从凝块石概念的演变论微生物碳酸盐岩的研究进展

作为微生物碳酸盐岩的主要类型,凝块石与核形石曾经被统称为"微植石"而与"叠层石"平行使用;但是,鉴于叠层石也具有凝块状组构,所以凝块石又被译作"斑粒石",或被称作"花纹石",因此,凝块石这一概念还显得有些混乱.术语和概念的差异与混乱代表了地质学家们对微生物碳酸盐沉积作用不同阶段认识的升华和进步.近年来,将微生物碳酸盐岩划分为叠层石、凝块石、树形石和均一石四大类,又将核形石作为"球状叠层石"而不与叠层石平行使用.尽管对微生物碳酸盐岩的研究已经取得了许多有意义的进展,如将微生物碳酸盐岩的地史演化归结为16个关键事件,总结了前寒武纪碳酸盐岩沉积相随着地球海洋和大气的长时间演变而产生的3种沉淀形式,将多年来形成叠层石的蓝绿藻归为细菌类称为"蓝藻菌"等.但目前还难以回答叠层石的确切生长机制,特别是前寒武纪叠层石;随着更老的地质时代中凝块石的发现,将凝块石理解为被生物扰动等作用所破坏的叠层石似乎与地质事实不完全相符;再者,凝块石的形成机制也还是一个谜.更重要的是,作为微生物碳酸盐岩的一种重要类型,凝块石这一术语的混乱以及对凝块石形成机制认识的变化,为窥视微生物碳酸盐岩的研究进展提供了一条重要的线索.     

Pole-ward drift of North America

Thirty-one lines of evidence — structural, seismic, paleomagnetic, and others — are listed to show that North America has been migrating toward the Arctic Ocean area, since the end of Paleozoic time, at about two cm/yr. The North American plate has been pulling away from South America, during that time interval, at about one cm/yr; the Gulf of Mexico is the major tensional feature which has developed in Middle America as a result of that separation. Any eastward or westward drift that has been involved must have been either negligible or of such a nature that both Americas had essentially the same rate of displacement. The northern continent has been reshaped by its migration, becoming narrower (east-west) and longer (north-south). This reshaping has been accompanied by second-order grabens and other sag features in the eastern and western parts.During the northward movement, in Mesozoic and Cenozoic times, the Appalachian Mountains have been subjected to a combination of tension and right lateral dislocation. In Paleozoic time, when the Appalachians were closer to, and more nearly parallel with, the equator, the primary deformation was left lateral offset. In mid-Paleozoic time, what is now New York state appears to have been reasonably close to what is now northwestern Venezuela. Since then, North America has undergone counter-clockwise rotation, and South America has undergone clockwise rotation.The Gulf of Mexico, as a major tensional feature, has developed as a large, tectonically quiet, sediment trap. It can be considered a type of the geosyncline which forms along the trailing edge of a moving continental plate. The Paleozoic Appalachian geosyncline, however, was of a different type: the main deformation was strike slip rather than tensional, and sedimentation was more-or-less contemporaneous with deformation.Northward drift of the North American continent, along with poleward motions of at least two other continents, has been responible for Tertiary cooling of the globe and the onset of late Cenozoic glaciation. Inasmuch as North America is still approaching the Arctic, fully developed glaciation, either with or without freeze-thaw cycles, should continue for a geologically-long interval.

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Zusammenfassung Es werden 31 Hinweise struktureller, seismischer, paleomagnetischer und anderer Art gebracht, um zu zeigen, da\ Nordamerika zum Arktischen Ozean hin abgewandert ist, und zwar seit dem PalÄozoikum ungefÄhr 2 cm pro Jahr. Die Nordamerikanische Platte hat sich in diesem Zeitintervall von Südamerika ungefÄhr 1 cm pro Jahr entfernt; der Golf von Mexiko ist in Mittelamerika der hauptsÄchliche Ausdruck tensioneller Art dieser Trennung. Jede Trift nach Osten oder Westen, die dabei teilgenommen hat, mu\ daher untergeordnet gewesen sein oder war von solcher Art, da\ die beiden Amerikas im wesentlichen gleichartige Versetzung erfuhren. Der nördliche Kontinent wurde indessen durch seine Wanderung in seinem Umri\ verÄndert, und zwar wurde er schmÄler (Ost-West) und lÄnger (Nord-Süd). Diese VerÄnderung war von GrÄben zweiter Ordnung und von anderen Verschleppungserscheinungen in den östlichen und westlichen Teilen des Kontinents begleitet.WÄhrend der Nordwanderung im Mesozoikum und KÄnozoikum wurden die Appalachian Mountains einer Kombination von Spannung und rechts-lateraler Dislokation unterworfen. Im PalÄozoikum, als die Appalachians nÄher und mehr parallel zum Äquator lagen, bestand die hauptsÄchliche Deformation aus linkslateraler Versetzung. Im MittelpalÄozoikum war die Gegend, die heute den Staat von New York darstellt, anscheinend ziemlich nahe der Gegend des heutigen nordwestlichen Venezuelas. Seitdem hat Nordamerika eine Rotation nach links und Südamerika eine Rotation im Uhrzeigersinn durchgeführt.Der Golf von Mexiko, ein Ausdruck gro\rÄumiger Spannung entwickelte sich als ein gro\es, tektonisch ruhiges Sedimentationsbecken. Man kann es als Typ einer Geosynklinale betrachten, die sich am Rückrand einer wandernden Kontinentalplatte bildet, Als andere Beispiele mögen das Schwarze Meer und die Kaspi-See dienen. Die palÄozoische Appalachian Geosynklinale stellte indessen einen anderen Typ dar: Die Hauptdeformation war Lateralversetzung und nicht tensional, und die Sedimentation verlief mehr oder weniger gleichzeitig mit der Deformation.Nordwanderung des nordamerikanischen Kontinents, zusammen mit polwÄrtiger Bewegung wenigstens noch zwei weiterer Kontinente war für die tertiÄre Klimaverkühlung der Erde und für den Beginn der spÄtkÄnozoischen Vergletscherung verantwortlich. Da sich Nordamerika immer noch der Arktis nÄhert, sollten vollentwickelte Vergletscherungen, entweder mit oder ohne Frost-Tau-Zyklen, noch für ein geologisch langes Zeitintervall andauern.

