African linkage of Precambrian Sri Lanka

New age and isotopic data show that the high-grade basement rocks of Sri Lanka were not linked to the Archaean granulite domain of southern India but experienced their main structural and metamorphic development during the Pan-African event some 950 to 550 Ma ago. This occurred when West Gondwana and East Gondwana collided to form one of the longest collisional structures in the Supercontinent — the Mozambique belt that extends from Mozambique to Ethiopia and Sudan. A major tectonic boundary, interpreted as a thrust zone, divides the Highland/Southwestern Complex in the central part of Sri Lanka from the Vijayan Complex in the E and SE. The former is interpreted to represent the remnant of a once extensive passive margin extending west, in a Gondwana reconstruction, via Madagasgar to Tanzania and Mozambique. The Vijayan Complex may have been part of a separate continental margin plutonic assemblage, and its collision with the Highland/ Southwestern Complex marks the final amalgamation of East and West Gondwana into a supercontinent some 550 Ma ago. The Sri Lankan granulites cannot be correlated with the distinctly older granulites of the Eastern Ghats belt of India, and this suggests that Sri Lanka was situated close to the SE coast of Madagascar in a Gondwana reconstruction.

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Zusammenfassung Neue Isotopen- und Altersdaten aus dem metamorphen Grundgebirge von Sri Lanka zeigen, daß dieses Gebiet nicht, wie vielfach vermutet, Teil des archaischen Granulitkomplexes von Südindien war, sondern seine strukturelle und metamorphe Entwicklung während der panafrikanischen Orogenèse zwischen ca. 950 Ma und ca. 550 Ma hatte. Diese Orogenèse ist das Resultat der Kollision zwischen West-Gondwana (Afrika und Südamerika) und Ost-Gondwana (Südindien, Australien und Antarktis) und führte zur Bildung eines der längsten Kollisionsgürtel des Superkontinentes, dem Mosambik-Gürtel, der sich von Mosambik bis nach Äthiopien und in den Sudan erstreckt. Der West- und Zentralteil Sri Lankas mit den Wanni und Highland/Southwestern Komplexen wird vom Vijayan Komplex im Osten und Südosten durch eine Überschiebungszone getrennt, die möglicherweise eine Sutur darstellt. Die Gesteine im Westen und in den Highlands werden als der Rest eines ehemals weiträumigen passiven Kontinentalrandes interpretiert, zu dem wohl auch die lithologisch ähnlichen Abfolgen der hochmetamorphen Gebiete in Mosambik, Tansania und Madagaskar gehörten. Der Vijayan Komplex war wohl Teil der separaten plutonischen Suite eines aktiven Kontinentalrandes, und seine Kollision mit dem Highland/ Southwestern Komplex markiert das endgültige Verschweißen von West- und Ost-Gondwana zu einem Superkontinent vor ca. 550 Ma. Die Granulite Sri Lankas können nicht mit den deutlich älteren Granuliten des Gürtels der Eastern Ghats in Südost Indien korreliert werden sondern ähneln eher den hochgradigen Gesteinen in Südost Madagaskar. Damit ist die Lage Sri Lankas nahe Madagaskar in einer Gondwana Rekonstruktion wahrscheinlicher als nahe der Südostküste Indiens.

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Résumé De nouvelles données isotopiques et géochronologiques montrent que les roches métamorphiques du socle du Sri Lanka ne constituent pas, comme on l'a souvent cru, une partie du complexe granulitique archéen de l'Inde méridionale, mais qu'elles ont vécu leur propre histoire tectono-métamorphique au cours de l'orogenèse panafricaine, entre 950 et 550 Ma. Cette orogenèse est le résultat de la collision entre le Gondwana occidental (Afrique et Amérique du Sud) et le Gondwana oriental (Inde du sud, Australie et Antarctique) et constitue une des plus grandes chaînes de collision du Supercontinent: la chaîne du Mozambique, qui s'étend du Mozambique jusqu'au Soudan et en Ethiopie. Un contact tectonique majeur, interprété comme un charriage, sépare le »Highland/South-western Complex« (partie centrale du Sri Lanka) du »Vijayan Complex« (partie est et sud-est). Le premier de ces complexes est interprété comme un reste d'une ancienne marge passive de grande étendue, à laquelle appartenaient aussi les séries lithologiquement analogues du domaine très métamorphique du Mozambique, de Tanzanie et de Madagascar. Le «Vijagan Complex« a pu être une partie d'un ensemble plutonique séparé de marge active; sa collision avec le »Highland/Southwestern Complex« marque la réunion finale en un super-continent il y a quelque 550 Ma, des Gondwanas oriental et occidental. Les granulites du Sri Lanka ne peuvent pas être corrélées avec celles de la chaîne des Eastern Ghats (Inde du sud-est) qui sont nettement plus anciennes; elles se rapprochent plutôt des roches très métamorphiques du sud-est de Madagascar. On en déduit que la position du Sri Lanka, dans une reconstruction du Gondwana, devait être plus proche de Madagascar que de la côte sud de l'Inde.

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Glacial conglomerates of late precambrian age from the Bunyoro Series,W. Uganda

The Bunyoro Series of W. Uganda is a sequence of sandstones and pelitic sediments of fairly low metamorphic grade resting unconformably on crystalline Precambrian basement rocks. Conglomerates and pebbly mudstones are found predominantly in the lower part of the sequence. The present paper describes the result of fieldwork carried out by the author, mainly in the Hoima and Masindi areas. The author supports the conclusion reached by earlier workers (Davies, 1939) that the conglomerates of the Bunyoro Series are of glacial origin and probably of Late Precambrian age. The conglomerates of the northern part of the Bunyoro District (Masindi) are strongly deformed and elongated, defining a very distinct pebble lineation dipping in a northerly direction. This lineation was most probably formed during isoclinal folding with tectonic movement from the North to the South, producing extensive inversions. This folding is most likely to have taken place in Late Precambrian or Early Palaeozoic times and may tentatively be correlated with the Katanga orogeny.

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Zusammenfassung Die Bunyoro-Serie in West-Uganda besteht aus wenig metamorphen Sandsteinen und pelitischen Sedimenten, die diskordant auf dem kristallinen präkambrischen Grundgebirge ruhen. Konglomerate und geröllhaltige Ton- und Siltsteine dominieren in den tieferen Teilen der Serie. In dieser Abhandlung beschreibt der Verfasser die Resultate seiner Feldarbeit hauptsächlich aus den Gebieten Hoima und Masindi. Frühere Ergebnisse (Davies, 1939) werden gestützt insofern, als die Konglomerate der Bunyoro-Serie glazialen Ursprungs sind und wahrscheinlich spät-präkambrisches Alter haben. Die Konglomerate der nördlichen Teile des Bunyoro-Gebietes sind stark deformiert, und die Geröllachsen fallen in nördlichen Richtungen ein, Diese Liniation ist wahrscheinlich während einer isoklinalen Faltungsperiode mit tektonischer Bewegung von Norden gegen Süden entstanden. Die Faltung hat extensive Überkippungen hervorgerufen und hat wahrscheinlich in spätpräkambrischen oder frühen paläozoischen Zeiten stattgefunden. Sie kann versuchsweise mit der Katanga-Orogenese korreliert werden.

