Zur Geochemie der Schichten der Kreuznacher Gruppe im Saar-Nahegebiet

Zusammenfassung Die Schichten der Kreuznacher Gruppe im Nordosten des Saar-Nahe-Gebietes kann man in 3 Faziesgebiete aufteilen, und zwar 1. in die Kreuznacher-, 2. die Niersteiner- und 3. in die Rötelschiefer-Fazies. Ihre Sedimente zeigen Merkmale einer Ablagerung unter semiariden Bedingungen, die sich ebenfalls in einer Zunahme ihres Dolomit- wie Borgehaltes zum Hangenden widerspiegeln. Dies trifft besonders auf die Rötelschieferfazies zu, wo in der Zone stärksten Anstiegs dieser Komponenten auch eine Anreicherung der wichtigsten Spurenelemente vorhanden ist. Diese Kennzeichen einschließlich der Tatsache, daß in der nahegelegenen Bohrung Wolfskehlen 4 (Rheintalgraben) mariner Zechstein nachgewiesen werden konnte, sprechen für eine Einstufung der Schichten der Kreuznacher Gruppe in den Zechstein.

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The Sediments of the Kreuznacher Gruppe in the northeastern part of the Saar-Nahe-region can be divided in the following facies: 1. The facies of Kreuznach, 2. the facies of Nierstein and 3. the facies of the Rötelschiefer. They all show features of sediments deposited under partly arid conditions, which are also demonstrated in an increase of dolomite- and boron-content of the younger sediments. This trend is quite clear in the facies of the Rötelschiefer, where in the zone of maximal increase in these components an enrichment of the most important trace elements can be observed as well. These characteristics and the fact, that in the cores of the nearby bore Wolfskehlen 4 (Upper Rhinegraben) Zechstein in a marine facies was found, admit the conclusion, that the sediments of the Kreuznacher Gruppe belong to the Zechstein, too.

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Résumé Les couches du Kreuznacher Gruppe dans la partie Nord-Est du bassin de la Sarre/Nahe peut-on subdiviser de la manière suivante: 1. La facies de Kreuznach, 2. la facies de Nierstein et S. la facies des Rötelschiefer. Toutes les trois facies indiquent des documents d'une climat semiaride, lequel se montre aussi en forme d'une augmentation de bore et de dolomie vers la partie supérieure des couches. C'est particulièrement réalisé dans la facies des Rötelschiefer, où on trouve dans la zone d'une montée maximale de bore et de dolomie aussi un enrichissement des oligoéléments les plus importants. Ces indices et le fait, qu'on a constaté du Zechstein marin tout près dans les carottes d'un sondage (Wolfskehlen 4) au graben du Rhin, permettent de conclure, que les couches du Kreuznacher Gruppe appartiennent au Zechstein.

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Deformation fabric and microstructures in ophiolitic chromitites and host ultramafics,Sultanate of Oman

Harzburgite and dunite from the Oman ophiolite display a strong olivine fabric and microstructures typical for high temperature mantle deformation. The syntectonic, magmatically formed, chromitites occurring throughout the mantle sequence vary from almost undeformed (resembling chromitite from stratiform complexes) to highly deformed. Usually the interstitial silicates in the deformed ore possess a fabric similar to those of the host rocks, whereas a weak or poikilitic fabric is observed on relatively undeformed deposits. Chromite grains are elongated and flattened, defining strong foliations and lineations, in disseminated ore, and pull-apart-like structures perpendicular to the lineation form in the coarser massive ore. No preferred crystallographic orientation of chromite has been detected with the X-ray-texture goniometer, and it is proposed that chromite mainly deforms by passive rotation in the weaker silicate matrix, cataclasis and diffusion creep.

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Zusammenfassung Die Dunite und Harzburgite, die im Ophiolit des Oman auftreten, zeigen ein Olivingefüge und Mikrostrukturen, die typisch sind für Manteldeformationen bei hohen Temperaturen. Die syntektonischen, magmatisch gebildeten Chromitite sind über die gesamte Abfolge der Mantelgesteine zu finden. Das Ausmaß der Deformation der Chromitite reicht von gering bis stark. Fast undeformierte Chromitite gleichen denen stratiformer Komplexe. Im deformierten Erz zeigen die in Zwickeln auftretenden Silikatminerale im allgemeinen ein ähnliches Gefüge wie das Wirtsgestein; in relativ undeformierten Vorkommen zeigen sie ein schwaches oder poikilitisches Gefüge. Die Chromitkörner haben einen plattigen Habitus und bilden im Sprenkelerz ein deutliches Flächen- und Lineargefüge. Im grobkörnigen Derberz entstehen hingegen Dehnungsstrukturen (pull-apart textures) senkrecht zur Lineation. Röntgentexturgoniometrische Untersuchungen ergaben keine Regelung des Chromits, und es wird daher angenommen, daß der Chromit aufgrund passiver Rotation in der schwächeren Silikatmatrix deformiert wurde, weiterhin kommen auch Kataklase und Diffusionsmechanismen in Frage.

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Résumé Les dunites et harzburgites du complexe ophiolitique d'Oman présentent une forte fabrique de l'olivine et des microstructures typiques de déformations mantelliques de haute température. Les chromitites, d'origine magmatique syntectomque, qui se trouvent le long de la séquence mantellique varient entre des termes presque non déformés (ressemblant aux chromitites des complexes stratiformes) jusqu'à des termes très déformés. Les silicates interstitiels du minerai déformé présentent fréquemment une fabrique semblable à celle des minéraux de la roche hôte alors que l'on observe une fabrique peu développée ou bien une texture poecilitique dans les minerais des gisements relativement peu déformés. Les cristaux de chromite sont allongés et aplatis, définissant une foliation et une linéation très marquées dans les minerais disséminés; des structures d'étirement (pull-apart) perpendiculaires à la linéation apparaissent dans les minerais plus massifs. Aucune orientation cristallographique préferentielle n'a pu être mise en évidence au goniomètre de texture; on propose donc que la chromite se déforme principalement par rotation passive dans une matrice silicatée plus fragile, par cataclase et par fluage-diffusion.

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Die Rolle der Strukturänderung und Mischkristallentwicklung bei der Deutung der Differentiation und Kristallisation vulkanischer Gesteine

Zusammenfassung Es wird ein Überblick über die Änderung des Gefüges und der Mischkristalle einer Generation vulkanischer Gesteine gegeben. Die Gesteinsproben lassen sich nach ihren Einsprenglingen in eine genetische Reihenfolge der Schmelzentwicklung gliedern und zeigen dabei eine kontinuierliche Veränderung der Mischkristallphasen der Grundmasse. An Meßreihen für Olivin, Plagioklas und Sanidin und an der Verschiebung der Röntgenreflexe ist dieser Phasenwandel nachgewiesen. Zwölf Abbildungen zeigen den Übergang des Mineralbestandes und des Gefüges in der Grundmasse von Probe zu Probe.

