Metamorphic an magmatic events in the Uweinat — Bir Safsaf Uplift (Western Desert/Egypt)

The Uweinat — Bir Safsaf Uplift, Western Desert/Egypt, four episodes of deformation and related metamorphism and anatexis occurred until the final cratonisation during the Late Pan-African event was completed. From that time on, probably six independent (Table 4) magmatic episodes can be recognized up to the Quaternary. This anorogenic type of magmatism is mainly related to a fracture system which originated in the Late Precambrian as a result of intraplate block faulting. Periodical reactivation of these older fracture zones throughout the Phanerozoic gave way to the different types of plutonic and volcanic rock assemblages.

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Zusammenfassung Die Grundgebirgsschwelle zwischen Gebel Uweinat und Bir Safsaf (Western Desert/ Ägypten) war während des Präkambriums durch vier Episoden von Deformation, Metamorphose und Anatexis gekennzeichnet. Die endgültige Kratonisierung erfolgte im Jungproterozoikum im Verlauf eines Pan-Afrikanischen Thermalereignisses. Die während des Jungproterozoikums als Folge großräumiger Intraplattentektonik entstandenen Bruchsysteme wurden während des Phanerozoikums periodisch reaktiviert. Die Platznahme anorogener Magmen erfolgte in mindestens sechs verschiedenen Zeiträumen hauptsächlich entlang dieser Bruchstrukturen.

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Résumé Le massif soulevé compris entre le Gebel Uweinat et Bir Safsaf, dans le Désert occidental de l'Egypte, a été le siège de 4 épisodes de déformations avec métamorphisme et anatexie jusqu'à sa cratonisation finale au cours de la Phase Pan-africaine tardive. A partir de ce moment, probablement six épisodes magmatiques indépendants peuvent être reconnus jusqu'au Quaternaire. Ce type anorogénique de magmatisme est principalement en relation avec un système de fractures qui a pris naissance au Précambrien supérieur comme le résultat d'une régime de fracturation intraplaque. La réactivation périodique des ces zones de fractures anciennes durant le Phanérozoïque a conduit à la formation de ces différents types d'associations de roches volcaniques et plutoniques.

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Gebei Uweinat Bir Safsaf ( . ) 4 , . . , , . . , - , .

     

Quaternary alluvial deposits in the central plateau of Mexico

Of the two post-Tertiary alluvial fills found throughout the southern part of the Central Plateau of Mexico, the older (whose deposition came to an end about 5000 B. C.) was laid down by shortlived floods. The younger (which dates from A. D. 500–1700) reflects equable stream regimes. The fluctuations in the seasonal distribution of rainfall indicated by the fills are analogous to regional trends observed in the area during the period of record.

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Zusammenfassung Im südlichen Teil des Zentralplateaus von Mexico wurden zwei post-tertiäre Alluvialfüllungen festgestellt, von denen die ältere (deren Ablagerung ungefähr vor 7000 Jahren beendet war) durch kurzzeitige Überflutungen entstand, während die jüngere (die auf die Zeit von 500–1700 unserer Zeitrechnung zurückgeht) gleichförmige Zustände widerspiegelt. Die erforderlichen Schwankungen in der jahreszeitlichen Verteilung der Regenfälle entsprechen den regionalen Tendenzen, die während der Zeit der Aufzeichnungen in dem Gebiet beobachtet wurden.

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Résumé Deux phases post-tertiaires de comblement alluvial ont eu lieu dans le sud du Plateau Central méxicain. La plus ancienne s'acheva vers 5000 ans a. C. et témoigne de l'action de crues spasmodiques; la plus jeune, qui date de 500–1700, est le reflet des régimes fluviatiles réguliers. Elles indiquent des oscillations dans la répartition saisonière des pluies qui trouvent leurs parallèles dans des tendances régionales plus récentes.

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; , 7000 , , , 500–1700 , . , , .

     

Erste Resultate über die Verteilung von Schwermineralen in verschiedenen Flyschkomplexen der Schweiz

Zusammenfassung Im Zusammenhang mit Herkunftsuntersuchungen von Flyschgeröllen aus den oligocänen Schuttfächern der subalpinen Molasse der Zentralschweiz wurden einige Flyschkomplexe des Rücklandes auf ihren Schwermineralgehalt getestet. Untersucht wurden, neben der subalpinen Molasse, Proben aus dem nordhelvetischen Altdorfer Sandstein, dem ultrahelvetischen Habkern-, Schlieren- und Gurnigelflysch, ferner aus dem nordpenninischen Niesenflysch, dem Wäggitaler, Vorarlberger und Vaduzer Flysch sowie aus den Flyschen der präalpinen Decken. Mitausgewertet wurden auch die vonBouma (1959) untersuchten Proben des Oligocänflyschs von Peïra-Cava (S-Frankreich). Den internsten und externsten Flyschtrögen, die gekennzeichnet sind durch einen rotbraunen Spinell, stehen die ultrahelvetischen und nordpenninischen Flyschbildungen gegenüber, denen der Spinell vollständig fehlt (vgl. Abb. 2). Der Granat, dessen Gehalt sich auf die Summe der übrigen durchsichtigen Schwerminerale bezieht, ist in den externsten Trögen angereichert, fehlt jedoch in den Flyschen der präalpinen Decken fast ganz. Die dazwischenliegenden ultrahelvetischen und nordpenninischen Flyschräume weisen einen stark variierenden, schwachen bis mittleren Granatgehalt auf. Die zuletztgenannten Flyschzonen sind charakterisiert durch eine Turmalin-Apatit-Zirkon-Kombination. Ob in dieser Kombination noch weitere Aufteilungen möglich sind, müssen künftige, detaillierte sedimentpetrographische Untersuchungen der einzelnen Flyschkomplexe zeigen. Erstaunlich konstant ist die laterale Verbreitung der Schwermineralprovinzen im alpinen Deckengebäude, worauf der spinellführende Oligocänflysch von Peïra-Cava (Bouma 1959) und die Spinellvormacht in der ostalpinen Oberkreide (Woletz 1963) deutlich hinweisen. Wir hoffen durch mehr und detailliertere Untersuchungen unser Schema derart zu verfeinern daß unter Umständen Aussagen zur Klärung alpintektonischer Probleme gemacht werden können.

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Summary In connection with studies about the origin of Oligocene conglomerates in the Subalpine Molasse the heavy mineral content of some alpine Flysch deposits has been examined. Apart from the Subalpine Molasse, the following units have been sampled: the Altdorfer Sandstone, which belongs to the North Helvetic facies belt; the Habkern, Schlieren and Gurnigel Flysch from the Ultra Helvetic realm; the Niesen, Wäggitaler, Vorarlberger and Vaduzer Flysch from the Valais facies belt as well as the more internal Flysch sediments of the prealpine nappes. Furthermore, the results ofBouma's (1959) studies about the Oligocene Flysch deposits in Southern France have been applied. The heavy mineral assemblage of alpine Flysch deposits shows a very distinct distribution: The internal Flysch troughs of the alpine geosyncline and the most external ones are characterized by redbrown spinel. This mineral is absent in the Ultra Helvetic and the North Helvetic facies belt (see fig. 2). The garnet, the content of which refers to the amount of the remaining non-opaque heavy minerals, dominates the heavy mineral suites of the most external troughs. In the internal ones this mineral is lacking, while in the intermediate Ultra Helvetic and North Penninique facies belts garnet varies significantly in abundance. In these belts tourmaline, apatite and zircon are the most important minerals. Further research might prove, if a more detailed subdivision of this mineral suite is possible. An astonishing lateral constancy of the heavy mineral facies in the corresponding tectonic units is observed. This is particularly the case in the spinel-bearing assemblage as the results ofBouma's (1959) investigations on the Oligocene Flysch of Southern France and ofWoletz's (1963) studies on the Upper Cretaceous in the Austroalpine nappes show.More detailed investigations are necessary to prove the reliability of our scheme. More data shall contribute to solve some of the tectonic problems of the Alps.