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Resumen Son presentadas treinta y una pruebas — estructurales, sísmicas y paleomagnéticas entre otras — para demostrar que desde el final del Paleozoico el continente norteamericano ha ido girando en dirección al área del Océano árctico aproximadamente dos centímetros por año. El bloque norteamericano se ha alejado de América del Sur, durante este intervalo de tiempo, un centímetro por año aproximadamente; el Golfo de México es el mayor rasgo tensional que se ha formado como resultado de esta separación. La deriva que ha debido ocurrir, bien en direcciÔn este u oeste, debió de ser o insignificante o de tal naturaleza que ambas américas tuvieron que tener esencialmente la misma razón de traslación. Sin embargo el continente norteño ha sido reformado a causa de su deriva, estrechándose del este al oeste y alargándose del norte al sur. Esta reforma ha sido acompañada de grábenes de segundo orden y de otros fenómenos de disgregación en las partes este y oeste.Durante el movimiento hacia el norte, en tiempos mesozoicos y cenozoicos, las Montañas Apalachas han estado sujetas a una combinación de tensión y dislocación dextral-lateral. En el Paleozoico, cuando las Apalachas estaban más cercanas al ecuador y más paralelas al mismo, la deformación primaria fue un movimiento sinestral-lateral. En el Paleozoico medio la región que ahora ocupa el estado de Nueva York parece haber estado razonablemente más cercana a la parte noroeste de Venezuela. Desde entonces Norteamérica ha girado en dirección contraria al sentido de las agujas del reloj mientras Sudamérica ha rotado en sentido contrario.El Golfo de México, como mayor fenómeno tensional, se ha desarrollado como una cuenca enorme, tectonicamente tranquila, donde se acumulan sedimentos. Puede considerarse como el tipo de geosinclinal que se forma paralelamente a la parte posterior de un bloque en movimiento. Ejemplos como éste se encuentran en las cuencas del Mar Negro y del Mar Caspio. Sin embargo el geosinclinal de las Apalachas en el Paleozoico era diferente: la deformación más importante y mayor fué mas bien lateral (strike slip) y no tensional; la sedimentación fue más o menos contemporánea a la deformación.La traslación del continente norteamericano hacia el norte, en unión con movimientos hacia el polo de, por lo menos, dos continentes más ha sido la causa de la deterioración climatológica durante el Terciario y de la glaciación durante el Cenozoico superior. En vista de que Norteamérica sigue acercándose al árctico, las glaciaciones — con o sin ciclos de máximas y mínimas — probablemente continuarán durante un intervalo geologicamente largo.

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Tidal discrete-wave motions and continental drift

The concept of special running waves of deformation that provide the wave mass transfer of solids, liquids, and gases is considered. These unidirectional motions called discrete-wave give rise to the lateral displacement of bodies. The discrete-wave motions arise under the effect of tidal forces of the Moon and the Sun on the Earth and induce the lateral displacements of geospheres, which include the atmosphere, oceanic currents, and the lithosphere. The tidal discrete-wave motions are real and permanently acting planetary events that provide mass transfer and accumulation of energy. They are crucial in the lateral displacements of the lithosphere, its particular blocks, and in the continental drift. Such motions cannot be ignored in the consideration of global tectonics.     