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A survey of the changes of the structure and of the mixed crystals in a generation of volcanic rocks is given. According to their accessory minerals (Einsprengunge) the rock samples can be arranged in a genetic sequence of the melting-process; in this they show a continuous change in the phases of mixed crystals of the ground-mass. This change of phase is demonstrated by measuring sequences for Olivine, Plagioclase and Sanidine and by shift of the X-ray reflexes. Twelve figures show the transition of the mineral stock and of the structure in the ground-mass from sample to sample.

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Résumé Une vue d'ensemble sur les changes de structure et des cristaux composés d'une génération de roches volcaniques est présentée. Les spécimens de roches peuvent être organisés — selon leurs phénocrystaux — dans une série génétique du procès de fusion; ils montrent une change continuelle des phases de cristaux composés de la matrice. La change des phases ist prouvée par mesurages en séries et par le déplacement des reflexes radiographiques. Douze figures montrent la transition du dépót de minéraux et de la structure dans la matrice d'un spécimen à l'autre.

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

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

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

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

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Die Geosynklinal-Lagerstättenprovinzen Rumäniens

Zusammenfassung Die neuesten geotektonisch-metallogenetischen Untersuchungen in den rumänischen Karpaten sowie in der Dobrogea haben zu überraschend vielen neuen Beispielen von sehr typischen Geosynklinallagerstätten geführt, welche sich in folgende wichtige Geosynklinal-Lagerstättenprovinzen gliedern:Die assyntisch-kaledonische metamorphosierte (und alpidisch regenerierte) Geosynklinal-Lagerstättenprovinz des altkarpatischen Schiefergebirges, welches wichtige Eisen- (metamorphosierter Lahn-Dill-Typ), Mangan- und Kieslagerstätten mit Cu-Pb-Zn vom Typus Rammeisberg führt. Ähnliche polymetamorphe CuKieslagerstätten (Outokumpu-Typ) und Eisenlagerstätten befinden sich im Dobrogeaer Möesischen Sockel, welcher sich in den baltisch-ukrainisch-möesischen Erzgürtel eingliedert.Die jungkimmerische innerkarpatische Geosynklinal-Lagerstättenprovinz, gebunden an den simatisch-basaltischen Initialvulkanismus des innerkarpatischen Geotumors und der alpidischen Orogenese (Drocea- und Mehedini-Gebirge) welche Fe-Ti-V, Cu-Kieslagerstätten (Typus Ergani-Maden) und exhalative Manganlagerstätten führt. Diese Provinz ist in die ostmittelmeerische, kimmerischalpidische Ophiolitprovinz eingegliedert.Eine besondere bergwirtschaftliche Bedeutung haben die Kies-Cu-Pb-ZnLagerstätten vom Typus Rammeisberg der Ostkarpaten.

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The most recent metallogenetic-geotectonic researches performed in the Rumanian Carpathians and in the Dobrogea, have led to the discovery of a surprising amount of new and typical samples of geosyncline ore deposits (exhalative-sedimentary) which may be grouped in the following provinces of geosyncline ore deposits as:The metamorphous (and alpine regenerate) assyntic-caledonian province of oldcarpathic cristalline, which includes important deposits of iron ore (Lahn-Dill type), manganese and pyrite-Cu-Pb-Zn (Rammelsberg type). Similar polymetamorphic deposits of copper-pyrire (Outokumpu type) and of iron ore may be found in the dobrodjan Moesic socket which is framed in the southern extremity of the precambrian baltic-ucrainean-moesic metalbearing zone.The intracarpathian new-kimmeric province bound to the basaltic-simatic volcanism, initial to the alpine orogenesis. (Drocea and Mehedini Mountains) that is associated to Fe-Ti-V, copper-pyrite. (Ergani-Maden type) and manganese deposits. This province is formed in the greateastern mediterranean kimmericalpine ophiolitic province.The Rammelsberg type, pyrite-Cu-Pb-Zn deposits of the Eastern Carpathians are of particular economic interest.

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Résumé Les plus récentes recherches géotectoniques-métallogénétiques dans les Carpathes Roumaines et dans la Dobrogea ont pour résultat beaucoup de nouveaux exemples de gîtes minéraux très typiques du géosynclinal. Ceux-ci se divisent en:Le gisement assyntique-calédonien et métamorphose (et régénéré au mésozoïque et au tertiaire) de la roche schisteuse du Vieux Carpathique, qui contient d'importants gisements de fer (type Lahn-Dill métamorphosé), de manganèse et de Py-Cu-Pb-Zn du type Rammelsberg. De pareils gisements polymétamorphes de cuivre (type Outokumpu) et des gisements de fer se trouvent dans la substructure Dobrogéenne et Moésique, qui se range dans la zone minérale baltique-ukrainique-moésique.Le gisement nouveau-kimmérique des Carpathes intérieurs, lié au volcanisme initial simatique-basaltique del'orogène des Carpathes intérieurs (Drocea et Mehedinti montagnes) qui contient Fe-Ti-V, des gisements de cuivre (type Ergani-Maden) et des gisements exhalatifs de manganèse. Cette province se rattache à la province ophiolitique est-méditerranéenne kimmérique-alpidique.Les Py-Cu-Pb-Zn gisements du type Rammelsberg des Carpathes de l'est ont une particulière importance économique.

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Die fazielle und paläogeographische Entwicklung der infrakambrischen bis ordovizischen Sedimente im Mittleren Antiatlas um Agdz (S-Marokko)

Zusammenfassung Die Entwicklung des Adoudounien (Infrakambrium) und Géorgien (Unterkambrium) ist im Mittleren Antiatlas durch einen Wechsel von marinen und kontinentalen Sedimenten gekennzeichnet. Wildbachablagerungen an der Basis und an den Beckenrändern werden von marin-marginalen stromatolithischen Karbonaten abgelöst. Ignimbrite belegen wiederholte terrestrische Sedimentation.Mit fluviatilen Sanden und wiederum Stromatolithen und lagunären Karbonaten (mit ersten Trilobiten!) setzt ein zweiter transgressiver Großzyklus ein, der an der Wende Infra-/Unter-Kambrium einen ersten Höhepunkt erreicht. Durch regressive Kleinzyklen charakterisierte Abfolgen leiten zu Sandsteinen über, die als Ablagerungen eines Deltas gedeutet werden.Vom Mittelkambrium bis Ordovizium dominiert marine Schelfsedimentation.

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The formations of Adoudounien (Infra Cambrian) and Géorgien (Lower Cambrian) of the middle Anti-Atlas are characterized by an alternation of marine and continental sediments. Torrent conglomerates at the base and the margins of the basin took turns to marine-marginal stromatolitic carbonates. Ignimbrites prove repeated terrestrial sedimentation.A second transgressiv megasequence begins with fluviatil sands and goes on with stromatolites and lagoon carbonates (first Trilobites). This transgression reachs his first culmination at the Infra-/Lower-Cambrian boundary. Typical regressiv cycles form a transition to sandstones, which are interpreted as sediments of a delta.Marine shelf environment dominates from Middle Cambrian to Ordovician beds.

