Untersuehungen an den Sedimenten der Tongrube von Willershausen

Zusammenfassung Nach der Profilaufnahme sind die Sedimente der Tongrube der Ziegelei von Willershausen in zwei Gruppen einzuteilen : A. Die unteren hellen Schichten, B. die oberen dunklen Schichten.Die unteren hellen Schichten bestehen aus Sandsteinen, Sanden, tonigen Sanden und Grobtonen, welche Quarz, Feldspäte und Glimmer als Hauptminerale und in geringeren Mengen Illit, Chlorit und manchmal Montmorillonit füren. Als Schwerminerale dieser Sande und Sandsteine treten der Häufigkeit nach Apatit, Zirkon, Granat, Anatas, Rutil, Turmalin und Opakminerale auf.Die oberen dunklen Schichten bestehen hauptsächlich aus mm-rhythmisch geschichteten Tonen mit Einschaltung einzelner Mergelbänke und toniger Sandschichten. Dioktaedrischer Illit ist das häufigste Tonmineral, dann folgen Chlorit und in geringeren Mengen in feinen Fraktionen Montmorillonit. Die Chlorit-Reflexe verschwinden bereits bei Erhitzung auf 450° C. Chemisch handelt es sich um die dem Pennin naheliegenden Diabantite.Die Unterschiede in Beschaffenheit und Menge der Quarze, Feldspäte und Glimmer, die unterschiedliche Verteilung der Schwerminerale sprechen dafür, daß die hellen Schichten wahrscheinlich zum Mesozoikum, vielleicht zum Buntsandstein gehören.Von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Georg-August-Universität zu Göttingen genehmigte Dissertation.     

Reaktionen im alpinotypen Peridotitmassiv von Ronda (Spanien) und seinen partiellen Schmelzprodukten

The alpine type peridotite of Ronda (Spain) essentially is spinel lherzolite plus minor (< 5 vol.-%) amounts of basic layers. Basic layers are thin bands of several cm in thickness with different extent, arranged parallel to the lineation a of the lherzolite. 5 new rock analyses are presented, showing that the basic layers are olivine tholeiitic in composition, supporting their genetic interpretation as partial fusion products from an upper mantle peridotite of nearly pyrolitic chemism. Basic parts are not removed from the lherzolite host but consolidated as garnet pyroxenites, spinel pyroxenites, and olivine gabbros. Microprobe analyses of 6 olivines, 6 orthopyroxenes, 5 clinopyroxenes, 1 garnet, 2 spinels are given, most of them from coexisting minerals of pyroxenites and olivine gabbros.In garnet pyroxenite and in spinel pyroxenite the two pyroxenes are Al-rich pyroxenes, changing continuously by subsolidus reactions to Al-poor pyroxenes+anorthite ± spinel in the gabbro. Subsolidus transformations are marked by exsolution reactions and recrystallizations, favoured by weak deformation. Detailed study of mineral textures combined with chemical data show that spinel pyroxenite was isochemically transformed to spinel bearing olivine gabbro. This transformation mainly was caused by change in the P-T-conditions, related to the further steady uplift of the entire massif. P-T-estimations according to several methods indicate consolidation of garnet pyroxenite bands at 1100 ° C/20 kb. Subsolidus reactions changing spinel pyroxenite (1000-900 ° C/15 kb) to olivine gabbro layers show final re-equilibration in the range of 900–800 ° C at 15–10 kb.

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Gekürzter, spezieller Teil einer vom Naturwiss. FB III der Universität Würzburg 1975 angenommenen Habilitationsschrift

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Die Mikrosondenuntersuchungen wurden an einer CAMECA MS 46 (Leihgabe der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Mineralogischen Institut Würzburg) durchgeführt. Für die Bewilligung beantragter Sachmittel und Reisekostenzuschüsse bin ich der DFG zu Dank verpflichtet. Dank schulde ich den Herren Prof. Dr. A. San Miguel, Mineralogisches Institut der Universität Barcelona, sowie Prof. Dr. S. Matthes, Dr. E. Knauer, Dr. P. Richter, Mineralogisches Institut Würzburg für Hilfe und Kritik. Der Comisión Nacional de Geologia, Madrid, danke ich für die offizielle Erlaubnis zu den Geländearbeiten.     

Mineralogisch-petrographische Untersuchungen an den Sedimenten (Schichtflutfanglomeraten) des Oberrotlieegenden von Schramberg