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Résumé En relation avec des études sur l'origine des conglomérats oligocènes de la molasse subalpine, les minéraux lourds de divers complexes de flysch ont été éxaminés. Il s'agit — mise à part la molasse subalpine — d'échantillons recueillis dans les grès d'Altdorf (zone nord-helvétique), dans le Habkern-, Gurnigel- et Schlieren-flysch (zone ultra-helvétique), puis dans le flysch du Niesen et celui du Wäggital, du Vorarlberg et de Vaduz (zone nord-pennine) et enfin dans les flyschs des nappes préalpines. Nous avons par ailleurs tenu compte d'un travail deBouma (1959) dans le Flysch oligocène de Peïra-Cava (Alpes-Maritimes, France). Dans l'association des minéraux lourds des flyschs alpins on peut distinguer une répartition clairement déterminée: les parties les plus internes autant que les parties les plus externes de la géosynclinale alpine sont riches en spinelle, tandis que ce minéral bran-rougeâtre manque totalement dans les zones ultra-helvétiques et nord-pennines (voir fig. 2). Le grenat dont la teneur se rapporte à la somme des autres minéraux non-opaques, est très fréquent dans les parties les plus externes et disparaît vers l'intérieur de la géosynclinale. Les zones des flyschs ultra-helvétiques et nord-pennines sont caractérisées par une association de tourmaline, d'apatite et de zircon avec une fréquence très variable de grenat. Des recherches détaillées démontreront, s'il est possible de faire des distinctions plus précises. La régularité de la répartition latérale des minéraux lourds — surtout du spinelle — dans les unités tectoniques correspondantes est remarquable: le travail deBouma (1959) dans le flysch oligocène de Peïra-Cava et celui deWoletz (1963) dans le crétacé supérieur des austrides ont abouti à des résultats semblables aux nôtres dans les unités analogues.Nous espérons qu'en perfectionnant notre schéma nous pourrons contribuer à la solution des problèmes de la tectonique alpine.

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. Altdorfer Sandstein, Habkern-Schlieren - Gurnigelflysch ( ), Niesenflysch, Wä ggitaler, Vorarlberger Vaduzer Flysch ( ) . , , ; , , .

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Die vorliegende Arbeit wurde ermöglicht durch die Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung. Sie umfaßt Teilresultate eines größeren Forschungsprojektes in Sedimentologie unter der Leitung von Prof. Dr. W.Nabholz. Dem Schweizerischen Nationalfonds und speziell Herrn Prof. Dr. W.Nabholz, der mich zu dieser Arbeit anregte, möchte ich herzlich danken. Ferner gilt mein Dank den Herren Dr. F.Allemann und Dr. R.Herb vom Geologischen Institut der Universität Bern für die zahlreichen sachkundigen Hinweise sowie Herrn W.Flück, Bern, für die Überlassung von Probenmaterial.     

Grundwasservorkommen Mitteleuropas — Grundlagen und Möglichkeiten ihrer Erschließung und Bewirtschaftung

Zusammenfassung Bei einer pauschalen Betrachtung ist das Grundwasserdargebot der Bundesrepublik Deutschland eine durch die Durchlässigkeit der Gesteine und die Grundwasserneubildung begrenzte Größe. In Verbindung mit Uferfiltratgewinnung und künstlicher Grundwasseranreicherung kann auch der künftige Bedarf an qualitativ hochwertigem Grundwasser gedeckt werden. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch aus dem Auseinanderfallen von Bedarfs- und Gewinnungsschwerpunkten, aus der Notwendigkeit, bisher wenig genutzte, schwierig zu erschließende Grundwasservorkommen in Festgesteinen zu erschließen, aus dem qualitativen und quantitativen Grundwasserschutz und aus der Konkurrenzsituation der Grundwassernutzung mit der Nutzung anderer Rohstoffe. Die Geowissenschaftler sind aufgerufen, zur Lösung dieser Probleme in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den Ingenieuren, Wasserchemikern und anderen Wasserfachleuten durch ihre speziellen Kenntnisse und Arbeitsmethoden beizutragen.

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In a general survey the groundwater supply of the Federal Republic of Germany is a quantity defined by rock permeability and groundwater recharge. Taking into account bank filtered river water and artificial groundwater recharge the future demand of high quality groundwater will be available. Difficulties arise from areal distances between centres of demand and of supply, from the necessity to explore groundwater in hard rocks which have been rarely used up to this time due to its difficult exploration, from the quantitative and qualitative groundwater protection and from competition of groundwater use with the exploitation of other natural resources. Geoscientists are challenged to contribute to the solution of these problems in interdisciplinary cooperation together with engineers, water chemists and other water experts by using their special knowledges and scientific techniques.

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Résumé D'après une estimation globale, la disponibilité en eau souterraine de la République Fédérale Allemande représente une quantité limité par la perméabilité des roches et par la réalimentation en eau de la nappe. En tenant compte de l'apport à la nappe aquifère par suite de l'infiltration d'eau de rivière et de son enrichessement artificiel, la demande future en eau souterraine de haute qualité peut être couverte. Les difficultés qui se produiront, vont être provoquées par les distancees entre les points de consommation et les points d'alimentation, par l'exploration difficile des eaux souterraines en roches fissurées, et karstifiées, par la protection quantitative et qualitative des eaux souterraines et par la compétition entre l'usage des eaux souterraines et l'exploitation des autres ressources naturelles. Les chercheurs sont appelés, pour resoudre ces problèmes dans un cadre interdisciplinaire, à collaborer avec les ingénieurs, les chimistes et autres éxperts en eaux, chacun avec leurs connaissances spéciales et leurs méthodes de travail.

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Die Ötztaler Masse — ein präkambrisches Element in den Ostalpen?

Zusammenfassung Das Ötztalkristallin hat voralpidisch eine mehrphasige Entwicklung durchlaufen (Faltung, Metamorphose, Migmatitbildung, Intrusion). Die (abgesehen von der Eklogitbildung) älteste Metamorphose ist hochgradig und mit Migmatitbildung und komplizierter Verfaltung (Schlingen) verknüpft. Aus gesteinsmechanischen Gründen werden die Schlingen als Fließfalten gedeutet. Vor und während der jüngeren, mittelgradigen Metamorphose wurde das Kristallin verschiefert. Mit einem Metamorphosesprung folgt über dem Altkristallin der Phyllit, der Infrakambrium und/oder Altpaläozoikum vertritt. Aus der petrogenetischen Übereinstimmung mit dem Kristallin in Böhmen und in den Vogesen wird auch für das Ötztalkristallin präriphäisches Alter angenommen (mehr als 1200 Millionen Jahre).