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Résumé La Série du Bunyoro de l'Ouest de l'Ouganda consiste en grès et sédiments pélitiques peu métamorphiques reposant en discordance sur le socle cristallin Antécambrien (Précambrien). Des conglomérats et argiles à galets sont surtout localisés dans la partie inférieure de la série. Le présent article décrit les résultats du travail de terrain effectué par l'auteur, principalement dans les districts de Hoima et de Masindi. L'auteur confirme la conclusion à laquelle sont arrivés ses prédécesseurs (Davies, 1939), c.-à-d. que les conglomérats de la Série du Bunyoro ont une origine glaciaire effectué par l'auteur, principalement dans les districts de Hoima et de Masindi. conglomérats de la partie Nord du District du Bunyoro (Masindi) sont fortement déformés et étirés avec une linéation de galets très marquée, plongeant vers le Nord. Cette linéation s'est probablement développée lors d'un plissement isoclinal avec transport tectonique du Nord vers le Sud, ce qui a produit d'importantes inversions. Apparemment cette phase de plissement s'est produite vers la fin de la période infracambrienne ou bien au début de l'ère Paléozoïque, et l'on peut tenter de la mettre en liaison avec l'orogènese du Katanga.

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Bunyoro , . . , . , . (Dayles, 1939) , Bunyoro , , . Bunyoro , . , , . , , , . .

     

Über Stilpnomelan in der Grünschieferzone der Münchberger Gneismasse

Zusammenfassung Zwei von den Verfassern neu aufgefundene Vorkommen von Stilpnomelan in Gesteinen der Prasinit-Phyllit-Serie der Grünschieferzone der Münchberger Gneismasse (NO-Bayern) werden beschrieben und Angaben zur röntgenographischen Identifizierung sowie zum Gesteins- und Mineralchemismus mitgeteilt.Die Stilpnomelanbildung wird in das metamorphe Geschehen des Gesteinskomplexes zeitlich eingeordnet und mit den Mineralneubildungen im Grenzbereich Grünschiefer-Serpentinit verglichen; die dafür auftretenden wahrscheinlichen Druck- und Temperaturbedingungen werden kurz diskutiert.

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On stilpnomelane in the Grünschieferzone of the Münchberger Gneismasse

Two new occurrences of stilpnomelane found by the authors in the Prasinite-Phyllite series of the Grünschieferzone of the Münchberger Gneismasse (Northern Bavaria) will be described and information on the x-ray identification as well as on rock- and mineralchemistry will be offered.The crystallization of stilpnomelane will be located chronologically in the metamorphic history of the rock complexes and compared with the recrystalization of other minerals in the border range of the Greenslate-Serpentin rocks; the possible pressure and temperature conditions will be discussed briefly.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft soll für die materielle und apparative Unterstützung der Dank ausgesprochen werden.     

Möglichkeiten und Grenzen des Base Friction Konzepts

ZusammenfassungMöglichkeiten und Grenzen des Base Friction Konzepts Der vorliegende Beitrag befaßt sich mit einer von Goodman eingeführten neuen Technologie für zweidimensionale Modellversuche in der Felsmechanik. Bei diesen Modellen sollen die im Prototyp durch die Gravitation erzeugten Körperkräfte durch Reibungskräfte simuliert werden, die dieselbe Richtung wie die Erdbeschleunigung besitzen müssen und die entstehen, wenn das zweidimensionale Modell in einer horizontalen Ebene aufgebaut und zwischen dem Modell und der horizontalen Basis eine entsprechende Relativbewegung erzwungen wird.Nach einem kurzen Überblick über die einschlägige Literatur wird anhand eines Stabilitätsdiagramms für einen Einzelkörper an der Schiefen Ebene untersucht, ob die im geklüfteten Fels auftretenden Bruchmechanismen Gleiten, Kippen und Kippen bei gleichzeitigem Gleiten im Base Friction Modell exakt modellierbar sind.Aus dieser Untersuchung ergibt sich, daß in den Bereichen Kippen und Gleiten bezüglich der Kinetik mit Schwerkraftmodellen übereinstimmende Ergebnisse zu erzielen sind. Im Bereich Kippen bei gleichzeitigem Gleiten treten dagegen wesentliche Abweichungen auf, weil die Simulation der Schwerkraft durch Reibungskräfte nicht vollständig gelingt. Fälle, bei denen Aussagen über Geschwindigkeits-und Beschleunigungsverhältnisse im Prototyp gemacht werden sollen, können aus demselben Grund mit einem Base Friction Modell nicht untersucht werden.Nach einer ausführlichen Kritik wird dann der Schluß gezogen, daß das Base Friction Modell zwar als Entwurfshilfsmittel ungeeignet ist, daß es aber als Methode für die Grundlagenforschung in der Felsmechanik mit Aussicht auf Erfolg eingesetzt werden kann.

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SummaryPossibilities and Limitations of the Base Friction Model The paper deals with a new technology for two-dimensional model tests in rock mechanics introduced by Goodman. In this model gravity is simulated by base friction forces. Their direction is to be that of gravity. The two-dimensional model is placed on a horizontal base. A movement of this base relative to the model produce frictional forces which model gravity.First a single model element placed on an inclined plane is analysed resulting in a stability diagram. The purpose of the subsequent analysis is to assess whether the mechanisms of failure being investigated, i. e. sliding, toppling, and toppling combined with sliding, are adequately reproduced by the base friction model.The specific mechanisms toppling and sliding produce kineticly valid results. Considerable errors are to be expected for toppling combined with sliding, because of the specific base friction feature. Mechanisms including velocity and acceleration cannot be modeled by base friction.Finally the limitations of the base friction model as a design tool and instrument for rock mechanics research are discussed.

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RésuméPossibilités et limites du base friction model Le présent article traite d'une nouvelle technologie des essais à deux dimensions, introduite par Goodman, sur la mécanique des roches. Par cette technologie les forces en prototype, produites par la gravitation, doivent être remplacées par des forces de frottement. Leur direction doit être la même que celle de la gravitation. Le modèle à deux dimensions est posé sur un plan horizontal. Le mouvement relatif du modèle contre la base horizontale produit des forces de frottement, qui modèlent la gravitation.A l'aide d'un diagramme de stabilité pour un élément isolé sur un plan incliné, on fait des analyses pour savoir si les états de mouvement aparaissant à la rupture de la roche, c'est-à-dire le fait de glisser, basculer, et basculer en même temps que glisser, peuvent être modelés exactement avec le base friction model.Les mécanismes glisser et basculer produisent des résultats qui sont cinétiquement réels. Des fautes remarquables doivent être attendues pour le fait de basculer en même temps que glisser à cause de la mécanique spécifique du modèle. A modeler des vitesses et des accélérations le modèle n'est pas propre.En conclusion on expose une critique détaillée pour savoir jusqu'à quel point cette méthode peut servir comme moyen de dimensionnement dans la pratique et comme instrument pour la recherche en mécanique des roches.

