Clay mineral assemblages of Mesozoic pelagic and flysch sediments of the Lombardian Basin (Southern Alps): implications for palaeotectonics,palaeoclimate and diagenesis

Clay mineral assemblages determined by X-ray diffraction, in the Jurassic to Lower Cretaceous hemipelagic/pelagic sediments and in the Upper Cretaceous flysch sequences of the Lombardian Basin (Southern Alps) record tectonic and possibly climatic changes in the source areas and to a lesser extent, alterations during burial diagenesis.In the hemipelagic/pelagic sediments exposed in the Breggia valley in southern Switzerland, the clay fraction is dominated by illite and smectite and seems not to be altered much by burial diagenesis. The varied clay mineral assemblages of the Liassic sediments result from intense erosion of emergent source areas exposed during early rifting phases. A distinction between smectite-rich limestones and illite-rich marls in these syn-rift to early post-rift sediments could reflect short-term climatic fluctuations or, alternatively, a preferential replacement of smectite by illite during incipient burial diagenesis in the marls. The predominantly smectitic composition of the clay fraction in the upper Middle Jurassic to Lower Cretaceous sediments documents gentle erosion of smectite-rich soils developing under a warm and seasonally humid climate on a relatively stable distant source area.In the Aptian, an increase in illite in the clay fraction of the hemipelagic Scaglia Lombarda Group points to an increased detrital influx from emergent source areas. This influx is related to the onset of orogenic movements along the Austroalpine/South Pennine active margin, resulting in Middle Cretaceous flysch sedimentation in the Austroalpine realm.Increasing influx from emergent continental crust is reflected by the high amounts of illite and chlorite in the Upper Cretaceous flysch sequences of the eastern Brianza area. However, the high amounts of chlorite in limestone turbidites in the lower part of the flysch sequence (Pontida Formation, Turonian) suggest transformation of smectite to chlorite under conditions of burial diagenesis. In the younger flysch deposits (Bergamo Flysch, Upper Santonian-Campanian) detrital clay minerals are preserved. The occurrence of kaolinite and smectite beside illite and minor chlorite suggests intense weathering and less relief during deposition of the Bergamo Flysch.

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Zusammenfassung Röntgendiffraktometrisch bestimmte Tonmineral-Assoziationen in den jurassisch-unterkretazischen hemipelagischen und pelagischen Sedimenten sowie in den Oberkreide-Flyschen des Lombardischen Beckens der Südalpen erlauben wichtige Rückschlüsse über tektonische und eventuell klimatische Änderungen in den Liefergebieten sowie, in etwas geringerem Maße, über Veränderungen während der Uberlagerungs-Diagenese.Die vorwiegend illitisch-smektitische Tonfraktion der hemipelagisch/pelagischen Sedimente der Breggia-Schlucht (Tessin, Süd-Schweiz) scheint wenig verändert durch die Überlagerungs-Diagenese. Die stark variable Zusammensetzung der Tonfraktion der liassischen Sedimente deutet auf eine intensive Erosion der während des frühen Riftings herausgehobenen Liefergebiete. Eine Differenzierung zwischen Smektit-reichen Kalken und Illitreichen Mergeln in den syn- und frühen post-rift-Sedimenten des Lias deutet auf kurzfristige klimatische Fluktuationen (Milankovitch-Zyklen) oder auf einen Ersatz von Smektit durch Illit während der beginnenden Überlagerungs-Diagenese in den Mergeln. Die hauptsächlich smektitische Zusammensetzung der Tonfraktion in den mittel-jurassischen bis unter-kretazischen Sedimenten weist auf eine weniger intensive Erosion Smektit-reicher Böden in relativ stabilen, weit entfernten Liefergebieten mit einem warmen und saisonal humiden Klima.Eine deutliche Zunahme der Sedimentationsraten und des Illits in der Tonfraktion der hemipelagischen Scaglia Lombarda belegt einen zunehmenden detritischen Einfluß vom Aptian an. Dieser detritische Einfluß läßt sich mit dem Einsetzen orogener Heraushebung längs des aktiven Kontinentalrandes an der Süd-Penninikum/Ostalpin-Grenze in Verbindung bringen, da er mit Flysch-Ablagerungen in Süd-Penninikum und Ostalpin zeitlich zusammenfällt.Eine zunehmend detritische Schüttung aus kontinentalen kristallinen Liefergebieten läßt sich in den Illit- und Chlorit-reichen Tonmineral-Assoziationen der Oberkreide-Flysche der östlichen Brianza (Provinz Como, Nord-Italien) erkennen. Die hohen Chlorit-Konzentrationen in Kalk-Turbiditen im unteren Teil der Flysch-Abfolge (Pontida-Formation, Turonian) lassen hingegen eher eine diagenetische Umwandlung von Smektit in Chlorit vermuten. In den jüngeren Flysch-Ablagerungen (Bergamo-Flysch, Oberes Santonian bis Campanian) läßt sich die ursprüngliche detritische Tonmineral-Vergesellschaftung noch erkennen. In dieser Formation deutet das Vorkommen von Kaolinit und Smektit neben Illit und wenig Chlorit auf eine intensive Verwitterung und ein kleineres Relief im Hinterland.

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Résumé Les minéraux argileux des formations jurassiques et crétacées du Bassin Lombard (Alpes méridionales) sont étudiés par diffraction des rayons X. Les variations des cortèges argileux des sédiments pélagiques et des flyschs du Crétacé supérieur résultent de modifications tectoniques, climatiques et dans une moindre mesure d'évolutions diagénétiques liées à l'enfouissement.L'illite et la smectite dominent très largement les assemblages minéralogiques dans les sédiments pélagiques et hémipélagiques étudiés dans les gorges de la Breggia (Tessin, Suisse méridionale). L'influence de la diagenèse d'enfouissement paraît modérée et les assemblages argileux très diversifiés des formations liasiques reflètent une érosion active des zones continentales au début du rifting. Dans les formations syn-rift alternantes calcaire-marne, la fraction argileuse des marnes est systématiquement enrichie en illite par rapport à celle des calcaires. Ces relations entre minéralogie des argiles et lithologie résultent soit de fluctuations climatiques, soit d'une illitisation préférentielle des smectites dans les intervalles marneux.A partir du Jurassique moyen et supérieur et jusqu'au Barrémien inclus, la fraction argileuse des sédiments est très smectitique. Elle reflète l'érosion superficielle de sols riches en smectites développés sous climat chaud à humidité saisonnière contrastée sur des domaines continentaux aplanis et probablement très éloignés. A l'Aptien, les apports illitiques importants traduisent, le long de la marge active Austroalpine/Sud Pennique, le début de mouvements orogéniques responsables du dépôt des flyschs dans le domaine Austro-alpin.Dans les faciès flysch du Crétacé supérieur de la Brianza orientale, les apports d'illites et de chlorites s'accordent avec l'augmentation de l'érosion sur les domaines continentaux. Cependant, l'influence d'une diagenèse d'enfouissement est attestée en particulier par les très fortes proportions de chlorites présentes dans les turbidites calcaires (Pontida formation, Turonien). Dans les dépôts de flysch plus récents (Bergamo flysch, Santonien-Campanien), les minéraux argileux détritiques sont mieux préservés. La présence systématique de kaolinite et de smectite suggère le développement d'une altération continentale importante sur des reliefs moins marqués par rapport aux périodes plus anciennes du Crétacé supérieur.