Zusammenfassung Die Sedimente des Oberrotliegenden von Schramberg bestehen aus Gesteinsbruchstücken und Quarz-, Feldspat- und Glimmerkörnern. Außer bei den selten vorkommenden Sandlagen überwiegen die Gesteinsbruchstücke.Die im Sediment auftretenden Gesteinsarten (Granit, Gneis, Quarzporphyr, Granitporphyr) stimmen mit den heute in der Nähe anstehenden Gesteinsarten des Grundgebirges überein, weshalb die nähere Umgebung als Ursprungsgebiet angesehen werden muß. Die größte Entfernung (ca. 10 km) hat vermutlich der Gneis zurückgelegt. Im Grundgebirge der Schramberger Gegend scheinen während des Oberrotliegenden keine anderen Gesteisarten mehr angestanden zu haben, als heute dort anstehen.Die prozentuale Verteilung und die Kornverteilungen der Minerale in den Gesteinsbruchstücken der Hauptgesteinsart (Granit) und bei den Einzelmineralkörnern stimmen überein. Hieraus ergibt sich, daß Einzelmineralkörner und Gesteinsbruchstücke dem selben Ursprungsort entstammen. Das einzige beobachtete Tonmineral ist aus den Ursprungsgesteinen stammender Muscovit.Hämatit überkrustet fast alle Körner des Sediments. Er kann aus eisenhaltigen Mineralien, und zwar nur bei tief liegendem Grundwasserspiegel und einer mittleren Jahrestemperatur von mehr als 15° C gebildet worden sein.Die frei vorhandenen Schweremineralien stammen aus den gleichen Ursprungsgesteinen wie die anderen Bestandteile des Sediments. Granat ist nur in den Gesteinsbruchstücken, nicht jedoch in Form von freien Körnern erhalten geblieben. Rutil wurde sowohl in Form freier Körner als auch in den Gesteinsbruchstücken überwiegend in Anatas umgewandelt.Die Beobachtungen der Gesteinsschichtung lassen auf Wassertransport in Form von Schichtfluten mit rascher Abnahme von Turbulenz und Geschwindigkeit mit anschließendem vollständigem Versickern schließen.Die Untersuchung von Kugeligkeit und Rundung der Körner ergab zwei Maxima, und zwar bei 0,2–0,6 mm und > 4 mm Korndurchmesser. Das feinkörnige Maximum wird als Folge von Windtransport (wobei nicht Transport in das endgültige Lager gemeint ist), das grobkörnige durch Wassertransport gedeutet. Die Tatsache der Zurundung der Kornklassen > 4 mm schließt Transport in Form von Schlammströmen aus. Ein Vergleich der gemessenen Rundung mit der Rundung eines rezenten Sedimentes ergibt übereinstimmend mit den Ergebnissen der lithologischen Untersuchung einen Transportweg der Größenordnung 10 km.Mit Ausnahme der Sandlagen zeigen die Sedimente bimodale Kornverteilung, die folgendermaßen gedeutet wird: Das Ursprungsgestein (hauptsächlich Granit) unterlag physikalischer Verwitterung. Zusätzlich wurden durch Windeinwirkung kleinere Gesteinsbruchstücke zerstört, sodaß im entsprechenden Korngrößenbereich ein Defizit, und im Korngrößenbereich der Einzelmineralkörner ein Mazimum entstand, da durch Wind an Einzelmineralkörnern keine Zerstörung, sondern nur Abrundung stattfinden kann. Abtransport duch Wasser und vollständige, plötzliche Ablagerung bedingen die Begrenzung der Kornverteilungshistogramme auf der grobkörnigen Seite. Die Transportfähigkeit des Wassers wid demnach durch diese Begrenzung ausgedrückt.Ws wird die zusammenfassende genetische Bezeichnung Schichtflutfanglomerate vorgeschlagen.Die vorliegenden Untersuchungen bestätigen die bisherige Ansicht über die Entstehung der Sedimente des Oberrotliegenden im Schwarzwald.     

Auswirkungen von Grundwasserabsenkung auf den Zustand von Berliner Seen

Zusammenfassung Die Entnahme von Grundwasser aus dem Einzugsgebiet der Grunewaldseen hat im Laufe der Jahrzehnte zu drastischer Absenkung des Grundwasserspiegels und damit zur Gefahr der Austrocknung dieser in einer subglazialen Schmelzwasserrinne gelegenen Seen geführt. Um die Seenkette Schlachtensee, Krumme Lanke, Grunewaldsee usw. zu erhalten, wird seit Jahren Wasser aus der Unterhavel eingeleitet. Dieses nährstoffreiche Wasser hat die primär unbelastetes Grundwasser führenden Seen einem bisher nicht bekannten Zustand der Entropierung nahe gebracht und hat ihr Ökosystem deutlich verändert. Der Sauerstoffgehalt sinkt während der Sommermonate im Hypolimnion auf null ab, der Lebensraum beispielsweise der Fische ist zur gleichen Zeit mittlerweile auf die obersten zwei Meter des Epilimnions eingeengt. Aufwendige Phosphateliminierung und Sauerstoffanreicherung sind erforderlich, um diese indirekten Folgen überzogener Grundwasserentnahme auszugleichen und damit den Wert dieses für Berlin wesentlichen Erholungsgebietes zu erhalten.

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During the last decades the use of groundwater of the Grunewald area has caused a drastic lowering of the groundwater table. In order to preserve the watertable of the lakes situated at the Grunewald area water from the Havel is conveyed since many years into the lake system of Schlachtensee, Krumme Lanke, Grunewaldsee etc. This water is rich in nutritive material and has brought the primary uncontaminated water of the lakes to a high stage of entropy and has changed their ecosystem. The amount of oxygen in the hypolimnion decreases during the summer month to zero, the livingspace for fish for example is reduced to the upper two meters of the epilimnion during the same time. An extensive elimination of phosphate and enrichment of oxygen is necessary to compensate these indirect consequences of exaggerated use of groundwater and to maintain the value of this important recreation area.