Precambrian crustal evolution and continental drift

One of the major questions of Precambrian research is whether present-day plate tectonic models can be applied to the evolution of the ancient continental crust or whether the tectonic style suggests a unidirectional and therefore non-uniformitarian development in response to gradual changes in the global thermal regime through time.There is no evidence for contemporary plate tectonics in the Archaean although palaeomagnetism indicates that continental drift occurred at least as far back as 2,8 Ga ago. Greenstone belts were most probably deposited in rift-induced large, shallow basins on older sialic crust and were later modified and partly disrupted through tectonicsm and granitoid batholith emplacement. All rock types and associations in greenstones can be explained by a model involving incipient crustal breakup and generation of magmatic rocks through melting in the upper mantle and subsequent further differentiation of dense magmas which did not reach the surface during ascent.In the Proterozoic independent drift of large continental plates defined by the present shields seems established, and the occurrence of collision events along their margins must therefore be assumed and may be documented in a few cases. However, the majority of mobile belts between ca. 2,2 Ga and 1,1 Ga in age appear to be of ensialic origin and the palaeomagnetic record documents a remarkable coherence of individual shields which contain these belts. To account for this evolution not involving large-scale relative motion an ensialic model is presented on the basis of lithospheric delamination and crustal subduction.A nearly complete record for the operation of modern Wilson-cycle tectonics exists in rocks since about 900–1000 Ma ago and signifies the onset of contemporary plate tectonics.The global change in crustal evolution through time is linked to the declining heat flow of the earth and may be a direct response of the growing lithosphere to changes in the convective pattern of the mantle. Therefore, the contrasting tectonic style of Archaean greenstone belts, Proterozoic mobile belts and late Precambrian to Phanerozoic orogenic belts reflects a unidirectional pattern of which the present Wilson-cycle regime is but the latest.

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Zusammenfassung Eine zentrale Frage für die Präkambrium-Forschung bleibt weiterhin, inwieweit plattentektonische Modellvorstellungen, die für die rezente Dynamik der Erde zutreffen, auch auf die Entwicklung der frühen Kruste angewandt werden können.Die bisher über das Archaikum vorliegenden Gesteinsverhältnisse lassen keine Ähnlichkeit mit heutigen Prozessen an Plattenrändern erkennen. Weder wurden überzeugende Anzeichen für laterale Ozeanboden-Bildung (sheeted dykes) noch für Subduktionsprozesse gefunden, und die Anwendung vorwiegend geochemischer Kriterien bei der Erstellung von frühen Krustenmodellen stößt auf zunehmenden Widerstand, da sie oft im Widerspruch zu den Geländebefunden stehen. Paläomagnetische Daten deuten bisher lediglich für die Superior-Provinz Kanadas mögliche Kontinentaldrift im späten Archaikum an.Die verbreitete Grünstein-Granit-Gneis-Assoziation des Archaikums hat bisher viele Deutungen erfahren. Nachdem nunmehr in fast allen Kratonen prä-Grünstein granitoide Gesteine gefunden wurden und die Feldverhältnisse für die Bildung ausgedehnter Flachwasserbecken bei der Grünstein-Ablagerung sprechen, muß die Vorstellung einer ensimatischen inselbogenartigen Entwicklung zugunsten eines sialischen Rift-Modelles aufgegeben werden. Alle Gesteinstypen sowie die Tektonik in Grünstein-Becken können durch Krustendehnung, Grabenbildung und evtl. Zerbrechen mit Bildung kleiner Meeresrinnen vom Typ Rotes Meer gebildet werden. Voraussetzung ist lediglich die Bildung einer Magmenkammer unter dem Rift durch Teilaufschmelzung im oberen Mantel und die weitere Differenzierung dichter mafischer Schmelzen, die den Aufstieg zur Oberfläche nicht schaffen.Mit Beginn des Proterozoikums kann die Existenz großer und wahrscheinlich starrer Platten von kontinentalen Ausmaßen mit großer Sicherheit angenommen werden, und die Paläomagnetik weist auf großräumige Bewegungen hin, wobei es offensichtlich wiederholt zum Auseinanderbrechen einer oder zweier Superkontinente kam. Ob es dabei zu alpinotypen Kollisionsorogenen kam, bleibt weiterhin umstritten, einige Anzeichen sprechen für vereinzelte andinotype Plattenrand-Entwicklung ab dem mittleren Proterozoikum. Die große Mehrzahl der sog. mobile belts folgt einer ensialischen Entwicklung, für die ein neues Modell auf der Basis subkrustaler Mantel-Delamination und Krustensubduktion vorgestellt wird.Moderne Plattentektonik mit komplettem Wilson-Zyklus der Ozeanöffnung und Schließung tritt erstmalig gegen Ende des Proterozoikums auf und löst allmählich die Phase der vorwiegend intrakrustalen Orogenese früherer Zeiten ab.Der globale episodische Wechsel im Mechanismus der Krusten-Bildung und -Deformation ist wahrscheinlich auf den abnehmenden Wärmefluß der Erde und auf damit zusammenhängende Veränderungen der Mantelkonvektion und des vertikalen Lithosphären-Wachstums zurückzuführen. Diese Evolution hat zweifellos im Laufe der Erdgeschichte zu wesentlichen Veränderungen in der Lithosphären-Dynamik geführt und folgt damit nicht dem Prinzip des Aktualismus, wobei das durch den Wilson-Zyklus charakterisierte Phanerozoische Bewegungsmuster der Platten lediglich ein weiteres Zwischenstadium der geodynamischen Erdentwicklung darstellt.

