Der elektromagnetisch induzierte Erdstrom,insbesondere längs zweier Profile durch das nördliche Alpenvorland

Zusammenfassung Es werden die drei Methoden: erdmagnetische Tiefensondierung, Tellurik oder E-Feld-Messung und Magnetotellurik erläutert (Abb. 1, 2, 4 und 5).Längs zweier Profile in Süddeutschland, die die Bayerische Vorlandsmolasse kreuzen, wurde die zeitliche Variation der horizontalen Komponente des im Untergrund elektromagnetisch induzierten erdelektrischen Feldes mit transportablen Elektrographen registriert. — ist annähernd elliptisch polarisiert; die Richtung der großen Halbachsen dieser Näherungsellipsen wird unter bestimmten Bedingungen Vorzugsrichtung genannt. Die Vorzugsrichtungen sind im Bereich des Molassetroges systematisch orientiert (Abb. 3). Die Intensität von ist im Molassetrog bedeutend kleiner als im Kristallin am W-Rand der Böhmischen Masse (Abb. 6). Aus der räumlichen Variation von kann unter gewissen Bedingungen die Mächtigkeit der gutleitenden Sedimentdecke abgeschätzt werden. Hierzu wurde das Verhältnis Wanderstation / (E_xo ² + E_yo ²) Basisstation] verwendet, wobei E_xo und E_yo die maximalen Komponenten innerhalb einer Störung sind.

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The three methods: geomagnetic deepsounding, tellurics or E-field-measurements, and magnetotellurics are explained (Abb. 1, 2, 4 and 5).The electric field produced by electromagnetic induction in the earth was observed following two profiles crossing the Molasse basin N of the Alps, Southern-Germany (Abb. 3). Transportable electrographs were used. The horizontal induced geoelectric field is nearly elliptically polarized. The direction of the major axes of these ellipses which approximate the vectordiagrams, is called the preference direction under special conditions. The preference directions of are systematically orientated in the Molasse basin (Abb. 3). The intensity of is smaller in the Molasse than it is in the area of crystalline rocks. The thickness of the sedimentary layer of good conductivity can be estimated by means of the relation wandering station / (E_xo ² + E_yo ²) basis station]. E_xo and E_yo are the maximal components between the beginning and the end of an event (Abb. 6).

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Résumé Les trois méthodes suivantes sont expliquées: le sondage magnétique en profondeur, la méthode tellurique ou mesure du champ électrique , et la méthode magnétotellurique.Les variations du champ électrique induit dans le sol ont été enrégistrées le long de 2 profils qui croisent la molasse bavaroise en Allemagne du Sud (Fig. 3). Des électrographes mobiles ont été utilisés. — Le champ induit horizontal montre une polarisation approximativement elliptique. La direction de l'axe principal des ellipses est appelée direction de préférence sous certaines conditions. On trouve que ces directions de préférence ont une orientation systématique dans la molasse (Fig. 3). L'intensité du champ électrique est beaucoup plus petite dans la molasse que dans les roches ignées et métamorphiques du Massif de Bohème. L'épaisseur de la couche sédimentaire à bonne conductivité peut être estimée à l'aide du quotient station mobile/ (E_xo ² + E_yo ²) station fixe], oú E_xo et E_yo désignent les composantes maximales enrégistrées dans l'intervalle d'une perturbation considérée.

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Die Untersuchungen wurden im Rahmen des Forschungsprogramms Erdmagnetische Tiefensondierung durchgeführt. An diesem Programm, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, sind auch das Institut für Meteorologie und Geophysik der Technischen Hochschule in Braunschweig und das Institut für Geophysik der Georg-August-Universität in Göttingeo beteiligt.     

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

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

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

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

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

     

Geology of the Binneringie Dyke,Western Australia

The geology of the Binneringie Dyke, one of the largest true dyke occurrences in the world — it extends for something like 200 miles (320 km.) from east to west, and has a maximum width at Cowan Hill of two miles (3.2 km.) — is described. The dyke is characterised by strongly chilled margins, but only meagre contact effects on the country rocks. The marginal zone is enriched in magnesium and calcium, due to an overprecipitation of early formed ferromagnesians. The marginal rocks are glomeroporphyritic and non-porphyritic bronzite, olivine-bronzite and olivine-bronzite-quartz gabbros, the bronzite having complex exsolution features reflecting inversion from magnesian pigeonite: the rocks towards the centre of the dyke have a progressively more ferroan character, augite-pigeonite gabbros taking the place of bronzite gabbros (the ferroan pigeonite being univerted). There are minor intermediate and acid phases throughout the length of the dyke: these take the form of irregular granogabbro segregation patches, in which there is an excessive development of residual red rock, of granophyric and devitrified acid glass composition. They also take the form of pegmatoid clots, associated with much epidote, amphibole, chlorite, sphene and prehnite. Much of the intermediate and acid material is, however, in the form of sharply bounded dykes and dykelets, within the gabbro: these bodies are chilled against the gabbro, never project through the chilled margin of the main dyke into the country rock and appear to represent infillings by late magmatic phases of shrinkage cracks in the gabbro. Another suite of internal dykes and dykelets has a basaltic character: dykes of basaltic dolerite of volcanic aspect are represented and these reveal idiomorphic olivine phenocrysts, trachytic textures, quartz palimpsests of chalcedony filled vesicles, and devitrified tachylite glass base material.The dyke shows abundant magmatic layering near to its margins — that is in a zone extending in several hundred feet from its margin. Banded material alternates with thicknesses of massive gabbro in a manner reminiscent of Skaergaard. The magmatic layering shows only minor flexural departures from a consistently vertical attitude, assumed to reflect the attitude of the main dyke walls. There is much rhythmic layering involved and also cryptic layering. The rhythmic layers commonly show simulation of graded bedding, and there are also simulations of cross-bedding. The grading in the rhythmic units is consistent — plagioclase towards the dyke wall — in the Binneringie Homestead sections, but elsewhere along the dyke departures from this grading sense have been observed. There is no trace of cumulate texture, and the zoned and poikilitic nature of the bronzites, together with the predominantly zoned nature of the calcic plagioclase suggests that cumulate deposition of early formed mineral phases was nowhere involved, though convective stirring of the large magma chamber in all probability was.In Part 2, unusual layering structures at Sunday Soak, acid breccias at Cowan Hill, and large internal granophyre and felsite bodies south of the Salt Well are described in some detail. The remainder of the text includes a discussion of the manner of emplacement and broader petrogenetic implications of this complex dyke. The results of thirty full chemical analyses are given, and the differentiation trends discussed. The wide variety of rock types represented are considered to reflect fractionation, and contamination is considered unlikely to have been of significance in their development. The vertical layering of this unique intrusion is compared with the marginal layered zone of the Skaergaard Intrusion, Greenland, and it is suggested that it provides a better understanding of the phenomenon of congelation cumulates, which may be a far more significant feature of layered intrusions than has hitherto been realised. The marginal magnesia and lime enrichment is attributed to a diffusion process, akin to adcumulus growth, operating on a congelation cumulus.