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Mit 9 Abbildungen     

Seismotectonic considerations on the nature of the Turkish-African plate boudary

The nature of the assumed Turkish-African plate boundary is investigated in the light of new seismological and geologic-tectonical data which are condensed in a seismotectonic map. From the observed relationship between extensional, compressional and strikeslip deformation it is concluded that the Turkish-African convergence results in a sort of complex crustal welding within a broad and diffuse zone rather than in active consumption of African lithosphere beneath the Cypriot-Tauride arc.

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Zusammenfassung Die Natur der türkisch-afrikanischen Plattengrenze wird im Lichte neuer seismologischer und geologisch-tektonischer Daten untersucht, die in einer seismotektonischen Karte zusammengestellt sind. Die beobachteten Beziehungen zwischen Dehnungs- und Kompressionsdeformation sowie Blattverschiebung werden im Sinne einer komplexen Krustenverschweißung in einer breiten und diffusen Zone gedeutet, während aktive Subduktion afrikanischer Lithosphäre unter dem Zypern-Tauridenbogen aus den existierenden Daten nicht abgeleitet werden kann.

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Résumé La nature de la bordure entre les plaques turque et africaine est characterisée sur la base de nouvelles données sismologiques et tectoniqeus qui sont condensées dans une carte sismotectonique. Les relations observées entre les déformations de type extensif, compressional et décrochant sont interprétées en faveur d'une soudure crustale complexe dans une zone diffuse tandis qu'un modèle de subduction active de la lithosphère africaine sous l'arc Tauro-Chypriote ne répond pas aux données existantes.

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Origins of metamorphic lode gold deposits: Implications of stable isotope data from the central Rocky Mountains,Canada

Summary The stable isotope geochemistry of native gold-bearing quartz veins contained within low-grade metasedimentary strata in the central Canadian Rocky Mountains, British Columbia is examined. The data augment previous geological and geochemical studies.Vein pyrite ³⁴S values cluster between + 14.2 and + 16.3 (CDT). Coeval galenas exhibit ³⁴S values between + 11.4 and 13.3. Pyrite-galena geothermometry reveals a mean temperature of mineralization of 300 ± 43°C. Comparison of ³⁴S values for the vein pyrites, with values for pyrite porphyroblasts in country rocks suggests that vein sulfur was probably derived from the host rocks.¹⁸O(SMOW) values of host quartzites and pelites cluster between + 12.0 and + 13.5, and + 9.5 and + 10.5, respectively. Auriferous vein quartz exhibits ¹⁸O values between + 13.0 and + 15.0. Veins were likely deposited from fluids undergoing post-peak metamorphic cooling.Vein inclusion fluids exhibit values between –105 and –124 (SMOW). Combined O-H-isotope data are most compatible with a source fluid involving chemically- and isotopically-evolved meteoric waters.The critical role of H-isotope data in the evaluation of source fluids for such mesothermal gold lodes is stressed. The paucity of H-isotope data pertaining to the study of lode gold deposits in similar low-grade metasedimentary domains suggests that the involvement of meteoric waters may at times be overlooked.

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Der Ursprung metamorphogener Gold-Ganglagerstätten: Bedeutung stabiler Isotopendaten aus den zentralen Rocky Mountains, Kanada

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Untersuchung der Geochemie stabiler Isotope goldführender Quarzgänge in schwach metamorphen Sedimenten der zentralen Rocky Mountains in Britisch Kolumbien, Kanada. Die Resultate ergänzen früher publizierte geologische und geochemische Daten.Die ³⁴S-Werte von Gang-Pyrit liegen zwischen + 14.2 und + 16.3 (CDT); gleichzeitig gebildeter Bleiglanz hat ³⁴S-Werte von + 11.4 bis + 13.3. Die Isotopengeothermo metrie des Pyrits und Bleiglanzes ergibt eine mittlere Mineralisationstemperatur von 300°C + 43° für diese beiden Minerale. Vergleiche der 8345-Werte des Gang-Pyrits mit denen von Pyrit-Porphyroblasten des Nebengesteins lassen für die Gang-Pyrite eine Herkunft des Schwefels aus dem Nebengestein als wahrscheinlich erscheinen.Die ¹⁸O-Werte von Quarziten und Peliten, die als Nebengesteine auftreten, streuen von + 12.0 bis + 13.5 (SMOW), beziehungweise von +9.5 bis + 10.5 Quarz goldführender Gänge hat ¹⁸O-Werte, die zwischen + 13.0 und + 15.0 (SMOW) liegen. Er wurde als Gangfüllung wahrscheinlich bei sinkenden Temperaturen aus post metamorphen wäßrigen Lösungen abgesetzt.Flüssigkeitseinschlüsse von Gangmineralien zeigen D-Werte von -105 bis -124 (SMOW). Die H-O-Isotope sind deshalb ein Hinweis dafür, daß als mineralisierende Lösungen isotopisch veränderte meteorische Wässer in Betracht zu ziehen sind. Bei der Deutung der Herkunft der mineralisierenden wäßrigen Lösungen von mesothermalen Goldgängen muß die Kenntnis der H-Isotope als kritisch betrachtet werden. Die Seltenheit mit der H-Isotopendaten dieses Lagerstättentyps in der Literatur diskutiert werden, dürfte ein wesentlicher Grund dafür sein, daß die Rolle meteorischer Wässer bei der Genese mesothermaler, in Metasedimenten liegender Goldgänge, vielfach übersehen wurde.

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With 4 Figures     

Crenulation cleavage in the Hunsrückschiefer of the middle moselle region

A crenulation cleavage superimposed on an earlier (slaty-fracture) cleavage is widespread in the Hunsrückschiefer south of the Moselle. This second cleavage lies at about 30° to the earlier cleavage even though the first cleavage shows a wide range of attitudes. Field and thin section studies indicate that the different appearance of the two cleavages depends on the pre-existing fabric and does not necessarily reflect diverse modes of origin.

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Zusammenfassung Im Hunsrück-Schiefer der südlichen Mosel-Mulde kommen zwei Arten von Schiefergefügen vor, die erste Schieferung oder Transversalschieferung und die zweite Schieferung oder Schubklüftung. Obwohl die erste Schieferung sehr veränderliche Fälle zeigt, liegt die zweite Schieferung immer etwa 30° von der ersten. Gelände- und Dünnschliffuntersuchungen deuten an, daß die augenscheinlichen Unterschiede zwischen den beiden Schieferungen eine Folge der Unterschiede des bestehenden Gefüges ist und nicht ein Resultat verschiedenen Ursprungs.

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Résumé Un microplissement se surimpose fréquemment à une schistosité plus ancienne dans le Hunsruckschiefer au sud de la Moselle.Ce microplissement conserve un angle de 30° par rapport à la schistosité, même lorsque celle-ci est très variable.Les travaux de terrain et les études sur lames minces montrent que les différences entre ces deux natures de clivage résultent de la structure d'origine et ne reflètent pas nécessairement les influences génétiques subies par la roche.