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Résumé Une question centrale pour la recherche précambrienne reste finalement jusqu'où les modèles de la tectonique de plaques, qui s'appliquent à la dynamique récente de la Terre, peuvent l'être aussi au développement de la croûte ancienne.Les relations se présentant jusqu'à présent dans l'Archéen, entre masses rocheuses, ne permettent pas de reconnaître de similarité avec les processus actuels en bordure des plaques. On n'a trouvé aucun indice convainquant en faveur de la formation de fonds océaniques par voie latérale, ni en faveur de processus de subduction; et l'application de critères principalement géochimiques dans l'établissement des modèles crustaux anciens se heurte à une opposition croissante, étant donné qu'ils se trouvent souvent en contradiction avec les faits de terrain. Les données paléomagnétiques indiquent seulement jusqu'à présent, pour la Province supérieure du Canada, une dérive continentale possible à la fin de l'Archéen.L'association, bien répandue dans l'Archéen, roches vertes-granite-gneiss, a jusqu'à présent reçu de nombreuses significations. Maintenant que, dans presque tous les cratons, on a trouvé des roches granitoïdes antérieures aux roches vertes, et qu'en ce qui concerne le dépôt des roches vertes, les faits de terrain plaident pour leur formation dans des bassins de faible profondeur, il faut abandonner l'idée du développement d'un arc insulaire ensimatique en faveur d'un modèle de rift sialique. Tous les types de roches, ainsi que la tectonique des bassins à roches vertes, peuvent être formés par la voie d'une extension de la croûte avec formation de graben et éventuellement rupture avec formation de sillons marins du type Mer Rouge. Il n'est d'autre supposition que la formation d'une chambre magmatique sous le rift par fusion partielle dans le manteau supérieur, et la différentiation ultérieure de liquides mafiques denses sans montée vers la surface.On peut admettre avec grande certitude l'existence, au commencement du Protérozoïque, de grandes plaques de dimensions continentales, probablement rigides, où le paléomagnétisme indique de vastes mouvements grâce auxquels il en est résulté, de façon répétée, la séparation d'un ou de deux supercontinents. S'il s'en est suivi des orogènes alpinotypes par suite d'une collision, reste encore fortement débattu; quelques indices plaident en faveur d'un certain développement d'une bordure de plaque de type andin à partir du Protérozoïque moyen. La grande majorité des ceintures mobiles fait suite à un développement ensialique pour lequel on présente un nouveau modèle sur la base d'une délamination subcrustale du manteau et d'une subduction de la croûte.L'alternance épisodique globale dans le mécanisme de la formation et de la déformation de la croûte est vraisemblement à rapporter à la diminution du flux de chaleur de la Terre, et, par là, à des changements dans la convection au sein du manteau et dans l'accroissement vertical de la lithosphère. Cette évolution a conduit sans aucun doute, au cours de l'histoire de la Terre, à des changements essentiels dans la dynamique de la lithosphère; elle ne respecte donc pas le principe de l'actualisme suivant lequel le modèle de mouvement des plaques, pour le Phanérozoïque, caractérisé par le cycle de Wilson, n'est qu'un autre stade intermédiaire du développement géodynamique de la Terre.

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Review of paleoclimate and continental drift

Paleoclimatic data to be useful in the evaluation of continental drift models must generally be quantitative and globally distributed. Few such sets of data are available. Consideration is given to the “state of the art” for several of the most promising or widely applied techniques, including¹⁸O/¹⁶O paleotemperatures, biological methods such as paleobiogeography, distribution of certain sediment types and paleomagnetism. No results which appear unequivocal have yet been obtained.     

Continental drift and a theory of convection

Early geologists considered that the Earth's surface is rigid and unchanging. They assumed that the whole Earth is static, except for enough sub-surface contraction to build mountains. After seismology developed, most geophysicists agreed. A few scientists, notably Wegener, favoured a more mobile Earth. About 1965 fresh evidence showed that both theories were too simple. This evidence explained why neither theory had been able to relate the whole Earth's behaviour to laws of physics. Hence different aspects of geology had only been solved separately which had fragmented Earth science. This paper proposes a compromise. It is that the rigid lithosphere fractures according to Navier's law of brittle failure which explains the properties and provides methods for classifying faults, plate boundaries and mountains and that the ductile mantle convects by laws of fluid flow in patterns partly controlled by lithospheric fractures. These dual, interacting influences explain tectonic behaviour. The pattern of currents is hidden. At any one time upwelling beneath continents only affects a few limited areas; today some are in southwestern United States, Central Asia, Botswana, Antarctica and rifts in East Africa, Europe and Siberia. Nevertheless recognition of upwelling currents may revolutionize geology because their cumulative effects have been great and neglected.     

Continental drift: What driving mechanism?

A subducting oceanic lithospheric slab acts as an efficient heat sink which strongly influences the convection pattern in the neighbouring sub-continental mantle. Laboratory convection experiments show that this thermal coupling induces a roll about 5 times broader than deep underneath the continental lithosphere. The experiments are performed in a tank with imposed top and bottom temperature, and with, in addition, one cooled side wall. The convective pattern is observed by differential interferometry. For upper mantle convection one predicts rolls extending 3000 to 4000 km into the continental domain, parallel to the active margin. We show that, for Gondwana prior to the break-up, this simple convection pattern can explain the tensional state of the crust leading to the emission of flood basalts (Karroo, Parana and Antarctica). The thermal and mechanical effect of the large roll also provides a mechanism for the break-up itself and subsequent drift of the continental fragments. This motion of the continental plate leads finally to the closure of existing marginal basins along the Pacific coast of Gondwana. The laboratory experiments throw some light into another phenomenon of possible geodynamical relevance: within the large convection roll a smaller scale circulation is observed in the form of diapiric upwelling produced by thermal instabilities in the boundary layer. This dynamics may apply to hot spot volcanicity.