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The pre-alpine evolution of the Oetztal crystalline basement (Eastern Alps) is polyphase with regard to folding, metamorphism, migmatization, and intrusion. Besides the eclogite formation, the oldest metamorphism is high-grade and connected with migmatization and flow folding (vortex structures). Shear folding accompanied by a medium-grade metamorphism markes the younger phase. Phyllitic rocks representing infra-cambrium and/or cambro-dinantian overlay the crystalline basement. Petrogenetic correlation with pre-cambrian cores in Bohemia and in the Vosges leads to the assumption of pre-riphaeic age for the Oetztal massive (more than 1,200 m. y.).

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Résumé Le soubassement cristallin d'Oetztal a subi pendant la période préalpine une évolution à plusieurs phases: plissement, métamorphose, formation de migmatite et intrusion. La plus ancienne métamorphose (hormis la formation d'éclogite) est de degré supérieur, elle est associée à la formation de migmatite et au plissement compliqué (tortilles). On interprète ces tortilles, en raison de la mécanique des roches, comme étant des structures ptygmatiques. Le soubassement cristallin a été entaillé avant et pendant la plus récente métamorphose de degré moyen. Les phyllites d'âge infracambrien ou cambrodinantien reposent en discordance sur le soubassement cristallin. En raison de la corrélation pétrogénétique entre le soubassement cristallin en Bohême et dans les Vosges, les auteurs considèrent le soubassement cristallin d'Oetztal comme étant lui aussi de l'âge pré-riphaeique (soit plus de 1200 millions d'années).

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Am Institut für Mineralogie und Lagerstättenlehre der RWTH Aachen untersucht eine Arbeitsgruppe den Gebirgsbau der Ötztaler Masse. Die vorliegende Arbeit ist die erste Veröffentlichung. Eine zweite über die experimentelle Verformung Ötztaler Gesteine wird folgen (Siemes &Bauer). Der Deutschen Forschungsgemeinschaft gilt der Dank für eine Reisebeihilfe und eine Sachbeihilfe zum Aufbau des Hochdruck-Verformungslabors. Die Verfasser danken den Herren Professor Dr.-Ing. H.Siemes und Diplom-Geologe G.BAUER für die Überlassung experimenteller Ergebnisse und für anregende Diskussionen.     

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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Trend of regional metamorphism: an example from “Delhi System” of rocks occurring around Bairawas,North-Eastern Rajasthan,India

Metamorphic pelitic assemblages, containing andalusite, garnet and staurolite, occur in the pre-Cambrian Delhi System of rocks in North-Eastern Rajasthan, India. Some of these assemblages have been studied petrographically and chemically in a selected area around Bairawas. It is suggested that metamorphism has been achieved in the area under conditions of relatively low pressure and high temperature. The assemblages do not strictly correspond to any known trend of regional metamorphism and can be best described as a type intermediate between Barrovian- and Abukuma-types. The possible paragenetic history of the mineral assemblages and the trend of metamorphism have been discussed.

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Zusammenfassung Metamorphe pelitische Serien, die Andalusit, Granat und Staurolith enthalten, kommen im präkambrischen Delhi-System im nordöstlichen Rajasthan vor. Einige dieser Serien eines ausgewählten Gebietes bei Bairawas wurden petrographisch und chemisch untersucht. Es ist anzunehmen, daß Metamorphose in dem Gebiet unter relativ niedrigen Druck- und hohen Temperaturbedingungen zustande gekommen ist. Die Kriterien entsprechen keinem eindeutigen Trend der regionalen Metamorphose, sie kann am besten als ein Typ beschrieben werden, der zwischen Barrovian und Abukuma einzuordnen ist. Die mögliche paragenetische Geschichte der Mineralassoziation und der Trend der Metamorphose werden besprochen.

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Résumé Dans le «Delhi System» d'âge pré-Cambrien situé au Nord-Est du Rajasthan (Inde) se trouve un assemblage métamorphique et pelitique contenant de l'andalousite, du grenat et de la staurotide. Une partie de cet assemblage a été étudié au point de vue pétrographique et chimique dans la région de Bairawas. L'auteur est d'avis que le métamorphisme s'est achevé dans la région sous des conditions relatives de haute température et de basse pression. Cet assemblage ne correspond à aucun métamorphisme régional connu, et on peut l'identifier comme intermédiare entre les types «Barrovian» et « Abukuma ». L'auteur i discuté la direction du métamorphisme ainsi que l'histoire paragénétique probable des minéraux de cet assemblage.

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, , , - Rajasthan. Bairawas . , . . Barrovian Abukuma. .

     

Phreatomagmatic volcanism during the Ordovician of the Cantabrian Mountains (NW Spain)

In the Barrios Formation of the southern Cantabrian Mountains pyroclastic rocks occur which have an Ordovician age. They form the filling of several craters and pipes, which are unconformably overlain by Ordovician respectively Silurian sediments. The pyroclastic material mainly consists of fractured quartz grains which are mixed with angular hydrothermally altered glas lapilli. The strong fragmentation of the volcanoclastic components, even in the lower parts of the pipes, is caused by phreatomagmatic eruptions under shallow marine conditions. The Barrios Formation which is disrupted by the volcanic necks, was deposited in a shallow marine environment with a very low sedimentation rate.Sills occur in the Oville-Formation below the Barrios Formation. They are partially older than the pyroclastic rocks. These older sills intruded into not yet lithified shales and sands where a high hydrostatic pressure prevented a phreatomagmatic explosion.Major and trace element analyses reveal that the sills in the Oville-Formation, volcanic bombs, subvolcanic xenoliths and a plug within the pyroclastic rocks belong to the alkali rock series. They are enriched in K, Ti, P and Zr and are similar to alkali olivine basalts and trachy-basalts.The Ordovician volcanism of the Cantabrian Mountains occured on continental crust which was subject to rifting in the Early Palaeozoic. The rifting processes are seen in connection with the separation of the Ibero-Armorican microplate from Gondwana.