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Résumé Dans le moyen Anti-Atlas, l'évolution de l'Adoudounien et du Géorgien est caractérisée par un changement des sédiments marins et continentaux. Les dépôts des torrents à la base et dans la bordure du bassin font place à des carbonates marins marginaux stromatolithiques. Les ignimbrites marquent le retour fréquent à la sédimentation terrestre.Une deuxième mégaséquence transgressive débute avec des sables fluviatiles, des stromatolithes et des carbonates lagunaires (premiers trilobites). La transgression atteint une première phase culminante à la transition de l'Adoudounien au Géorgien. Des séquences caractérisées par de petits cycles régressifs conduisent à des grès qui pourraient être interpré tés comme des sédiments deltaïques.A partir du Cambrien moyen jusqu'à l'Ordovicien prédomine un milieu de plate-forme externe.

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Adoudounien — — Géorgien — — . — — . , - , , . , , . .

     

Die Herkunft der „Porphyr“-Gerölle im Rotliegenden Süd-Hessens

Zusammenfassung Mit Hilfe petrographischer und geochemischer Untersuchungsmethoden wurde versucht, die Liefergebiete der Gerölle saurer Vulkanite im Unter-Perm des sdlichen Hessischen Troges zu ermitteln. Dabei zeigte sich, daß Rhyolith-Gerölle, angeliefert von den Rhyolithvorkommen der Odenwald-Spessart-Rhön-Schwelle, nur auf das schmale Gebiet der Schwellenrand-Sedimente beschränkt sind. Im eigentlichen Becken der Wetterau führen die Konglomerate nahezu ausschließlich Keratophyr-Gerölle, die von der nördlich gelegenen Taunus-Schwelle stammen.Die Verteilung der Rhyolith- und Keratophyr-Gerölle in den Rotliegend-Konglomeraten deutet auf eine stete Dominanz der Taunus-Schwelle gegenüber der Spessart-Schwelle. Es läßt sich ferner wahrscheinlich machen, daß die Taunus-Schwelle durch eine N-S-streichende Querdepression gegliedert war, die die spätere Hessische Senke bereits vorzeichnet. Der Spessart-Schwelle war im basalen Unter-Rotliegenden eine Barriere nördlich vorgelagert (Nördliche Gneise), die im Laufe des Rotliegenden in den Ablagerungsraum einbezogen wurde.

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Petrographical and geochemical investigations were carried out to determine the source areas of volcanite pebbles in the Lower Permian Hessischer Trog (southern Chattia, West-Germany). The pebbles of rhyolites have been derived from the Permian rhyolites of the Odenwald-Spessart-Rhön-Uplift in the south. They are restricted to marginal deposits, which accompanied the uplift in a narrow zone. In the corresponding Wetterau-Basin only pebbles of keratophyres have been found, which originated in the Taunus-Uplift in the north.The distribution of pebbles of rhyolites and keratophyres in the Lower Permian conglomerates points out the dominance of the Taunus-Uplift during the Lower Permian. The Taunus-Uplift probably had been devided by a N/S-directed depression which traced out the later Hessische Senke. At the very beginning of the Lower Permian (Unter-Rotliegendes) a barrier had existed in front of the Spessart-Uplift — probably composed of the Nordliche Gneise — which became an area of deposition later on in the Lower Permian.

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Résumé Cette étude a pour but de rechercher la source des cailloux volcaniques du Permien inférieur du bassin méridional d'Hesse à l'aide des méthodes pétrographiques et géochimiques. Les cailloux rhyolithiques, dérivés du haut-fond Odenwald-Spessart-Rhön se rencontrent seulement dans les sédiments d'une zone étroite au bord de ce haut-fond. Dans le bassin de la Wetterau les conglomérats contiennent prèsque exclusivement des cailloux keratophyriques qui proviennent de la partie septentrionale du haut-fond du Taunus.La distribution des cailloux rhyolithiques et keratophyriques démontre que toujours le haut-fond du Taunus a été plus important que le seuil du Spessart. En outre il est probable que le haut-fond du Taunus a été subdivisé par une dépression transversale de direction N-S qui indique déjà la future Hessische Senke. Au début du Rotliegend inférieur une barrière a existé devant le seuil du Spessart qui avait été compris dans la région de la sédimentation au cours du Rotliegend.

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La chaine hercynienne d'amerique du sud structure et evolution d'un orogene intracratonique

Résumé Une chaîne hercynienne, remaniant des noyaux précambriens, forme le substratum de la chaîne des Andes centrales depuis le Nord du Pérou jusqu'en Argentine moyenne. L'évolution préorogénique de cette chaîne s'amorce, dès la fin du Précambrien, par une fracturation sur la bordure ouest de l'actuelle plaque sud-américaine. Au Paléozoïque inférieur s'individualise un vaste sillon coudé, sur croûte amincie, où s'accumulent 8000 à 15 000 m de sédiments marins essentiellement detritiques. Ce sillon intracratonique est bordé, à l'Est, par le Bouclier brésilien et, à l'Ouest, par une aire continentale: le massif précambrien d'Arequipa que prolongeait, vers l'ouest, le »Paléocontinent sud-est pacifique«. Deux phases tectoniques: la phase majeure éohercynienne (350-330 Ma) puis la phase tardihercynienne (265-260 Ma), sont responsables de la formation de la chaîne hercynienne laquelle résulte du serrage, du sillon paléozoïque entre les deux blocs précambriens rigides.C'est une chaîne intracontinentale apparemment simple, d'allure symétrique, à structures généralement verticales. Le métamorphisme est épizonal sauf dans certaines zones très localisées où la montée de granites syntectoniques s'accompagne d'un métamorphisme méso-à catazonal intermediaire de basse pression.En conclusion et dans une optique de tectonique globale, il est proposé une hypothèse sur l'évolution paléogéodynamique de la chaîne hercynienne sud-américaine des Andes centrales, en mettant l'accent sur les mécanismes particuliers de sa formation; mécanismes où la compression se traduit par du plissement associé à des décrochements.

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A Hercynian Foldbelt, reworking elements of Precambrian, constitues the basement of the Central Andes that extend from the northern Peru to the central Argentina. The preorogenic evolution of the belt initiate after the end of the Upper Precambrian with continental fracturation on the western boundary of the actual South American Plate. During the Paleozoïc a great elbowed trough, lying on thinned crust, was filled by 8000 to 15000 m of essentially detritic marine sediments. That intracratonic trough was bounded to the East by the Brasilian Shield and also to the West by an other continental area that acted during the Lower Paleozoïc as an important sediment source area: the Precambrian Massif of Arequipa that extend toward the West with the South-East Pasific Paleocontinent. The Hercynian Foldbelt resulted from the compression of the paleozoïc basin between that rigid precambrian blocs. Two main compression stages are distinguished: an Eochercynian Phase (350-330 My) that is the most important and a Tardi hercynian Phase (265-260 My). That Hercynian intracontinental Foldbelt of the Central Andes is obviously simple with symetrical aspect and subvertical structures. The metamorphism is epizonal except in very limited areas where syntectonic granits are associated with meso-and catazonal metamorphism of low-pressure type.To conclude a paleogeodynamic evolution model of the south american hercynian foldbelt is proposed in terms of global tectonic, with emphasis on the mecanism of its formation, mechanism where folding is associated with strike-slip faulting.