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Altersbestimmungen an Gesteinen des Ostbayerischen Grundgebirges und Ihre Geologische Deutung

Zusammenfassung Rb/Sr-Altersbestimmungen an Biotiten aus Gneisen und Graniten des Moldanubikums lieferten übereinstimmende Alterswerte von 330–345 Millionen Jahren. Das Biotitalter eines vormoldanubischen Granat-Disthen-Gneises ergab sich zu 440 Millionen Jahren, das eines Metagranodiorits der Münchberger Gneismasse zu 385 Millionen Jahren. Zirkone aus einem moldamibischen Gneis zeigen nahezu konkordante Alter um 450 Millionen Jahre.Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Münchberger Masse sowie weite Teile des Moldanubikums eine frühvaristische Aufheizung, wahrscheinlich im Zuge regionaler Metamorphose, erlebt haben. Die Beziehungen dieser beiden stark metamorphen Komplexe zu den benachbarten weniger beanspruchten Sedimenten des Saxothuringikums (im Falle der Münchberger Masse) und des Barrandiums (im Falle des Moldanubikums) werden im Sinne einer varistischen Stockwerkstektonik erklärt. Die höheren Alterswerte scheinen wenigstens teilweise auf kaledonische Intrusionen hinzuweisen.

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Rb/Sr biotite ages of Moldanubian gneisses and granites fall in the range of 330–345 million years (m.y.). The biotite age of a pre-Moldanubian garnetkyanite gneiss was found to be 440 m.y., that of a metagranodiorite of the Münchberg Mass 385 m.y. Zircons from a Moldanubian gneiss yielded nearly concordant ages of approximately 450 m.y.These results indicate that both the Münchberg Mass and large parts of the Moldanubicum have undergone considerable heating during early Variscan (=early Hercynian) time, probably in the course of regional metamorphism. The relations of these strongly metamorphosed complexes with the neighboring less affected sediments of the Saxothuringicum (in the case of the Münchberg Mass) and the Barrandium (in the case of the Moldanubicum) are presumed to be caused by different depths of metamorphism in Variscan time. Higher ages seem to be related at least partly to Caledonian intrusions.

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Résumé Des déterminations de la teneur Rb/Sr dans les biotites des gneiss et des granites du Moldanubique ont fourni les indications d'un âge de 330 à 345 millions années. La biotite d'un gneiss à grenat et disthène prémoldanubique a donné l'âge de 440 m.a.; celle d'une métagranodiorite du massif gneissique de Münchberg a fourni l'âge de 450 m.a. Les zircons d'un gneiss moldanubique montrent l'âge approximatif de 450 m.a.Ces résultats indiquent que le gneiss de Münchberg ainsi qu'une grande partie du Moldanubique ont subi une métamorphose varisque ancienne. Les relations entre ces deux ensembles très métamorphiques et les sédiments moins affectés du Saxothuringien et du Barrandien s'expliquent par une tectonique varisque à plusieurs étages structuraux de nature différente. On suppose que les valeurs donnant un âge plus ancien indiquent des intrusions calédoniennes.

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/, 330–345 . . -- 440, 385 . . 450 . . , . . .

     

Zur Stratigraphie der grobklastischen Fazies im Oxfordium des Wiehengebirges

Zusammenfassung Der Fund vonPeltoceratoides instabiliformis n. sp. in Steinbrüchen am Gehn nordwestlich von Osnabrück (Abb. 3) liefert weitere Kriterien, daß der Wiehengebirgssandstein, dessen stratigraphische Stellung wegen Mangel charakteristischer Fossilien unsicher ist, ins höhere Oxfordium zu stellen ist. Diese grobklastische Fazies vertritt im Wiehengebirge im wesentlichen die für das Wesergebirge typische kalkige Fazies des Korallenooliths. Anschließend wird zu einer neueren paläogeographischen Mitteilung über den Korallenoolith Nordwestdeutschlands kurz Stellung genommen.

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In quarries at the Gehn NW of Osnabrück, several specimens ofPeltoceratoides instabiliformis n. sp. have been found. This gives further indications to the stratigraphic position of the Wiehengebirgs sandstone — which is uncertain, due to the lack of characteristic fossils — to be of Upper Oxfordian age. In the Wiehengebirge though, this coarse clastic facies substitutes to a large extent the calcareous facies of the Korallenoolith typical for the Wesergebirge.A recent paleogeographic report on the Korallenoolith of NW-Germany is then briefly discussed.

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Résumé LesPeltoceratoides instabiliformis n. sp. découverts dans des carrières du Gehn au nord-ouest d'Osnabrück fournissent d'autres indices affirmant que le grès du Wiehengebirge dont la position stratigraphique est incertaine faute de fossiles caractéristiques doit être attribué à l'Oxfordien supérieur. Dans le Wiehengebirge, ce faciès clastique à grain grossier remplace dans l'essentiel le faciès calcaire du Korallenoolith typique pour le Wesergebirge.Il suit une brève critique d'une communication paléogéographique récemment parue sur le Korallenoolith du Nord-Ouest de l'Allemagne.

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. Peltoceratoides instabiliformis n. sp. . . , . - .

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Über die Beziehungen zwischen Schichtfolge und Meeresspiegelanstieg im Holozän der Nordseemarschen

Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Schichtfolge und Meeresspiegelanstieg wurden im Holozän der nordfriesischen Marschen untersucht. Zunächst wurde nach allen verfügbaren Kriterien der Lithologie, Bodenkunde, Pollenanalyse, Archäologie und Geschichte eine Feinstratigraphie erarbeitet und danach der Meeresspiegelanstieg bestimmt. Die Abhängigkeit der unterschiedlichen Schichtfolge in Nordfriesland vom Meeresspiegelanstieg und lokalen Einflüssen wird erörtert und mit den Ergebnissen aus anderen Gebieten der Marsch verglichen.

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The relations between the Holocene sedimentary sequence and the rise of sea level were explored in the Northfrisian marshes. A detailed stratigraphic study was made utilizing all available data from lithology, fossil soils, palynology, archaeology and history. From these data the rise of sea level could be determined. The dependence of various sequences in Northfriesland on the rise of sea level and local environmental variations are discussed and compared with the results from other marsh areas of the North Sea coast.

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Résumé Dans l'Holocène des plaines maritimes de Schleswig on pouvait analyser les relations entre les sédiments littoraux et l'ascension du niveau de la mer. Tous les critéria de la lithologie, la pédologie, la palynologie, l'archéologie et l'histoire antique courent à une stratigraphie spécialisée, qui permet des dates numériques sur l'ascension du niveau de la mer. Dans la région examinée on doit distinguer l'influence générale de l'ascension et l'influence des événements locaux et comparer avec d'autres régions littoraux de la Mer du Nord.

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Erweiterter Vortrag, gehalten auf der 56. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Wien am 27. Februar 1966.

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

The TiO2 frequency in volcanic rocks

The authoress calculates the frequency of the TiO₂-content in the lavas of the active volcanoes and shows by the aid of a quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ the pronounced bimodality of the frequency curve from which she concludes that the great variety of the magmas cannot be explained by a magmatic differentiation but only by a double origin of the magmas from the upper mantle and from the sialic crust of the earth.