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Datations K-Ar de quelques laves du Rift-ouest de l'Afrique Centrale; implications sur l'évolution magmatique et structurale

Résumé Douze nouvelles datations donnent quelques précisions sur l'histoire magmatique et structurale du rift-ouest de l'Afrique Centrale. Elles concernent des intrusions alcalines situées en bordure du rift et des laves du Sud-Kivu, du sud et de l'ouest des Virunga. Les intrusions alcalines sont datées du Cambrien, Permien, Crétacé et Paléocène. Elles sont liées à des grandes cassures crustales empruntées par le rift. Les premières laves, des basaltes sub-alcalins, apparaissent au Sud-Kivu à l'Eocène. Elles sont suivies par des basaltes alcalins, au Miocène puis au Pléistocène inférieur. Plus au nord, des lambeaux de volcanisme ancien sont datés de l'Oligocène supérieur, au Nord-Idjwi, et du Miocène moyen et supérieur, à l'ouest des Virunga. Ce sont des laves alcalines sodiques. Elles sont antérieures au volcanisme potassique, leucitique et néphélinitique des Virunga apparu à la fin du Pliocène, et encore actif. L'évolution chronologique du magmatisme et de la structure est discutée.

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Twelve new datings specify some further details about the magmatic and the structural framework of the Western Rift of Central Africa. They concern alkaline intrusions of the rift border and lavas from Southern Kivu, Southern and Western Virunga. The intrusions have Cambrian, Permian, Cretaceous and Paleocene ages. They are related to the great crustal faults followed by the rift. The early lavas, sub-alkaline basalts, appear in Southern Kivu at the Eocene. They are followed by alkaline basalts, at the Miocene, and then at the lower Pleistocene. To the north, some earlier volcanic remains of alkaline sodic composition have upper Oligocene ages in Northern Idjwi, and middle and upper Miocene ages in Western Virunga. They preceded the potassic, leucitic and nephelinitic volcanism of Virunga which appears at the end of the Pliocene and is still active. We discuss about the chronological magmatic and structural evolution.

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Zusammenfassung Zwölf neue Datierungen bestimmen genauer die magmatische und strukturelle Geschichte des Westrifts von Zentralafrika. Sie betreffen am Rand des Rifts liegende alkalische Intrusionen und Laven in Südkivu, südlich und westlich der Virunga. Die alkalischen Intrusionen datieren vom Kambrium, dem Perm, der Kreidezeit und dem Paläozän. Sie stehen in Beziehung zu den vom Rifting gewählten großen Erdrinderissen. Die ersten Laven, subalkalische Basalte, entstehen im Eozän im Südkivu. Dann kommen alkalische Basalte im Miozän und am Unterpleistozän. Nördlicher datieren ältere Vulkanausbrüche vom Oberoligozän im Nordidjwi und vom mittleren Miozän und höheren Miozän westlich der Virunga. Es sind alkalische Natronlaven. Sie sind älter als der kaliumreiche Vulkanismus mit Leucit und Nephelin des am Ende des Pliozäns entstandenen und noch aktiven Vulkanismus. Die chronologische Entwicklung des Magmatismus und der tektonischen Strukturen wird diskutiert.

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Antithethic and homothetic faults

Antithetic faults are dip slip faults that displace rocks so as to prevent or reduce structural relief, typically producing tilted fault blocks. They may or may not occur in conjugate systems with their opposites, homothetic faults, which serve to increase structural relief. Several examples serve to illustrate the concept and to correct current misunderstandings.

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Zusammenfassung Die Arbeit soll die Begriffe antithetisch und homothetisch klären helfen. Antithetische Verschiebungen wirken dem tektonischen Relief entgegen, homothetische Verwerfungen unterstützen es. Die Begriffe werden an einigen Beispielen erläutert.

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Résumé Ce travail constitue une tentative d'élucider les termes »antithétique« et »homothétique«. Le rejet des failles antithétiques s'oppose à la création d'un relief tectonique. Le rejet des failles homothétiques augmente ce relief. Quelques exemples sont discutés.

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The andes of northwestern Argentina

This paper is a synthesis of the geological information available at present. The area studied comprises the Andes of Salta and Jujuy and the Puna; these geographical regions approximately correspond to the geological provinces of the Cordillera Oriental and the Puna.The geologic column comprises Precambrian metamorphics and intrusives, marine Lower Paleozoic, continental Upper Paleozoic, Cretaceous, and Upper Cenozoic. In the Puna, the Upper Cenozoic is characterized by extensive volcanism with dacitic and andesitic flows and tuffs, and with final basalt flows.Numerous unconformities have been recognized. In the Cordillera Oriental and in the basin range of the Puna, folds and faults occur, the latter are mainly high-angle reverse faults, dipping west in the eastern and east in the western portion of the area studied. The Cordillera Oriental, which is a shear zone at the eastern border of the Puna, is slightly younger than the Puna.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit stellt eine Zusammenfassung der augenblicklich vorhandenen geologischen Kenntnisse dar.Die Anden von Salta und Jujuy einerseits und die Puna andererseits sind die beiden geographischen Gebiete, mit denen sich die Untersuchungen befassen und die ungefähr mit den geologischen Provinzen der Ostkordillere und der Puna zusammenfallen.Die geologische Folge umfaßt metamorphe Gesteine und Intrusiva des Präkambriums, marine Sedimente des Alt-Paläozoikums, kontinentale Sedimente des Jung-Paläozoikums, der Kreide und des jüngeren Känozoikums, das letztere mit einem ausgedehnten vulkanischen Zyklus, aus dem dacitische und andesitische Laven und Tuffe hervorgingen, die mit basaltischen Ergüssen abschlossen.Es wurden zahlreiche Diskordanzen angetroffen. In der Ost-Kordillere und in den Gebirgsblöcken (basin range) der Puna besteht die Struktur aus Faltung und Klüftung. Die Mehrzahl der Klüfte sind inverse Störungen mit großer Sprunghöhe, die im östlichen Gebiet nach Westen und im westlichen nach Osten einfallen. Die Ost-Kordillere, die Scherzone am östlichen Rand der Puna, ist etwas jünger als letztere.