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Zusammenfassung Es wird die Geologie des Binneringie Dykes beschrieben, der eine der grö\ten Dyke-Strukturen der Welt darstellt. Er erstreckt sich über 320 km LÄnge von E nach W und hat eine maximale Breite bei Cowan Hill von 3,2 km. Der Dyke zeichnet sich durch stark gefrittete RÄnder aus, dagegen sind nur sehr geringe Kontakterscheinungen zu den Nachbarzonen hin zu beobachten. Die Randzonen sind mit Magnesium und Kalzium angereichert infolge einer bevorzugten früheren Bildung von Eisenmagnesiummineralien. Die randlichen Gesteine bestehen aus glomeroporphyritischen und nicht-porphyritischen Bronziten, Olivinbronziten und Olivin-Bronzit-Quarz-Gabbros. Die Bronzite haben Auflösungsstrukturen, die eine Umwandlung von Magnesium-Pigeoniten widerspiegeln: Die Gesteine gegen das Zentrum des Dykes haben zunehmend einen stÄrkeren Ferro-Charakter, Augit-Pigeonit-Gabbros nehmen den Platz von Bronzitgabbros ein (die Ferro-Pigeonite sind davon unberührt).Es gibt kleinere intermediÄre und saure Intrusionen entlang dem Dyke: Sie nehmen die Form von unregelmÄ\igen Grano-Gabbro-Flecken ein, in denen sich besonders rote Residualgesteine entwickelt haben und die einem granophyrischen und devitrifizierten sauren Glas entsprechen. Sie können auch die Form pegmatoider Aggregate haben, die mit viel Epidot, Amphibol, Chlorit, Sphen und Prehnit verbunden sind.Der Gro\teil des intermediÄren und sauren Materials ist dagegen in Form von scharf begrenzten Dykes und Adern innerhalb der Gabbros zu finden, wobei diese Körper gegen den Gabbro hin gefrittet sind, allerdings nie über die gefritteten RÄnder des Hauptdykes in die Nachbargesteine eindringen. Sie scheinen eine spÄt magmatische Einfüllung von Schrumpfungsrissen im Gabbro darzustellen.Eine andere Vergesellschaftung von Dykes und Adern haben eine basaltische Zusammensetzung. Es sind dabei basaltische Dolerite mit vulkanitischer Struktur vertreten, gekennzeichnet durch idiomorphe Olivineinschlüsse, trachytische Textur, Quarzpalimpseste von chalzedongefüllten Poren und devitrifiziertem Tachylitglas.Der Dyke hat hÄufig eine magmatische Zonierung nahe den RÄndern, d. h. in einer Zone, die sich ca. hundert Meter von den RÄndern aus erstreckt. GebÄndertes Material wechselt mit massiven Gabbrolagen in einer Weise, die an Skaergaard (Grönland) erinnert. Diese magmatische Schichtung zeigt nur wenige Abweichungen von einer bestÄndigen vertikalen Anordnung, die die Richtung des Hauptdykes widerspiegelt. Darin sind viele rhythmische und cryptische Lagerungen mit eingeschlossen. Die rhythmische Lagerung zeigt gewöhnlich eine Art von graded bedding und von Kreuzschichtung. Die Gradierung in den rhythmisch zonierten Einheiten — Plagioklase angereichert gegen den Kontakt des Dykes — ist vorwiegend in der Binneringie Homestead-Gegend zu finden, aber auch in anderen Teilen des Dykes lÄ\t sich diese Gradierung beobachten. Es sind keine Spuren für die Bildung von Mineralaggregaten zu finden, und der zonierte und poikilitische Charakter der Bronzite sowie die vorwiegende Zonierung der Kalziumplagioklase lÄ\t die Vermutung zu, da\ Aggregatbildungen von früh ausgeschiedenen Mineralphasen nirgends erhalten sind, da Konvektionsströmungen in der gro\en Magmakammer dies verhindert haben.Im Teil II werden ungewöhnliche Lagerungsstrukturen am Sunday Soak, saure magmatische Brekzien am Cowan Hill und gro\e granophyrische und felsitische Intrusionskörper südlich von Salt Well beschrieben. Au\erdem wird die Art des Eindringens des Dykes diskutiert und eine petrogenetische Deutung dieses komplexen Dykes gegeben. Die Ergebnisse von 30 Vollanalysen liegen vor sowie eine Diskussion über die Differentiationsprozesse. Die gro\e Verschiedenheit der Gesteine soll eine fraktionierte Differentiation widerspiegeln, und es ist unwahrscheinlich, da\ irgendwelche Durchmischungen stattgefunden haben. Die vertikale Zonierung dieser einmaligen Intrusion wird mit den Randzonen der Skaergaard-Intrusion in Grönland verglichen und lÄ\t uns das PhÄnomen der congelation cumulates besser verstehen, ein PhÄnomen, das wesentlich wichtiger für die Natur zonierter Intrusionen ist, als man bisher annahm. Die randliche Magnesium- und Kalziumanreicherung wird auf Diffusionsprozesse zurückgeführt.

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Résumé Le dyke de Binneringie, un des plus grands du monde, possède une longueur de 320 km et une largeur de 3.2 km (maximum). Ce compte-rendu est divisé en deux parties. La première partie embrasse l'introduction générale, et la pétrographie des roches dans une localité typique proche de Binneringie Station. Les marges du dyke sont vitrifiées et enrichies de magnésium et de calcium, parce que les minéraux ferromagnésiens se sont précipités en excés. Le processus d'enrichissement est décrit dans la deuxième partie de ce compte-rendu. Des gabbros à norite sont exposés aux marges, gloméroporphyritiques ou non-porphyritiques, mais les roches intérieures sont des gabbros à augite-pigeonite, non-porphyritiques. Les marginaux gabbros à norite montrent des complexités d'exsolution dans les cristaux pyroxéniques: le minéral pigeonite, de composition magnésienne, est inverse à la bronzite: mais les pigeonites ferreuses de l'intérieur ne sont pas inversées.Les grand et les petits massifs de roches intermédiaires et acides, exposés partout le long du dyke, faisant de petits dykes intérieurs ou des massifs irréguliers, sont du type « grano-gabbro », granophyre ou felsite. Plusieurs montrent un mésostasis vitreux acide qu'on appelle « Red Rock ». Plusieurs sont pegmatitiques. On trouve aussi de petits dykes intérieurs de basalte à olivine, en partie vitreux et vésiculaire, comme les basaltes volcaniques. Les petits dykes intérieurs sont entièrement dans le grand dyke de Binneringie, et n'ont pas d'extension au dehors du grand dyke. Le grand dyke montre un stratification rhythmique, ainsi qu'une structure comme « graded bedding» et une autre comme « crossbedding». Toutes ces structures sont au plan vertical du dyke, et non proches de l'horizontale comme la stratification dans les intrusions stratiformes bien connues. Le dyke ne montre pas la texture « cumul ».La deuxième partie du compte-rendu du «Binneringie Dyke» embrasse d'autres localités d'intérÊt sur sa grande longueur. La stratification à Sunday Soak, les roches acides brèchiques à Cowan Hill, et les grands massifs intérieurs de felsite et granophyre au sud du Salt Well sont décrits en détail. Le reste de cette deuxième partie embrasse le mode d'intrusion et la pétrologie de ce grand dyke complexe. Trentes analyses illustrent le mode de différentiation. La diversité de roches est attribuée au fractionnement, et non à la contamination. La stratification verticale de cette intrusion unique est comparée avec le « Marginal Layered Zone» de l'intrusion de Skaergaard, au Groenland, et démontre le phénomène des congélations cumulées, décrites à Skaergaard. Ces congélations cumulées ont, peut Être, plus d'importance qu'on suppose. L'addition de magnésium et calcium marginal dans le dyke est attribuée à la diffusion, un processus comme « l'adcumulus cristallisation ».

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Binneringie . 300 , 3,2 . . - , — . . , , . . , 100 , . , Skaergaard, . . . . , . , , . , , , . . , . .

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Formerly Reader in Geology University of Western Australia

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Formerly of the University of Western Australia     

Askja 1875, Skye 56 Ma: Basalt-triggered,Plinian, mixed-magma eruptions during the emplacement of the Western Redhills granites,Isle-of-Skye,Scotland

Recently published accounts of the chronology of various Plinian explosive eruptions, notably that of Askja, Iceland, in 1875, have stressed the role of basic magma injected into the lower parts of stagnant semi-crystalline magma reservoirs as triggers for the violent surface activity and caldera formation. The evidence for mixing of acid and intermediate magmas at two stages during the emplacement of the Eocene granite sequence of the Western Redhills, Skye, Scotland, is interpreted in a similar manner. Within the British Tertiary Igneous Province as a whole, there is evidence for repeated refusion and partial hybridisation during the evolution and upward penetration of the acid magmas to the crustal levels where they now form plutons. The repetitive operation of such processes may explain why geochemical studies of these granites, seeking to discover their origins in terms of simple one-stage processes (such as partial fusion of sialic crust or fractional crystallisation of basic magma), give conflicting results.