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Zusammenfassung Die Verfasserin berechnet die Häufigkeit des TiO₂-Gehalts in den Laven der tätigen Vulkane und zeigt vermittelst eines Quotienten =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ die ausgesprochene Bimodalität der Häufigkeitskurve, woraus sie den Schluß zieht, daß die große Verschiedenheit der Magmen nicht durch eine magmatische Differentiation erklärt werden kann, sondern daß man eine zwiefache Herkunft der Magmen annehmen muß: aus dem oberen Mantel und aus der sialischen Kruste der Erde.

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Résumé L'auteur calcule la fréquence du pourcentage de TiO₂ dans les laves des volcans la bimodalité cans actifs et montre, à 1 aide d un quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la bimodalité prononcée des courbes de fréquence, et en tire la conclusion que la grande variété des magmas ne peut pas être expliquée par une différenciation magmatique, mais par l'origine double des magmas: du manteau supérieur et de la crôute sialique de la terre.

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Riassunto L'autrice calcola la frequenza del contenuto in TiO₂ nelle lave dei vulcani attivi e dimostra mediante un quoziente =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la pronunziata bimodalità delle curve di frequenza e ne trae la conclusione che la grande varietà dei magmi non è dovuta a differenziazione magmatica ma ad una duplice provenienza: dal mantello superiore e dalla crosta sialica della terra.

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday

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This study is a part of the researches, carried out with the funds of the National Research Council of Italy under the direction of Prof. A.Rittmann.     

The southern extension of the East African Rift System and related igneous activity

New details of the late- and post-Karroo fracture pattern in eastern southern Africa are shown on a map together with associated igneous rocks. The pattern is remarkably like that of the East African Rift Valleys with which it is continuous.There is a close parallelism between the Rift fractures and intracratonic orogenic belts, and also locally between the fractures and foliation trends of the gneisses in the belts. Relief differences across the faults range up to 2000 feet; many of the Rifts are asymmetrical with displacement only along one side.Although earth movements were intermittent over a long period of time, two main episodes occurred during post-Karroo to Cretaceous and Tertiary to recent times. Forty-nine isotopic ages of igneous material are taken from the literature and indicate eruptive activity over a 100 m. y. period.

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Zusammenfassung Neue Einzelheiten über das Bruchmuster in der Spät- und Post-Karroo im Osten des südlichen Afrikas sowie über die damit verbundenen Magmagesteine sind auf einer Karte angegeben. Das Bruchmuster hat eine außerordentliche Ähnlichkeit mit dem Ostafrikanischen Graben, welcher eine Fortsetzung davon ist.Ein enger Parallelismus besteht zwischen den Brüchen des tektonischen Grabens und den intrakratonischen, orogenetischen Zonen sowie auch örtlich innerhalb der Zonen zwischen den Brüchen und dem Schieferungsstreichen der Gneise. Der Unterschied im Relief über die Verwerfungen hin ist bis zu 2000 feet; viele dieser tektonischen Gräben sind asymmetrisch, und Verschiebungen geschehen nur entlang einer Seite.Obgleich Erdbewegungen durch lange Zeiträume unterbrochen waren, konnten jedoch zwei Hauptepisoden von der Post-Karroo bis zur Kreide und von dem Tertiär bis zur heutigen Zeit festgestellt werden. Neunundvierzig isotopische Alter für Magmagestein sind in der Literatur zitiert und deuten auf eine eruptive Tätigkeit von über 100 M. J. hin.

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Résumé Nouveaux détails concernant le dessin de fracture pendant le Karroo Supérieur et le Post-Karroo dans l'est de l'Afrique méridionale ainsi que les roches ignées associées sont indiqués sur une carte. On y observe une similarité très remarquable entre le dessin de fracture de l'Afrique méridionale et celui du fossé tectonique de l'Afrique-Est, du quel il est un prolongement.Il y a un parallélisme étroit entre les fractures de fossé tectonique et les zones orogéniques ainsi que localement entre les fractures et la direction de foliation des gneisses dans les zones orogéniques. La différence en relief à travers les failles se range près de 2000 feet; beaucoup de fossés tectoniques sont asymmétriques; ils montrent un déplacement sur un côté seulement.Les mouvements de terre étaient intermittents pendant une longue période de temps; mais deux épisodes principaux se présentaient pendant le Karroo Supérieur jusqu'au Crétacé et pendant le Tertiaire jusqu'au Quaranteneuf âges isotopiques de roches ignées sont cités de la littérature consultée et les âges indiquent une activité eruptive plus de 100 m. a.

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Metamorphic evolution of the palaeozoic series of the Betic Cordilleras (Nevado-Filabride complex,SE Spain) and its relationship with the alpine orogeny

The Palaeozoic rocks of the Veleta nappe (Nevado-Filábride complex, Betic Cordilleras, Southern Spain) consist of graphite-mica schists with oxychlorite — chloritoid — albite — garnet porphyroblasts. Crystal chemistry of the minerals, their phase relations and microfabrics are consistent with a normal prograde metamorphic evolution and a slight retrograde overprint. The basis of the overlying Mulhacén nappe consists also of Palaeozoic graphite-mica schists, but with clear signs of polymetamorphic development. An early low-pressure metamorphism with andalusite and chloritoid is overprinted by high-pressure metamorphism with kyanite and Mg-rich chloritoid. This later development is of Alpine age, which is demonstrated by the metamorphic conditions of Permo-Triassic rocks in the upper part of the Mulhacén nappe, included formation of eclogites, followed by an amphibolite facies overprint. The metamorphism of the Veleta nappe is regarded as pre-Alpine: a possible Alpine overprint did not cause an increase in temperatures. No inverse metamorphic gradient exists between Veleta and Mulhacén nappes, because of the different ages of metamorphism.

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Zusammenfassung Die paläozoischen Gesteinsserien der Veletadecke im Nevado-Filábride Komplex (Betische Kordillere, Südspanien) bestehen aus Graphitglimmerschiefern mit Oxichlorit — Chloritoid — Albit — Granat — Porphyroblasten. Die Kristallchemie der Minerale, ihre Phasenbeziehungen und Mikrogefüge sind konsistent mit einer normalen prograden Metamorphoseentwicklung und leichter retrograder Überprägung. Die Basis der darüberliegenden Mulhacendecke besteht ebenfalls aus paläozoischen Graphitglimmerschiefern, die jedoch deutliche Anzeichen für polymetamorphe Entwicklung zeigen: Eine frühe Niedrigdruckmetamorphose mit Andalusit und Chloritoid wird überprägt von einer Hochdruckmetamorphose mit Disthen und Mg-reichem Chloritoid. Diese spätere Entwicklung ist, wie die Metamorphosebedingungen der im Hangenden folgenden permotriadischen Gesteine der Mulhacendecke zeigen, frühalpin und schließt Eklogitbildung mit ein, gefolgt von einer amphibolitfaziellen Überprägung. Die Metamorphose der Veletadecke wird als präalpine Metamorphose angesehen: Eine mögliche alpine Überprägung hat keinen Temperaturanstieg verursacht. Zwischen Mulhacendecke und Veletadecke besteht kein inverser Metamorphosegradient, sondern ein Sprung in den Metamorphosealtern.