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Zusammenfassung Die subduzierte ozeanische Lithosphäre beeinflußt die Konvektion unterhalb der kontinentalen Lithosphäre, weil sie die Rolle einer Wärmepumpe spielt. Experimentelle Versuche zeigen, daß diese thermische Kopplung flache Konvektionsrollen im kontinentalen Mantel erzeugt, mit horizontalen Dimensionen zwischen 3000 und 4000 km. Diese flachen Zellen werden als Ursache der Dehnungstektonik in Gondwana vorgeschlagen (Karroo, Parana, Antarktika). Ihre thermische und mechanische Wirkung führt letztlich zum Zerbrechen des Superkontinents. Die Versuche im Laboratorium zeigen auch Instabilitäten kleinerer Dimensionen, welche thermische Diapire erzeugen, ähnlich den sogenannten hot spots.

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Résumé La lithosphere océanique en subduction constitue un puits de chaleur qui influence la convection dans le manteau sous-continental voisin. Des expériences de laboratoire montrent que ce refroidissement latéral crèe des rouleaux convectifs sous la lithosphere continentale de 3000 à 4000 km d'extension horizontale pour une convection limitée au manteau supérieur. Appliqué au Gondwana, ceci explique la tectonique en extension accompagnée d'épanchements basaltiques (Karroo, Parana, Antarctique) précédant l'ouverture Atlantique et Indienne. Cette ouverture est elle-même provoquée par l'action thermique et mécanique des grands rouleaux convectifs. Les expériences de laboratoire font également apparaître des instabilités à petite échelle, semblables aux diapirs que l'on pense être à l'origine du volcanisme intraplaque.

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时域漂移的泛克里格模型

将地质统计学中的泛克里格模型的漂移在时间域上进行计算, 在满足无偏性估计要求的条件下, 得到泛克里格模型的一种新形式。与原模型比较, 所得模型能够体现数据的时空特性, 并且模型形式得到简化。该模型适用于具有长期观测资料, 同时观测位置相对固定的估计和预测问题。     

Meridional drift of large-scale solar magnetic fields

It is shown that the meridional drift of large-scale fields starts in the equatorial zone and continues over 15–16 yrs (16–17 according to another estimate), i.e., during three fourths of the 22-year cycle. There is an abrupt retardation of the drift at latitudes of 30°–50°, and a stagnation region where the drift rate does not exceed several meters per second arises. The drift becomes rapid again at higher latitudes. The stagnation region coincides with the area in which the radial gradient of the rotational velocity is close to zero in the convective zone. This drift is compared with helio-seismological data on the rotation in the convective zone. A model taking into account some elements of dynamo theory is proposed.     

Paleocurrents and the problem of continental drift

The hypothesis of continental drift is examined on the light of paleocurrent analysis. A peripherical radial transportation pattern was obtained in South America and Africa from marine sandstones deposited during Ordovician to Devonian times. This pattern is suggestive of a former adjacent position between both continents, being the source area located somewhere in eastern Brazil and western Africa (Figs. 8 and 9). The paleocurrents in both continents flowed away from this common area. Evidences of Ordovician and/or Silurian glaciation indicated a radial movement for the ice-sheets, away from the same source area. The Caradocian ice movement in Sahara was to the north, while the ice-flow in the Gape Province was to the south, and in Northeastern Brazil it was possibly to the west.The Carboniferous paleocurrent and ice-movement trends are suggestive of a territorial contiguity between Africa and South America. However, several data must be revised for stratigraphic control.The Permian formations in the Paraná and Karroo basins had independent development without any direct connection as suggested by cross-bedding analysis. The occurrence ofMesosaurus in both basins is a strong argument of their close position at the time of sedimentation.Mesozoic wind laid deposits occur in both continents from Upper Triassic to Lower Cretaceous time. The Triassic eolian sandstones were deposited by westerly paleowinds in middle latitude region at the time of continental contiguity. The Upper Jurassic-Lower Cretaceous eolian sandstones were deposited after the separation between the continents had started. The paleowind pattern includes westerlies, trade-,and return tradewinds. This pattern is suggestive for the presence of the Southern Atlantic Ocean in Upper Jurassic-Lower Cretaceous time.