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Zusammenfassung Einige explosive plinische Eruptionen (z. B. Askja, Island. 1875) sind in neuerer Literatur beschrieben worden. Explosive Tätigkeit an der Erdoberfläche sowie die Entstehung einer Caldera sind als eine Folge der Injizierung basischer Magmen in die unteren Teile von semi-schmelzflüssigen Magmakammern anzusehen. Die Eocänen Granite von Western Redhills, Skye, Schottland, weisen auf eine zweimalige Mischung von sauren und intermediären Magmen während der Intrusion hin. In der gesamten britischen Magmenprovinz des Tertiärs gibt es Nachweis für mehrmalige Wiederaufschmelzung und Teilhybridisierung während des Aufstiegs von saurem Magma zum Niveau der heutigen Plutone. Geochemische Studien an solchen Graniten, die zunächst eine einfacherere Entstehungsweise vermuten lassen (z. B. Partialschmelzen von der sialischen Erdkruste oder fraktionierte Kristallisation), führen oft zu widersprechenden Ergebnissen. Eine Erklärung dafür liegt mit der wahrscheinlich mehrmals wiederholten Magmenhybridiesierung.

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Résumé Des comptes-rendus récemment publiés concernant la chronologie de différentes éruptions explosives de type plinien, notamment celle d'Askja, Islande, en 1875, ont souligné le rôle du magma basique qui injecté dans les parties inférieures de réservoirs où stagne du magma semi-cristallin, serait la cause d'une violente activité en surface et de la formation de calderas. On interprête de semblable manière la mélange de magmas acide et intermédiaire en deux stades pendant la mise en place de la série granitiques éocène des Redhills occidentales, Skye, Ecosse. Dans la Province ignée tertiäre de Grande Bretagne, vue dans son ensemble, il y a des preuves d'une refusion répétée et d'une hybridisation partielle durant l'évolution et la pénétration vers le haut des magmas acides vers les niveaux crustaux où ils forment maintenant des plutons. L'opération répétée de tels processus peut expliquer pourquoi des études géochimiques de ces granités cherchant à découvrir leur origine en termes de processus simples à un stade (tels que fusion partielle d'une croûte sialique ou par cristallisation fractionnée d'un magma basique) conduisent à des résultats contradictoires.

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«» (.: Askja, ). , , , . : Redhills, Skye, , , ; . , . , — .: , , . .

     

Die Standortwahl für Kernkraftwerke aus der Sicht der Geologie,der Hydrologie und des Objektschutzes

Zusammenfassung Die wesentlichen Faktoren für die Standortwahl von Kernkraftwerken werden aus der Sicht der Geologie und Hydrologie dargestellt.Die zunehmende Beschränkung bei der Standortwahl infolge des Kühlwasserproblems wird erläutert. Dabei wird die Entwicklungsreihe Durchlaufkühlung — Naßkühlung — Trockenkühlung und die daraus sich ergebende Problematik dargestellt.Die Möglichkeiten einer weitgehenden Trennung der sekundärseitigen Kühlkette der Kernkraftwerke vom übrigen Gewässersystem werden als Alternativlösung diskutiert.Die Überlegungen werden erweitert im Hinblick auf die unterirdische Anordnung von Kernkraftwerken und dadurch erreichbare Verbesserungen zum Schutz gegen äußere Einwirkungen.

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Summary The essential factors of site selection for nuclear power plants will be presented from the point of vue of geology and hydrology.The qestion of the increasing restrictions involved in the selection of sites as a result of thecoolingwater problem will be discussed along with all problems generally linked to cooling technology.Evolution once trough — wet — dry cooling.The possibility of isolating the secondary cooling circuit of the nuclear power plants from the remaining water system is discussed as an alternative solution.The discussion will include underground installation of nuclear power plants and the higher safety and security standards which could be thus reached in view of external impacts.

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Résumé Les critères déterminants pour la sélection des sites des centrales nucléaires seront présentés du point de vue de la géologie et de l'hydrologie.La limitation croissante dans le choix des sites, résultant des problèmes posés par l'eau de refroidissement, sera traitée en rappelant l'évolution des systèmes de refroidissement:à passage unique — par vapeur humide — à sec, et l'ensemble des problèmes qui en découlent.On discutera également, en tant que solution alternative, des possibilités d'isoler au maximum la circulation de refroidissement secondaire des centrales nucléaires du régime des eaux en général.Le débat sera élargi aux possibilités d'aménagement de centrales nucléaires souterraines et par la à l'amélioration de la protection contre les actions extérieures.

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

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

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

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

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

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

Active wrench faults of Iran,Afghanistan and Pakistan

The fault pattern of Iran, Afghanistan, and Pakistan has been mapped from air-photo-mosaics. The Herat, Chaman, Shahrud, Doruneh, and Zagros are the five major active faults and are wrench in character. With the exception of the Chaman fault, which lies to the east, the faults or their extensions spiral out from a centre in the Dasht Lut Depression of eastern Iran, the dextral faults spiralling out clockwise and the sinistral faults anticlockwise. The spiral fault pattern is consistent with that expected from a central force, and from the relation between the sense of horizontal displacement and the direction of outspiralling it is inferred that the crustal blocks west of the Chaman fault are moving in towards the Lut Centre. Similar spiral fault patterns can be recognized at many places in the world, and their centres are probably critical for explaining present day tectonics.-- , , , . — , , , — . , , , .

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Zusammenfassung Auf einer beigegebenen Karte wird der Verlauf von aktiven und von vermutlichen Hauptverwerfungen in Afghanistan, Pakistan und im Iran gezeigt, wie er anhand von Luftbild-Mosaikkarten und Luftaufnahmen bestimmt wurde. Die fünf wichtigsten aktiven Dislokationen sind die Herat-, Chaman-, Sharud-, Doruneh- und die Zagros-Verwerfung.Die deutlich sichtbare Herat-Verwerfung erstreckt sich in ENE-Richtung über 800 km durch den Nordteil Afghanistans zur chinesischen Grenze. Ihre Verschiebung erfolgte rechtsläufig, so daß die nördliche Scholle relativ zur südlichen nach E versetzt wurde.Die etwa 700 km lange nach SSW weisende Chaman-Verwerfung zieht sich in zwei schwach gegensinnig geschwungenen Bögen von der Herat-Verwerfung wenig N Kabul die afghanisch-pakistanische Grenze entlang, um in zahlreiche Zweigverwerfungen aufzuspalten, die in Westpakistan nach W umbiegen. Die Verschiebung erfolgte linksläufig und ist gut sichtbar.Die Sharud-Verwerfung im Iran erstreckt sich nach ENE durch die Achse des Elburs-Gebirges und biegt dann nach SE parallel zur russischen Grenze ab. Die Verwerfung ändert häufig ihre Richtung und ist nur schwer zu verfolgen. Sie hat eine sichere Länge von 800 km und ist linksläufig.Die gut sichtbare Doruneh-Verwerfung verläuft in Kurven 250 km südlich der Sharud-Verwerfung derselben parallel. Nach E spaltet sie sich auf, nach W vereinigt sie sich vermutlich mit der Sharud-Verwerfung. Sie ist 600 km lang und linksläufig.Die Zagros-Verwerfung tritt auf Luftaufnahmen am wenigsten hervor, auf geologischen Karten ist sie jedoch eine Hauptverwerfung. Sie erstreckt sich vom Schnittpunkt der drei Grenzen des Iran, Irak und der Türkei 950 km nach SE bis fast zur pakistanischen Grenze, wo sie wahrscheinlich anfangs nach NW, später nach N umbiegt. Die Verwerfung ist wahrscheinlich rechtsläufig.Die fünf Hauptverwerfungen, zusammen mit vier kleineren Verwerfungen, deren horizontaler Verschiebungssinn bekannt ist, bilden ein relativ einfaches Strukturmuster.Mit Ausnahme der Chaman-Verwerfung, die im E liegt, verlaufen die Verwerfungen oder ihre Ausläufer ausgehend von einem in der Dasht Lut-Senke gelegenen Zentrum in Gestalt einzelner Spiralen sternförmig nach allen Seiten; die in ihrem Verschiebungssinn rechtsläufigen im Uhrzeigersinn gebogen, die linksläufigen in Gegenrichtung gekrümmt. Die übrigen geologischen und morphologischen Hauptlinien zeigen ebenfalls eine derartige Anordnung mit demselbenZentrum. Das damit gegebene Strukturmuster läßt die Einwirkung einer zentralen Kraft vermuten. Aus dem Zusammenhang zwischen horizontalem Verschiebungssinn und der Richtung der einzelnen Spiralen ist zu schließen, daß sich die westlich der Chaman-Verwerfung liegenden Krustenblöcke in Richtung auf das Lut-Zentrum bewegten.Derartige Verwerfungssysteme sternförmig-spiraler Anordnung scheinen kritische Punkte im heutigen tektonischen Bild der Erde zu sein, wobei das Westende der Poebene und die Banda-See zwei der auffallendsten Zentren sind. Ebenso verlaufen die pazifischen Inselbögen in Spiralen, die sich gleichfalls in solchen Zentren treffen könnten.