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Resumen El trabajo es una síntesis de la información geológica disponible en la actualidad. Los Andes de Salta y Jujuy y la Puna son las dos regiones geográficas que abarca la comarca en estudio, que corresponden aproximadamente a las provincias geológicas Cordillera Oriental y Puna.La columna geológica comprende metamorfitas y rocas intrusivas del Precámbrico, sedimentos marinos del Paleozoico inferior, sedimentos continentales del Paleozoico superior, Cretácico y Cenozoico superior. En esté último hubo un amplio ciclo volcánico, que originó coladas y tobas dacíticas y andesíticas y, finalmente, coladas basálticas.Se han reconocido varias discordancias. La estructura es de plegamiento y fallamiento en la Cordillera Oriental y de montañas de bloque en la Puna. En su mayoría, las fracturas son fallas inversas de alto-ángulo, que inclinan hacia el oeste en el tramo oriental y hacia el este en el tramo occidental. La Cordillera Oriental, zona de cizalla en el borde oriental de la Puna, es algo más joven que ésta.

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Résumé La présente contribution est une synthèse de toute l'information géologique disponible actuellement. Les régions étudíées sont, au point de vue géographique, les Andes de Salta et Jujuy et la Puna qui correspondent approximativement aux provinces géologiques de la Cordillera Oriental et de la Puna.Le Précambrien est représenté par des roches métamorphiques et intrusives. Au Paléozoïque inferieur correspondent des sédiments marins, tandis que des sédiments continentaux sont datés du Paléozoïque supérieur, du Crétacé et du Cénozoïque supérieur. Un important cycle volcanique est représenté par coulées et tufs dacitiques et andésitiques, couronnées par des coulées basaltiques.Plusieurs discordances ont été reconnues. La Cordillera Oriental et les montagne de la Puna présentent une structure de plissement et fracturation. La plupart des fractures sont inverses à fort pendange vers l'ouest du côté oriental et vers l'est du côté occidental. La Cordillera Oriental, la zone de cisaillement au bord oriental de la Puna, est plus jeune que celle-ci.

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Salta Jujuy, Puna, , , , - , , . , . . Puna , . , , — .

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Publication authorized by the Director, Dirección Nacional de Geología y Minería.     

New aspects on the formation of hydrocarbon source rocks

Episodic volcanism favors, as shown by examples from Europe, the USA, and Brazil, the formation of organic-rich sediments (hydrocarbon source rocks). The examples examined from Europe comprise the Lower Carboniferous Oil-Shale Group, Scotland; Upper Carboniferous Coal Measures, western Germany; Upper Jurassic Kimmeridge Shale, North Sea area; Lower Cretaceous Blättertonstein, northwest Germany; and Eocene Messel Oil Shale, Rheingraben. Examples from the USA are Devonian/Mississippian Gas Shales, Permian Phosphoria Shale, Middle Cretaceous Mowry Shale, Eocene Green River Shale, and Miocene Monterey Shale. Examples from Brazil are Permian Iratí Oil Shale and Oligocene Paraiba-Valley Oil Shale. Volcanism is reflected during sedimentation (1) by exhalation of SO₂ and/or CO₂, (2) volcanic ashfalls, (3) by generation of anoxia and preservation of organic matter, and (4) by halmyrolytic alteration of volcanic ashes into highly surface-active clay minerals (montmorillonite).

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Zusammenfassung Episodisch auftretender Vulkanismus begünstigt, wie an Beispielen aus Europa, aus den USA und aus Brasilien gezeigt wird, die Bildung von Sedimenten, die reich an organischer Substanz sind (Erdöl- und Erdgasmuttergesteine). Beispiele aus Europa sind: unterkarbonische Oil-Shale Group, Schottland; oberkarbonische Steinkohle, W-Deutschland; oberjurassischer Kimmeridge Shale, Nordsee-Raum; unterkretazischer Blättertonstein, NW-Deutschland; und eozäner Messel-Ölschiefer, Rheingraben. Beispiele aus den USA sind oberdevonische/unterkarbonische Gas-Shales, östliche USA; permische Phosphoria-Formation, mittlere Rocky Mountains; mittelkretazischer Mowry-Shale, nördliche Rocky Mountains; eozäner Green River Shale, südliche Rocky Mountains; und miozäner Monterey Shale, Kalifornien. Aus Brasilien sind permischer Irati Oil Shale und oligozäner Paraiba-Valley Oil Shale beschrieben. Der Vulkanismus äußert sich während der Sedimentation vor allen durch: (1) Exhalation von SO₂ und/oder CO₂, (2) Einwehung vulkanischer Asche, (3) Schaffung anoxischer Verhältnisse und Konservierung der organischen Substanz und (4) halmyrolytische Umwandlung der vulkanischen Aschen in oberflächenaktive Tone (Montmorillonit).

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Résumé Divers exemples pris en Europe, aux U.S.A. et au Brésil, montrent que des manisfestations volcaniques épisodiques favorisent la formation de sédiments riches en matières organiques (roches-mères de pétrole ou de gaz naturel). Les exemples d'Europe sont: l'Oil-Shale Group carbonifère inférieur en Ecosse, les formations houillères du Carbonifère supérieur en Allemagne, les shales kimmeridgiens en Mer du Nord, le Blättertonstein crétacé inférieur du NW de l'Allemagne, les schistes bitumineux éocènes de Messel dans le graben du Rhin. Les exemples aux U.S.A. sont: les »Gas Shales« dévoniens sup./carbonifères inf. de l'Est des U.S.A., la formation permienne Phosphoria dans les Rocheuses moyennes, le Mowry Shale méso-crétacé dans les Rocheuses septentrionales, le Green River Shale eocene au S des Rocheuses, le Monterey Shale miocène en Californie.Les exemples au Brésil sont: l'Irati Oil shale permien et le Paraiba-Valley Oil shale oligocène. Le volcanisme se manifeste au cours de la sédimentation par: (1) des exhalaisons de SO₂ et/ou de CO₂; (2) des chutes de cendres; (3) la production d'un milieu anaérobie avec conservation des matières organiques; (4) la transformation halmyrolitique des cendres en produits argileux gonflants (montmorillonite).