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Zusammenfassung In der Barrios-Formation des südlichen Kantabrischen Gebirges treten pyroklastische Gesteine auf, die ein ordovizisches Alter haben. Sie bilden die Füllung mehrerer Krater und Schlote, die an ihrer Obergrenze diskordant von ordovizischen bzw. silurischen Sedimenten überlagert werden. Das pyroklastische Material besteht zum größten Teil aus zerbrochenen Quarzkörnern mit eingestreuten, scharfkantigen, hydrothermal veränderten Glaslapilli. Die starke Fragmentierung des vulkanoklastischen Anteiles selbst in den tieferen Bereichen der Schlote wurde durch phreatomagmatische Eruptionen unter flachmarinen Bedingungen verursacht. Der Barriosquarzit, der von den Schloten und Kratern durchschlagen wird, wurde in einem flachmarinen Bereich mit sehr niedriger Sedimentationsrate abgelagert.Lagergänge treten in der Oville-Formation im Liegenden der Barrios-Formation auf. Sie sind teilweise älter als die pyroklastischen Gesteine. Diese älteren Lagergänge intrudierten in die noch nicht verfestigten Tone und Sande, wo ein zu großer hydrostatischer Druck eine phreatomagmatische Explosion verhinderte.Haupt- und Spurenelementanalysen zeigen, daß die Lagergänge in der Oville-Formation, vulkanische Bomben, subvulkanische Xenolithe und ein Lavapfropfen innerhalb der Pyroklastika zu den Alkaligesteinen gehören. Sie sind angereichert an K, Ti, P und Zr und ähneln Alkaliolivinbasalten und Trachybasalten.Der ordovizische Vulkanismus des Kantabrischen Gebirges ereignete sich auf kontinentaler Krustenunterlage, welche im Altpaläozoikum einer Dehnung ausgesetzt war. Die Dehnungsprozesse werden im Zusammenhang mit der Abtrennung der ibero-amerikanischen Mikroplatte von Gondwana gesehen.

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Résumé Dans la formation de Barrios, dans les Monts Cantabriques méridionaux, existent des roches pyroclastiques d'âge ordovicien. Elles forment le remplissage de cratères et de cheminées surmontés en discordance par des sédiments ordoviciens ou siluriens. Pour leur plus grande part, ces matériaux pyroclastiques consistent en grains brisés de quartz mêlés de fragments hyaloclastiques anguleux altérés par des solutions hydrothermales. Les composants volcanoclastiques sont fortement fragmentés, même dans les zones les plus profondes des cheminées, phénomène causé par des explosions phréatomagmatiques dans une mer peu profonde. De fait, la formation du quartzite de Barrios, qui est percée par les cheminées, s'est déposée dans un milieu marin peu profond, à faible vitesse de sédimentation.La formation d'Orville, située sous la formation de Barrios, renferme des sills. Ces sills, en partie plus vieux que les roches pyroclastiques, se sont intrudés dans des pélites et des sables non encore lapidifiés, où la haute pression hydrostatique empêchait une explosion phréatomagmatique.Les analyses des éléments chimiques majeurs et en trace montrent que les sills, les bombes volcaniques, les xénolithes subvolcaniques et un culot de lave dans les roches pyroclastiques font partie de la séries alcaline. Ces roches sont enrichies en K, Ti, P, Zr et semblables aux basaltes alcalins à olivine et aux trachybasaltes.Le volcanisme ordovicien des Monts Cantabriques s'est manifesté dans une croûte continentale soumise à extension pendant le Paléozoque inférieur. Cette extension est mise en relation avec la séparation entre la micro-plaque ibéroarmoricaine et le continent de Gondwana.

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Hauptdolomit — Sedimentary and paleogeographic models (Norian,Northern Calcareous Alps)

In previous work, relationsships between carbonate petrographic features and geochemical parameters were used in the development of a sedimentary model for Hauptdolomit. It was found useful to categorize the various facies subtypes into eight main facies units which correspond to environments ranging from supratidal to subtidal.Especially significant for stratigraphy and paleogeography are recurring, calcareous, subtidal intercalations (eastern Lechtal Alps), which interfinger with dolomitic to slightly calcareous transitional facies including bituminous marls (Seefeld facies). The latter facies is interpreted to be of lower intertidal to near-shore subtidal origin, because of its lateral and vertical association with subtidal facies on the one hand and with typical intertidal, dolomitic facies on the other hand.Three stratigraphic subdivisions (Lower Hd., Middle Hd., Upper Hd.) may be distinguished by correlating transgressional-regressional sequences.The Middle Hd./Upper Hd. transgression is especially useful for paleogeographic reconstructions. A shallow tongue-shaped lagoon encroached from the Dachstein area into the Lechtal Alps. It is partially obscured tectonically by the Inntal nappe. The lagoonal outline is accentuated by the transitional facies belt (subtidal to lower intertidal) which includes Seefeld facies.

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Zusammenfassung In früheren Arbeiten wurde ein Sedimentationsmodell des Hauptdolomits mit Hilfe von karbonatpetrographischen Merkmalen und geochemischen Parametern entwickelt. Dabei war eine Gliederung der verschiedenen Faziestypen in acht Haupteinheiten hilfreich, welche Gezeiten-bis Lagunenmilieus (supratidal to subtidal) entsprechen.Besonders signifikant für Stratigraphie und Paläogeographie sind wiederkehrende, kalkige, lagunäre Zwischenschaltungen (östliche Lechtaler Alpen), welche sich mit einer dolomitischen bis schwach kalkigen Übergangsfazies einschließlich bituminösen Mergeln verzahnen (Seefelder Fazies). Wegen ihrer lateralen und vertikalen Verbindung mit lagunärer Fazies einerseits und typisch dolomitischer Watt-Fazies andererseits, stellen wir die Seefelder Fazies in den Bereich Niederwatt bis küstennahe Lagune (lower intertidal to near shore subtidal).Durch Korrelation von Transgressions-/Regressions-Folgen können drei stratigraphische Unterteilungen unterschieden werden (Unterer, Mittlerer und Oberer Hauptdolomit).Die Mittlerer/Oberer Hauptdolomit-Transgression ist besonders nützlich für paläogeographische Rekonstruktionen. Eine seichte zungenförmige Lagune dehnte sich ausgehend vom Dachsteingebiet bis in die Lechtaler Alpen aus. Sie ist teilweise tektonisch von der Inntaldecke überfahren. Der lagunäre Umriß wird hervorgehoben durch einen Gürtel mit Übergangs-(subtidal to lower intertidal) und Seefeldfazies.

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Résumé Dans les travaux antérieurs on a développé un modèle sédimentaire de la Hauptdolomit à l'aide de caractères pétrographiques des carbonates et de paramètres géochimiques. Il s'est trouvé utile de grouper les différents types de facies en huit unités principales, qui correspondent à des milieux de marée jusqu'à ceux de lagune (supratidal à subtidal). - Sont particulièrement significatifs pour la stratigraphie et la paléogéographie les retours d'intercalations calcaires et lagunaires qui s'engrènent avec un facies de transition dolomitique à faiblement calcaire avec inclusions de marnes bitumineuses (facies de Seefeld). A cause de leurs connexions latérales et verticales avec des facies lagunaires dolomitiques d'une part, et avec des facies de Watt dolomitiques typiques, les facies de Seefeld sont interprétés comme des milieux de bas-fond inférieur allant jusqu'à des lagunes proches de la côte (lower intertidal to near-shore subtidal). Par la voie de corrélation de transgression/régression, on peut distinguer trois subdivisions stratigraphiques (Hauptdolomite inférieure, moyenne, supérieure). Pour la reconstruction paléogéographique, la transgression de la Hauptdolomite moyenne/supérieure se présente comme extrêmement utile. Une lagune peu profonde, en forme de langue, s'épanouissait à partir de la région de Dachstein jusqu'aux Alpes de la vallée de la Lech. Elle a été en partie recouverte tectoniquement par la nappe de la vallée de l'Inn. Le contour lagunaire est souligné par une ceinture des facies de transition (subtidal to lower intertidal), qui inclut aussi les facies de Seefeld.