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Résumé Une carte des failles actives de la Perse, de l'Afghanistan, et de la Pakistan a été dressée d'après des photos-aériennes et des photos-mosaïques. Les ruptures des filets et des rivières montrent que le rejet net est presque horizontal. Cinq failles sont dextrales, et quatre sont sinistrales. Des lignes qui montrent la direction de la maximum contraction horizontale, déterminée par les failles, encerclent la Dasht Lut dépression dans la Perse orientale.

     

Isotopic composition of oxygen and hydrogen in mud-volcanic waters from Taman (Russia) and Kakhetia (Eastern Georgia)

The ¹⁸O and D values in mud-volcanic waters of the Taman Peninsula and Kakhetia vary from +0.7 to +10.0 and from –37 to –13 , respectively. These values increase as the Greater Caucasus is approached. The increase in 18O and D also positively correlates with fluid generation temperatures based on hydrochemical geothermometers. This is accompanied by changes in the chemical composition of waters, in which contents of alkali metals, HCO^– ₃ ion, and boron increase, while the content of halogen ions (Cl, Br, J) decreases. Changes in the isotopic composition of water are also accompanied by the increase of ¹³ in methane and decrease of ¹¹ B in clays. Analysis of formal models of the evolution of isotopic composition of mud-volcanic waters showed that mud volcanoes are recharged by freshened water from the Maikop paleobasin with an inferred isotopic composition of D –40 and ¹⁸ O –6. Based on this assumption, the ¹⁸O and D values observed in mud-volcanic waters can be explained not only by processes of distillation and condensation in a closed system, but also by combined processes of isotopic reequilibration in the water-illite-methane system.Translated from Litologiya i Poleznye Iskopaemye, No. 2, 2005, pp. 143–158.Original Russian Text Copyright © 2005 by Lavrushin, Dubinina, Avdeenko.     

Growth of cordierite in the Archean metasediments near Yellowknife,district of Mackenzie,Canada

The widespread occurrence of cordierite in the Archean metasediments near Yellowknife was attributed by earlier workers to the contact metamorphism associated with the granite. However, detailed field and textural studies on the cordierite-bearing rocks near Sparrow Lake indicate that the growth of cordierite is not restricted to the aureole around the Sparrow Lake granite. Fabric relations demonstrate that cordierite grew under regional metamorphic conditions existing before and after the intrusion of the granite. Emplacement of the Sparrow Lake pluton is considered to represent the culmination stage of regional tectonism that manifested itself as deformation, metamorphism and granite intrusion in the Sparrow Lake area.

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Zusammenfassung Die Verbreitung von Cordierit in den archaischen Metasedimenten bei Yellowknife führten frühere Autoren auf die mit dem Granit verbundene Kontaktmetamorphose zurück. Genaue Gelände- und Strukturuntersuchungen an den cordieritführenden Gesteinen aus dem Gebiet von Sparrow Lake zeigen jedoch, daß das Wachsen von Cordierit nicht auf die Aureole um den Sparrow Lake-Granit beschränkt ist. Gefüge-Beziehungen beweisen, daß Cordierit unter regionalen metamorphen Bedingungen gebildet wurde, die vor und nach der Intrusion des Granits herrschten. Die Bildung des Sparrow Lake-Plutons wird als Höhepunkt regionaler tektonischer Vorgänge angesehen, die im Sparrow Lake-Gebiet als Deformation, Metamorphose und Granitintrusion in Erscheinung traten.

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Résumé L'extension de la cordiérite dans les métasédiments archéens de la région de Yellowknife fut longtemps attribuée au métamorphisme de contact associé au granite. Cependant des études précises sur le terrain et l'examen de la texture des roches à cordiérite indiquent que la croissance de la cordiérite n'est pas restreinte à l'auréole du granite du lac Sparrow. Les relations vectorielles démontrent que la croissance de la cordiérite s'est effectuée dans des conditions métamorphiques régionales existant avant et après l'intrusion du granite. La mise en place du pluton du lac Sparrow réprésenterait donc l'étape culminante de la tectonique régionale qui dans la région du lac Sparrow s'est manifestée par la déformation, le métamorphisme et l'intrusion granitique.

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, . Yellowknife , Sparrow-Lake. , , . Sparrow-Lake , , , .

     

Zur Ausbildung und Paläogeographie des Mesozoikums in Sizilien

Zusammenfassung Basierend auf einer neuen eigenen Veröffentlichung wird eine kurze paläogeographische Übersicht über die mesozoischen Schichten Siziliens gegeben.

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Based on recent publications of the author, a short paleogeographic survey of Sicilian Mesozoic formations is given.

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Résumé A la base d'une publication récente l'auteur tente de tracer une esquisse paléogéographique du Mésozoique de la Sicile.

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Riassunto Sulla base di una mia recente pubblicazione viene accennato un quadro d'insieme paleogeografico degli strati del Mesozoico Siciliano.

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

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

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

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

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Le Batholite de San Ramon,Cordillère Orientale du Pérou Central

Résumè Le batholite de San Ramon est constitue par un granite à gros grains ou porphyroïde, à biotite et parfois hornblende, de teinte rouge à grise. Il s'étend sur 90 km du Nord au Sud à la bordure est de la Cordillère Orientale du Pérou Central. Il recoupe des terrains carbonifères et on le retrouve en galets dans des conglomérats rouges sous-jacents aux calcaires triasico-liasiques. Son âge est précisé par une isochrone Rb/Sr en roches totales qui le fixe à 238±10 MA. Il s'agit donc d'un granite d'âge permien supérieur à trias inférieur en partie contemporain du volcanisme rhyolitique à andésitique qui accompagne le dépôt des molasses rouges Mitu post-léonardiennes et pré-ladiniennes. Avec d'autre granitoïdes tardi-hercyniens de la Cordillère Orientale, il témoigne de l'importance insuffisamment reconnue jusqu'alors du plutonisme associé à ce volcanisme »permo-triasique«.

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The batholith of San Ramon is made of a coarse-grained to porphyritic granite that bears biotite and also hornblende at some places. It extends over 90 km from north to south along the eastern boundary of the Eastern Cordillera of Central Peru. It intrudes Carboniferous and Lower Permian strata and is included as cobbles into the red conglomerates that underlie Triassic to Liassic carbonates. A Rb/Sr whole-rock isochron gives a Late Permian to Early Triassic age of 238±10 m. y. Thus the San Ramon granite appears to be in part coeval with the andesite to rhyolitic volcanism associated to the red Mitu molasses, that as a whole were deposited after the Late Leonardian and before the Lower Ladinian. Some other radiometric ages from the Eastern Cordillera granitoïds stress the extension of this Late Variscan plutonism.

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Zusammenfassung Der Batholit von San Ramon besteht aus einem grobkörnigen bis porphyrartigen Granit mit Biotiten und bisweilen Hornblenden von rötlicher bis grauer Farbe. Er erstreckt sich über 90 km in N—S-Richtung längs dem Ostrand der östlichen Cordillere von Zentralperu. Er durchschneidet Karbon- und Permablagerungen und findet sich in Gerollen des triadisch-liassische Kalke unterlagernden Konglomerats. Aus der Rb/Sr-Gesamtisochrone ergibt sich ein Alter von 238±10 M. J. Es handelt sich also um einen Granit aus dem Grenzbereich Perm—Trias, der zum Teil gleichaltrig mit dem rhyolitischen bis andesitischen Vulkanismus ist, der die Ablagerung der postleonardischen und praeladinischen roten Molasse Mitubegleitet. Im Verein mit anderen spätvariszischen Granitoïden weist er auf die bisher ungenügend erkannte Bedeutung des diesen permo-triadischen Vulkanismus begleitenden Plutonismus hin.