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Résumén El Paleozoico del Manto del Veleta (complejo Nevado-Filábride, Cordilleras Béticas, suroeste de España) está formado por micasquistos grafitosos con porfiroblastos de oxicloritas — chloritoide — albita — granate. La cristalquímica de los minerales, sus relaciones de fase y microfábrica son coherentes con una evolución metamórfica progresiva normal y con un ligero retrometamorfismo. La base del suprayacente Manto del Mulhacén está también formado por micasquistos grafitosos paleozoicos, pero muestran signos evidentes de un desarrollo polimetamórfico. El metamorfismo más antiguo tiene unas caracteristicas de baja presión con la formación de andalucita y cloritoide. Estas rocas sufren los efectos de un nuevo proceso metamorfico de edad alpina, lo que puede ser demostrado por comparación con las rocas Permo-Triásicas de la parte superior del Manto del Mulhacén, en las cuales las eclogitas formadas en la primera fase son afectadas por otra en la facies de las anfibolitas. El metamorfismo del Manto del Veleta puede ser probablemente considerado como pre-Alpino: si está afectado por el metamorfismo alpino, éste no ha causado un incremento de temperatura. No existe, por tanto, inversión del gradiente metamórfico entre los Mantos del Veleta y del Mulhacén puesto que la edad del metamorfismo en ambos es diferente.

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Vorkommen und Entstehung von „Salz-Schirmen“ im Tuz Gölü („Salzsee“), Türkei

Zusammenfassung Aus randlichen Teilbecken des Tuz Gölü (Salzsee), Türkei, werden bis zu 40 cm große, über dem Wasserspiegel des Salzbeckens liegende Salzschirme beschrieben, deren einzelne Anwachsstreifen verschiedenen Wasserständen bei der Evaporation des Beckens entsprechen. Die Schirmform kann durch bevorzugtes Horizontal-Wachstum der NaCl-Kristalle in der obersten Wasserschicht bei gleichzeitig sinkendem Wasserspiegel gedeutet werden. Ansatzpunkte für die Schirmbildung sind im Sediment steckende NaCl-inkrustierte Pflanzenstengel, die in das Becken eingeschwemmt wurden.

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Occurrence and origin of Salt-umbrellas in the Tuz Gölü (Salt-Lake), Turkey

Salt umbrellas with a maximum diameter of 40 cm are a special form of NaCl growth. They occur above the water surface of evaporating Tuz Gölü (Salt Lake) in Central Anatolia, Turkey. The different growth rims of the umbrella correspond to the different water levels during evaporation of the basin.The umbrella-like shape is best to be explained by the fact that within the uppermost water layer (highest NaCl-concentration) NaCl-crystals grow preferentially in horizontal direction while the water level is steadily sinking.Small plant-stems having been brought into the basin and incrusted by NaCl act as crystallization centers for the formation of the umbrellas.

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Herrn R. H. Okan, Direktor der Salzwerke von Yavsan Tuzlasi, sowie Herrn Georg Irion, Heidelberg, danke ich herzlich für die wertvolle Mithilfe bei der Probenahme.     

Untersuchungen an pluvialen Wässern der Ost-Sahara

Zusammenfassung Den Grundlagen der C-14-Datierung von Wasser folgen Ausführungen über Ursprung und Anfangskonzentration dieses Isotops im Grundwasser, Verfälschungsmöglichkeiten und Ausführungen über das Isotopenverhältnis C-13/C-12 als geologisches Instrument. Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit der Altersberechnung der in Frage stehenden Grundwasserproben.

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Basal considerations concerning C-14-dating include origin and primary concentration of this isotope in subsurface waters. These and, C-13/C-12 proportion are discussed in their value for geological conclusions. Finally, absolute-age determinations of this kind are dealt with.

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Résumé Sur la base de la datation des eaux à partir du C 14, les auteurs présentent leurs déductions sur l'origine et la concentration de cet isotope dans les eaux des nappes aquifères ainsi que sur les contaminations possibles, et s'étendent sur le rapport des isotopes C-13/C-12 comme instrument géologique.La partie principale du travail a trait aux calculs d'âge des eaux prélevées ici.

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Primitive stress in the underground mines at Kitwe-Nkana area Zambia,Africa

At the Kitwe-Nkana copper-bearing structure there are two underground mines: Mindola Mine and Nkana Mine. The original design for underground mining was on the traditional assumption that the principal load was to the weight of roofing sediments, and that horizontal stresses are equal to one-third of the vertical stresses. But during mining excavation into deeper levels, it was realized that the lateral stress is greater than the vertical (active tectonic lateral stress field), also that stressed and unstressed zones (passive tectonic stress), depend on structure geometry, that in the deeper part an almost hydrostatic stress (frozen stress field) exists and finally a zone with high stress concentration (pressure zone). It appears that after a certain depth vertical stresses and lateral stresses vary considerably in orientation and magnitude. The direction of the major principal stress is perpendicular to the bedding plane, and minor principal stress along the bedding plane.In this paper the quality of the compound of virgin stress in the ore formation is assumed on the basis of the relationship between geometry and physics of geological structures and primitive stress, as well as on the basis of underground stress measurement data.

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Zusammenfassung In den kupferführenden Kitwe-Nkana-Sedimenten gibt es zwei Bergwerke (Mindola Mine, Nkana Mine). Für die Konstruktion des Untertagbergbaues wurde, wie üblich, angenommen, daß die vertikale Hauptspannung gleich der Totallast der hangenden Sedimente sei und daß die Horizontalspannungen ein Drittel derselben seien.Es wurden jedoch, während des Bergbaues in größeren Tiefen, Horizontalspannungen beobachtet, die größer waren als die entsprechenden Vertikalspannungen, und Spannungszonen mit spannungsfreien Zonen entdeckt in Abhängigkeit von der Geometrie der geologischen Strukturen; in großen Tiefen wurde nahezu hydraulische Spannungsverteilung (eingefrorenes Spannungsfeld) und eine Zone hoher Spannungkonzentration angetroffen. Scheinbar variiert, unter einer gewissen Tiefe, sowohl das Größenverhältnis als auch die Orientierung der Spannungsverteilung: Die größere Hauptspannung ist normal zur Sedimentationsfläche und die kleinere Nebenspannung ist tangential zu dieser Fläche.Das ungestörte Spannungsfeld, bestimmt mittels untertags ausgeführter Spannungsmessungen, wird erklärt in Abhängigkeit von der Geometrie und den physikalischen Charakteristiken der geologischen Strukturen.