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Résumé La soustraction d'eau dans les nappes souterraines sur le territoire des lacs du Grunewald a provoqué, au cours de dizaines d'années, un abaissement frappant du niveau de ces eaux, et de ce fait, une menace d'assèchement de ces lacs situés dans un sillon d'eau de fusion de l'époque glaciaire. Afin de conserver la chaîne des lacs, Schlachtensee, Krumme Lanke, Grunewaldsee, etc. on y a introduit depuis plusieurs années de l'eau de la Havel. Cette eau chargée de substances nutritives a nettement transformé le système écologique de ces lacs et y a introduit une situation trophique jusqu'alors inconnue car auparavant les eaux étaient potables sans aucune addition. Pendant les mois d'été, le taux d'oxygène, dans l'hypolimnoin tombe à zéro, ce qui a pour effet de restreindre l'espace vital, par exemple des poissons, aux deux métres supérieurs de l'epilimnion. Pour compenser les conséquences indirectes d'une trop grande soustraction d'eau souterraine, il faut procéder à l'élimination des phosphotes et à l'enrichissement en oxygène, et ainsi sera conservée la véritable valeur de ces domaines de détente, si importants pour la cité de Berlin.

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, , . Schlachtensee, Krumme Lanke,Grünewaldsee , . , , , . , . , .

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Für die Anregung zu dieser Arbeit und für viele grundsätzliche Gedanken möchte ich Herrn Prof. Dr. E.Klitzsch meinen Dank abstatten.     

Untersuchung von suspendiertem Material in den Hydrothermallaugen des Atlantis-II-Tiefs

Suspended matter was separated from the hydrothermal brines of the Atlantis-II Deep in the Red Sea. Contents of iron, manganese, copper, and zink collected on membrane filters were measured by X-ray-flourescence, and the main results were:

1. Metal concentrations in suspended form were lower by 10^?1 to 10^?5 compared to the dissolved concentrations of the brines.
2. Suspended copper and zink were enriched most pronounced in the deeper brine zone — markedly so in the SW-basin, values there ranged between 10 and 30μg/l, one Zn-value was as high as 60μ/l, the other basins contained mostly less than 1 to 10μg/l.
3. Iron, copper, and zink in the deeper brine zone and in few cases also in the 50°-brine were suspended in the form of sulfide compounds. This conclusion is based only on the slightly purple-, green-, and blue-colored gray hues of the material on the filters and its rapid oxidation upon contact with the air.
4. In the transition zone of the 50°/60°-brine iron hydroxides were highly concentrated with values ranging up to 1000μg Fe/l.
5. Suspended manganese is found only within the transition zone of brine to the normal sea water, where up to 200μg Mn/l in form of darkbrown manganese hydroxides were found.
6. Concurrently with the increased thermal activity since 1966 more strongly reducing conditions within the brines seemed apparent which were caused by discharge of higher amounts of Sulfides into the basins. Increased precipitation of heavy metal sulfides was found to be most pronounced in the SW-basin.

     

Über den Eisengehalt von Alumosilikaten aus Quarzknauern

Zusammenfassung Der Eisengehalt von Andalusiten und Disthenen aus Quarzknauern im Gebiet des Ötztaler—Stubaier Altkristallins wurde regional untersucht. Der Gehalt and Gesamteisen in primären Disthen liegt zwischen 0,17 und 0,22 Gew.% Fe₂O₃, während primäre Andalusite zwischen 0,26 und 1,93 Gew.% Fe₂O₃ schwanken. Dieser Unterschied in den Andalusiten wird auf ein wechselndes Angebot von Fe₂O₃ aus dem Nachbargestein der Knauern zurückgeführt.Ein Zusammenhang zwischen dem Eisengehalt der Andalusite und den verschiedenen Umwandlungsstadien Andalusit—Disthen konnte nicht nachgewiesen werden.

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On the iron content of alumosilicates in quartz nodules

Summary A determination of the regional distribution of the ironcontent of andalusites and kyanites in quartz-segregations of the Oetztal—Stubai crystalline complex gave values of 0.17–0.22% for the total iron in primary kyanite and 0.26–1.93% in andalusite. This difference is probably due to a variation in the Fe₂O₃-content in the country rocks of the quartz veins. No relationship between the iron-content in andalusite and the different stages of transformation from andalusite to kyanite could be established.

     

Neue Untersuchungsergebnisse zur Genese der im östlichen Teil der Erzprovinz von Cartagena (Spanien) gelegenen Blei-Zinkerz-Vorkommen

Zusammenfassung Im östlichen Teil der Sierra von Cartagena (Spanien) wurden Blei-Zinkerzvorkommen untersucht. Es wurden zwei Vererzungsphasen nachgewiesen. Die ältere, primäre Vererzung tritt in einem 5 m mächtigen Konglomerat auf und ist streng schichtgebunden. Eine Vererzung der liegenden Gesteine fand nicht statt. Erze und Nebengestein erlebten eine intensive tektonische Überprägung. Hierdurch wurde der primäre Mineralbestand teilweise mobilisiert und als jüngere Erzbildung wieder abgesetzt. Eine hydrothermal-metasomatische Entstehung der Vererzung im Konglomerat ist abzulehnen.