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- . 8 , - (supratidal to subtidal). , ( ), ( ). - , , (lower intertidal to near shore subtidal). : , . . . . (subtidal to lower intertidal).

     

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

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

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

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

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

     

Germanotype Tektonik und die Plattentektonik-Hypothese

Zusammenfassung Durch eine Zusammenstellung sämtlicher bisher vorliegender paläomagnetischer Me\ergebnisse aus dem Präkambrium von Nordamerika, Afrika und Europa lä\t sich der Nachweis erbringen, da\ diese Kontinente weder unter Zugrundelegung ihrer heutigen geographischen Position noch jener vor Einsetzen der mesozoisch-känozoischen Plattendrift übereinstimmende Wanderbewegungen durchführten. Die paläomagnetischen Befunde von Nordamerika sind durch einige kleinrangige Verschiebungen gekennzeichnet, die jedoch in den Me\werten des afrikanischen Präkambriums nicht wiedergefunden werden konnten. Daraus ergibt sich als vorläufige Schlu\folgerung, da\ während des Präkambriums zwischen den beiden Kontinenten horizontale Relativbewegungen stattfanden, wenn auch die Ausbildung vieler präkambrischer Orogengürtel nicht unbedingt als Konsequenz der Plattendrift angesehen werden mu\. Vielmehr scheint es so, da\ diese Orogene weitgehend das Resultat von Vertikalbewegungen sind, die von intensiven krustalen Aufheizungen begleitet waren. Dieser Mechanismus ist jenem ähnlich, der die Plattenbewegung in Gang setzt, nur da\ dadurch kein kontinentales Aufrei\en mit einhergeht. Die Problematik, die solch einem, den driftenden Platten mitgegebenen Mechanismus anhaftet, wird aufgezeigt (aber nicht gelöst).

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A survey of the Precambrian paleomagnetic data at present available for North America, Africa and Europe shows that it is inconsistent with these continents either in their present geographic positions or their positions prior to Mesozoic rifting. The data within North America show few signs of smaller scale displacement, and none is apparent in the present African data. The tentative conclusions are that relative motion did occur during Precambrian times but that many of the Precambrian orogenic belts do not require plate motion as a causative mechanism. It is suggested that these belts may be the result of largely vertical movements accompanied by strong heating. The mechanism is suggested to be similar to that driving plate motions, differing in that it did not lead to rupture. The problem of accounting for such a mechanism given moving plates is indicated (but not solved).

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Résumé La compilation des résultats de mesures paléomagnétiques recueillies dans le Précambrien d'Amérique du Nord, de l'Afrique et de l'Europe, montre que ces continents n'ont pas accompli de mouvements de dérive concordants en ce qui concerne soit leur position géographique actuelle soit leur position avant la dérive méso-cénozoÏque. Les résultats paléomagnétiques se rapportant à l'Amerique du Nord ne montrent que des déplacements insignificants qui ne peuvent Être retrouvés dans les mesures relatives au Précambrien africain. On en tire comme première conclusion qu'il y eut, au cours du Précambrien, des mouvements relatifs entre les deux continents, bien que la formations de nombreuses ceintures orogéniques précambriennes ne doive pas Être absolument envisagée comme la conséquence de la migration de plaques. Il semble bien plus que ces zones orogéniques soient le résultat de mouvements verticaux qui furent accompagnés par des réchauffements intensifs de la croûte. Ce méchanisme est analogue à celui qui déclanche le mouvement des plaques, mais sans toutefois entrainer de déchirure continentale. L'auteur soulève, sans vouloir la résoudre, la problématique qui s'attache à un tel mécanisme affectant des plaques dérivantes.

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, , , - . , . - - , , , , . , , . , , . , .

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Für die übersetzung des Manuskripts sowie für Diskussionen danke ich Herrn Prof. Dr. K.Schäfer, Karlsruhe.     

Energie-Ressourcen der Erde-Grenzen aus geowissenschaftlicher Sicht

Zusammenfassung Es werden einige Ergebnisse einer Analyse der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) über das künftige Angebot von Energie-Rohstoffen diskutiert. Die Erde verfügt über endliche fossile Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas, Ölschiefer, Ölsand) und Kernbrennstoffe (Uran, Thorium) sowie über unendliche, sich erneuernde Energiequellen (Geothermische Energie, Solarenergie). Die insgesamt auf der Erde vorhandenen fossilen Energie-Ressourcen betragen aus heutiger Sicht etwa 12 500 Mrd. t SKE (= Steinkohleneinheiten), von denen aber gegenwärtig nur 900 Mrd. t SKE als technisch-wirtschaftlich gewinnbare Reserven gelten. Mit fortschreitender Exploration kann aber noch ein erheblicher Teil der Ressourcen in Reserven überführt werden. Bei Erdöl und Erdgas sind bereits Grenzen erkennbar. Die kostengünstig gewinnbaren Kernbrennstoffe sind ebenfalls begrenzt. Gelingt jedoch der Einsatz neuer Reaktorlinien mit einer weit besseren Energieausnutzung und damit der Abbau niedrigprozentiger, teuer zu gewinnender Uran-Ressourcen, sind auch langfristig keine Verknappungen erkennbar. Die Nutzung Geothermischer Energie wird angesichts begrenzter Energie-Rohstoffe zunehmen.

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A few results of a study about the future energy-supply of the world by the Federal Institute for Geosciences and Natural Ressources are discussed. The entire fossil energy-resources are estimated at abt. 12 500×10⁹ tce (= tons of coal equivalent), of which 900×10⁹ tce are rated as presently recoverable reserves. Future exploration will be able to transform a substantial part of the resources into reserves. First limits in the supply of oil and gas are visible. The low cost, higher grade uranium reserves of the type which are presently exploited are equally limited. However if low grade uranium resources will become economically recoverable in the future, no actual limits can be seen. It is supposed that the use of geothermal energy will become more important in the long term future.

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Résumé Quelques résultats d'une étude sur les ressources énergétiques du monde faite par l'Institut Fédéral de Sciences de la Terre et de Matières Premières sont présentés. Les ressources énergétiques fossiles de la terre se montent à environ 12 500×10⁹ tec (tonnes d'equivalent charbon), dont 900×10⁹ tec représentent des réserves actuellement exploitables economiquement. L'exploration future sera capable de transformer une grande partie de ces ressources en réserves. La limite des ressources de pétrole et de gaz naturel devient déjà perceptible. La quantité d'uranium contenue en gisements à teneurs rentables est également limitée. On ne peut déceler la possiblité à long terme d'adaptations visant la mise en oeuvre de nouvelles lignes de reacteurs ayant une utilisation de l'énergie largement meilleure entraînant de ce fait l'exploitation de ressources en Uranium à plus basses teneurs. L'utilisation de l'énergie géothermique deviendra plus importante.

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(BGR) , . , — , , , , — — , —, , — , . 12500 SKE, .. , 900 SKE . . . .. , . .