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Zusammenfassung Ein variskischer Faltengürtel, der auch einige präkambrische Elemente umfaßt, bildet die Basis der Zentralanden, die sich von Nordperu bis Zentralargentinien erstrecken. Die präorogene Entwicklung dieses Gürtels beginnt am Ende des oberen Präkambriums mit einem Kontinentalbruch an der westlichen Grenze der heutigen südamerikanischen Platte. Während des Paläzoikums wurde eine große Senke, die auf einer dünnen Kruste lag, mit 8000–15 000 m ditritischen, marinen Sedimenten gefüllt. Die intrakratonische Senke war auf der östlichen Seite durch den brasilianischen Schild begrenzt und auf der westlichen Seite durch eine Kontinentalfläche, die während des unteren Paläozoikums als ein wichtiges Liefergebiet für Sedimente diente. Dieser westliche Kontinent setzte sich aus dem präkambrischen Massiv von Arequipa und dem südostpazifischen Kontinent zusammen. Die Entwicklung des variskischen Faltengürtels kann auf die Kompression des paläozoischen Beckens zwischen den regiden präkambrischen Blöcken zurückgeführt werden. Hier unterscheidet man zwei Hauptkompressionsphasen: eine wichtigere frühvarskische Phase (350–330 mJ) und eine spätvariskische Phase (265–260 mJ). Es ist aber deutlich, daß der variskische interkontinentale Faltengürtel der Zentralanden einfach symmetrisch aufgebaut ist und von subvertikalen Strukturen bestimmt wird. Die Metamorphose ist epizonal mit Ausnahme von sehr begrenzten Gebieten, wo die syntektonischen Granite mit einer mezobis catazonalen Druckmetamorphosen verbunden sind.In der vorliegenden Arbeit wird ein geodynamisches Entwicklungsmodell für den südamerikanischen variskischen Faltengürtel vorgeschlagen, das im Sinne einer Globaltektonik die Faltung mit Blocktektonik erklärt.

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Element profile and origin of the Romeu leucogranite pluton (NE Portugal)

The Romeu Pluton (NE Portugal) comprises two principal leucogranite varieties: the Cernadela Granite, a biotite-bearing, slightly porphyritic leucogranite is crosscut by the Romeu Granite, a pure muscovite granite. The age of these granites is 296±7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.727±0.006); the age difference between the two granites lies within the margin of error. Both granites are extremely enriched in Rb (Romeu Granite up to 1200 ppm) and strongly depleted in Sr (less than 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce, and Th. Mild enrichment is shown by P, Sn, and U. The resulting element profile is very characteristic for these and other Iberian leucogranites. Although these granites show S-type characteristics, such as peraluminicity and a high initial Sr isotope ratio, the geochemical evidence supports an origin by fractionation of a granite magma.

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Zusammenfassung Der Romeupluton (NE-Portugal) besteht hauptsächlich aus zwei Granitvarietäten, dem Cernadelagranit, einem biotithaltigen, leicht porphyrischen Leukogranit, der vom Romeugranit, einem reinen Leukogranit, durchschlagen wird. Das Alter des Plutons beträgt 296±7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.727±0.006); der Altersunterschied zwischen beiden Granitvarietäten liegt innerhalb der Fehlergrenze. Beide Granite sind extrem an Rb (Romeutyp bis mehr als 1200 ppm) angereichert und stark an Sr (weniger als 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce und Th abgereichert. Leichte Anreicherung zeigen P, Sn und U. Das resultierende Elementspektrum ist sehr charakteristisch für diese und andere iberische Leukogranite. Obwohl diese Granite S-Typ-Charakeristika wie Peraluminität und hohes initiales Sr-Isotopen-Verhältnis zeigen, lassen geochemische Befunde auf eine Genese durch Fraktionierung aus einem Granitmagma schließen.

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Résumé Le pluton de Romeu (nord-est du Portugal) est composé de deux variétés principales de leucogranite: le granite de Cernadela, un leucogranite à biotite légèrement porphyrique, intrudé par le granite de Romeu, un leucogranite pur à muscovite. Le pluton est âgé de 296±7 Ma (rapport initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr de 0,727±0,006); la différence d'âge entre les deux variété de granite est inférieure à la marge d'erreur. Les deux granites sont extrêmement enrichis en Rb (le type Romeu de plus de 1.200 ppm) et fortement appauvris en Sr (moins que 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce et Th. Le P, le Sn et l'U montrent un faible enrichissement. Le spectre des éléments qui en résulte est très caractéristique de ces granites, ainsi que d'autres leucogranites ibériques. Bien que ces granites présentent des caractéristiques de type S (peralumineux, rapport initial élevé), les résultats géochimiques indiquent une genèse par fractionnement d'un magma granitique.

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Ein tektonischer Schnitt durch Mittelperu

Zusammenfassung Es wird ein kombinierter Profilschnitt durch Mittelperu zwischen der Küste bei Lima und dem brasilianischen Schild vorgelegt, wobei die wesentlichen, am telefonischen Aufbau Mittelperus beteiligten Felder in Kürze charakterisiert werden. Das Vergenzverhalten im Faltenbau und die jeweilige Ausbildung der Feldergrenzen werden besonders betont.

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A combined section of Central Peru from the coast near Lima to the Brazilian shield is given with a brief outline of the main structural units, which form part of the tectonic framework of Central Peru. Special emphasis is laid on the overturn of the folding and the characteristics of the zones separating the units from each other.

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Résumé On vous donne un profil combiné du Pérou Central de son littoral près de Lima jusqu'à la masse cristalline du Brésil avec une brève caractérisation des unités structurales principales qui font partie de la charpente tectonique du Pérou Central. En particulier, on fait ressortir le déversement du plissement et les qualités des zones qui séparent les différentes unités.

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Geochemical characteristics of Archaean and Late Proterozoic to Palaeozoic fine-grained sediments from Southern Africa and significance for the evolution of the continental crust