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Resumen El batolito de San Ramón esta localizado a lo largo del limite este de la Cordillera Oriental en el Perú Central. Esta compuesto por un granito de grano grueso que puede tambien ser porfiroide, contiene biotita y tambien hornablenda y su color varia de rojo a gris. Dicho granito intruye terrenos carboniferos y eo-pérmicos y se le encuentra formando parte de los cantos en los conglomerados rojos infrayacentes a la serie carbonatada triásico-liásica. Una isocrona Rb/Sr en rocas totales le da una edad de 238±10 m. y. es decir del Permico terminal o de la base del Triásico. Por lo tanto, el granito de San Ramón es contemporáneo con parte del volcanismo riolitico a andesítico asociado a la sedimentacion de las molasas rojas del grupo Mitu, la cual ocure entre el Leonardiano superior y el Ladiniano inferior. Junto con otros granitoïdes de la Cordillera oriental, el batolito de San Ramón demuestra la importancia del plutonismo asociado a este volcanismo »permo-triásico«.

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Paläotemperaturen und Paläoklima in Obertrias und Lias der Alpen

Zusammenfassung Für 172 karbonatische Proben aus Nor bis Mittellias der Alpen wurden Paläotemperaturen nach dem¹⁸O/¹⁶O-Mischungsverhältnis bestimmt. Untersucht wurden vor allem Fossilien, und zwar bevorzugt solche, die primär vorwiegend oder gänzlich aus Calcit bestanden haben; daneben auch Ooide und Gesteine. Um diagenetischen Verschiebungen des¹⁸O/¹⁶O-Verhältnisses aus dem Wege zu gehen, wurde der Diagenese-Grad jeweils optisch und mit der röntgenographischen Phasen-Analyse geprüft; sichtbar rekristallisiertes Material wurde nicht verwertet.Die ermittelten Paläotemperaturen zeigen — nach Alter und Fazies-Gruppen getrennt dargestellt (Abb. 2) — meist deutliche Häufungen, die angesichts der relativ großen Probenzahlen und der unterschiedlichen diagenetischen Bedingungen für die einzelnen Proben den ursprünglichen Wasser-Temperaturen annähernd entsprechen dürften; diese Annahme wird durch Paläotemperaturen aus aragonitischem Material für das Rät bestätigt. Bei der Interpretation der Paläotemperaturen wurden paläogeographische Faktoren (Bathymetrie, Salzgehalt u. a.), soweit bekannt, berücksichtigt. Für die norischen Flachmeer-Proben ergeben sich Temperaturen um 25°C, für die rätischen etwas niedrigere Werte. Einem Temperatur-Minimum im Unterlias folgte im Mittellias eine Erwärmung um mehrere Grade. Demnach dürften die obertriassischen Korallen-Riffe in den Nördlichen Kalkalpen während während des Unterlias aus klimatischen Gründen abgestorben sein.

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172 carbonate samples from the Alps (mainly the Northern Calcareous Alps) ranging from Norian to Middle Liassic age, have been investigated for their¹⁸O/¹⁶O-content. Paleotemperatures have been determined. The analysed samples — fossils, mainly with primary calcitic shells, ooids and carbonatic sediments —were carefully selected by optical and x-ray methods.The results are given in fig. 2. Paleotemperatures are plotted in groups of the same age and equal or similar facies. The maximum of each group is assumed to represent the average water-temperature of that time. The interpretation of the paleotemperatures refers also to paleogeographic factors, e. g. bathymetry and salinity.The Noric shelf-sea paleotemperatures are in the range of about 25° C and show a systematic decrease to the Upper Rhaetian; a minimum temperature during the Lower Liassic (18° C) was followed by a warmer climatic period in the Middle Liassic. It is assumed that the Upper Triassic coral-reefs of the Northern Calcareous Alps died out because of the low temperature.

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Résumé Pour 172 échantillons carbonates allant du Norien jusqu'au Lias moyen des Alpes on a déterminé les paleotemperatures d'après le rapport¹⁸O/¹⁶O. Étudiant surtout des fossiles, nous avons préféré ceux qui, dès l'origine, consistaient en grande partie ou totalement en calcite; en outre nous avons utilisé des ooides et des roches. Pour éviter l'altération diagénétique du rapport¹⁸O/¹⁶O, on a examiné le degré de la diagnèse sous le microscope et à l'aide des rayons X; le matériel visiblement récristallisé a été exclu de l'étude.Les températures déterminées — groupées selon l'âge et le faciès (fig. 2) —s'accumulent pour la plupart clairement autour de valeurs qui, vraisemblablement, représentent les températures originales de l'eau de mer — vu le nombre élevé des échantillons et les conditions variées de diagenèse qu'ils ont subi. Cette supposition a été vérifiée par des températures determinées sur de l'aragonite pour le Rhétien (Kaltenegger 1967). En interprétant les paléotempératures on a tenu compte des facteurs de paléogéographie (bathymétrie, salinité etc.).Les échantillons noriens provenant d'une mer peu profonde ont donné des températures d'environ 25° C, les échantillons rhétiens des valeurs un peu plus basses. Un minimum pendant le Lias inférieur a été suivi, pendant le Lias moyen, par un réchauffement de plusieurs degrés. On peut donc penser que les récifs coralliens du Trias supérieur dans les Alpes calcaires septentrionales se sont retirés pour des raisons climatiques au cours du Lias inférieur.

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Zur Stratigraphie,Petrologie und Genese einer Bentonit-Lage aus dem oberen Mittel-Turon (Oberkreide) des südöstlichen Münsterlandes

Zusammenfassung Die Bentonit-Lage kann möglicherweise mit der Lage M₆₈ aus dem Turon von Lüneburg (Norddeutschland) korreliert werden. Identifiziert wurden vulkanische Glasfragmente, Quarz, Na-, K-Feldspat, Oligoklas, Biotit, Muskovit, Calcit, Schwerminerale (u. a. Olivin, Hornblende) und Tonminerale (Kaolinit, Illit, mixed-layer Illit/Smektit, FeBeidellit - z. T. in großen Aggregaten). Die vulkanoklastischen Gläser zeigen alle Übergänge von intakt zu völlig devitriert. Mit Hilfe der Elektronenstrahl-Mikrosonde konnten, bei Berücksichtigung der Kathoden-Lumineszenz, die Feldspäte chemisch analysiert und genetisch in solche mit niedrigerer und solche mit höherer (vulkanoklastisch) Bildungstemperatur gegliedert werden. Von den Schwermineralen dürften vor allem Olivin und Hornblende vulkanogener Herkunft sein. Untersuchungen der durch Umwandlung vulkanischen Materials entstandenen kompakten Smektit-Aggregate mittels Mikrosonde, Röntgendiffraktometrie und Mössbauer-Spektroskopie zeigten, daß es sich hier um ein AI-reiches Glied der Mischungsreihe Nontronit-Beidellit (Fe-reicher Beidellit) handelt. Differentialthermoanalytische Untersuchungen ergaben für Fe-reiche, dioktaedrische, smektitische Tonminerale typische Kurven. Das Ausgangsmaterial des Bentonits war intermediär bis basisch. Äolischer oder kombiniert äolischer und mariner Transport von Exhalationspunkten im mitteleuropäischen Raum werden diskutiert.

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The bentonite can probably be correlated with horizon M₆₈ in the Turonian of Lüneburg in northern Germany. Volcanic glass fragments, quartz, Na and K feldspars, oligoclase, biotite, muscovite, calcite, heavy minerals (i. a. olivine, hornblende) and clay minerals (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite and Fe-beidellite) were identified. The glass shows a spectrum of all states from unaltered to completely devitrified. Analysis of feldspars by means of electron microprobe and cathodo-luminescence has allowed to divide them into genetically high (pyroclastic) and low temperature forms. Of the heavy minerals, olivine and hornblende most clearly are of volcanic origin. Examinations of smectite aggregates (alteration products of volcanic material) by electron microprobe, x-ray diffractometry, and Mössbauer spectroscopy demonstrated the presence of a member of the continuous series nontronite-beidellite (Fe-rich beidellite). Differential thermal analysis gave typical curves for dioctahedral Fe-rich smectites. The chemical composition of the original material of the bentonite was intermediate to basic. Eolian or eolian and marine current transport from sources in central Europe are considered.