     

Structural analysis of folded cooling joints in a near-concordant minor intrusion

Mechanisms of folding are assessed from a study of folds defined by transverse cooling joints in a near-concordant, composite, basic minor intrusion occurring in a polyphase deformed gneiss complex. Analysis of angular relationships of the joints with both external and internal contacts, of original feldspar phenocrysts that were flow-aligned approximately parallel to the contacts, and of tectonically aligned deformed fedspars, indicates the operation of slip, flexural-slip and flattening mechanisms and their sequential relationships during deformation.

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Zusammenfassung Faltungsmechanismen können durch die tektonische Analyse von Falten und Abkühlungsklüften eines konkordanten Lagerganges erfaßt werden. Als Beispiel dient eine basische Gangintrusion in einem mehrfach deformierten Gneiskomplex. Die Winkelbeziehungen der Abkühlungsklüfte mit den Kontakten, die Lage der Feldspatphenocrysten, die ursprünglich parallel zu den Kontakten geregelt waren und die Lage der tektonisch deformierten Feldspäte, läßt darauf schließen, daß Gleitvorgänge, Flexuren und Plättungsmechanismen während der Deformation wirksam waren. Ihre zeitliche Abfolge wird durch den Deformationsablauf bestimmt.

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Résumé On détermine des mécanismes de plissement en étudiant les plis définis par des joints transverses de refroidissement dans une intrusion mineure basique, composite, quasiconcordante, située dans un complexe gneissique à déformation polyphasée. L'analyse des relations angulaires des joints avec les contacts internes et externes, des phénocristaux originels de feldspath que l'écoulement a disposés de façon plus ou moins parallèle aux contacts, et des feldspaths déformés alignés de façon tectonique, indique l'existence de mécanismes de glissement, de glissement flexural et d'applatissement; elle permet en outre de préciser leur chronologie durant la déformation.

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. . , , - , , , . .

     

Chronology and correlation of Quaternary magnetostratigraphy and nannofossil biostratigraphy in Norwegian-Greenland Sea sediments

Paleomagnetic analyses of a series of sediment cores from the Norwegian—Greenland Sea document the existence of seven short-lived geomagnetic events during the last about 500.000 years. Calcareous nannofossil biostratigraphy, correlated to oxygen isotope chronostratigraphy, provides a time framework to infer age and duration of these periods of extreme divergence of the earth's magnetic paleofield from the regular normal polarity configuration of the Brunhes Chron. The geomagnetic events typically extend over 5 to 10 kyr. Two events are observed within the oxygen isotope stage 2–4 interval. A short event is recorded at the stage 4/5 boundary and another just below the stage 5/6 boundary. Additional three geomagnetic events are identified in oxygen isotope stage 6, at the stage 9/10 boundary and near the top of oxygen isotope stage 13, respectively.

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Zusammenfassung Paläomagnetische Analysen einer Serie von Sedimentkernen aus der Norwegisch-Grönländischen See dokumentieren die Existenz von sieben kurzen geomagnetischen Ereignissen innerhalb der letzten etwa 500.000 Jahre. Alter und Dauer dieser extrem von der regulären Konfiguration normaler Polarität des erdmagnetischen Feldes der Brunhes Epoche abweichenden Episoden werden im Zeitrahmen von Biostratigraphien kalkiger Nannofossilien bestimmt, die mit einer Sauerstoffisotopen-Chronostratigraphie korreliert sind. Die geomagnetischen Ereignisse erstrecken sich typischerweise über Zeiträume von 5 bis 10 tausend Jahren. Zwei Ereignisse werden im Intervall der Sauerstoffisotopen Stadien 2–4 beobachtet. Ein kurzes Ereignis fällt in etwa mit der Stadien 4/5 Grenze zusammen, ein weiteres findet sich knapp unterhalb der Stadien 5/6 Grenze. Drei weitere geomagnetische Ereignisse sind im Sauerstoffisotopen Stadium 6, an der Stadien 9/10 Grenze und nahe dem Ende des Stadiums 13 identifiziert worden.

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Résumé Des analyses paléomagnétiques pratiquées dans une série de carottes de sédiments de la mer de Norvège-Groenland montrent l'existence de sept événements géomagnétiques de courte durée, au cours des derniers 500.000 ans. Ces événements sont marqués par une extrême divergence du champ paléomagnétique terrestre par rapport à la configuration régulière de la polarité normale de Brunhes. La biostratigraphie des nannofossiles calcaires, correlée à la chronostratigraphie des isotopes de l'oxygène, fournit un cannevas temporel qui permet d'en préciser l'âge et la durée. Ils s'étendent typiquement sur 5 000 à 10 000 ans. Deux événements sont observés dans l'intervalle 2–4 des stades des isotopes de l'oxygène. Un événement court est enregistré à la limite des stades 4/5 et un autre juste sous la limite 5/6. Les trois autres événements se situent respectivement dans le stade 6, à la limite des stades 9/10 et près du sommet du stade 13.

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, 500.000 7 . , Brunhes, , . 5 10 . 2–4 . 4/5, — 5/6. 6, 9/10 13.

     

A geothermic method for the reconstruction of the uplift history of a mountain range,applied to the Central Alps

Vertical movements of a crustal block in connection with denudation, sedimentation or overthrusting, respectively, lead to a change in the temperature field. This process can be used to correlate the uplift and temperature history of a rock sample in a quantitative way. The uplift rate may change over a period of time. The effect of the radiogenic heat sources has been taken into account in the calculations.For the reconstruction of the uplift history of a high mountain range, paleotemperature data for the rock (blocking temperatures) in conjunction with radiometric ages must be available.Two uplift models are presented for the Leventina/Verzasca region (Central Swiss Alps).

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Zusammenfassung Vertikalbewegungen eines Krustenblocks in Verbindung mit Erosion bzw. Sedimentation oder Deckenüberschiebung führen zu einer Veränderung des Temperaturfeldes. Dies kann benutzt werden, um die Hebungs- und Temperaturgeschichte einer Gesteinsprobe quantitativ miteinander zu verknüpfen. Dabei darf sich die Hebungsrate zeitlich ändern. Bei den Berechnungen wird der Effekt der radiogenen Wärmequellen berücksichtigt.Zur Rekonstruktion der Hebungsgeschichte eines Hochgebirges müssen Paläotemperaturen des Gesteins (Blockungstemperaturen) in Verbindung mit radiometrischen Altern vorliegen.Für das Gebiet Leventina/Verzasca (Schweizer Zentralalpen) werden zwei Hebungsmodelle vorgestellt.

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Résumé Les mouvements verticaux d'un bloc de la croûte terrestre, sous l'effet de l'érosion, la sédimentation, ou le recouvrement par des nappes conduit a des changements dans la répartition des températures. Ce processus peut être employé pour corréler quantitativement l'histoire des températures et des mouvements verticaux durant une certaine période. L'effet de la source radiogénique de chaleur est prise en considération pour le calcul.Pour la reconstruction de l'histoire des mouvements verticaux d'une zone montagneuse, les paléotempératures d'un échantillon de roche (températures de blocage) en conjonction avec les âges radiométriques doivent être données.Deux modèles présentés concernent la région de la Leventina/Verzasca (Alpes centrales de Suisse).