Chemical data for pelitic rocks (shallow-marine platform sediments) of the 2.9 Ga old Pongola Supergroup, South Africa, and the 550–700 Ma old Nama Group, Namibia, revealed clearly different compositions in both groups. A comparison of the Pongola and Nama data with literature values for sedimentary rocks shows a trend for Cr/TiO₂ and Cr/Zn ratios as well as the absolute Cr and Ni concentrations to lower values with decreasing age, whereas the Cr/Ni ratios seem to remain broadly constant through time. REE patterns of Pongola and Nama sediments show no significant difference, thus giving the impression of a post-Archaean origin for the demonstrably Archaean Pongola sediments. However, a plot of the trace element data for these sediments, normalized to the average shale of TuRekian &Wedepohl (1961) shows the Pongola shales to have a clear Archaean pattern whereas the Nama pelites display a typical post-Archaean signature. The results of this investigation confirm a model of rapid evolution of the Earth's upper continental crust from a predominantly mafic composition in the early Archaean to a more felsic character with increasing differentiation. The geochemistry of post-Archaean sediments may reflect the onset of cannibalistic recycling of older crust as proposed byVeizer (1973) and the end of major crustal growth.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden zwei Plattformsedimente (marine Flachwasserablagerungen) verschiedenen Alters (Pongola 2.9 Mrd. Jahre, Südafrika, Nama 550–700 Mio. Jahre, Südwest Afrika/Namibia) chemisch analysiert und miteinander verglichen. Analysen der Tonmineralfraktion sollten zusätzliche Informationen bereitstellen.Die Pelite der Pongola und Nama Gruppen lassen sich statistisch und nach geochemischen Parametern in Cluster unterteilen. Diese Cluster unterscheiden sich nur gering auf Grund ihrer Hauptelementanalysen, die Spurenelemente hingegen weisen einen altersabhängigen Trend auf. Ganz deutlich kommt dies bei den Cr-Werten zum Ausdruck. Von 545 ppm in dem ersten Cluster der ältesten Gesteine fällt er auf etwa 55 ppm in dem zweiten Nama Cluster der jüngsten Gesteine ab. Um die Entwicklungstendenzen darstellen zu können, wurden X/Y-Diagramme erstellt. Es stellte sich heraus, daß für Proben aus dem südlichen Afrika der Chromgehalt mit jünger werdendem Alter abnimmt. Zn und Ni zeigen deutlich, wie sehr diese Elementkonzentrationen in Sedimenten durch einen langen Transportweg und eine intensive Aufarbeitung beeinflußt werden können. Ein Vergleich der Pongola und Nama Daten läßt den Schluß zu, daß die Seltenen Erden nicht unbedingt zur Unterscheidung archaischer von post-archaischen Sedimente geeignet sind.Die Abnahme der Cr/TiO₂- und der Cr/Zn-Verhältnisse sowei der absoluten Cr- und Ni-Konzentrationen mit abnehmendem geologischen Alter der Sedimente deuten auf eine rasche Entwicklung (von ca. 3.3 Mrd. J. bis ca. 2.3 Mrd. J.) von einer zunächst vorwiegend mafischen oberen Erdkruste zu einer zunehmend felsischen (d. h. stärker differenzierten) Kruste hin. Die relativ geringen Veränderungen in späterer Zeit (d. h. < 2.3 Mrd. J.) lassen auf den Beginn einer Aufarbeitung schon vorhandener Sedimente (recycling) und eine nur untergeordnete Bildung neuer kontinentaler Erdkruste schließen.

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Résumé L'objet de ce travail est de comparer les compositions chimiques de la fraction pélitique (< 2) dans des sédiments de plate-forme, déposés en mer peu profonde, et appartenant respectivement au supergroupe de Pongola (± 2.9 G.a., Afrique du S) et au groupe de Nama (550–700 M.a., Namibie).Cette comparaison, menée par la méthode statistique des «clusters analysis», ne révèle pas de différence entre les deux groupes, en ce qui concerne les éléments majeurs. Pour les éléments en traces, par contre, on constate avec l'âge décroissant des roches une diminution des rapports Cr/TiO₂, Cr/Zn ainsi que des teneurs en Cr et en Ni, tandis que le rapport Cr/Ni reste sensiblement constant.Les distributions des terres rares des deux groupes ne présentent pas de différence significative, donnant l'impression d'un âge post-archéen pour les sédiments du groupe de Pongola (2.9 G.a.). Toutefois, le report de données des éléments en traces, normalisées par rapport au shale moyen deTurekian etWedepohl (1961) montre nettement des distributions archéennes pour le groupe de Pongola et post-archéennes pour le groupe de Nama.Ces investigations confirment le modèle d'une évolution rapide de la croûte continentale supérieure depuis une composition mafique à l'Archéen ancien (3.3 G.a.) vers un caractère plus felsique, c'est-à-dire plus différencié vers 2.3 G.a., le peu de changement au cours des périodes ultérieures (< 2.3 G.a.) indiquant un recyclage continuel des mêmes matériaux sans intervention notable d'un accroissement de la croûte continentale.

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( 2,9 , — 550–700 ), , . , , . , . . 545 55 . , , . . , - . , ( 3,3 2.3 ) , . . . . . 2.3 , , . . recycling, .

     

Classification and nomenclature of plutonic rocks recommendations of the IUGS subcommission on the systematics of Igneous Rocks

The IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks has been formed in order to review classification and nomenclature of igneous rocks and to present proposals to IUGS. Up to the present, the Subcommission has been concerned with plutonic rocks. This paper presents a summary of the recommendations on plutonic rocks to which the Subcommission has agreed at its meeting of Montreal, August 1972. A report that will contain fuller treatment is in preparation.

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Zusammenfassung Die IUGS hat eine Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks gebildet mit dem Auftrag, Klassifikation und Nomenklatur der Eruptivgesteine zu überprüfen und ihr entsprechende Vorschläge vorzulegen. Die Subcommission hat sich zunächst mit Tiefengesteinen befaßt. Sie unterbreitet hier eine kurze Zusammenfassung der Empfehlungen für Plutonite, denen sie bei ihrer Sitzung in Montreal (August 1972) zugestimmt hat. Eine ausführlichere Darstellung ist in Vorbereitung.

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Résumé La IUGS a chargé sa Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks de discuter classification et nomenclature des roches éruptives et de lui en présenter des suggestions. La Subcommission s'est occupée jusqu'ici des roches plutoniques. Le présent article contient un sommaire des recommendations auxquelles la Subcommission a consenti à sa réunion de Montréal, août 1972. Un rapport plus détaillé est en préparation.

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IUGS Systematics of Igneous Rocks' . . is ( 1972 ). .

     

The microbial sulfur cycle and some of its implications for the geochemistry of sulfur isotopes

Qualitatively most microbial processes of the sulfur cycle are well known, but the extent to which specific groups of microbes take part in sulfate reduction and sulfide oxidation is at present difficult to estimate and the same holds for the role played by purely chemical sulfide oxidation.The capacity of an organism to differentiate between sulfur isotopes is genetically determined and probably strain-specific; whether or not, and to what extent, fractionation actually occurs is codetermined by physiological conditions inside the cell and by ecological conditions, i.e. the parameters of the environment.For conclusive interpretation of sulfur fractionation data of natural deposits further microbiological studies on the enzymatic, cellular and ecological level are necessary; such studies would be technically feasible today. The study of isotope effects of relevant, purely chemical reactions should not be neglected.