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In the eastern parts of the Sierra de Cartagena (Spain) researches and explorations on lead-zinc-deposits were carried out. Two ore mineralizations of different age could be proved. The older and primary mineralization is found in a 5 m conglomerate and is strictly stratabound. The bedrocks are not mineralized. Remarkable tectonical stresses affected the primary ores and bedrocks. Hereby parts of the primary ores were mobilized and formed the younger mineralization. There are no proofs for a hydrothermal-metasomatic origin of the ores in the conglomerates.

     

Die Bedeutung der Strahlungskurve nach den Anschauungen von Bacsák im Zusammenhang mit den Untersuchungen von Milankovitch und Woerkom

Zusammenfassung Gegen die Strahlungskurve ist in steigendem Ma\e eingewandt worden, da\ dieKöppensche Zuordnung der Kältezacken zu denPenckschen Eiszeiten nicht möglich sei; insbesondere wird die Dreiteilung der Würm-Eiszeit abgelehnt. Die Neuberechnung der Kurve durchWoerkom beseitigt diese Schwierigkeit, wenn man die frühere Zacke W I der Ri\ eiszeit zuordnet und das W II als schwächere Phase erkennt, die dann vom Hauptwürm (früheren W III) überfahren wurde. Diese Auffassung wird durch C¹⁴-Messungen und Altersbestimmungen aus Tiefsee-Bohrkernen nachEmiliani gestützt, ferner durch Betrachtungen über die allgemeine Zirkulation, die ein Zusammenwirken der beiden Halbkugeln begründen. –Bacsák hat die Klimaverhältnisse der äquatorialzone untersucht und Ergebnisse gefunden, die mit denen vonWundt übereinstimmen. Des weiteren hat er die Lage der Planetenbahnen zur Erdbahn als Ursache von Eiszeitperioden herangezogen; solche können ganz allgemein durch überlagerung periodischer Funktionen begründet werden, wobei aber für die vor dem Quartär liegenden Zeiten eine wachsende überdeckung durch andere Ursachen, z. B. durch veränderte Meer- und Landbedeckung, in Rücksicht zu ziehen ist.

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Summary One of the objections against the radiation curve is thatKöppen's correlation of the minima withPenck's ice ages is not possible. Especially the tripartition of the Würm glacial is not accepted. The improved curve byWoerkom overcomes this difficulty if the former minimum W I is correlated with the Ri\ glacial, and W II is taken as a weak minimum which was overridden by the main Würm (former W III). This assumption is supported by radiocarbon dates and by datings of deep-sea cores (Emiliani), and by reflections on the general circulation in both hemispheres.Bacsák has explored the climatic conditions in the equatorial region and his results fit with those ofWundt. He has also regarded the relation of the orbits of the planets to the orbit of the earth as one cause for Ice ages. But in pre-Quaternary times, other causes (e.g. changed distribution of seas and continents) may be more effective than this influence.

     

Neue Vorstellungen über den Tiefbau von Vorsenken

Zusammenfassung Der geologische Tiefenbau und die Entwicklungsgeschichte der Kopetdag-, Terek-Kaspi-, Indol-Kuban- und Karpaten-Vorsenke sind ähnlich. Es zeigt sich, daß die genannten Vorsenken keine Zonen kurzzeitiger Durchbiegungen sind, die sich in der orogenen Schlußentwicklungsetappe des alpidischen Faltengebietes gebildet haben, sondern daß sie langlebige negative Strukturen darstellen. Die Intensität ihrer Durchbiegung zu Beginn des alpidischen geotektonischen Zyklus (in der Jura und Kreidezeit) ist mit der Größe der Absenkung im Neogen-Quartär vergleichbar. Im Verlaufe des gesamten alpidischen Zyklus entwickelten sich die Senken posthum.Überall dort, wo notwendige geophysikalische Untersuchungen durchgeführt wurden, wurde unter diesen Senken unterhalb eines mächtigen alpidischen Gesteinskomplexes ein genauso mächtiger Sedimentkomplex variszischen Alters festgestellt. Territorial fallen die Zonen der maximalen Mächtigkeiten des variszischen und alpidischen Gesteinskomplexes zusammen.

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Structure and development of the Pre-Copetdag, Terek-Caspian, Indol-Kuban, and Pre-Carpathian fore deeps are similar. The fore deeps were not zones of short term subsidence during the final stage of orogenic development of the Alpine folded belt, but they were long term subsidence zones. The rates of subsidence at the beginning of the Alpine geotectonic cycle (during Jurassic and Cretaceous) and at the end of the cycle (during Neogene and Quaternary) are comparable.Wherever geophysical investigations were carried out in this zone, beneath the Alpine sediments a Hercynian sediment complex of equal thickness was found. The areas of maximum thickness in both complexes coincide.