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Geochronology of upper Tertiary volcanic activity in the Andes of north Chile

25 new K-Ar data are presented for Upper Cenozoic andesites and ignimbrites from the Andes of north Chile between 20° 30 S and 22° 30 S. The original simple volcanic stratigraphy of andesites overlying ignimbrites has been refined. A more complicated stratigraphy, with some andesites predating the ignimbrites, is described. The sequence and timing of volcanic events differ along the length of the north Chilean Andes. Ages of the earliest widespread ignimbrite eruptions range from 21 m. y. to 10 m. y., in different segments of the volcanic chain. The existence of two large acid extrusives of Quaternary age suggests that generation of acid magmas has continued until recently.

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Zusammenfassung 25 neue K-Ar-Daten von känozoischen Andesiten und Ignimbriten der nordchilenischen Anden zwischen 20° 30 S und 22° 30 S werden vorgestellt. Die ursprünglich einfache Stratigraphie — Andesite überlagern Ignimbrite — wurde verfeinert, und eine komplexere Stratigraphie, bei der einige Andesite älter sind als die Ignimbrite, wird beschrieben. Die Reihenfolge und der zeitliche Ablauf vulkanischer Tätigkeit sind in den nordchilenischen Anden komplex. Die ältesten ausgedehnten Ignimbritdecken reichen in den verschiedenen Abschnitten der Vulkanzone von 21 bis 10 Mio. Jahre. Das Vorhandensein von zwei großen sauren quartären Extrusionszyklen läßt vermuten, daß die Bildung von sauren Magmen bis in die Gegenwart andauerte.

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Resumen Se presentan 25 nuevas edades radiométricas de lavas y ignimbritas Cenozoicas de los Andes del Norte Chileno, entre los meridianos 20° 30 S y 22° 30 S. La estratigrafía primera de las rocas volcanicas (las lavas sobre las ignimbritas) se ha refinado. Se describe una estratigrafia mas complicada, en que algunas lavas antedatan las ignimbritas. La sucesión y las edades de los eventos volcanicos diferen a lo largo de los Andes del Norte Chileno. Las edades de las erupciones mas tempranas y extensivas varian entre 21 M. a. y 10 M. a. en segmentas diferentes de la zona volcanica. La existencia de dos grandes derrames acidos de edad cuaternaria sugere que la producción de magmas acidas continuó hasta el tiempo reciente.

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Résumé On présente 25 valeurs nouvelles sur l'âge radiométrique des andésites et des ignimbrites du Cénozoïque supérieur des Andes du nord du Chili entre les latitudes 20° 30 et 22° 30 S. L'ancienne stratigraphie simplifiée où les andésites surmontent les ignimbrites a été révisée, et remplacée par une stratigraphie plus compliquée où quelques andéseites précèdent les ignimbrites. La succession et la chronologie des éruptions volcaniques diffèrent le long des Andes du nord du Chili. Dans les différentes parties de la chaîne volcanique, l'âge des premières grandes eruptions d'ignimbrites varie entre 21 et 10 M. a. La présence de deux grandes coulées acides d'âge quaternaire permet de supposer que des magmas acides continuent à se former.

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26 ( K/Ar) - 20°30 22°30 . — — , , , . - , , . 21 22 . , .

     

The Archean Craton of Southern India: Metamorphic evolution and P-T conditions

The Archaean craton of southern India is characterized by a highly complicated and not yet fully understood geological history comprizing several cycles of sedimentation and volcanism, deformation and metamorphism in the span between about 3400 and 2500 m. y. The large scale regional variation in metamorphic grade observed today is essentially related to a metamorphic event at about 2600 m. y. ago which affected an older migmatite, gneiss-greenstone terrain (2900–3400 m. y.).The southern area is characterized by granulite facies (700–750° C/8–10 kb). An extensive charnockite-khondalite belt has been generated by atectonic transformation of the migmatite-gneiss terrain through the influx of a CO₂-rich fluid. Towards the north of the terrain the metamorphic grade decreases to amphibolite facies (600° C/6–8 kb) and to greenschist facies (400° C) which is restricted to the Dharwar greenstone belts. Metamorphism related to younger shear zones in the southern part of the craton led to retrogression of the charnockite-khondalite series under conditions of amphibolite to greenschist facies.The P-T conditions of metamorphism have been evaluated applying mineral stability data and methods of geothermometry and geobarometry in an area between Shimoga-Chitradurga (North) and Coimbatore-Karur (South).

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Zusammenfassung Der archaische Kraton Südindiens ist durch eine komplexe, noch nicht vollständig aufgeklärte geologische Entwicklungsgeschichte gekennzeichnet. Sie umfaßt mehrere Zyklen von Sedimentation und Vulkanismus, Deformation und Metamorphose in der Zeitspanne von etwa 3400 bis 2500 Ma. Die großregionale metamorphe Zonierung wird im wesentlichen als das Ergebnis eines Metamorphose-Ereignisses vor ca. 2600 Ma angesehen, das den gesamten archaischen Komplex aus granitoiden Gneisen, Migmatiten und Greenstone-Serien erfaßte.Das südliche Gebiet ist durch Bedingungen der Granulitfazies (700–750° C/8–10 kb) charakterisiert. Hier entstand eine ausgedehnte Charnockit-Khondalit-Zone durch post-tektonische Umwandlung der Migmatit-Gneisserien infolge Zufuhr einer CO₂-reichen fluiden Phase. Nach Norden zu nimmt der Metamorphosegrad bis zur niedrigtemperierten Amphibolitfazies (600° C/6–8 kb) und in den Dharwar-Greenstone Belts sogar bis zur Grünschieferfazies (400° C) ab.Eine jüngere Metamorphose von Amphibolit-bis Grünschieferfazies ist auf proterozoische Scherzonen beschränkt. Im südlichen Gebiet führte sie zu einer örtlich unterschiedlich intensiven retrograden Überprägung der Charnockit-Khondalit-Serie.Die P-, T-Bedingungen der Regionalmetamorphose wurden anhand von Mineralstabilitätsdaten und mit Methoden der Geothermometrie und Geobarometrie für das Gebiet zwischen Shimoga-Chitradurga (Norden) und Coimbatore-Karur (Süden) abgeleitet.