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Zusammenfassung In qualitativer Hinsicht sind die meisten mikrobiellen Vorgänge des Schwefelkreislaufs gut bekannt. Jedoch ist es gegenwärtig noch schwierig zu sagen, in welchem Ausmaß die verschiedenen Mikroorganismengruppen an der Reduktion der Sulfate und an der Oxidation der Sulfide teilnehmen. In wieweit die Oxidation der Sulfide rein chemisch erfolgt, ist ebenso schwer einzuschätzen.Die Fähigkeit einer Mikrobe zwischen verschiedenen Schwefelisotopen zu unterscheiden, ist genetisch festgelegt und ist wahrscheinlich stammspezifisch. Ob überhaupt und, wenn ja, in welchem Ausmaß eine Fraktionierung tatsächlich stattfindet, wird von den physiologischen Verhältnissen innerhalb der Zelle und von ökologischen Verhältnissen, d. h. den Parametern der Umwelt, mitbestimmt.Um eine endgültige Interpretation der Fraktionierungsdata in der Natur abgelagerter Schwefelverbindungen zu ermöglichen, sind weitere mikrobiologische Forschungen auf enzymatischer, zellularer und ökologischer Stufe erforderlich, die heute ohne weiteres durchgeführt werden könnten. Isotopeneffekte bei rein chemischen Reaktionen sollten dabei ebenfalls untersucht werden.

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Résumé La plupart des processus microbiologiques du cycle du soufre est qualitativement assez connue mais il est encore difficile de déterminer quantitativement dans quelle mesure des microbes spécifiques contribuent à la réduction des sulfates et à l'oxidation des sulfides. La même difficulté se présente quant à l'oxidation des sulfides purement chimique.Le pouvoir d'un organisme de distinguer entre les isotopes de soufre est déterminé par voie génétique et probablement est spécifique pour la souche individuelle. Dans quelle mesure un fractionnement des isotopes est vraiment réalisé sous les conditions expérimentales ou. naturelles est déterminé par des conditions physiologiques dans les cellules et des conditions écologiques, c'est à dire par les paramètres du milieu.Pour une interprétation conclusive des dates de fractionnement du soufre des dépôts naturels, il est nécessaire d'étudier les processus microbiens relevants au niveau enzymatique, cellulaire et écologique, des études qui sont aujourd'hui tout à fait réalisables. D'autre part, l'étude des effets isotopiques des réactions purement chimiques ne devrait pas être négligée.

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Edited version of a lecture held at the Colloquium on the Geochemistry of Sulfur Isotopes, Bad Sooden-Allendorf, 1964; the references given provide entrances to the literature of the topics discussed rather than exhaustive documentation.     

Focal mechanisms of the Atlas earthquakes,and tectonic implications

The determination of the focal mechanisms of the strongest shocks in the Atlas chain and the Canary Islands area reveals that the present-day tectonics along this range is a compression reflected either by reverse or dextral strike-slip faulting along the ENE-WSW trends. All the solutions are consistent with: 1. the other focal mechanism solutions determined further north in the Azores-Gibraltar, Alboran, Rif and Tell areas; 2. the NNW to NW trending compression inferred from other methods such as neotectonics,in situ stress field measurements and plate motions.

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Zusammenfassung Die Bestimmung des Erdbebenherdmechanismus der stärksten Beben im Atlasgebirge und des Gebietes der Kanarischen Inseln gibt zu erkennen, daß die aktuellen tektonischen Bewegungen entlang dieses Bereiches kompressiv wirksam sind. Dies zeigt sich entweder anhand von Überschiebungen oder an dextralen Blattverschiebungen. Alle Ergebnisse sind übereinstimmend mit: 1. den anderen Erdbebenherdmechanismen weiter im Norden liegender Regionen (Azoren - Gibraltar, Alboran, Rif und Tell); 2. die nach NNW bis NW wirkende Kompression, welche von anderen Methoden abgeleitet wurde (Neotektonik,in-situ Spannungsmessungen und Plattenkinematik).

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Résumé La détermination des mécanismes au foyer des séismes les plus importants de la chaîne atlasique et des îles Canaries révèle que la situation tectonique actuelle le long de cette chaîne est une compression reflétée par le jeu de failles soit inverses, soit décrochantes dextres le long des accidents ENE-WSW. Toutes les solutions sont compatibles avec: (1) les autres mécanismes déterminés plus au nord, dans les régions d'Açores-Gibraltar, Alboran, Rif et Tell; (2) la compression orientée NNW-SSE à NW-SE déterminée à l'aide d'autres méthodes comme la néotectonique, les mesures de contraintesin situ et la cinématique des plaques.

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Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel des Rheinischen Schiefergebirges,Ruhrkarbons und Harzes

Zusammenfassung Ausgehend von einer Bilanz der effektiv erzielten Einengungsbeträge bei Gebirgsbildungsvorgängen — dargelegt am Beispiel wichtiger Teilstücke des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa — wird der Frage nach dem Ablauf dieser Krusteneinengung und ihren Ursachen nachgegangen. Für das Ruhrgebiet im Bereich der Abb. 1 ist eine Verkürzung um 9 km auf heute 50 km quer zum Streichen, für das Rheinische Schiefergebirge im Querprofil Wiesbaden-Mülheim eine solche um 130 km auf heute 180 km anzunehmen. Für den Harz ergeben sich vergleichbare Werte.Dieser gewaltige Einengungsbetrag kann nicht in einer oder wenigen kurzfristigen tektonischen Phasen erreicht worden sein, sondern setzt langfristige Einengungsvorgänge in der Erdkruste voraus, die über große Zeiträume des Karbons, ja wohl auch schon des Oberdevons andauern. Entgegen der Auffassung, daß sich im Laufe der Entwicklung des Varistischen Gebirges und seiner Vorgeschichte Zeiten ruhiger epirogener Trogabsenkung und Geosynklinalfüllung mit kurzfristigen Akten gleichsam ruckartiger Faltung abwechseln, läßt die fazielle Analyse eher darauf schließen, daß Absenkung und Sedimentation der Saumsenke und Einengung des werdenden Gebirges mindestens seit dem Dinant III alpha zeitlich nebeneinander hergehen. Dabei rückt der Faltungsbereich im langfristigen Mittelwert jährlich um einige (etwa 1–3 mm) nach außen, in Richtung auf das Vorland vor. Als Ursache dieser Bewegungen kommt wohl nur langsames, aber nahezu stetiges Strömen des subkrustalen Substrates in Betracht, dem die Erdkruste passiv ausgesetzt ist.

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Starting with the ascertainment of effective balance of shortening resulting on account of compression during the orogeny, with examples quoted for the important parts of Hercynian Orogen (Varistisches Gebirge) in Middle Europe, the question of the shortening of the crust, its causes and effects were investigated. In Ruhr area (Ruhrgebiet) shown in fig. 1 an amount of shortening of 9 km to 50 km today is ascertained in a direction perpendicular to the strike direction of the structure. For the Rheinisches Schiefergebirge the amount of shortening in a cross-section from Wiesbaden to Mulheim/Ruhr (Germany) is estimated 130 km today to 180 km. Such a huge amount of shortening due to compression in one or a few short-termed tectonic phases is not possible, but it is rather due to a long continous compression in the Earsts Crust. This may have lasted for a long time; from the Carboniferous periods or may be from the time of Upper Devonian. In contrary to the opinion that during the time of Hercynian Orogeny and its prehistory, a calm epeirogenic subsidence and sedimentation in the geosyncline with minor disturbances due to diastrophism took place, the analysis of the facies early shows that subsidence and sedimentation in the foredeep (Saumsenke) and shortening in the growing orogen took place at least till Dinantian III alpha simultaneously. It is further noticeable that the region of diastrophism advances in a long-termed medium range with an yearly average of (1–3 mm) outwards in the direction of foreland. The possible considerable causes of these movements may be only due to the slow but continous streaming of the subcrustel substratum to which the Earths Crust reacts passively.