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Résumé La structure géologique et le développement historique des avant-fosses de Copetdag, Terek-Caspienne, Indol-Kouban et des Carpates sont semblables. Il appert que ces dépressions ne sont pas des zones d'inflexion de courte durée qui se sont formées pendant l'étape finale du plissement alpin, mais qu'ils présentent des structures négatives de longue durée. L'intensité de leur affaissement au commencement du cycle géotectonique alpin (au Jurassique et au Crétacé) est comparable, en grandeur, avec celui de la période néogène-quaternaire. Au cours de l'ensemble du cycle alpin, les dépressions se sont développées de façon posthume.Partout où ont eu lieu des explorations géophysiques, nous avons découvert sous ces avant-fosses, un épais complexe de roches alpines, et sous elles un complexe aussi puissant de sédiments varisques. Spatialement les zones des puissances maximum des complexes alpins et varisques coïncident.

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Synthese von Pigeoniten und deren Beziehung zu den Mg-Fe-Pyroxenen in Gesteinen

Zusammenfassung Es wurden erstmals Pigeonite aus trockenen, synthetischen Schmelzen hergestellt. Sowohl optische, wie röntgenographische Daten stimmen mit natürlichem Material überein.Die Herstellung Fe(2)-haltiger Kristalle erfordert besondere Schutzmaßnahmen; die angewandte Methode wird beschrieben.In dem untersuchten Bereich des Pyroxenfeldes — dem Gebiet der Pigeonite und subkalzischen Augite — ist lückenlose Mischkristallbildung möglich. Die Mischungslücke wird unter diesen Bedingungen geschlossen.Zwischen Pigeoniten und Olivinen besteht ein Reaktionsverhältnis. Es konnte eine Beziehung zwischen den Fe-Gehalten dieser beiden koexistenten Phasen gefunden werden. Die Ausdehnung des Olivinfeldes innerhalb der Pyroxene muß weiter gezogen werden, als nach den bisherigen Untersuchungen zu erwarten war.     

Schwefelisotopenzusammensetzung von Baryten aus den Ost- und Südalpen

Zusammenfassung Die Schwefelisotopenzusammensetzung von 91 Barytproben von 47 Vorkommen in den Ost- und Südalpen wurde gemessen. Es ergab sich, daß die Baryte der meisten schichtgebundenen Lagerstätten die Isotopenzusammensetzung des Meerwassers der Epoche, die man für die Sedimentation annehmen kann, aufweisen. Daraus folgt, daß das Sulfat der Baryte im allgemeinen aus altpaläozoischem, devonischem, karbonitischem, permischem und triadischem Meerwasser stammt. Nur ausnahmsweise wurden die Isotopenhäufigkeiten durch anorganische oder bakterielle Fraktionierung nennenswert beeinflußt.

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Sulphur Isotope Composition of Barites from the Eastern and Southern Alps

Summary The isotopic compositions of 91 barite samples originating from 47 occurrences of the Eastern and Southern Alps have been investigated. Barites of most strata-bound deposits reflect the isotopic composition of the sea-water sulfate at the time of deposition. In general, it can be shown that the sulphur in barites of strata-bound Alpine deposits has been derived from lower Paleozoic, Devonian, Carboniferous, Permian or Triassic sea water sulfate. Only in a few cases has the isotopic composition been changed significantly by inorganic or bacterial fraction processes.

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Mit 1 Abbildung     

Der Einfluß der mechanischen Zerkleinerung auf den Kalium-Gehalt von Biotitfraktionen

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, daß durch das Vermählen und Zerreiben von Biotiten Korngrößenfraktionen mit sehr unterschiedlichen Kaliumgehalten entstehen. Zuerst ist mit abnehmender Korngröße ein leichter Anstieg der Kaliumwerte in den Fraktionen 300–100 m ø zu verzeichnen, dann fallen sie in den Siebfraktionen unterhalb 100 m ø sehr stark ab.Die am stärksten differierenden Werte wurden beim Biotit des Granits von der Kösseine beobachtet, bei welchem die Fraktion 200–100 m ø einen Kaliumgehalt von 7,11±0,08 Gew.-% und die Fraktion <25 m ø einen Wert von 4,39±0,05 Gew.-% aufweist. Gerade dieser Biotit besitzt ein besonders starkes Defizit in der Schicht der 12-koordinierten Alkaliionen. Diese Schicht ist im Mittel nur mit 1,67 positiven Valenzen pro Elementarzelle besetzt, was einem Unterschuß von 16,5% entspricht.Es ist naheliegend, daß bei mechanischen Beanspruchungen die Glimmerschichten bevorzugt in den Bereichen solcher Fehlordnung und schwächerer chemischer Bindung auseinanderreißen. Stärker gestörte Gitterteile werden also schneller und leichter zerkleinert und gelangen beim Sieben in die feinen Kornfraktionen. Daher ergeben die stärker von ihren fehlerhaften Schichten befreiten mittleren Korngrößen die höchsten Kaliumwerte. Die großen, von der mechanischen Zerlegung noch nicht so intensiv erfaßten Kristalle haben ein wenig niedrigere Kaliumgehalte, während in den feinsten Fraktionen als Sammelplatz der instabileren Teilchen die niedrigsten Werte beobachtet werden.Die Untersuchungsergebnisse lassen vermuten, daß sich für andere Elemente, wie z.B. Na, Rb, Pb und Sr, ähnliche Fraktionierungseffekte durch die mechanische Aufbereitung, Korngrößenklassierung und Separation von Biotiten ergeben.