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Résumé Le craton archéen de l'Inde méridionale est caractérisé par une évolution géologique complexe et mal connue. Elle comprend plusieurs cycles de sédimentation et de volcanisme, de déformation et métamorphisme d'une durée d'environ 3400 jusqu'à 2500 Ma.La variation du degré de métamorphisme observée aujourd'hui est considérée comme le résultat d'un épisode de métamorphisme datant d'environ 2600 Ma, qui a affecté l'ensemble du domaine archéen composé de granitoïdes et de ceintures de roches vertes.La région méridionale de craton est caractérisée par le faciès granulite (700–750 °C/ 8–10 kb). Une zone étendue de charnockites et khondalites est le produit d'une transformation postdéformative résultant de l'apport d'une phase fluide riche en CO₂. Vers le nord le degré de métamorphisme décroit jusqu'au faciès amphibolites (600 °C/6–8 kb) et même jusqu'au faciès schistes verts (400 °C) dans les ceintures dharwariennes de roches vertes.Un épisode tardif de métamorphisme de faciès amphibolites et schistes verts est limité aux zones à décollement intense d'âge protérozoïque. Dans la région méridionale il s'est produit un rétromorphisme des roches granulitiques dans la zone des charnockites et khondalites.Les conditions de pression et température ont été déduites de l'application de données sur la stabilité des minéraux et de méthodes de géothermométrie et de géobarométrie pour la région entre Shimoga-Chitradurga (nord) et Coimbatore-Karur (sud).

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The present study is part of a joint project of Benaras Hindu University at Varanasi and University of Kiel. Financial Support by the Deustche Forschungsgemeinschaft is gratefully acknowledged.

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We especially thank M. N. Viswanatha, Geological Survey of India, for his cooperation during the field work.     

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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The precambrian evolution of South America

Zusammenfassung Mit Hilfe von ca. 1500 radiometrischen Zeitmessungen wird eine Synthese der prÄkambrischen Entwicklung Südamerikas aufgestellt. In Abb. 1 wird versucht, die Lage der spÄtprÄkambrischen orogenen Gürtel sowie ihre Plattformen darzustellen.Der grö\te alte Kern des Kontinents umfa\t den Guyana-Schild, das Basement des Amazonas-Sedimentbeckens und den Guaporé-Kraton im Süden, einen Raum von ungefÄhr 4,5 Mio. qkm. Die meisten Gesteine wurden von dem transamazonischen orogenen Zyklus erfa\t, dessen radiometrisches Alter etwa 2000 M. J. betrÄgt. Der etwa gleichaltrige SÃo-Francisco-Kraton in Ostbrasilien umfa\t ungefÄhr 1 Mio. qkm. Kleinere Kerne, die ebenfalls die Ereignisse des transamazonischen Zyklus' widerspiegeln, wurden nahe der Atlantikküste, östlich der Mündung des Amazonasflusses (SÃo-Luis-Kraton-Gebiet) und in der Umgebung des La-Plata-Flusses (Rio de la Plata-Kraton-Gebiet) gefunden.Die Kratone sind getrennt durch metamorphe Gürtel, die zum brasilianischen orogenen Zyklus spÄtprÄkambrischen Alters gehören. Der Caririan-Gürtel und die Sergipe-Geosynklinale liegen in der Nordostecke von Brasilien, und der Ribeira-Gürtel erstreckt sich entlang der Atlantikküste im Süden. Zwei symmetrische geosynklinale Einheiten wurden im zentralen Teil des Kontinents erkannt: der Brasilia- und der Paraguay-Araguaia-Gürtel.In den brasilianischen orogenen Gürteln treten an vielen Stellen transamazonische oder sogar Ältere Serien auf, Anzeichen für aufgearbeitetes altes Basement. Dies scheint zu zeigen, da\ die Sialkruste des südamerikanischen Kontinents vor 2000 M. J. schon eine rÄumliche Ausdehnung von mehr als 10 Mio. qkm hatte.

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A general synthesis of the precambrian evolution of South America has been made with the aid of about 1500 radiometric age determinations. In Fig. 1, the position of the late precambrian orogenic belts, as well as their platforms, is tentatively outlined.The largest ancient core of the continent includes the Guyana Shield, the basement of the Amazon sedimentary basin, and the Guaporé craton, to the south, covering an area of about 4.5 million square kilometers. Most of the rocks were affected by the Trans-Amazonian orogenic cycle, whose radiometric ages are close to 2000 m. y. The SÃo Francisco craton of similar age outcrops over an area of about one million square kilometers, in eastern Brazil. Smaller ancient nucleii, also reflecting the events of the Tranz-Amazonian cycle, were found near the Atlantic coast, east of the mouth of the Amazon river (SÃo Luis cratonic area), and surrounding the La Plata river (Rio de la Plata cratonic area).The old cratonic areas are separated from each other by metamorphic belts which belong to the Brazilian orogenic cycle of late precambrian age. The Caririan belt, and the Sergipe geosyncline, occur at the northeastern corner of Brazil, and the Ribeira belt along the Atlantic coast, to the south. Two symmetrical geosynclinal units were recognized in the central part of the continent: the Brasilia and the Paraguay-Araguaia belts.Within the areas of the Brazilian orogenic belts, in many places Trans-Amazonian or even older ages occur, indicating remobilized ancient basement. This seems to demonstrate that the sialic crust of the South American continent, 2000 m. y. ago, already exhibited an areal extent of more than 10 million square kilometers.

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Résumé Une synthèse générale de l'évolution précambrienne de l'Amérique du Sud a été faite à l'aide de 1500 déterminations d'âge radiométrique. La fig. 1 présente un essai sur la répartition des zones orogéniques du Précambrien supérieur et de leurs platesformes.Le noyau ancien du continent, qui est le plus vaste, comprend le bouclier de la Guyane, le socle du bassin sédimentaire de l'Amazone et le Craton de Guaporé, au Sud, couvrant une aire d'environ 4,5 millions de Km². La plupart des roches ont été affectées par le cycle orogénique Trans-Amazonien dont l'âge radiométrique est d'environ 2000 millions. Le craton de SÃo Francisco d'âge semblable, affleure sur une étendue d'environ 1 million de Km², dans l'Est du Brésil. Des noyaux anciens plus petits, affectés également par le cycle Trans-Amazonien, ont été trouvés près de la cÔte Atlantique, à l'Est de l'embouchure de l'Amazone (région cratonique de SÃo Luis), et aux environs du fleuve la Plata (région cratonique du Rio de la Plata).Les régions cratoniques anciennes sont séparées les unes des autres par des zones métamorphiques appartenant au cycle orogénique brésilien, d'âge Précambrien supérieur. La zone caririenne et le géosynclinal de Sergipe affleurent dans l'extrémité NE du Brésil, et la zone de Ribeira, le long de la cÔte Atlantique au S. Deux unités géosynclinales symétriques ont été reconnues dans la partie centrale du continent: les zones de Brasilia et de Paraguay-Araguaia.Dans les régions occupées par les ceintures orogéniques Brésiliennes, il existe en beaucoup d'endroits des roches d'âge Trans-Amazonien et mÊme plus ancien, indices d'un socle ancien remobilisé. Ceci semble démontrer que la croûte sialique du continent Sud Américain montrait déjà, il y a environ 2000 millions d'années, une étendue de plus de 10 millions de Km².