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Résumé La couche de bentonite peut probablement être corrélée avec la couche M₆₈ du Turonien de Lunebourg (au nord de l'Allemagne). Des fragments de verre volcanique, du quartz, du feldspath sodique, du feldspath potassique, de l'oligoclase de la biotite, de la muscovite, de la calcite, des minéraux lourds (p. ex. olivine, hornblende) et des minéraux argileux (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite, beidellite ferreux — en partie en grands agrégates) ont été identifiés. Les verres pyroclastiques montrent tous les passages du verre intact jusqu'au verre entièrement dévitrifié. A l'aide de la microsonde électronique et en prenant en considération la cathodoluminescence, les feldspaths pouvaient être analysés chimiquement et ordonnés génétiquement selon leur température de formation. Ceux à haute temperature de formation sont pyroclastiques. Parmi les minéraux lourds pouvaient avant tout être d'origine volcanogène, l'olivine et la hornblende. Les études des agrégats de smectites compacts formés par la transformation de matériaux volcaniques montrent grâce à la microsonde, la diffractométrie X et de la spectrométrie de Mössbauer qu'il s'agit dans ce cas là d'un membre riche en Al de la série des mélanges nontronite-beidellite (beidellite ferreux). Des analyses thermiques différentielles donnèrent des courbes typiques pour les minéraux argileux smectitiques, dioctaédriques et riches en Fe. La matière de base de la bentonite était intermédiaire à basique. Transport éolien ou transport combiné, éolien et marin des points d'exhalation dans l'espace européen central seront dicutés.

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Grundzüge der Geotektonischen Entwicklung Südafrikas

Zusammenfassung Der südafrikanische Subkontinent kann genetisch in drei Einheiten verschiedenen Alters und unterschiedlicher Entwicklung gegliedert werden. Der älteste Teil wurde etwa vor 3000×10⁶ Jahren stabiler Schelf. Die folgende Geosynklinalbildung — nicht so eindeutig umrissen wie die erste — erlebte ihre Hauptdeformation etwa eine Milliarde Jahre später. Der jüngste Deformationsgürtel erstreckt sich parallel zum Atlantischen Ozean und dürfte ans Ende des Präkambriums zu stellen sein.Präkambrische Geosynklinalen scheinen ausgedehnter und langsamer in ihrer Entwicklung gewesen zu sein als jüngere analoge Einheiten. Früharchaische, kaum deformierte und nur schwachmetamorphe Einheiten werden aus dem östlichen Südafrika beschrieben.

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According to the structural evolution of South Africa the subcontinent can be divided into three major units of different age and historical development. The oldest part became a stable shelf about 3000×10⁶ years ago. The following geosyncline, not as well defined as the first unit, was subjected to its major folding about 1000×10⁶ years later. The youngest belt, parallel to the Atlantic Ocean, is of late Pre-Cambrian age.Pre-Cambrian geosynclines apparently have not only been considerably larger, but also required much longer time for the completion of one geotectonic cycle than during younger, post-Cambrian periods of the earth's history. The existence of hardly folded and very slightly metamorphosed early Archean rocks is described of the eastern part of South Africa.

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Résumé Conformément à l'évolution structurale de l'Afrique du Sud, cette partie du continent peut être divisée en trois unités principales d'âges et de développement historique différents. La partie la plus ancienne devint un massif stable il y a quelque 3.000×10⁶ années. Le géosynclinal suivant, qui n'était pas aussi bien défini que le premier, a subi son plissement principal quelque 1000×10⁶ années plus tard. Le segment le plus jeune, parallèle à l'Océan atlantique, est d'âge précambrien récent.Les géosynclinaux précambriens non seulement semblent avoir été considérablement plus vastes, mais ont pris également pour accomplir un cycle géotectonique un temps plus long que lors des périodes plus récentes de l'histoire de la terre, postérieures au Cambrien. L'existence de roches archéennes anciennes à peine plissées et très faiblement métamorphosées est décrite dans la partie orientale de l'Afrique méridionale.

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Ton- und Sulfatgesteine in Wechselwirkung bei Deformation

Zusammenfassung Für die Interpretation von Deformationsstrukturen in Sulfatgesteinen werden die felsmechanischen Resultate von Gips, Anhydrit, Tongestein und Halit aus Laboruntersuchungen miteinander verglichen. Während die Fließfestigkeit der kristallplastisch deformierenden Gesteinsmaterialien Anhydrit, Gips und Halit eine deutliche Abhängigkeit von der Temperatur und der Verformungsrate zeigen, deformiert das Tongestein kataklastisch und ist daher nur beschränkt von Temperatur und Verformungsrate abhängig. Das kataklastische Fließverhalten der Tongesteine wird weitgehend bestimmt durch den Wassergehalt, der seinerseits vom Überlagerungsdruck abhängig ist. Aufgrund dieses Verhaltens konnte für den untersuchten Opalinuston kein Fließgesetz gefunden werden, mit dem analog zu Anhydrit, Gips und Halit Fließfestigkeiten für Verformungsraten, wie sie in tektonischen Prozessen möglich sind, berechnet werden können.Die Gegenüberstellung der Fließfestigkeiten im möglichen Deformationsgeschwindigkeitsbereich der Juragebirgsbildung ist somit qualitativ und ergibt eine relative Abfolge der Ton- und Sulfatgesteine zueinander. Gips und Halit weisen ähnlich geringe Fließfestigkeiten auf, während die Werte für Anhydrit deutlich höher liegen. Im Experiment kann gezeigt werden, daß durch die Gips-Anhydritumwandlung Wasser frei wird. Dieses Wasser wird vom Tongestein aufgenommen, das dann seinerseits eine drastische Festigkeitsreduktion mit plastischer Deformation erfährt. Bei einer Umwandlung von Gips zu Anhydrit steigt die Fließfestigkeit der Sulfate an und das Tongestein könnte fließen.In der Sulfatserie der Mittleren Trias des Bergwerks Felsenau (Kt. Aargau, NE-Schweiz) wurden folgende Beobachtungen gemacht: Im undeformierten Bereich schwimmen zerbrochene Gipslagen im Tongestein, während im deformierten Bereich sowohl duktil deformierter Gips zusammen mit sich spröd verhaltendem Tongestein als auch zerrissene, ausschließlich aus Anhydrit bestehende Schichten beobachtet werden können. Eine solche Kompetenzinversion muß den durch Deformation und Umwandlung ändernden Fließfestigkeiten der beteiligten Gesteinsmaterialien zugeschrieben werden.

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The aim of this study is to investigate the mechanical behaviour of rocks consisting of interbedded shales and sulphates from the Eastern Jura Mountains (Switzerland). The understanding of deformational structures in sulphate rocks is based on the studies of rheological behaviour of gypsum (Baumann 1984), anhydrite (Müller et al. 1981), halite (Heard et al. 1972) and the study of the mechanical behaviour of Opalinuston (Nüesch, 1989). Rock strengths were calculated for Jura mountain building conditions with a maximum simple shear strain of ca. 10^–14s^–1 and an estimated paleo-temperature of not more than 100°C.The mechanical behaviour of Opalinuston was investigated under similar experimental conditions to those for the sulphates. The bulk strength of dry specimens is generally independent of initial fabrics, the temperature (below 200°C) and strain rate in the range 10^–4s^–1 to 10^–7s^–1, but shows a strong confining pressure dependence. In contrast to evaporites cataclastic flow is the main deformation mechanism for dry Opalinuston, and time-dependent flow laws do not apply. A small increase in water content (4%), however, reduces the bulk strenght to 50%. This should also be the case for other shales since variations in the mineral composition from 10% to 90% clay have been observed to have only a small influence on the bulk strength.In order to compare rheological behaviour of shale with that of the evaporite rocks confining pressures and temperatures were calculated on the basis of a geothermal gradient of 30°C/km. The properties of gypsum are closer to those of halite than to those of anhydrite. Under experimental conditions the strength of shale lies between gypsum and anhydrite. With increasing burial depth the differential stress of Opalinuston increases in opposition to rapidly decreasing strength of the sulphates. All the same the shale will eventually be the weakest rock of all, for condition above the gypsum-anhydrite transition. Water produced during gypsum dehydration (27%/g) is absorbed by the adjacent shale reducing its bulk strength drastically.At ductile deformation conditions for gypsum the shale will deform cataclastically with distinct dilatation. The ductile deformation of gypsum ceases as the gypsum-anhydrite transition is reached and the shale starts to deform.We propose that the transition of the mechanical behaviour of sulphates from brittle to ductile concomitant with an inverse transition in the shale is caused by the transfer of water from gypsum to shale. We call this phenomenon deformation interaction. This mechanism can explain the inversion of competence between gypsum and shale observed in natural deformed Middle Triassic rocks of Northern Switzerland.