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Zusammenfassung Die Hypothese der Kontinentaldrift der Südkontinente Afrika und Südamerika wird mit Hilfe der Analyse von PalÄoströmungen untersucht.Marine Sandsteinablagerungen vom Ordoviz bis zum Devon zeigen in Südamerika und auch in Afrika peripher-radiales Transportnetz.Dies weist auf eine früher zusammenhÄngende Position zwischen beiden Kontinenten hin, deren Ursprung in Ost-Brasilien und West-Afrika gelegen haben mu\, da die Strömungsrichtungen in beiden Kontinenten von diesem Gebiet ausgehen (Fig. 8 und 9).Die Vereisung im Ordoviz und/oder Silur zeigt eine sternförmige Bewegungsrichtung des Eises vom gleichen Ursprungsgebiet aus. Die Strömungsrichtung zur Caradoc-Zeit war in der Sahara nach N gerichtet, wÄhrend sich das Eis in der Kap-Provinz nach S und in NE-Brasilien möglicherweise nach W bewegte.Die Strömungsrichtungen und Eisbewegungen im Karbon deuten auf einen territorialen Zusammenhang zwischen Afrika und Südamerika hin, jedoch bedürfen einige Daten einer stratigraphischen überprüfung.Das Perm im Paraná- und Karroo-Becken zeigt eine unabhÄngige Entwicklung ohne direkten Zusammenhang, wie er aus SchrÄgschichtungsmessungen angedeutet wurde. Das Vorkommen vonMesosaurus in beiden Becken ist ein gewichtiges Argument für ihre benachbarte Lage wÄhrend der Sedimentation.Im Mesozoikum finden wir von Obertrias bis Unterkreide in beiden Kontinenten Äolische Ablagerungen. Die der Trias wurden durch westliche Winde in mittleren geographischen Breiten sedimentiert, zu einer Zeit, als die beiden Kontinente noch zusammenhingen. Die Sandsteine des Oberen Juras und der Unteren Kreide wurden abgelagert, nachdem die Trennung der Kontinente begonnen hatte.Das PalÄowindsystem zeigt westliche und Passatwinde. Dieses System spricht bereits für das Vorhandensein des Südatlantiks wÄhrend dem Oberen Jura und der Unteren Kreide.

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Sumário No presente trabalho o problema da deriva continental é examinada do ponto de vista da análise das paleocorrentes. MediÇÕes de estratos cruzados em arenitos marinhos do Ordoviciano ao Devoniano, realizadas na áfrica e na América do Sul indicaram urn padrÃo de transporte periférico-radial. Êste padrÃo é sugestivo de uma justaposiÇÃo pretérita entre ambos continentes. A área fonte estaria localizada na regiÃo oriental da América do Sul e Ocidental da áfrica (figs. 8 e 9). Em ambos continentes as paleocorrentes fluiram a partir desta área comum. EvidÊncias de glaciaÇÃo Ordoviciana e/ou Siluriana indicam um movimento radial das massas de gÊlo a partir da mesma área fonte. No Sahara, o movimento do gÊlo no Caradociano fazia-se para o norte, enquanto que, na Provincia do Cabo era para o Sul, e no Nordeste do Brasil Êle provàvelmente dirigia-se para o oeste.No Carbonifero, as paleocorrentes e tendÊncia do movimento das geleiras sÃo sugestivas de uma contiguidade territorial entre a América do Sul e áfrica. Contudo, várlos dados devem ser revisados para controle estratigráfico.As formaÇÕes Permianas nas bacias do Paraná e do Karroo apresentam desenvolvimento independente. O estudo das paleocorrentes nÃo sugere qualquer ligaÇÃo direta. Entretanto, a ocorrÊncia deMesosaurus em ambas bacias, constitui forte argumenta a favor de maior proximidade entre elas na época de sedimentaÇÃo.Os depósitos eólicos mesozóicos ocorrem em ambos continentes desde o Triássico Superior até o Cretáceo Inferior. Os arenitos eólicos Triássicos foram depositados em regiÃo de latitude média pelos paleoventos de oeste. Nésta época, ambos os continentes encontravam-se unidos. Os arenitos eólicos do Jurássico Superior-Cretáceo Inferior foram depositados após o início da separaÇÃo. O sistema de paleoventos inclui ventos de oeste, aliseos e aliseos de retÔrno. Êste padrÃo de circulaÇÃo aérea é sugestivo da presenÇa do Atlântico sul durante o Jurássico Superior — Cretáceo Inferior.

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Under the auspices of the Conselho Nacional de Pesquisas (Brasil), Geological Survey of South Africa, and Institute Algerien du Pétrole.     

The effect of drift on the experimental semivariogram

When nonlinear drift is present, the nature of the bias in the experimental semivariogram estimator of the semivariogram function is determined by the extent and density of the sampling as well as by the drift function itself. The bias caused by drift may affect the interpretation of the experimental semivariogram over its entire range.     

Multivariate analysis of populations split by continental drift

A method of plotting data of more than two dimensions is used to analyze a paleobiogeographical problem relating to the lateral movement of continents. The method is suitable for the small samples common in paleontology; it seems to be effective in extracting more information of paleobiological and stratigraphical significance from the data than the usual graphical procedures of multivariate analysis. Brachycythere sapucariensis is a Lower Turonian (Cretaceous) species of ostracod found in the coastal sedimentary basins of Brazil (Sergipe), Gabon, and Nigeria. If the present positions of South America and Africa had been the same in the Cretaceous as today, one would expect the Nigerian and Gabonese individuals to be more alike than either of the African occurrences would be to the Brazilian ones. If, however, the drift interpretation of the origin of the South Atlantic Ocean is correct, Gabonese and Brazilian individuals should be more similar than either of these groups with Nigerian individuals. The results obtained do not disagree with the latter alternative.     

