radiogener (206/204: 18.8-18.9; 208/204: 38.9-39.3). Ihr HCl-1ösliches Blei ist hingegen weniger radiogen.Die Resultate stützen die neueren Ansichten, daß es im Paläozoikum zur Bildung von exbalativen Turmaliniten verbunden mit einer Metallanreicherung und von stratiformen Fe-Ba-Lagerstätten kam. Während der appenninischen Metamorphose wurden die Metalle remobilisiert, und es kam zur Bildung von gangförmigen Vorkommen und Lagerstätten. Die hohen Pb-Gehalte der Nebengesteine und die Isotopensignatur des HC1-löslichen Bleis deuten auf eine metamorphogene Halo-Bildung. Die Bleiisotopen von jungtertiären Erzen aus der südlichen Toskana sind im Vergleich mit dem apuanischen Erzblei radiogener. Sie weisen aber dieselben hohen - und W-Werte auf. Das heißt, das Blei stammt aus Gesteinen, die eine qualitativ wie auch quantitativ ähnliche Entwicklung bezüglich der U/Pb und Th/Pb Verhältnisse durchlaufen haben wie jene, die das Blei der apuanischen Lagerstätten geliefert haben.

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This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zürich, March 21–23, 1991.     

Neue Beobachtungen an Radioaktiven HÖfen in Verschiedenen Mineralien mit Kritischen Bemerkungen zur Auswertung der Höfe zur Altersbestimmung

Zusammenfassung Die physikalische Methodik der absoluten Altersbestimmung an radioaktiven Höfen wird vielfach an Objekten angewendet, die von Natur aus ungeeignet scheinen; das gilt ebenso für die strahlenden, wie für die verfärbten Minerale. Fehlerquellen liegen u. a. in der jeweiligen Größe der färbenden Körnchen, im Unterschied ihrer Aktivität, die bei zonarem Aufbau im Mineral selber verschieden sein kann, im Alter der strahlenden Minerale relativ zu dem sie enthaltendem Gestein, in der Belichtungszeit des gefärbten Materials und in seinem Schicksal.Altersbestimmungen mit Hilfe von radioaktiven Höfen können also wesentlich wegen ungenügender Reinheit der mineralogischen Objekte nur mit größter Vorsicht betrachtet werden.     

Evidence for sulfurization and the origin of some sudbury-type ores

The suggestion that Sudbury-type ores may be formed by the introduction of country rock sulfur into still hot intrusions (i.e., sulfurization) suffers from a reputed lack of field evidence. Permissive evidence for sulfurization includes the epigenetic nature of many Sudbury-type ores and that many Sudbury-type ores crystallized from sulfide melts. Visual evidence exists for sulfurization of a gabbro in Zambia. The lead isotopic composition of ore minerals at Sudbury implies that at least some of the metals were derived from the erruptive. Published sulfur isotopic data from several Sudbury-type ores differ from and do not exhibit a common pattern of isotopic enrichment with respect to sulfides within associated intrusions. Evidently the sulfur was derived from the country rocks. Sudbury-type ores exhibiting magmatic textures commonly occur within more siliceous dikes than the host intrusions. Inorganic reduction of sulfate occurs only above 600° C. Reduction of sulfate with resultant sulfurization of ferrous iron and traces of other metals originally present in the still hot parental intrusive rock would make the rock more siliceous. Above 1100° C the silicate-residue and newly formed sulfides would form immiscible magmas. Therefore, ore magmas within and near mafic intrusives can be epigenetic. The processes by which sulfur is introduced into intrusions are still speculative.

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Zusammenfassung Für die Annahme, daß Erze vom Sudbury-Typus sich durch Zuführung von Nebengesteinsschwefel in noch heiße Intrusionen bilden können (sulfurization), fehlt es angeblich an Feldunterlagen. Folgende Tatsachen lassen sich mit einer Schwefelung (sulfurization) vereinigen: der epigenetische Charakter vieler Erze vom Sudbury-Typ; auch sind viele Erze von Sudbury-Typus aus sulfidischen Schmelzen kristallisiert. In einem Gabbro in Zambia ist der Beweis für Schwefelung (sulfurization) direkt sichtbar. Die Isotopen-Zusammensetzung von Blei in Erzmineralien in Sudbury zeigt, daß mindestens einige der Metalle aus dem Eruptivgestein stammen. Schwefelisotop-Daten, die für mehrere Lagerstätten von Sudbury-Typen veröffentlicht worden sind, haben hinsichtlich der Isotop-Anreicherung keine gemeinsamen Züge. Offensichtlich stammt der Schwefel aus dem Nebengestein. Erze vom Sudbury-Typ mit magmatischem Gefüge finden sich oft in Gängen, die saurer sind als das Wirtsgestein. Anorganische Reduktion von Sulfat findet nur oberhalb 600°C statt. Reduktion von Sulfat und die entstehende Schwefelung (sulfurization) von zweiwertigem Eisen und Spuren anderer Metalle, die ursprünglich in dem noch heiß eruptiven Gestein anwesend sind, machen das Gestein noch saurer. Oberhalb 1100°C würden der Silicat-Rest und die neugeformten Sulfide nicht mischbare Magmen bilden. Deshalb können sich sulfidische Schmelzen innerhalb und in der Nähe von Mafic-Intrusionen später gebildet haben. Die Prozesse, durch die Schwefel in Intrusionen eingeführt wird, sind noch unbekannt.

     

Zu Verkittungsvorgängen an Psammiten

Zusammenfassung Die Sandsteine und Eisenoolithe im Schwäbischen Jura sind im allgemeinen unvollständig verkittet.An der Eisenerzlagerstätte von Geislingen (Steige), einem etwa 2 m mächtigen, langgestreckten Eisenoolithkörper im Oberen Braunen Jura, sind Verkittungserscheinungen besonders auffallend und wurden eingehend untersucht.Die verkitteten Teile können überall im Flözprofil auftreten, insgesamt ist die Verkittung aber oben ausgedehnter als unten. Es wird der Nachweis geführt, daß der Kalkzement primär ± homogen im Profil verteilt war und bei der diagenetischen Mobilisierung vorzugsweise nach oben gewandert ist. Für die Sandsteinhorizonte des Braunen Jura und z. T. des Schwarzen Jura gilt ähnliches.Da der unverkittete Oolith im Korngefüge Setzungserscheinungen zeigt, der verkittete dagegen nicht, läßt sich die Zeit der Verkittung als frühdiagenetisch angeben.Es wird angenommen, daß die Mobilisierung des Kalkzements im Rahmen der Setzungsentwässerung der liegenden Tonschichten erfolgte.Durch Wechsel von Zementation und Erosion ist am Dach des Lagers eine konglomeratische Schicht entstanden. Die Entstehung der konkretionär entstandenen Konglomeratkomponenten wird zu den Verkittungsvorgängen im Flöz in Beziehung gesetzt.