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Résumé Dans les sédiments imperifères de Kitwe-Nkana il y a deux mines souterraines: Mindola et Nkana. Pour les constructions souterraines, on est parti de l'hypothèse que la charge principale verticale était égale au poids des sédiments suricombants et que les contraintes horizontales étaient égales àu 1/3 des contraintes verticales. Mais pendant l'excavation des niveaux plus profonds de la mine on a noté que la contrainte latérale était plus grande que la contrainte verticale (champ de contraintes tectonique latérale active) et que des zones à contraintes et des zones qui en sont exemptes (contrainte tectonique passive) se trouvaient sons la dépendance de la géométrie de structures géologiques; dans la partie la plus profonde, il existe une contrainte presque hydrostatique (champ gelé de contraintes), ainsi qu'une zone de concentration de contraintes plus élevées (zone de pression). Il semble qu'en dessous d'une certaine profondeur, les contraintes verticales et latérales varient considérablement en orientation et en grandeur. La direction de la contrainte majeure principale est perpendiculaire au plan de stratification, celle de la contrainte mineure accessoire lui est parallèle.Dans cet article, la qualité de la composante de la contrainte d'origine dans la formation du minerai est présumée sur la base de la relation entre les proprietés geometriques et physiques des structures géologiques et de la contrainte primitive ainsi que sur la base des mesures de la contrainte faites en profondeur.

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Zur Trias des Iran

Zusammenfassung In der Faziesentwicklung der iranischen Trias spiegelt sich der tektonische Zustand und die paläogeographische Position der Arabischen-, der Iran- und der Turan Platte wider. Die Iran Platte bildete während des Paläozoikums mit der Arabischen Platte eine Einheit und wurde durch die Paläotethys von der Turan Platte getrennt. Im Jungpaläozoikum bzw. zu Beginn der Trias löste sie sich aus diesem Verband und kollidierte gegen Ende der Mitteltrias mit der Turan Platte. Die ehemaligen Plattengrenzen werden heute durch die Nordiran Sutur markiert.Unter Berücksichtigung neuer paläotektonischer Ergebnisse werden folgende Fazieszonen unterschieden: Trias des Zagros-Gebietes (Arabische Platte), Trias des Alborz und Zentral-Iran (Iran Platte), Trias des südkaspischen Gebietes, des Kopet Dagh und von Nakhlak (Turan Platte). Die Faziesentwicklungen der Iran- und der Turan-Platte unterschieden sich während der Unter und Mittel-Trias erheblich. Auf der Iran-Platte bestand eine Karbonat-Plattform. Auf dem absinkenden Südrand der Turan-Platte hingegen wurden mächtige (1000–3000 m) klastische, zum Teil marine Sedimente deponiert. Nach der Kollision beider Platten erfolgte eine weitgehende Faziesangleichung in der Obertrias.Die kollisionsbedingten Deformationen (frükimmerische Bewegungen) hatten auf der Turan-Platte orogenen Charakter, auf der Iran-Platte bewirkten sie Hebungen und eine verstärkte Erosion.Da die Iran Platte im Jura durch spreading Vorgänge unter partiellen Rotationen in Teilschollen zerlegt wurde, muß zur paläogeographischen Rekonstruktion eine konstruktive Rückformung dieser Dislokationen durchgeführt werden. Hierbei kommt der Zentral-Ost-Iran Mikroplatte besondere Bedeutung zu.Die Iran Platte und der afghanische Block haben in der oberen Trias als Bestandteil Eurasiens zu gelten. Die Neotethy öffnete sich zwischen der Arabischen und der Iran Platte.

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The facies domains of the Iranian Triassic reflect the tectonic stage and paleogeographic position of the Arabian, Iran and Turan plates. In the Paleozoic Iran and Arabian plate formed a coherent unit and were separated from Turan plate by the Paleotethys. In Late Paleozoic or at the beginning of Triassic the Iran plate drifted apart by the opening of the Neotethys and collided with the Turan plate at the end of the Middle Triassic. The former plate margins are marked at present by the North-Iran suture.Considering new paleotectonic results the following facies types have been distinguished: Triassic of Zagros (Arabian plate), Triassic of Alborz and Central Iran (Iran plate), Triassic of South Caspian area, Kopet Dagh and Nakhlak (Turan plate). The Lower and Middle Triassic facies types of Iran and Turan plate are significantly different. On Iran plate cabonate platform conditions dominated whereas thick (1000–3000 m) clastic partly marine sediments were deposited on the subsiding margin of Turan plate.The collision induced deformations of the Turan plate (Early Kimmerian movements) were of orogenetic type, on the Iran plate however this tectonic event caused uplifting and strong erosion. In Jurassic the Iran plate was fragmented under partial block rotations. Therefore paleogeographic considerations require the reconstruction of the original tectonic situation. In this procedure the Central-East Iran microplate is of special interest. In Late Triassic the Iran plate and the Afghan block were constituents of Eurasia. The Neotethys opened between the Arabian and the Iran plate.

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Résumé Le développement des facies du Trias d'Iran reflète la situation tectonique et la position paléogéographique de la plaque turanienne, la plaque iranienne et la plaque arabe. Pendant le Paléozoïque la plaque iranienne et la plaque arabe formaient un ensemble, qui était séparé de la plaque turanienne par la Paléotéthys. A la fin du Paléozoïque, ou au début du Trias, la plaque iranienne se détachait de cet ensemble et entrait en collision vers la fin du Trias moyen avec la plaque turanienne. Les anciens confins des plaques sont aujourd' hui marqués par la suture nord-iranienne.En raison des nouveaux résultats paléotectoniques, on distingue les zones de faciès suivantes: Le Trias de la région du Zagros (plaque arabe), le Trias de l'Alborz et de l'Iran central (plaque iranienne), le Trias de la région sud-caspienne, Kopet Dagh, Nakhlak (plaque turanienne). Pendant le Trias moyen et inférieur le développement des facies des plaques iranienne et eurasienne différait considérablement. Sur la plaque iranienne existait une plate-forme carbonatique. Sur le bord méridional de la plaque eurasienne, qui était en subsidence lente, des sédiments clastiques épais (1000–3000 m), en partie marins, étaient par contre déposes. Après la collision des deux plaques les différences entre les deux faciès se perdaient durant le Trias supérieur.Les déformations produites par la collision (mouvements kimmériens précoces) avaient un caractère orogénique sur la plaque turanienne, alors qu'elles causaient, sur la plaque iranienne, un soulèvement et une accentuation de l'érosion.La plaque iranienne se décomposait en plusieurs fragments durant le Jurassique sous l'influence du spreading accompagné par des rotations partielles. Pour la reconstruction de la paléographie ces rotations doivent être prises en considération. Dans cette procédure le rôle de la microplaque de l'Iran central et oriental est d'une importance particulière. Pendant le Trias supérieur la plaque iranienne et le bloc de l'Afghanistan faisaint partie de l'Eurasie. La Néotéthys s'ouvrait entre les plaques arabe et iranienne.

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Wegeners „Kontinentverschiebungen“ zu seiner Zeit und heute

Zusammenfassung Ausgangspunkt der Wegenerschen Theorie war der unmittelbare Eindruck von der Kongruenz der atlantischen Küsten. Das eigentliche Fundament bildeten jedoch die Argumente aus Paläontologie, Geophysik, Geologie, Paläoklimatologie und Astrogeodäsie. Wegener war nicht nur der Schöpfer, sondern auch der Propagandist seiner Theorie. Von bleibendem Wert erwiesen sich seine Forderungen: Jede Theorie der Entstehung der Ozeane und Kontinente muß von allen geowissenschaftlichen Disziplinen getragen werden und sie muß sich durch Messungen bestätigen lassen.