Continental drift and the global pattern of sedimentation

The breakup of Pangaea through rifting and separation of the continents has special implications for the global pattern of sedimentation. The important initial conditions of Pangaea are area, elevation, the nature of the drainage and climate. The development of interior uplifts associated with rifting caused significant reorganization of drainage systems. Rifting and continental breakup result in unique sediment sequences on passive margins.The initial rift valleys were probably occupied by stratified fresh water lakes due to the equable Mesozoic climate, and during this phase might have accumulated about 7.5×10²¹ g of organic carbon; this would be 14% of the earth's total organic carbon concentrated on only 0.3% of the earth's surface. The sediments rich in organic carbon are expected to be typically overlain by evaporites.Sedimentation on the continental shelf is a complex interplay of thermal subsidence, sea level changes, sediment supply and isostatic adjustment.Beyond the shelf break, sedimentation rates in the world ocean appear to change significantly with time; during the Aptian-Albian, Campanian-Maastrichtian, Middle Eocene and Late Miocene-Quaternary overall sedimentation rates were about an order of magnitude higher than during the intervening periods. This variation is likely to be related to changing sediment supply responding to changes in sea level.

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Zusammenfassung Das Aufbrechen Pangaeas durch Spaltung und Separation der Kontinente hat spezielle Auswirkungen auf die globale Sedimentationsverteilung. Die bedeutenden Anfangsbedingungen Pangaeas sind Größe, Höhe, Abfluß- und Klimasituation. Die Entwicklung innerer Aufwölbungen, zusammen mit Spaltenbildung, hat eine entscheidende Reorganisation der Abflußsysteme bewirkt. Spaltung und Aufbrechen des Kontinents resultieren in einer einzigartigen Sedimentationsfolge an den passiven Rändern.Die anfänglichen Spaltungstäler waren wahrscheinlich von geschichteten Süßwasserseen eingenommen, hervorgerufen vom ausgeglichenen mesozoischen Klima. Während dieser Zeit können sich dort etwa 7,5 · 10²¹ g organischer Kohlenstoffe angesammelt haben, d. h. 14 % der weltweiten organischen Kohlenstoffe auf nur 0,3 % der Erdoberfläche. Die kohlenstoffreichen Sedimente sind typischerweise von Evaporiten überlagert.Sedimentation auf dem kontinentalen Schelf ist ein komplexes Zusammenspiel von Temperatursenkung, Wasserspiegelschwankungen, Sedimentsangebot und isostatischem Gleichgewicht.Jenseits des Schelfabhanges scheinen die Sedimentationsraten im Weltmeer signifikant mit der Zeit zu schwanken. Während des Aptiums-Albs, des Campaniums-Maastrichts, des Mittleren Eozäns und des Späten Miozän-Quartärs lagen die gesamten Sedimentationsraten um eine Größenordnung höher als in den dazwischenliegenden Zeiträumen. Diese Variation hängt wahrscheinlich mit einem geänderten Sedimentsangebot zusammen, das von Wasserspiegelschwankungen hervorgerufen wird.

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Résumé La dislocation de la Pangée, par fracturation (rifting) et séparation des continents, entraîne des implications particulières en ce qui concerne les modèles de sédimentation à l'échelle du globe. Les conditions initiales importantes de la Pangée sont la surface, l'altitude, la nature du drainage et le climat. Le développement de soulèvements intérieurs en association avec les processus de fracturation (rifting) fut la cause d'une importante réorganisation du système de drainage. Sur les marges continentales passives, des séquences sédimentaires uniqes résultent de ces processus de caussure (rifting), et de dislocation.Les vallées médianes (rifts) initiales ont été probablement occupées par des lacs à eaux douces stratifiées, dues au climat égal du Mésozoique, et ont pu durant cette période accumuler environ 7.5×20²¹ g. de carbone organique; cette quantité serait l'équivalent de 14% du carbone organique total du globe, concentrés sur 0.3% de sa surface. Les sédiments riches en carbone organique sont supposés être typiquement recouverts par des dépôts évaporitiques.La sédimentation sur le plateau continental se trouve en interaction complexe avec la subsidence thermique, les fluctuations du niveau des océans, les apports en sédiments et les ajustements isostatiques.Au delà de la limite externe du plateau continental, les taux de sédimentation dans les océans semblent varier de manière importante dans le temps; durant l'Aptien-Albien, le Campanien-Maastrichtien, L'Eocène moyen et le Miocène supérieur-Quaternaire, les taux d'ensemble de sédimentation ont été environ d'un ordre de grandeur plus élevé que durant les périodes intermédiaires. Cette variation est vraisemblablement liée aux changements des apports en sédiments, en réponse aux fluctuations du niveau océanique.

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(—1972 —1977) - . , 7,7 /. . . 10–15 , 7,0–7,4 /. . , , 30 7,5–7,7 /. 50 . 12–18 , . , .

     

Some problems in current concepts of continental drift

Evaporites (gypsum, anhydrite, halite, etc.) of all ages, Proterozoic to the present, have been plotted on world maps. Without exception, 95–100% of the evaporites of each age, by volume and area, occupy areas which today are the earth's dry wind belts. This implies that the wind-circulation patterns of the lower astmosphere have not changed for 1,000 million years. This cannot be true unless the present position of the earth's rotational pole, ocean basins, and continents have also remained essentially unchanged since Middle Proterozoic time. Additional evidence corroborates this conclusion.