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1500 . . 1 , , . , Guaporé , . . 4,5 . , 2000 . Sao Francisco 1 . . , , , ( Sao Luis) la Plata ( (Rio de la Plata). , . Caririan Sergipe , Paraiba . : Brasilia Paraguay-Araguaia. , . , , , - , 10 . 2000 .

     

Zur tektonischen Entwicklung Chiles im Känozoikum

Zusammenfassung Epirogenetische Oszillationen bestimmten nach lithostratigraphischen Befunden in der chilenischen Küstenzone während des Känozoikums zunehmend die tektonische Entwicklung. Unterschiede in der Bewegungsintensität und das Anhalten von Bruchtektonik bis in jüngste Zeit vorwiegend im Süden des Landes deuten eine Zweigliederung an, in der ein mobilerer Bereich südlich von etwa 39° südl. Br. dem stetiger bewegten Mittel- und Nordchile gegenübersteht. Verlauf und Dynamik des submarinen Chile-Rückens bieten hierfür eine Erklärungsmöglichkeit. Die komplexe Regelung der Strukturlinien in ganz Chile kann ebenfalls mit derartigen ozeanischen Einflüssen in Verbindung gebracht werden.

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Growing importance of epeirogenic oscillations during structural development in Cenozoic time is indicated by lithostratigraphic observations in the coastal zone of Chile. Late movements were of unequal intensity in the southern and central-northern parts of the country, effective faulting being continued into the Holocene mainly in the more mobile area south of about 39° S. The region north of this line has developed at a steadier pace since middle Pliocene time. Position and dynamics of the submarine Chile Ridge may explain this. Complexely ordered structural patterns in all of Chile may be related to comparable oceanic influences.

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Resumen Los resultados de unos estudios litoestratigräficos en la zona costera de Chile indican que oscilaciones epirogenéticas aumentaron en importancia como factor del desarrollo estructural durante el Cenozoico. En el carácter de los movimientos tardíos, más intensivos y diferenciados por fallas al sur del paralelo 39° Sur, se basa una subdivision tentativa del pais. Al norte de este limite, el desarrollo tectónico fué más tranquilo ya desde el Plioceno medio. La posición y el dinamismo del Chile Ridge submarino podrian explicar este fenómeno. También parece ser relacionado a influencias oceánicas comparables, el arreglo complejo de Iíneas estructurales en Chile.

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, . - . 39° , , . . .

     

Problems and discussion on Precambrian series of the Hesperic Massif (Western Iberian Peninsula)

In this paper, different Precambrian series of Hesperic Massif have been described, using some data taken from different bibliography and unpublished data by the authors. The relation among them have been discussed and also their problems stated.These Precambrian series are forming the anticlinorium nuclei of hercynian structure. The incomplete understanding of these series, as well as their occurrence in distant and isolated outcrops, give place to doubtful interpretations when traying to establish the stratigraphical sequence and he correlation among the different series.The discussion implied from the global study of these problems permit us, provisionally, to establish a general stratigraphy and a possible correlation among different units.All these series constitue an Upper Precambrian; within it three groups have been differentiated: lower group consisting of basic and ultrabasic complexes; intermediate group with a very important acid volcanism and derivated rocks, and finally upper group where pelitic schists and greywackes prevail.

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Zusammenfassung Anhand von bereits bestehender Literatur und noch unveröffentlichten Forschungsergebnissen der Verfasser sollen die verschiedenen präkambrischen Serien des Hesperischen Massivs beschrieben, ihre Beziehung zueinander erörtert und die durch sie auftretenden Probleme behandelt werden. Alle diese Serien bilden Sattelkerne in den herzynischen Strukturen.Da wir bis heute nur über unvollständige Kenntnisse dieser Formationen verfügen und aufgrund ihres Vorkommens an weit voneinander entfernt liegenden Orten, treten bei dem Versuch, ihre Stratigraphie festzulegen und eine Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Serien herzustellen, eine Reihe von Problemen auf.Betrachtet man diese Probleme als Gesamtkomplex, ist es möglich, eine vorläufige Gesamt-Stratigraphie sowie eine wahrscheinliche Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Einheiten aufzuzeigen.Alle Serien gehören in das jüngere Präkambrium, das in drei Teile aufgegliedert werden kann: der unterste Teil wird aus basischen und ultrabasischen Komplexen gebildet, der mittlere Teil setzt sich aus bedeutenden sauren Vulkanismen und daraus hervorgegangenem Gestein zusammen, während der oberste Teil vor allem aus pelitischen Schiefern und Grauwacken besteht.

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Resumen Se describen con datos bibliográficos e inéditos de los autores las distintas series precámbricas del Macizo Hespérico, discutiendo las relaciones entre ellas y planteando su problemática.Estos precámbricos forman núcleos anticlinoriales de las estructuras hercínicas. El incompleto conocimiento que hasta hoy se tiene de estos terrenos y su afloramiento en zonas distantes y aisladas, da lugar a problemas de interpretación, al intentar establecer una estratigrafía y una correlación entre las diferentes series.La discusión que se plantea al estudiar estos problemas globalmente, permite establecer provisionalmente una estratigrafía de conjunto y la posible correlación entre las diferentes unidades.Todas estas series constituyen un Precámbrico Superior en el que se han podido diferenciar 3 conjuntos:Uno inferior constituido por complejos básicos y ultrabásicos; otro medio con importantes volcanismos ácidos y rocas derivadas; y otro superior formado por esquistos pelíticos y grauvacas predominantemente.