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Résumé Les rhéologies du gypse, de l'anhydrite, de la halite et des argiles sont comparées dans des conditions expérimentales semblables afin de mieux comprendre les structures de déformation des roches sulfatées. La résistance des roches impliquées lors de la formation du Jura e été calculée à partir de données rhéologiques connues du gypse (Baumann, 1984), de l'anhydrite (Müller et al., 1981) et de la halite (Heard et al., 1972). Le comportement des argiles (Opalinuston) a été étudié à des températures oscillant entre 20° et 200°C. Si la résistance globale des échantillons secs est généralement indépendante de la fabrique initiale, de la température et de la vitesse de déformation, elle montre une forte dépendance de la pression hydrostatique. Cependant, une légère augmentation de la teneur en eau en réduit très sévèrement la résistance globale.Contrairement aux évaporites, le principal mécanisme de déformation des argiles sèches (Opalinuston) est le »cataclastic flow«, processus indépendant du facteur temps.Comme les variations de la composition minéralogique de l'»Opalinuston« n'influencent pas sa résistance globale, nos observations devraient aussi pouvoir s'appliquer à d'autres argiles.Afin de pouvoir comparer le comportement rhéologique des argiles avec celui des évaporites, la pression hydrostatique et la température ont été calculées sur la base d'un gradient géothermique de 30°C par Km. Les propriétés du gypse sont plus proches de celles de la halite que de celles de l'anhydrite.Les conditions expérimentales montrent que la résistance des argiles de situe entre celles du gypse et de l'anhydrite. Puisque la contrainte différentielle de l'Opalinuston augmente continuellement avec la profondeur, les argiles pourraient devenir la roche la plus faible au delà de la transition gypse-anhydrite. L'eau résultant de la déshydratation du gypse est absorbée par les argiles environnantes et réduit leur résistance globale. Parallèlement au gypse qui se déforme de manière ductile, les argiles se déforment cataclastiquement et montrent une dilatation distincte. En s'approchant de la transition gypse-anhydrite la déformation ductile du gypse s'atténue. Au delà de cette transition, les argiles commencent à se déformer ductilement. Nous pensons que ce processus de »déformation interaction« correspond à une transition entre la déformation ductile du gypse et celle des argiles résultant d'un transfert d'eau entre le gypse et les argiles.Nos résultats sont comparés à des structures de déformation naturelle de roches du Triasique moyen du nord de la Suisse.

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Lateritic concentrations of manganese oxyhydroxides and oxides

Latentes result from the weathering of a variety of rocks under humid tropical conditions. When developed at the expenses of Mn²⁺-bearing parent rocks, laterite consists of a thick mantle made up of manganese oxides and hydroxides. Two main examples are described from tropical Africa. The first example displays a lateritic profile on metamorphic rock; the second example deals with lateritic profiles developed on a Precambrian sedimentary rock. From the base to the top of the studied profiles, different Mn hydroxide and oxide sequences have differentiated. Their composition depends on (i) the constitutive parent minerals with vary ing weathering rates, (ii) the intensity of weathering which progresses towards the profile top permitting pseudomorphic replacement of Mn⁴⁺ oxides for early formed Mn³⁺ hydroxides. Most of the manganese ore result from a relative accumulation. However, Mn can also be mobilized in different places of weathering profiles leading to accumulations in other places, mainly at the base of weathering profiles. That absolute accumulation can occur in non-Mn-bearing weathering horizons (kaolinitic horizons) to form Mn nodules in which kaolinite is dissolved. This process provides Al which combines to Mn³⁺ forming Al-Mn hydroxides (lithiophorite).From these petrographical observations, stability field diagrams are proposed to explain the general evolution of Mn components under chemical lateritic conditions. These diagrams illustrate interactions between ions and manganese species.

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Zusammenfassung Latente entstehen durch Verwitterung verschiedener Gesteine in tropisch-feuchten Klimaten. Bildet sich Laterit aus Mn²⁺-führenden Ausgangsgestein, so besteht er aus einer dicken Schicht von Mangan-Oxiden und -Hydroxiden. Hier sollen zwei Beispiele aus tropischen Regionen Afrikas beschrieben werden:Das erste Beispiel ist ein Lateritprofil, daß das Hangende von Metamorphiten bildet; das zweite Laterite, die sich auf einem präkambrischen Sedimentgestein entwickelt haben. Von der Basis bis zu dem Top der jeweiligen Profile haben sich unterschiedliche Mangan-Hydroxid und -Oxid-Sequenzen herausgebildet. Die Zusammensetzung hängt ab von:(i) Den wesentlichen Ausgangsmineralien unter wechselnden Verwitterungspenoden und (ii) der Verwitterungsintensität, die zum Top des Profils zunimmt und damit die pseudomorphe Substitution von Mn³⁺-Hydroxiden zu Mn⁴⁺-Oxiden ermöglicht. Der Hauptanteil der Manganlagerstätte resultiert aus einer relativen Anreicherung. Allerdings kann Mn auch in verschiedenen Teilen des Verwitterungsprofiles mobilisiert werden, was zu einer Anreicherung in anderen Bereichen führt und zwar hauptsächlich an der Basis eines Profiles. Diese absolute Anreicherung kann in Mangan-freien Verwitterungshorizonten (Kaolinithorizonte) zur Bildung von Mangankonkretionen führen, in denen Kaolinit gelöst wird. Bei diesem Vorgang wird Al frei, das sich mit Mn³⁺ verbindet, um Al-Mn-Hydroxide (Lithiophorite) zu bilden.Mit Hilfe dieser petrographischen Beobachtungen werden Stabilitäts-Diagramme erstellt, die die allgemeine Entwicklung der Mn-Komponenten unter lateritischen Bedingungen zu erklären versuchen. Diese Diagramme erleutern die zwischen Ionen und Mangan stattfindenen Reaktionen.

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Résumé Les latérites résultent de l'altération chimique de roches de types variés, sous conditions tropicales humides. Les latérites se développent sur roches-mères à minéraux manganésifères à Mn²⁺ sous forme de cuirasses épaisses constituées d'oxydes et d'hydroxydes de manganèse. Deux exemples d'Afrique tropicale sont étudiés. Le premier exemple montre un profil d'altération latéritique développé sur roche métamorphique; le deuxième exemple traite de profils latéritiques développés sur une roche sédimentaire précambrienne. De la base vers le sommet des profils étudiés, se différencient des séquences d'oxydes et hydroxydes de manganèse. Elles sont fonction (1) des minéraux primaires dont les vitesses d'altération varient d'une phase à une autre, (2) de l'intensité de l'altération qui est d'autant plus forte que l'on monte dans le profil et qui permet le remplacement pseudomorphique d'hydroxydes à Mn³⁺ formés précocement par des oxydes à Mn⁴⁺. La plupart des gisements de manganèse résultent d'une accumulation relative; cependant, Mn peut être mobile à différents niveaux dans les profils d'altération et s'accumuler de manière absolue à d'autres, et en particulier à la base des profils. Cette accumulation absolue peut se produire dans des horizons non manganésifères (horizons kaolinitiques) et former des nodules de manganèse dans lesquels la kaolinite est dissoute libérant de l'aluminium qui se combine avec Mn³⁺ pour former un hydroxyde alumineux et manganésifère: la lithiophorite.A partir de ces observations pétrographiques, et après les avoir comparées avec celles d'autres gisements africains et brésiliens, des diagrammes de champs de stabilité sont proposés pour expliquer l'évolution générale des phases manganésifères sous conditions d'altération latéritique. Ces diagrammes illustrent les interactions entre ions en solution et minéraux manganésifères.