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As a result of grinding the potassium values of the divers size fractions of biotite were found to be very different. The fractions between 300 and 100 m grain size show the highest potassium contents. Below 100 m grain size K decreases very strong.The structural formulas of these biotites indicate deficits in alkali ion positions of mica lattice up to 16,5%. This might suggest that the smaller mechanic stability of a part of the biotite components is related to disordering of lattice domains. After grinding these disordered particles are concentrated in the fractions of minor grain sizes.

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Herrn Dr. W. Harre, Hannover, danke ich für zahlreiche Diskussionen und die Anfertigung der Kaliumanalysen.     

Das Nord-Süd-streichende Lineament von Elizondo in den westlichen Pyrenäen

Zusammenfassung In den spanischen Westpyrenäen läßt sich ein nord-süd-streichendes Lineament nachweisen, das sich vor allem im Aldudes-Quinto Real-Massiv zwischen Elizondo und Eugui bemerkbar macht. Die Magnesitlagerstätte von Eugui ist auf etwa 9 km nord-südlicher Erstreckung an das Lineament gebunden. Zahlreiche NW-SE streichende Diabasgänge zeigen in ihrer Gesamtheit in diesem Bereich eine lineare Anordnung von Nord nach Süd. Während des Devons und Unterkarbons bildete die Lineamentzone ein Becken mit größeren Sedimentmächtigkeiten und besonderer Fazies. Der Faltenspiegel der variszischen Strukturen fällt von Osten und Westen her in das Lineament ab. Die generell nordwestlich streichenden variszischen Faltenachsen schwenken innerhalb des Lineaments in eine nord-südliche bis rheinische Richtung ein. Bemerkenswert ist der Achsenfächer bei Berroeta.

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Near by Elizondo in the Western Pyrenees (Spain) the massiv of Aldudes-Quinto Real is crossed by a lineament of NW direction. This lineament contains the magnisite deposit of Eugui. Diabas dykes show NW-SE direction, but the prevailing direction of the series is N-S. During devonian and lower carboniferous time the region of the lineament represented a sedimentary basin of great thickness and special facies. The axis of this large synclinorium shows the same direction as the lineament. The hercynian axes of folding are striking NW in general but NS in the region of the lineament. Remarkable is the fan of axes near Berroeta.

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Compendio En los Pirineos occidentales españoles se encuentra un lineamiento con un rumbo de Norte a Sur, que se hace notable sobre todo en el macizo de Aldudes-Quinto Real entre Elizondo y Eugui. El yacimiento de magnesita de Eugui sigue este lineamiento en una extensión de 9 kms. Numerosas diques de diabasa muestran en su generalidad en esta región un orden en linea de Norte a Sur. Durante el devónico y el carbonífero inferior formaba esta zona de lineamiento una cuenca, en la que se depositaron sedimentos de gran espesor con una facies característica. Los niveles de eje de los anticlinales de las estmcturas varísticas buzan tanto del Este como del Oeste hacia el centro del lineamiento. Los ejes de los anticlinales que tienen en general un rumbo hacia el NO tuercen dentro del lineamiento en una dirección de N—S a NNE—SSO. Interesantes son los ejes en abanico cerca de Berroeta.

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Résumé Dans l'ouest des Pyrénées espagnoles on a prouvé l'éxistance d'un linéament qui se montre particulièrement dans le massif des Aldudes-Quinto Real entre Elizondo et Eugui. Le gîte de magnésite d'Eugui est attaché à cette linéament du nord au sud sur une longueur de 9 km. Dans cette région de nombreux filons basaltiques montrent dans leur totalité un arrangement linéaire du nord au sud. Durant le dévonien et le carbonifère inférieur la zone de linéament a formé une cuvette de grandes epaisseurs sédimentaires et de faciès particulier. Dans cette linéament l'axe de plissement, en général de direction NW, se dirige du N—S jusqu'à une direction rhénale. L'axe en éventail près de Berroeta est remarquable.

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Anschrift der Verfasser: Dr. K.Mohr und Professor Dr. A.Pilger, Institut für Geologie und Paläontologie der Bergakademie Clausthal — Technische Hochschule 3392 Clausthal-Zellerf eld.     

Schwermineraluntersuchungen an den Porphyroiden des Schwarzburger Sattels

Zusammenfassung Es wurden 8 Porphyroidproben aus dem Schwarzburger Sattel schwermineralanalytisch untersucht. Das Gestein wurde im Mörser zerkleinert und mit Schwereflüssigkeiten durch Zentrifugieren in Leicht- und Schwerminerale getrennt. Die optische Bestimmung der durchsichtigen Schwerminerale erfolgte an Gelatinepräparaten, die der opaken an Phtalopalanschliffen. Die Kernzonen- und die Tremadoc-Porphyroide zeigen unterschiedliche Ausbildung der Zirkone und unterschiedliche Schwermineralführung. Für die Zirkonstatistik wurden 50 bis 100 mg Schwermineralpulver in Flußsäure gelöst um den Zirkon von den anhaftenden Leichtmineralen zu befreien. Dabei zeigte sich, daß die zonaren Zirkone aus den Kernzonen-Porphyroiden zum Teil in Lösung gingen, die normal ausgebildeten Zirkone aus den Tremadoc-Porphyroiden blieben unverändert. Die zonaren Zirkone kommen mit ganz wenig Apatit bzw. Monazit vor (Xenotim fehlt), die normal ausgebildeten Zirkone sind mit Apatit, Xenotim und Monazit (zum Teil recht häufig) vergesellschaftet. Das Längen-Breiten-Verhältnis variiert zwischen 1,1 und 4,0; die Mehrzahl aller vermessenen Zirkone hat den Wert kleiner 2,0.     