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Résumé Partant de valeurs du rétrécissement effectivement reconnues lors des processus de formation des chaînes montagneuses — par exemple dans des portions importantes de la chaîne varisque en Europe Centrale — l'auteur s'interroge sur le déroulement de ce raccourcissement de l'écorce et sur ses causes. On peut admettre un raccourcissement transversal de 9 Km sur les 50 Km actuellement mesurés pour la région de la Ruhr dans les limites du tableau 1, et de 130 Km pour le massif schisteux rhénan suivant le profil Wiesbaden-Mülheim dont la longueur actuelle est de 180 Km. Pour le Harz les valeurs obtenues sont comparables.Ce rétrécissement important n'a pu être atteint au cours d'une seule ou de quelques phases tectoniques de faible durée; il suppose par contre des processus de rétrécissement de longue durée dans l'écorce terrestre et qui persistent pendant de longues périodes au Carbonifère et même déjà au Dévonien supérieur. Contrairement à l'idée qu'au cours de l'évolution de la chaîne hercynienne et lors de son histoire antérieure, des périodes calmes de subsidence épirogénique et de remplissage géosynclinal alternent avec de brèves interventions à plissement saccadé, l'analyse des facies permet plutôt de conclure que affaissement et sédimentation dans la fosse limitrophe et rétrécissement dans la chaîne naissante s'effectuent simultanément tout au moins dès le Dinantien III alpha. Le domaine de plissement se propage donc vers l'extérieur en direction de l'avantpays, à la moyenne annuelle de quelques mm (1 à 3) calculée pour une longue période. Quant à la cause de ces mouvements, on en vient à penser à un courant du fond infracrustal, lent mais sensiblement constant, auquel l'écorce est passivement exposée.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Möglichkeiten ökologischer und paläogeo-Graphischer Untersuchungen im Oberkarbon des Ruhrgebietes anhand von Foraminiferen

Zusammenfassung Die Foraminiferenführung des Oberkarbons im Ruhrgebiet wird in ihrer horizontalen Verbreitung in den einzelnen Niveaus am Beispiel des Wasserfall-Niveaus dargestellt, und es werden Überlegungen über die Auswertungsmöglichkeit für paläogeographische Zwecke angestellt.

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The horizontal distribution of Pennsylvanian foraminifera in marine horizons of the Ruhr-district is demonstrated from the Wasserfallzone. Possibilities to use foraminifera as paleogeographical indicators are considered for this region.

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Résumé Le contenu en foraminifères du Carbonifère supérieur du bassin de la Ruhr est discuté dans son extension horizontale dans différents niveaux en s'appuyant sur l'exemple du niveau de Wasserfall, ce qui conduit à quelques réflexions sur les possibilités de les utiliser à des fins paléogéographiques.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Authigenic zeolites and their relation to silica diagenesis in ODP Site 661 sediments (Leg 108, Eastern Equatorial Atlantic)

At ODP Site 661 from the continental margin of Northwest Africa, authigenic clinoptilolites were investigated in detail. Based on chemical data, crystal size and shape and their intergrowth with associated mineral phases, two types of clinoptilolite (type A and B) occur representing different diagenetic conditions under which the formation of zeolites took place. Clinoptilolite type A was found in a sediment section comprises numerous hiatuses and stratigraphically condensed sediments and could have been formed during early diagenesis. In contrast, clinoptilolite type B was precipitated in Campanian sediments during later diagenesis, after the transformation from opal-A to opal-CT had taken place. At Site 661, the silica source for the authigenesis of both clinoptilolite types is biogenic opal. Volcanic ash material occurs, but in low amounts and thus is not a prerequisite for the formation of clinoptilolite at Site 661.

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Zusammenfassung In der ODP-Bohrung 661 (Leg 108) vom Kontinentalrand vor Nordwest-Afrika wurden authigene Klinoptilolith-Kristalle mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie, Röntgendiffraktometrie und Mikrosonde im Detail untersucht. Anhand der Kristallgrößen und -formen, ihren Verwachsungen mit anderen Mineralphasen und ihren chemischen Zusammensetzungen wurden 2 Klinoptilolithtypen (Typ A und B) unterschieden. Typ A wurde in stratigraphisch kondensierten Sedimenten nachgewiesen und könnte im Zuge von frühdiagenetischen Porenwasserreaktionen entstanden sein. Klinoptilolithtyp B, welcher vorwiegend in den campanen Sedimenten der ODP-Bohrung 661 vorkommt, wurde während der späteren Silikatdiagenese nach der Transformation von Opal-A in Opal-CT gebildet. Als Silikatquelle für die Kristallisation beider Klinoptilolithtypen wurden überwiegend biogene Opalskelette benutzt. Vulkanisches Aschenmaterial, welches ebenfalls ein Potential für die Klinoptilolithentstehung bildet, wurde nur in einem Horizont nachgewiesen und hatte keinen wesentlichen Einfluß auf die Klinoptilolithentstehung.

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Résumé Des cristaux de clinoptilolite authigène, provenant du site ODP 661 (marge continentale nord-ouest-africaine), ont fait l'objet d'une étude détaillée par microscopie électronique, diffractométrie X et microsonde. Les données chimiques, la taille et la forme des cristaux ainsi que leur intercroissance avec d'autres phases minérales permettent de distinguer 2 types (A et B) de clinoptinolite, qui correspondent aux conditions diagénétiques différentes dans lesquelles les zéolites se sont formées. La clinoptilolite de type A a été rencontrée dans une succession de sédiments stratigraphiquement condensés; elle pourrait s'être formée au début de la diagenèse. La clinoptilolite de type B, par contre, rencontrée surtout dans les sédiments campaniens a précipité au cours des stades tardifs de la diagenèse, après la transformation de l'opale A en opale CT. Au site 661, la source de silice nécessaire à la formation authigène des deux types de clinoptilolite est constituée par l'opale biogénique. Les cendres volcaniques qui pourraient éventuellement être à l'origine de la formation de clinoptilolite, n'ont été rencontrées que dans un seul horizon et n'ont joué aucun rôle en l'occurence.

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, ODP 661 ( 108) - . , , 2 : . ; . , , , . . , , .

     

Permian-Triassic of the Tethys: Carbon isotope studies

Profiles of carbon isotopes were studied in marine limestones of Late Permian and Early Triassic age of the Tethyan region from 20 sections in Yugoslavia, Greece, Turkey, Armenian SSR, Iran, Pakistan, India, Nepal, and China. The Upper Permian sections continue the high positive values of ¹³C previously found in Upper Permian basins in NW Europe and western USA. In the more complete sections of Tethys it can now be demonstrated that the values of ¹³C drop from the Murgabian to the Dzhulfian Stages of the Upper Permian, then sharply to values near zero during the last two biozones of the Dorashamian. These levels of ¹³C sample the Tethys Sea and the world ocean, and equal values from deep-water sediments at Salamis Greece indicate that they apply to the whole water column. We hypothesize that the high values of ¹³C are a consequence of Late Paleozoic storage of organic carbon, and that the declines represent an episodic cessation of this organic deposition, and partial oxidation of the organic reservoir, extending over a period of several million years. The carbon isotope profile may reflect parallel complexity in the pattern of mass extinction in Late Permian time.