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Résumé Par des données bibliographiques et inedites les auteurs décrivent les differentes séries precambriènnes du Massif Hésperique, en discutant leurs rapports et en établissant leurs problèmes.Toutes ces séries se situent aux coeurs des anticlinaux dans les structures hercyniennes; leur connaissance insuffisante, aussi bien que leurs affleurements distants et isolés, causent des problèmes d'interprétation dés que l'on tente d'établir une stratigraphie générale et une corrélation entre les différentes séries.La discussion générale de ces problèmes nous a permis de définir une stratigraphie d'ensemble et la possibilité d'une corrélation des différentes unités.Toutes ces séries appartiennent au Précambrien Supérieur, qui comprend trois ensembles: Un ensemble inférieur formé de complexes basiques et ultrabasiques, un autre intermédiaire avec volcanites acides et roches dérivées et, finalement, un ensemble supérieur pélitique-grauvackeux.

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. . .- , , , . , , . , : ; , , qa .

     

A Precambrian core sample from the Altiplano/Bolivia

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

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

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

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

     

Metallogenesis of cratonic oolitic ironstone deposits in the Bled el Mass,Azzel Matti,Ahnet and Mouydir basins,Central Sahara,Algeria

The Bled el Mass, Azzel Matti, Ahnet and Mouydir areas are located in the northwest of the Touareg Shield (Central Sahara, Algeria). Within the Devonian sedimentary formations, nine oolitic ironstone occurrences of EXID type (Extensive Ironstone Deposition) are interbedded.Their mineralogical composition is characterized by four different paragenetic associations: P1 (Chamosite — magnetite — maghemite — goethite); P2 (chamosite — hematite — goethite — calcite); P3 (chamosite — hematitegoethite — quartz); and P4 (chamosite — hematite — goethite). Using textural analysis, four main ironstone facies are distinguished: FOD (ooliths scattered in a detrital groundmass); FOND (ooliths scattered in a non detrital groundmass); FOC (cemented ooliths) and FMC (microconglomeratic facies).Primarily developed in calm conditions by intrasedimentary processes within an iron-rich silicated mud, in lagoons or embayments, ooliths subsequently acquired a detrital character.The ironstone deposition seems to be induced by several pulses of sedimentation through the Devonian and is considered as indicator of sedimentary subcycles. Therefore, the oolitic ferriferous sediments indicate a cratonic sedimentation on the borders of a large epicontinental sea. The source of the iron could be a remote southern continent, probably the Pan-African mobile belt of Nigeria and the Congo Shield.The ironstones of the Central Sahara can be considered as an important branch of the North-African Oolitic Ironstone Belt, extending from Rio de Oro to Libya.

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Zusammenfassung Die Gebiete des Bled el Mass, des Azzel Matti, des Ahnet und des Mouydir, liegen im Nordwesten des Touaregschildes (Zentral Sahara, Algerian). Neun eisenoolithische Horizonte sind hier in die devonischen Sedimente eingeschaltet. Ihr Mineralinhalt kann durch vier verschiedene Paragenesen charakterisiert werden:P1=Chamosit + Magnetit + Maghemit + Goethit; P2= Chamosit + Hämatit + Goethit + Kalzit; P3=Chamosit + Hämatit + Goethit + Quartz; P4=Chamosit + Hämatit + Goethit.Vier vererzte Fazies Typen treten auf: FOD: (die Ooide sind in einer detritischen Marix eingelagert); FOND: (die Ooide sind in einer nichtdetritischen Matrix eingelagert); FOC: (die Ooide sind verfestigt); FMC: microkonglomeratische Fazies.Die Ooide entwickeln sich in ruhigen Bedingungen, in Lagunen oder Meerbusen, durch die Bildung von Konkretionen im Sediment aus einem silikatischen und eisenreichen Schlamm; sie werden dann wie detritische Komponenten aufgenommen und transportiert.Die eisenoolitischen Ablagerungen scheinen durch mehrere Sedimentationsphasen während des Devons entstanden zu sein; so können sie als Zeichen von Sedimentmikrozyklen betrachtet werden. Diese oolitischen Sedimente sind charakteristisch für eine Kratonsedimentation am Rand eines breiten, epikontinentalen Meeres.Der Usprung des Eisens ist in einem südlichen Kontinent zu suchen, wahrscheinlich in dem mobilen panafrikanischen Gebirge von Nigeria, oder auf dem kongolesischen Schild.Diese Erze der Zentralsahara können als ein wichtiger Zweig des Eisengürtels betrachtet werden, der sich in Nordafrika von Rio de Oro bis Libyen erstreckt.

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Résumé Les régions du Bled el Mass, de l'Azzel Matti, de l'Ahnet et du Mouydir sont situées au Nord-Ouest du Bouclier Touareg (Sahara Central, Algérie). Neuf niveaux de minerai de fer oolithique sont interstratifiés dans les formations sédimentaires du Dévonien.Quatre différentes paragenèses caractérisent la composition minéralogique de ces minerais. P1 (chamosite — magnétite — maghémite — goethite); P2 (chamosite — hématite — goethite — calcite); P3 (chamosite — hématite — goethite — quartz) et P4 (chamosite — hématite — goethite). Quatre facies minéralisés ont été en évidence: FOD (oolithes dispersées dans une matrice détrìtique); FOND (oolithes dispersées dans une matrice non détritique); FOC (oolithes cimentées) et FMC (faciès microconglomératique).Développées dans des conditions calmes par concrétionnement intrasédimentaire dans une boue silicatée riche en fer, dans des lagons ou des baies, les oolithes vont acquérir par la suite un comportement détritique.Les dépôts de minerai oolithique semblent avoir été induits par plusieurs pulsations sédimentaires durant le Dévonien et peuvent être ainsi considérés comme des marqueurs de microcycles sédimentaires.Ces sédiments oolithiques sont caractéristiques d'une sédimentation cratonique, sur les bords d'une mer épicontinentale étendue. La source du fer est à rechercher dans un continent situé au Sud, probablement dans la chaîne mobile Pan-Africaine du Nigeria et le Bouclier du Congo.Ces minerais de fer oolithiques du Sahara Central peuvent être considérés comme une branche importante de la ceinture ferrifère Nord africaine, qui s'étend du Rio de Oro à la Libye.

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- ( , ) Bled el Mass, Azzel Mati, Ahnet Mouydir. 9 , . :₁= — — — ë; ₂ = — — ë — ; ₃= — ë — ; ₄= — — ë. 4 : DFOD — ; FOND — , ; FOC — ; FMC — . , , , ; . , . , . ., , , , , — , Rio de Oro .