Morphologische Betrachtungen an den Heidelberger synthetischen Quarzen

Zusammenfassung Die von Dr.Baumann, Heidelberg, synthetisierten Quarze zeichnen sich nicht nur durch eine außerordentliche Klarheit, sondern auch durch eine auffallende Morphologie aus. Es werden drei grundsätzlich verschiedene Typen beschrieben. Typ I ist pseudorhombisch; eine der a-Achsen verleiht ihm stark polare Gestalt. Als größte Fläche ist das re. trig. Prisma II. St. , entwickelt. Das Trapezoeder erscheint an zwei Stellen vizinal. Typ II ist nach einer der Winkelhalbierenden der a-Achsen gestreckt. In dieser Richtung betrachtet erscheint der Kristall tetragonal, da auf diese Weise die unter rechtem Winkel stehenden Flächen , (0001), und das Quadrat begrenzen. Dies sind zugleich die größtentwickelten Flächen. Typ III ist isometrisch; sämtliche Flächen (Prismen, beide Rhomboeder sowie das Basisendflächenpaar) sind etwa gleich stark entwickelt. In Richtung auf das pos. Rhomboeder betrachtet, erweckt dieser Typ den Eindruck eines kubischen Kristalles. Hier fehlen trig. Prisma und das Trapezoeder.

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Summary Quarz crystals, grown by Dr.Baumann, Heidelberg, are remarkable not only for their extraordinary transparency but also for a conspicuous morphology. Three completely different types are described. Type I is pseudo-orthorhombic; one of the a-axes causes a strongly polar appearance. Largest face is the right trig. prism II. position . The trapezohedron appears in two positions as vicinals. Type II is alongated parallel to one of the bisectrices of the a-axes. Viewed in this direction the crystal seems to be tetragonal, as the faces , (0001), and , which are at right angles to each other, form a square; these faces are at the same time the largest ones. Typ III is isometric; all the faces (prisms, both rhombohedrons, and the pinacoid) are of approximately the same size. Viewed in the direction upon the pos. rhombohedron this type appears to be cubic. The trig. prism and the trapezohedron are here missing.

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Mit 4 Figuren und 3 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Das Zusammenwirken von Sedimentation und Bruchtektonik in den triadischen Hallstätterkalken der Ostalpen

Zusammenfassung Die Hallstätterkalke der Ostalpen verdienen als Träger der Obertriasstratigraphie der Tethys allgemeines Interesse. Ihre Lithologie wird bestimmt durch Ablagerung in einem von Flachwasserkarbonaten umgebenen Hungerbecken mit fast stagnierender Sedimentation einerseits und durch die Wirkung synsedimentärer Tektonik andererseits.Die vertikale Abfolge und ihr horizontaler Wechsel innerhalb der Hallstätterkalke sind in der klassischen Region des Salzkammergutes auffallend konstant, so daß ein schematisches Normalprofil aufgestellt werden konnte. Neben der Hallstätterkalk-Fazies gibt es eine solche mit tonreicheren Grausedimenten, die im einzelnen deutlich davon differiert, aber im Großrhythmus der Kalk-TonSedimentation ähnlich ist.Die synsedimentäre Tektonik wird beherrscht von brechender Verformung der weitgehend festen Sedimente. Es bildet sich ein Netz von Zugklüften mit stellenweise meterbreiten, offenen Spalten, die allmählich verfüllt werden. Tektonische Einengung wurde nur selten beobachtet, häufiger Versetzung und Kippung von Schollen im Meterbereich. Die Interferenz der Sedimentation mit den tektonischen Bewegungen beweist, daß letztere im kleinen ruckartig verliefen, im großen aber während des Karn und Nor ziemlich gleichmäßig andauerten. Sie stehen möglicherweise in Zusammenhang mit der relativen Hebung des gesamten Hallstätter Beckens gegenüber den rasch absinkenden Dachsteinkalk-Plattformen.In stratigraphischer Hinsicht wirken die Spalten als Fossilfallen und lagern oft sehr fossilreiche Sedimente unter Durchbrechung des Lagerungsgesetzes in stratigraphisch älteres Gestein ein. Die Unterscheidung von Spalten- und Schichtlagern im Hallstätterkalk ist jedoch im allgemeinen gut durchführbar.