1.

(1) The present horse-latitude (desert) belts of the Northern and Southern Hemispheres, as shown by the stratigraphic record, have occupied the same approximate positions during the same length of time. The widths of the two horse-latitude belts have fluctuated, but the mean positions have been constant. This suggests great latitudinal stability through time.     

Kineto-stratigraphic glacial drift units on Hindsholm, Denmark

Geological sections from gravel pits and coastal cliffs at Hindsholm, Funen, Denmark are described. By combining information from these sections at least three kineto-stratigraphic drift units can he demonstrated. The oldest unit is represented by glacial drift and structures which are the result of an ice sheet moving from NE. The intermediate unit consists of glacial drift and structures formed by a movement from SW. The youngest unit is associated with a glacial movement from SSE. This last movement drumlinized preexisting kames and dislocated earlier glacial drifts. Younger kames and real drumlins were also formed at this stage. A stationary ice margin along the line Skoven - Fyns Hoved - Røsnas is proposed.     

Continental drift and the origin of certain mineral deposits

In the course of continental drift, the following subsequent phases are recognized: early arid advanced graben stages, and, after continental breakup, early and advanced drift stages; possibly concluded by a later drift stage.Several mineral potentials of the sea bed or its subsurface do not originate in connection with continental drift (e.g. placers), others are only conditionally related (e. g. hydrocarbons, phosphorites, oozes with U and other metals). Only the metalliferous muds of the Red Sea type and the manganese nodules of the deep sea can be attributed to specific stages.Metalliferous muds form preferably during the early drift stage. An economic evaluation of the Red Sea occurrences is under way. It is assumed that fossil deposits of this type origin are relatively common; prospective areas are tentatively indicated.Manganese nodules with interesting values of Ni, Cu, Co are generated on abyssal plains formed during the advanced drift stage, in particular in areas of extremely low sedimentation. The nodules may represent a major economic potential; sizable fossil deposits of this type can, however, not be expected.

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Zusammenfassung Im Ablauf der Kontinentaldrift werden, aufeinanderfolgend, das frühe und das fortgeschrittene Grabenstadium und, nach Auseinanderbrechen der kontinentalen Kruste, das frühe und das fortgeschrittene Driftstadium unterschieden; die Entwicklung mag durch das späte Driftstadium abgeschlossen werden.Verschiedene Mineralpotentiale des Meeresbodens und seines Untergrundes haben keinen ersichtlichen Zusammenhang mit Kontinentaldrift (z. B. Seifen), andere nur bedingte (z. B. Kohlenwasserstoffe, Phosphorite, organische Schlämme mit Uran und anderen Metallen). Lediglich die Erzschlämme vom Rotmeertyp und die Manganknollen der Tiefsee sind bestimmten Stadien zuzuordnen.Erzschlämme entstehen bevorzugt im frühen Driftstadium. Eine wirtschaftliche Bewertung der bisher aus dem Roten Meer bekannten Vorkommen ist eingeleitet. Eine mäßig häufige Verbreitung fossiler Lagerstätten dieser Genese ist abzuleiten; Hinweise für prospektive Areale deuten sich bereits an. Manganknollen mit interessanten Gehalten an Ni, Cu, Co bilden sich in den Ebenen der Tiefsee, die im Zuge des fortgeschrittenen Driftstadiums entstehen, und zwar in den Gegenden geringster Sedimentation. Die Manganknollen mögen ein großes wirtschaftliches Potential vorstellen; nennenswerte fossile Lagerstätten sind jedoch nicht zu erwarten.

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Résumé Au cours de la dérive continentale on distingue, successivement, un stade premier et un stade avancé de formation du Graben et, après la dislocation de l'écorce continentale, un stade premier et le stade avancé de la dérive; ce développement peut être terminé par un stade tardif ou final de dérive.Plusieurs potentialités minérales du fond de la mer et de son soubassement ne sont pas visiblement liées à la dérive continentale (par exemple placers); d'autres ne montrent que certaines relations avec ce dernier processus (par exemple hydrocarbures, phosphorites, boues organiques contenant de l'uranium et d'autres métaux). Seules les boues métallifères du type «Mer Rouge »et les nodules de manganèse de la mer abyssale sont à attribuer à certains stades.Des boues métallifères sont formées surtout au cours du premier stade de dérivol. Une évaluation économique des gisements de la Mer Rouge connus jusqu'à présent est abordée. On peut en déduire la répartition assez fréquente de gisements fossilifères de cette genèse. Des indications concernant les surfaces à prospecter en resorrtent désà. Des nodules de manganèse avec des teneurs intéressantes en nickel, cuivre, et cobalt se forment dans les plaines abyssales, qui naissent au cours du stade avancé de la dérive, et, à la vérités, dans les zones de très faible sédimentation. Les nodules de manganèse représentent peut-être un grand potentiel économique; toutefois, il ne faut pas s'attendre à l'existence de gisements fossiles notables.

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