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Contribution no. 306 of the Institut für Geophysik, ETH Zürich.     

Trace elements in the Singhbhum granite,India

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

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

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

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

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

Penecontemporaneous dolomitization in the Precambrian Bhander Limestone,Rajasthan, India — A petrographic attestation

Dolomitization in the Precambrian Bhander Limestones around Bhainsrorgarh, Rajasthan was largely penecontemporaneous with deposition in tidally influenced evaporating pans. Regardless of the circumstantial evidence relating to the environment, prelithification dolomitization is evident independently from intimate control of the depositional fabric on the process, swerving of calcite laminae around dolomite porphyrotopes, and streaming of mica flakes around dolospars. Penecontemporaneity of this dolomitization is inferred from its confinement within selected lamina/e or bed/s, leaving the adjacent laminae or beds completely unaffected, plastic deformation and occasional mechanical failure of seams of pallisade calcite crystals infilling shrinkage cracks, formation of thin dolomitized crusts at lamina-top surfaces and its downward gradation to primary calcmicrite by gradual depletion of dolomite concentration and erosion of such crusts prior to deposition of overlying sediments.In modern settings penecontemporaneous dolomite crystals are usually less than 5 micron size but in present case they are mostly much coarser. This coarsening presumably arises from epitaxial growth on initially micron-sized dolomites.There are, of course, partly overlapping phases in dolomitization. Epigenetic dolomitization operated in a subordinate scale and has sometimes been manifested as passive precipitation in voids.

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Zusammenfassung Dolomitization in the Precambrian Bhander Limestone around Bhainsrorgarh, Rajaszeitig mit der Sedimentation in Gezeiten-beeinflußten Evaporit-Becken. Über diesen Hinweis aus dem Ablagerungsmilieu hinaus ist eine Dolomitisierung vor der Lithifikation auch aus dem Gefüge zu erkennen. Hierzu gehören Dolomitkristalle, die von Kalzitkrusten umhüllt sind, sowie die Anordnung von Glimmerblättchen um Dolomite. Synsedimentäre Dolomitisierung wird weiterhin belegt durch die Beeinflussung bestimmter Sedimentlagen und durch die Überlagerung von ungestörten Sedimenten, die Füllung von Schrumpfungsrissen mit Pallisaden-Kalzit nach der Dolomitbildung, sowie die Kristallisation von Dolomitkrusten an Sedimentoberflächen und deren Aufarbeitung.Rezenten Beobachtungen nach sind synsedimentäre Dolomite meist sehr feinkörnig; die hier gefundenen größeren Dolomite werden auf ein späteres epitaxiales Überwachsen zurückgeführt. Darüber hinaus gibt es auch später Dolomitisierungsphasen von untergeordneter Bedeutung.

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Résumé La dolomitisation du calcaire précabrien du Bhander dans le Rajasthan se produit en même temps que la sédimentation dans des vases d'évaporation influencé par les marées. A partir de cette indication relative au milieu du depôt, une dolomitisation est aussi discernable dans les textures, avant la lapidification. A ceci appartiennent les cristaux dolomitiques qui sont enveloppés de croûtes de calcite, ainsi la disposition de paillettes de mica autour des dolomites. La dolomitisation synsédimentaire sera encore complexée par l'influence de certaines couches de sédiments par le recouvrement de sédiments qui n'ont pas été dérangés, par le remplissage de craquelures de compaction par de la calcite en palissade après la formation de la dolomite ainsi que la cristallisation des croûtes de dolomite à la surface des sédiments et leur remeniement. D'après de récentes observations, les dolomites synsédimentaires sont la plupart à grain très fin. Les dolomites les plus grandes qui ont été trouvées ici, doivent être attribuées à un gonflement épitaxique plus tarif. En outre, il y a aussi des phases de la dolomitisaitons tardives qui n'ont qu'une signification secondaire.

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Deformation of pebbles in relation to associated structures in parts of Singhbhum Shear Zone,Eastern India

The Singhbhum Shear Zone separates the rocks of a highly metamorphosed northern group from an unmetamorphosed southern group. It had been recognised by earlier workers as a thrust zone in which the thrust movements were achieved by slip along a pre-existing schistosity. Deformed conglomerates crop out in discontinuous bands along the Shear Zone. Strain determinations from these conglomerates have been made to ascertain the strain pattern within the Shear Zone. None of the existing methods of determining strain from stretched pebbles can be applied to these conglomerates. An approximate value for shortening perpendicular to the schistosity can however be obtained from cross-cutting buckled veins. Detailed study of various small-scale structures clearly indicates that the principal structures of this region cannot be explained simply by a slipping on the schistosity.

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Zusammenfassung Die Singhbhum-Scherzone trennt die Gesteine der stark metamorphen nördlichen Gruppe von denjenigen einer nicht metamorphen südlichen Gruppe. Nach früheren Autoren ist es eine Überschiebungszone, worin die Überschiebungsbewegungen durch das Gleiten entlang einer älteren Schieferung zustande kamen. Deformierte Trümmergesteine treten in ununterbrochenen Bändern entlang der Scherzone auf. Man hat Deformationsbestimmungen von diesen Trümmergesteinen gemacht, um das Deformationsbild in der Scherzone zu erklären. Eine ausführliche Untersuchung der verschiedenen kleinmaßstäblichen Strukturen zeigt deutlich, daß die Hauptstrukturen dieser Gegend nicht einfach durch das Gleiten auf der Schieferung erklärt werden können.

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Résumé La zone de cisaillement de Singhbhum sépare les roches très métamorphiques au nord, de celles d'un groupe non-métamorphique au sud. Elle avait été reconnue lors de recherches précédentes comme étant la base de charriages suivant laquelle la poussée se serait faite par glissement le long d'une schistosité pré-existante. Des conglomérats déformés affleurent par bandes discontinues le long de cette zone. Grâce à ces conglomérats, des estimations sur la déformation ont été faites pour définir le style de déformation dans la zone de glissement. Une étude détaillée de différentes structures à petite échelle indique clairement qu'on ne peut pas expliquer les principales structures de cette région uniquement par un glissement sur la schistosité.

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A Precambrian core sample from the Altiplano/Bolivia

Drilling in the Bolivian Altiplano discovered the Precambrian basement at 2.744 m of depth, Paleozoic strata lacking. The core is composed of hornblende meta-granite (hornblende granoblastite), in the upper part of biotite meta-granite (biotite granoblastite). Radiometric dating provides evidence for a Grenvillian magmatic or anatectic rock formation (1.050±100 my) and a later metamorphic event of 530±30 my in age.

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Zusammenfassung In einem Bohraufschluß vom Altiplano in Bolivien wurde in 2.744 m Teufe unter tertiärer und kretazischer Bedeckung das präkambrische Basement angetroffen. Der präkambrische Bohrkern besteht teils aus Hornblende-Meta-Granit (Hornblende-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis), teils aus Biotit-Meta-Granit (Biotit-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis). Nach Rb-Sr Datierung dürfte das Bildungsalter etwa 1.050±100 my betragen, eine Aufheizungsperiode um 530±30 my ist nach K-Ar Analyse zu vermuten.