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As they bear classical stratigraphic localities of the Upper Triassic, the East Alpine Hallstätterkalke are of general interest. Their area of deposition was a starved basin between shallow water carbonate platforms with reduced sedimentation and subsolution on one side and influence of syngenetic tectonics on the other.The vertical successions and their lateral changes within the Hallstätterkalk are remarkably constant. A schematical standard succesion can be given. Besides the facies of Hallstätterkalk with generally red sediments there exists another with more argillaceous gray deposits, differing in details of lithology but not in the general rhythm of lime and clay sedimentation.Syngenetic tectonic activity causes fracturing in the highly consolidated sediments. Among the joints most frequently tension cracks occur, some meters wide and filled with younger sediment. Tilted blocks and displacements are common, but shearing and tectonic compression are rare. The tectonic activity consisted of many small jerks, but was continuous during a long period, i. e. the Carnian an the Norian. This is shown by the interference with sedimentation.From the stratigraphic point of view the cracks are important as they act as traps for fossils and as these fossil-rich fillings are deposited in older rocks, breaking the law of stratigraphic succession. But in most cases deposits in cracks can easily be distinguished from those in normal sediment.

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Résumé Les calcaires de Hallstatt des Alpes Orientales contiennent les profils classiques du Triassique supérieur et sont donc d'un grand interêt. Leur lithologie est déterminée par une sédimentation réduite dans un «starved basin» d'une part et par l'effet d'une tectonique syngénétique d'autre part.Leur succession verticale et leur variation latérale particulièrement constantes dans la région classique du Salzkammergut permettent de dresser un profil typique schématique. A part le faciès des calcaires rouges il existe un autre à sédiments gris plus colloidal dont les détails se distinguent du premier mais leur rhythme principal calcaire-colloide est analogue.La tectonique synsédimentaire est caractérisée par une déformation rupturelle des sédiments largement consolidés. Il se forme un système de diaclases ouvertes qui sont remplies peu à peu. Des phénomènes de cisaillement et de resserrement sont assez rares, des diaclases d'extension et des basculements de blocs sont observés plus souvent à l'échelle de quelques mètres. Pour des périodes limitées les mouvements tectoniques ont eu lieu par secousses, mais vu l'ensemble des périodes du Carnien et du Norien on se rend compte de la continuité de leur activité.Du point de vue stratigraphique les diaclases ont la fonction de pièges à fossiles. Des sédiments fossilifères se trouvent souvent dans des roches plus anciennes. Mais ce dépôts à fossiles peuvent être distingués nettement des couches stratifiées dans les calcaires de Hallstatt.

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Zur Frage der Altersstellung und Genese der Blei-Zink-Vorkommen der Sierra de Cartagena in Spanien

Zusammenfassung Bleiglanzproben aus verschiedenen Lagerstätten der Sierra de Cartagena wurden auf ihre Blei-Isotopen-Verhältnisse untersucht. Auffallend ist deren völlig identische Pb-Isotopen-Zusammensetzung, aus der sich nach dem Houtermans-Modell ein Modell-Alter von 30 Millionen Jahren errechnen läßt. Die Blei-Mineralisation im Erzdistrikt von Cartagena steht daher in einem sicheren Zusammenhang mit der Tätigkeit jungtertiärer subvulkanischer Magmenherde. Das Alter der Andesite wurde mittels Rb/Sr-Methode an einem Biotit des Atalaya-Andesites mit 44±27 m.y. bestimmt. Dieser Wert stimmt sehr gut mit einer Altersbestimmung an einem leukogranitischen Gang aus der Sierra Cabrera überein (50±3 m.y.). Die Ergebnisse der Spurenelement-bestimmung an Bleiglanzproben werden im Zusammenhang mit schon früher mitgeteilten Schwefel-Isotopen-Daten diskutiert.

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Lead isotope ratios have been determined in galena samples from the Sierra de Cartagena (Spain). The range of the Pb-isotopes is extremely narrow within the ore district, which contains different types of ore deposits. The age of the galena bearing ore deposits has been determined by using the Houtermansmodel: 30 million years. The lead minertalisation in the district therefore may be linked to the subvolcanic activity of Tertiary age. Ascribing the mineralisation to three volcanic episodes of Palaeozoic, Miocene and Pliocene ages and two periodes of supergene processes is not possible. Rb/Sr ratios have been determined in a biotite sample from the Atalaya andesite. The mica age is 44±27 m.y. which is in closest agreement with the age given for rocks in the Sierra Cabrera (50±3 m.y.). The results of trace element analyses are discussed in connection with previously studied sulphur isotope composition.

     

Die Unterschiede in den Sedimentationsvorgängen zwischen dem Autunien und Saxonien von Mittel- und Westeuropa

After a comment on the stratigraphical classification and the subdivision of Permian strata, a review on their occurrences in Central and Western Europe including the Alps is given. Within this area, the strata can be summarized to a northern, a central, and a “Verrucano” province. The Autunian (Lower Rotliegend) has been typically developed in the central province where it is best preserved. It is characterized by many different sedimentation processes the most important of which are described. They lead to the conclusion that the sediment deposition mainly took place in fresh water lakes and through fluviatile transport. On the other hand, the deposition of the Saxonian (Upper Rotliegend) took place in a much drier climate. Finally, the differences between the two types of climate are described.