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Trends in the Postsvecokarelian development of the Baltic Shield

The Postsvecokarelian development of the Baltic Shield shows a parallel development with tension and dolerite intrusions in the core zone and granite intrusions, compression and crustal shortening in the south-western margin. A crustforming event with calk-alkalic granitoid intrusions which with time moves westwards is followed by remelting and intrusion of alkali-intermediate granites and metamorphism. The south-western margin of the Shield probably was a stable ocean/continent border zone for a very long time. In spite of several attempts, no conclusive testable model for the development can be put forward today.

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Zusammenfassung Die postsvekokarelische Entwicklung des Baltischen Schildes ist von einer zeitgemäßen Parallelität mit Tension und Diabasintrusionen in der östlichen Kernzone und Granitintrusionen, Kompression und Krustenverkürzung in der südwestlichen Marginalzone gekennzeichnet. Eine Phase mit Krustenbildung, die mit der Zeit nach Westen rückt, und wo kalkalkalische Granitoide als wesentlichstes neugebildetes Gestein auftreten, wird von Metamorphose und erneutem Aufschmelzen und Intrusionen alkaliintermediärer Granite gefolgt. Die südwestliche Marginalzone des Schildes war ein stabiler Ozean/Kontinent-Grenzbereich während einer langen Zeitperiode. Ein testbares endgültiges Modell der Entwicklung kann heute trotz mehrerer Versuche nicht aufgestellt werden.

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Résumé Le développement postsvécokarélien du bouclier baltique est caractérisé par un parallélisme dans le temps entre l'extension et l'intrusion de diabases dans la zone centrale de l'Est et par des intrusions granitiques, une compression et un rétrécissement crustal dans la zone marginale du Sud-ouest. Une phase avec formation d'une croûte, qui se propage vers l'ouest, et au cours de laquelle les nouvelles roches formées sont essentiellement des granitoïdes calco-alcalins, est suivie d'un métamorphisme et d'une palingenèse avec intrusions de granites alcalins intermédiaires. La zone marginale du Sud-ouest du bouclier était un domaine-limite océan-continent »stable«, pendant une longue période de temps. Une modélisation controlable du développement ne peut être avancée aujourd'hui malgré plusieurs tentatives.

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Intrusion of igneous rocks — Physical aspects

Igneous rocks occur in two predominant modes. The plutonic mode is characterized by intrusive emplacement under compressional tectonic stress regimes. The volcanic mode is dominated by the eruption of large volumes of magma through fault controlled dyke structures in extensional tectonic stress regimes.Those typical intrusive phenomena are discussed in the light of the physical parameters like the dynamic-thermal regime of the lithosphere, the nature and source of buoyant forces as well as mechanical aspects of subsolidus flow of rocks.Twodimensional numerical models on the basis of typical parameter specifications and by means of a coupled dynamic-thermal physical approximation are presented. The simulation of buoyantly-driven diapiric intrusions has been adopted to derive parameters which are critically controlling the transport and emplacement of intrusion under surroundings of variable viscosity. Both sill-type and batholith-type structures are presented and discussed with respect to their predominant dependence on mechanical and physical conditions.

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Zusammenfassung Magmatische Gesteine treten in zwei vorherrschenden Erscheinungsformen auf. Die Plutonite sind charakterisiert durch eine intrusive Platznahme unter kompressiven tektonischen Spannungsbedingungen. Die Vulkanite werden beherrscht von gro\en Volumina eruptierten Magmas, das vorzugsweise durch weiträumige Bruchsysteme unter Zugspannungsbedingungen aufsteigt.Derartige magmatische Phänomene werden aus der Sicht physikalischer Parameter wie dynamisch-thermische Bedingungen der Lithosphäre, der Natur und des Ursprungs von Auftriebskräften sowie der Mechanik von Gesteinsformationen diskutiert.Es werden zweidimensionale numerische Modellrechnungen auf der Grundlage typischer Parameterbereiche vorgestellt. Die Rechnungen basieren auf einer dynamisch-thermischen Approximation von Flie\vorgängen. Sie werden eingesetzt zur Untersuchung von diapirartigen Intrusionsvorgängen, die durch Dichteinversionen angetrieben sind. Hierbei sollen die Parameter bestimmt werden, die Aufstieg und Platznahme der Intrusionen bestimmen. Die Umgebung ist charakterisiert durch eine vorgebbare variable Viskosität. Sowohl linsenförmige Sill-Strukturen als auch typische Batholith-Strukturen werden mathematisch simuliert. Ihr Zusammenhang mit den strukturbestimmenden Parametern wird aufgezeigt.

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Résumé Les roches magmatiques se répartissent en deux catégories principales: la catégorie plutonique est caractérisée par une mise en place dans des régimes de contraintes tectoniques compressives; la catégorie volcanique est dominée par l'éruption de volumes importants de magma à travers des systèmes de cassures dans des régimes de contraintes tectoniques d'extension.Ces phénomènes intrusifs sont discutés à la lumière de paramètres physiques tels que: le régime thermique et dynamique de la lithosphère, la nature et l'origine des forces ascensionnelles, ainsi que les aspects mécaniques du fluage sub-solidus des roches.Les auteurs présentent des modèles numériques bidimensionnels basés sur des domaines paramétriques typiques, au moyen d'une approximation dynamo-thermique de phénomène d'écoulement. La simulation d'intrusions diapiriques permet de déduire les paramètres qui déterminent le transport et la mise en place d'une intrusion dans diverses conditions de viscosité de l'encaissant. Les structures de type sill et de type batholite sont discutées en relation avec les conditions mécaniques et physiques dont elles dépendent.

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Simulation of the ice age atmosphere — January and July means

A simulation of the atmospheric state under ice age conditions (18,000 years before present) is presented. The T21 Atmospheric General Circulation Model (AGCM), originally developed at the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, was used for the calculation of six annual cycles. Results of the near-surface climatology (2 m-temperature, 10 m-wind, and precipitation), averaged over the last five model years, are presented. The presentation is restricted to January and July means in order to demonstrate the glacial changes in summer and winter. The model's response to ice age boundary conditions was quite consistent with paleogeological data on land and with AGCM experiments of other studies. Although the differences between the mean climate states of the model atmosphere under glacial and modern boundary conditions were statistically significant, the basic structure of the simulated atmospheric circulation was not altered substantially.

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Zusammenfassung Eine Simulation des Zustands der eiszeitlichen Atmosphäre (18000 Jahre vor heute) wird vorgestellt. Das T21-Modell (allgemeines Zirkulationsmodell der Atmosphäre), entwickelt am Europäischen Zentrum für Mittelfrist-Wettervorhersage, wurde zur Berechnung von sechs Jahresgängen verwendet. Die Ergebnisse der oberflächennahen Klimatologie (2 m-Temperatur, 10 m-Wind und Niederschlag) werden präsentiert als Mittel über die letzten fünf Modelljahre. Die Darstellung ist eingeschränkt auf Januar- und Julimittel, um die eiszeitlichen Änderungen im Sommer und Winter deutlich zu machen. Die Antwort des Modells auf die eiszeitlichen Randbedingungen stimmt recht gut überein mit paläogeologischen Landdaten und mit anderen Simulationsrechnungen. Obgleich die Klimaunterschiede in der eiszeitlichen und der heutigen Modellatmosphäre statistisch signifikant sind, wurde die Grundstruktur der atmosphärischen Zirkulation vom T21-Modell nur wenig verändert.

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Résumé Cette note présente une simulation de l'état de l'atmosphère dans les conditions de l'âge glaciaire, il y a 18.000 ans. Le calcul de 6 cycles annuels a été effectué au moyen du modèle T 21 de la circulation atmosphérique générale développé au Centre Européen de prévision du temps à moyen terme. Les éléments du climat proche de la surface (température à 2 m, vent à 10 m, précipitations) sont présentés en moyenne des cinq dernières années du modèle. Ces éléments sont limités aux moyennes de janvier et de juillet, de manière à mettre en évidence les changements hiver/été. La réponse du modèle aux conditions aux limites de l'âge glaciaire est en bon accord avec les données paléontologiques de terrain ainsi qu'avec d'autres calculs de simulation. Bien qu'il existe d'importantes différences climatiques entre les modèles d'atmosphère de l'âge glaciaire et d'aujourd'hui, la structure de base de la circulation atmosphérique du modèle T 21 est peu modifiée.

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