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The starting-point of Wegener's theory was the direct impression of the congruity of the Atlantic coastlines. The fundamental principle, however, is formed by the argumentation of paleontology, geophysics, geology, paleoclimatology and astrogeodesy. Wegener was not only the creator of his theory but he also propagated it. His demands proved to be of lasting value: every theory of the origin of oceans and continents has to be supported by all geosciences and it should be possible to be verified by physical measurements.

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Resume Le point de départ de la théorie de Wegener fut l'impression immédiate de la concordance des côtes atlantiques. Les bases véritables furent les arguments tirés de la Paléontologie, de la Géophysique, de la Géologie, de la Paléoclimatologie et de l'Astrogéodésie. Wegener fut non pas seulement le créateur de sa théorie, mais encore son propagandiste. Sa démarche reste valable d'une théorie de la genèse des continents et des océans qui soit étayée part toutes les sciences de la terre et verifée par des mesures physiques.

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Sur le comportement geochimique des elements de la lithosphere en fonction du temps

Résumé Les roches magmatiques sont considérées comme un mélange d'atomes dans une phase précristalline. Si l'on applique à la composition chimique de celles-ci la statistique mathématique, on voit apparaître des régularités qui forment un cadre souple dans lequel se produisent différentes variations. La diminution exponentielle des concentrations de magnesium en fonction du temps à travers tout le précambrien et le remplacement progressif de cet élément par l'aluminium donne le schéma de l'évolution.La classification dimensionelle des atomes permet de lier l'histoire des éléments majeurs de la lithosphère à celle des éléments mineurs et d'aborder ainsi de façon nouvelle les rapports qui existent entre les roches et les gîtes métallifères.

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Magmatic rocks are considered as an atomical mixture in a precristalline phase. If you apply to their chemical composition the mathematical statistic, regularities appear that shape a supple frame in which various compositions come forward.Exponential decrease of magnesium concentrations in relation with time throughout the Precambrian, and the progressive substitution of this element by aluminium give the scheme of evolution.Dimensional classification of atoms allows to link the history of lithosphere's major elements with that of minor elements and to approach in a new way the connexion between rocks and metalliferous deposits.

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Zusammenfassung Die magmatischen Gesteine werden in einer vorkristallinen Phase als Atommischungen betrachtet.Die auf ihren Chemismus angewandte mathematische Statistik enthüllt das Vorhandensein von Regelmäßigkeiten, welche die Veränderungen ihrer Zusammensetzungen abgrenzen.Die exponentielle Abnahme der Magnesiumkonzentrationen und das Ersetzen dieses Elementes durch Al, während des ganzen Vorkambriums, gibt ein Schema des Evolutionsprozesses.Eine Atomdurchmesserklassifikation gestattet, die Geschichte der Hauptelemente der Lithosphäre mit derjenigen der Spurenelemente zu verbinden und die Frage der Beziehungen zwischen den magmatischen Gesteinen und den Metallagerstätten auf neuere Weise zu behandeln.

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Numerical analyses of deformability tests in jointed rock — “Joint Perturbation” and “No Tension” Finite Element solutions

SummaryNumerical Analyses of Deformability Tests in Jointed Rock — Joint Perturbation and No Tension Finite Element Solutions Sound design of structures in or upon rock requires a thorough knowledge of the rock mass deformability. Field test data interpretation has generally relied upon analytical or Finite Element linear elastic solutions. However, when testing in jointed rock, these can no longer be readily used since the medium cannot resist the tension induced upon loading. Accordingly, other solutions are required. If the discontinuities of the rock mass can all be mapped and their surface properties determined, the Finite Element model will use a Joint Perturbation solution where the joint elements have variable stiffnesses to account for movements along the fractures. If the discontinuities cannot be satisfactorily mapped, a global approach is provided by a No Tension analysis of the stress transfer type. The two techniques are compared in the case of bore hole jack deformability tests and found to agree remarkably well, indicating an appreciable difference from results of linear elasticity.

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ZusammenfassungNumerische Analyse von Verformungsversuchen in geklüfteten Fels — Lösungen mittels Kluft-Perturbation und No Tension Analysis auf Grund der Methode der Finiten Elemente Der Entwurf von Bauwerken in oder auf Fels erfordert eine genaue Kenntnis des Formänderungsverhaltens der Felsmasse. Im allgemeinen basiert die Interpretation der Ergebnisse von Feldversuchen auf den Lösungen des zugehörigen Randwertproblems der linearen Elastostatik mittels klassischer analytischer Methoden oder der Methode der Finiten Elemente. Wenn die Versuche aber in geklüftetem Fels durchgeführt werden, müssen die theoretischen Methoden modifiziert werden, da das Medium keine Zugspannungen aufnehmen kann. Zwei Fälle können unterschieden werden. Erstens: die Kluftflächen der Felsmasse können geometrisch erfaßt und ihre Oberflächeneigenschaften können bestimmt werden; in diesem Falle kann die Finite-Elemente-Lösung eine Kluft-Perturbations-Methode verwenden, in welcher spezielle Kluft-Elemente verschiedener Steifigkeiten normal und tangential zu den Kluftflächen die Bewegungen entlang derselben bestimmen. Zweitens: die Diskontinuitäten der Felsmasse können nicht hinreichend beschrieben werden; für diesen Fall ist vorgekehrt durch die Finite-Element-Analyse vom Typ der Spannungsumlagerung unter Ausschaltung der Zugspannungen (No Tension Analysis), um das globale Verhalten der geklüfteten Felsmasse zu erfassen. Die Lösungen dieser beiden Methoden wurden für den Fall der Bohrloch-Verformungs-Tests verglichen; der Vergleich zeigt ausgezeichnete Übereinstimmung, im Gegensatz zu den Lösungen als lineares Elastizitätsproblem.

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RésuméLa méthode des Eléments Finis appliquée aux résultats d'essais de vérins cylindriques dans les roches fissurées — solutions dites Joint Pertubé et Sans Traction La construction de structures sur ou dans des roches nécessite une connaissance approfendie de la déformabilité du massif rocheux. L'analyse des résultats d'essais en place se fait généralement à l'aide de solutions analytiques ou par Eléments Finis, qui supposent une élasticité linéaire du milieu. De fait, dans les roches fissurées, ces solutions sont inadéquates puisque le milieu ne peut résister aux sollicitations de traction. Il s'agit donc d'utiliser d'autres méthodes d'analyse. Lors qu'il est possible de déterminer la géométrie et les propriétés de toutes les discontinuités, l'on pourra utiliser une solution par Eléments Finis, dite Joint Perturbé dans laquelle la rigidité de surface du joint (ou fissure) peut varier lorsque des movements prennent place au niveau du joint. Si cela est impossible, il faudra utiliser une approche globale dite Sans Traction qui redistribue les contraintes de traction et les dissipe. On compare ces deux types de solutions dans le cas des essais de vérins cylindriques unidirectionnels. Leurs résultats sont identiques et ont nettement différents de ceux obtenus avec une solution élastique linéaire.

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Research supported by the National Aeronautics and Space Administration — Contract NAS 8-21432.

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With 8 Figures