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Résumé Lors d'un forage dans l'Altiplano bolivien le substratum précambrien a été rencontré à une profondeur de 2.744 m. La couverture sédimentaire comprend des couches tertiaires et crétaciques. La carotte précambrienne se compose d'un micro-granite gneissique de l'assemblage hornblende — feldspath potassique — quartz — plagioclase et d'un microgranite gneissique de biotite — feldspath potassique — quartz — plagioclase. L'âge de constitution de la roche est d'après l'analyse Rb-Sr de 1.050 ± 100 my. L'analyse K-Ar laisse supposer une transformation métamorphique de 530 ± 30 my.

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- , 2744 . — ( - -- —, - (- -- -). - 1050 ± 100 , , - , 530 ± 30 .

     

Contrasted metamorphic and structural evolutions across a major ductile/brittle displacement zone in NW Connemara,western Ireland

NW Connemara is transected by a steeply dipping, E-W to ESE-WNW trending structure, the Renvyle-Bofin Slide (RBS), which shows evidence of both ductile and brittle displacement. Structural observations indicate a polyphase D1-D4 deformation history in the adjacent rock units, dominated by the development during D2 of a regional L-S fabric comprising an E-W to ESE-WNW striking foliation and a strike-parallel stretching lineation. On the north side of the RBS the stretching lineation is locally oriented N-S and associated with a system of linked ductile duplex structures in the contact aureole of the Dawros-Currywongaun-Doughruagh Complex (DCDC). Folding of the N-S stretching lineation by F3 folds suggests it too formed during D2 synchronous with the more strike-parallel stretching lineation. »Peak« metamorphic conditions and qualitative PTt paths derived from GIBBS method thermodynamic modelling of garnet zoning indicate both sides of the RBS underwent burial during D2, but that the south side of the RBS was buried more (c. 1.5 kbar, 5 km). It is suggested that D2 involved predominantly sinistral displacement on the RBS, but east of Tully Mountain around the DCDC there was substantial dipslip displacement resulting from transpression where the slide markedly bends around Tully Mountain. Modelling of metamorphic mineral assemblages developed across the RBS and analysis of published mineral ages provide evidence that the RBS moved repeatedly during and after regional metamorphism, that the D2 dip-slip component around the DCDC may have been substantial during garnet growth assisting burial of rocks on the southern side of the RBS, and that dip-slip movements were probably dominant and variable during exhumation.

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Zusammenfassung NW Connemara ist durch eine steil einfallende E-W bis ESE-WNW streichende Struktur zerteilt, die Renvyle-Bofin Slide (RBS), welche sowohl Hinweise für eine duktile als auch für spröde Verwerfung zeigt. Tektonische Beobachtungen weisen auf eine mehrphasige D1-D4 Deformationsgeschichte in den umliegenden Gesteinsserien hin, welche von der Entwicklung während D2 des regionalen L-S Gefüges dominiert wird. Diese enthält eine E-W bis ESE-WNW streichende Bänderung, sowie eine parallel zum Streichen verlaufende Streckungslineation. Auf der nördlichen Seite des RBS ist die Streckungslineation lokal N-S orientiert, und wird in Zusammenhang mit einem System von verbundenen duktilen Duplex-Strukturen in der Kontaktaureole des Dawros-Currywongaun-Doughruagh Complexes (DCDC) gebracht. Faltung der N-S gerichteten Streckungslineation durch F3-Falten, legt die Vermutung nahe, daß auch sie von der D2 zeitgleich mit der eher parallel zum Streichen verlaufenden Streckungslineation gebildet wurden. Metamorphe Spitzenbedingungen und qualitative PTt Pfade die von GIBBS Methode abgeleitet wurden, zeigen an Hand von thermodynamischen Mustern, daß beide Seiten des RBS einer Versenkung während D2 unterzogen wurden; die Südseite wurde dabei aber tiefer versenkt (ca. 1,5 kb; 5 km). Es ist naheliegend, daß D2 überwiegend sinistrale Verwerfung des RBS mit sich brachte. Aber östlich von Tully Mountain, in der Nähe der DCDC finden sich erhebliche Aufschiebungen die von der Druckbeanspruchung herrührt, bei der die Überschiebung um Tully Mountain herumbiegt. Modellieren der metamorphen Mineralvergesellschaftungen welche quer über die RBS entwickelt sind, sowie Analysen veröffentlichter Mineralalter liefern einen Hinweis darüber, daß sich die RBS wiederholt während und nach der Regionalmetamorphose bewegt hat. Weiterhin zeigt sich, daß die D2-Sprunghöhe um den DCDC relativ groß während des Granatwachstums war, und unterstützend auf die Versenkung der Gesteine der Südseite des RBS wirkte; sowie weiterhin, daß die Verwerfungsbewegungen während der Freilegung wahrscheinlich dominant und variabel waren.

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Résumé La partie nord-ouest du Connemara est traversée par un accident d'allure redressée, orienté E-W à ESE-WNW: le Renvyle-Bofin Slide (RBS) qui montre à la fois des indices d'un déplacement ductile et cassant. Les observations structurales révèlent, dans les roches avoisinantes, une histoire déformative polyphasée (D1 à D4); celle-ci est dominée par le développement, au cours de la phase D2, d'une fabrique L-S régionale, comportant une foliation E-W à ESE-WNW et une linéation d'étirement parallèle à cette direction. Du côté nord de la RBS, la linéation d'étirement est localement orientée N-S et associée à un système de structures duplex ductiles conjuguées dans l'auréole de contact du complexe de Dawros-Currywongaun-Doughruagh (DCDC). Le plissement de cette linéation N-S par les plis F3 suggère qu'elle aussi a été engendrée par la phase D2 en même temps que la linéation parallèle à la direction. Les conditions du pic du métamorphisme et les trajets (PTt) qualitatifs déduits de la modélisation, par la méthode thermodynamique de Gibbs, du zonage des grenats indiquent que les régions situées de part et d'autre du RBS ont été le siège d'un enfouissement au cours de D2, mais que cet enfouissement était plus important pour la partie sud (environ 1,5 Kbar soit 5 Km). Il semble que la phase D2 a engendré essentiellement un déplacement horizontal sénestre le long du RBS, mais à l'est du Mont Tully, autour du DCDC, il y eut une composante verticale marquée en raison d'une transgression à l'endroit où l'accident contourne le Mont Tully. La modélisation des associations minérales métamorphiques développées en travers du RBS, ainsi que l'étude des datations publiées montrent que le RBS a joué, à diverses reprises pendant et après le métamorphisme régional; elles montrent aussi que la composante verticale de D2 autour du DCDC doit avoir été importante pendant la croissance des grenats qui a marqué l'enfouissement des roches au sud de l'accident et que les mouvements verticaux étaient probablement prédominants et variables au cours de l'exhumation.

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- , E-W ESE-WNW , , , . (D1-D4) , L-S D-2. -W ESE-WNW , . N-S Dawros-Currywongaun-Doughruagh = DCDC. N-S F-3 , D 2. PTt, Gibb's, , , , D 2 , ( 1,5 ; 5 ). , D 2 . Tully Mountain, DCDC , , Tully Mountain. , , . , DCDC D 2 , , , .