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Zusammenfassung Untersucht wurden Profiie von Kohlenstoff-Isotopen mariner Karbonate aus dem Oberperm und der Untertrias der Tethys-Region aus 20 Lokalitäten in Jugoslawien, Griechenland, der Türkei, der Sowjet-Republik Armenien, dem Iran, Pakistan, Indien, Nepal und China. Die oberpermischen Proben zeigen dieselben hohen positiven gd¹³C Werte, wie sie vorher auch aus den oberpermischen Becken NW-Europas und dem Westen der USA berichtet wurden. Anhand von vollständigeren Abschnitten der Tethys kann dargelegt werden, daß die ¹³C Werte von der Murgabium- bis zur Dzhulfium-Phase des Oberperms abnehmen und dann innerhalb der letzten zwei Biozonen des Dorashamiums abrupt gegen Null verlaufen. Diese ¹³C Niveaus sind repräsentativ für die Tethys und den Weltozean. Sie gelten außerdem für alle Wassertiefen, wie durch ähnliche Werte aus Tiefsee-Sedimenten von Salamis (Griechenland) bestätigt wird. Unsere Annahme ist, daß die hohen ¹³C Werte auf spätpaläozoische Speicherung organischen Kohlenstoffs zurückzuführen ist. Die Abnahme stellt episodische Sedimentationsschwankungen des organischen Materials dar, während der die organischen Substanzen über einen Zeitraum von mehreren Millionen Jahren zum Teil aufoxidiert wurden. Das Kohlenstoff-Isotop Profil entspricht parallelisiert in etwa dem Muster des Massen-Aussterbens während des Oberperms.

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Résumé Des profils isotopiques du carbone ont été établis dans des calcaires marins d'âge tardi-permien à éo-triasique répartis dans 20 endroits du domaine téthysien: Yougoslavie, Grèce, Turquie, République Socialiste dArménie, Iran, Pakistan, Inde, Népal et Chine. Les profils établis dans le Permien supérieur montrent les mêmes valeurs positives de ¹³C observées antérieurement dans des bassins de même âge en Europe occidentale et dans l'ouest des USA. Dans les profils les plus complets de la Téthys, il est maintenant établi que les valeurs de ¹³C décroissent depuis le Murgabien jusqu'au Dzhulfien (Permien supérieur) pour devenir proches de zéro dans les deux dernières biozones du Dorasharmen. Ces valeurs de ¹³C sont caractéristiques de la Téthys et de l'Océan mondial; elles s'appliquent à toutes les profondeurs d'eau, comme en témoignent les valeurs fournies par des sédiments de mer profonde à Salamis (Grèce). Nous formulons l'hypothèse que les hautes valeurs de ¹³C sont la conséquence du stockage du carbone organique au Paléozoïque supérieur et que leur décroissance traduit un arrêt épisodique de cette sédimentation organique, accompagné d'une oxydation partielle de la matière organique s'étendant sur une période de plusieurs Ma. L'influence parallèle des phénomènes d'extinction massive à le fin du Permien se refléterait également dans les profils isotopiques du carbone.

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, 20 /, , , , , , / . ¹³, - . , ¹³ Murgabium'a Dzhulfium'a . ¹³ . , , / /. , ¹³ . , . / , , , .

     

Lower Paleozoic extensional tectonics in the limit between the West Asturian-Leonese and Central Iberian Zones of the Variscan Fold-Belt in NW Spain

The limit between the West Asturian-Leonese and Central-Iberian Zones in the NW of the Iberian Peninsula is described in the area of Caurel-Truchas (Provinces of Orense and León). From the distribution of the sedimentary formations and the Variscan structures it is inferred that the transition between the two zones was a fault system, which was active during, at least, the Ordovician and Lower Silurian. The faults were supposedly normal, though they had probably some strike-slip component, and gave rise to a half-graben in which a syn-rift sequence was deposited. The latter underwent inversion at the onset of the Variscan tectonism, producing a ramp anticline-syncline pair that forms the more important folds in the area. The varying geometry of these folds is interpreted partly as being due to the existence of previous en échelon folds related to the strike-slip component of the faults and, partly, as a result of the variable intensity of the shear strain undergone during the first variscan phase.

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Zusammenfassung Die Grenze zwischen der West-Asturischen-Leonesischen und Zentral-Iberischen Zone im NW der Iberischen Halbinsel wird aus dem Gebiet von Caurel-Truchas (Provinz Orense und León) beschrieben. Aufgrund der Verteilung der sedimentären Formationen, sowie der variszischen Strukturen wird abgeleitet, daß der Übergang zwischen den beiden Zonen durch ein Störungssystem bedingt wurde, das zumindest zwischen Ordovizium und Untersilur aktiv war. Dabei handelte es sich vermutlich um Abschiebungen mit einer Horizontalverschiebungskomponente. Diese Ausbildung führte zu einem Halbgraben mit darin abgelagerter sedimentärer Syn-Riftsequenz. Letztere wurde während der Anfangsphase der variszischen Tektonik invertiert, so daß es zu einem Rampen-Antiklinal-Synklinal Paar kam, welches die wichtigsten Falten der Gegend bildet. Die variable Geometrie der Falten wird zum einen der Existenz von frühen En-échelon Falten zugeschrieben, die durch die Horizontalverschiebungskomponente der Störungen hervorgerufen wurden; zum anderen sind sie das Resultat der veränderlichen Intensität der Scherspannung während der ersten variszischen Phase.

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Resumen Se describe el límite entre las Zonas Asturoccidental-Leonesa y Centroibérica en el NO de la Península Ibérica en el área del Caurel-Truchas (Provincias de Orense y León). Partiendo de la distribución de las formaciones sedimentarias y de la geometría de las estructuras varíscicas, se deduce que la transición entre las dos zonas fue un sistema de fallas, que fue activo al menos durante el Ordovício y el Silúrico Inferior. Se supone que la principal componente de las fallas fue normal, aunque debió de existir también una componente de desgarre, y su juego originó un semi-graben en el que se acumuló una secuencia sin-rift. Esta última experimentó una inversión al principio de la tectogénesis Varíscica, formándose un par de pliegues de rampa que son los pliegues más importantes del área. La geometría variable de esos pliegues se interpreta como debida, en parte, a la existencia previa de pliegues en escalón relacionados con la componente de desgarre de las fallas y, en parte, como consecuencia de la variable intensidad de la deformación por cizallamiento sufrida durante la primera fase de deformación varíscica.

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- - - Caurel-Truchas, Orense León. , , . , , . . , - . , - , , , , -, .

     

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

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

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

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

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