     

On the geology of the country around ivigtut,SW-Greenland

Based on recent survey work sponsored by the Geological Survey of Greenland, an attempt is made here to establish an appropriate background to the cryolite deposit at Ivigtut. The cryolite ore body occurs within the original top part of a stock of alkali granite which, during the younger time of the cratonic Gardar period, was emplaced into the older, folded basement rocks. Close to the granite stock a breccia pipe occurs. Both bodies were cut by tinguaitic dykes before the actual mise en place of the cryolite body. The various events which contributed to such a set-up are discussed from both local and regional angles. Certain older basement structures, such as e.g. a Ketilidian depression zone, a younger, partial mobilisation of the dyke-cut Ketilidian crust, followed by the ascent of fluorite-bearing granites, may well have influenced the super-imposed Gardar tectonics. During the Gardar period, a regional system of wrench faults was active — in interaction with Atlantic volcanism.

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Zusammenfassung Nach intensiver Kartierungstätigkeit während der letzten Jahre in SW-Grönland wird ein Versuch gemacht, die regionalgeologische Stellung des Kryolithvorkommens von Ivigtut zu erhellen. Mittels relativer Altersverhältnisse von Ganggesteinen, anderer Intrusiva und Verwerfungen wird gezeigt, daß die Kryolithbildung am Ende der kratogenen Gardar-Periode stattgefunden hat und die Platznahme des Kryoliths einem späteren Stadium als der Konsolidation des umgebenden Granits angehört. Strukturelle Merkmale noch älterer Ereignisse sind wahrscheinlich vorhanden. Eine alte ketilidische Depressionszone, eine jüngere (aber prä-Gardar) Wiederbewegung und partielle Mobilisation des alten gangdurchsetzten ketilidischen Sockels, welcher vom Vorstoß einiger flußspatführender Granite gefolgt wurde, scheinen die spätere kratogene Gardar-Tektonik beeinflußt zu haben. Während der Gardar-Periode ist in Interferenz mit atlantischem Vulkanismus ein regionales System von Blattverschiebungen aktiv gewesen.

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Résumé Les travaux de cartographie poursuivis activement durant les dernières années dans le S.W. du Groenland permettent à l'auteur de dégager la position des gisements de cryolite d'Ivigtut dans le cadre de la géologie régionale. En se basant sur les âges relatifs de filons, d'autres masses intrusives et de failles, il montre que la formation de la cryolithe a pris place à la fin de la période cratogénique de Gardar et que la mise en place de la cryolithe appartient à un stade postérieur à la consolidation du granite environnant. Il existe encore vraisemblablement des caractéristiques structurales liées à des phénomènes plus anciens. Une ancienne zone de dépression kétilidique, un remaniement plus jeune (mais prégardar) et une mobilisation partielle du vieux socle kétilidique traversé par des filons, suivie de la montée d'un granite à fluorine, semblent avoir influencé la tectonique cratogène Gardar survenue postérieurement. Pendant la période Gardar, un système régional de fractures a interféré avec un volcanisme de type atlantique.

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- , .

     

Seismotektonische Traverse von der Nordsee bis zum Apennin

Zusammenfassung Die auf ihre Erdbebentätigkeit hin untersuchte Traverse ist 1300 km lang und erstreckt sich von der Doggerbank (54° N) bis zum nördlichen Apennin (44° N). In einem Tiefenschnitt entlang der Traverse wird die räumliche Verteilung der Erdbebenherde betrachtet. In der Zahl der Herde und ihrer Anordnung zeigen sich Unterschiede zwischen den verschiedenen Teilgebieten der Traverse (Niederrheinische Bucht, Oberrhein-Graben, Schwäbische Alb, Alpen, Apennin). Bezüglich der Herdtiefe ist ein gemeinsames Merkmal fast aller Gebiete, daß sich die Erdbebenherde auf die oberen 20–25 km der Erdkruste beschränken. Die stärkste seismische Aktivität ist im Tiefenbereich von 2–12 km festzustellen. Dieses Ergebnis ist für das Verhalten der einzelnen Krustenabschnitte bei rezenter Bruchtektonik von Bedeutung. Lediglich im Bereich der Doggerbank scheinen die Herde an der Basis der Erdkruste oder im obersten Erdmantel zu liegen, was auf besondere seismotektonische Verhältnisse in diesem Gebiet hindeutet. Demgegenüber zeigt die Herdtiefenverteilung im Alpengebiet trotz abweichender Krustenstruktur keine Besonderheiten gegenüber dem nördlichen und südlichen Vorland. Vergleicht man den aus seismographischen Messungen abgeleiteten rezenten Spannungszustand von Erdbebengebiet zu Erdbebengebiet, so ergibt sich für die Alpen und das nördlich anschließende Gebiet bis zur Nordsee ein sehr einheitliches Bild für die Orientierung der horizontalen Hauptspannungen (größte Hauptspannung NW-SE, kleinste Hauptspannung SW-NE). Im Apennin ist die Spannungsverteilung gerade umgekehrt.

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The seismic activity has been studied along a profile reaching from the North Sea to the northern part of the Apennine mountains covering 1300 km in length. A cross section of the Earth's crust along the profile forms the basis for this study. There are differences in number and spatial distribution of the foci between the different structure units of the studied region as the Lower Rhine Basin, the Upper Rhinegraben, the Swabian Jura, the Alps and the Apennines. It is a common feature of all epicentral regions that nearly all earthquake foci are situated inside the upper crust. This result is important regarding the behavior of different parts of the Earth's crust under the conditions of recent fracture tectonics. It seems that only in the North Sea region the foci reach depths near the Moho indicating the special seismotectonic situation of this area. On the other hand there could not be found any remarkable differences in the distribution of focal depths between the Alps and their northern and southern forelands although the crustal structure is quite different. Comparing the recent stress distribution as deduced from seismograph records for the different focal regions there results a very uniform picture for the orientation of the principal stress directions.

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Résumé Le présent travail étude l'activité séismique d'un profil qui s'étend sur 1300 km de longeur du Doggerbank (54° N) jusqu'à 1' Apennin septentrional et dans lequel on considère la distribution spatiale des foyers séismiques. Il existe, tant dans le nombre des foyers que dans leur distribution, des différences selon les régions traversées par le profil (Bassin du Rhin inférieur, le fossé rhénan, le Jura souabe, les Alpes et les Apennins). Caractéristique commune à presque toutes les régions, les foyers des séismes sont confinés aux quelque 20–25 km supérieurs de la croûte terrestre. Il faut signaler que l'activité séismique la plus marquée se trouve dans les profondeurs de 2 à 12 km. Ce résultat est important quand on regarde le comportement de chacun des secteurs de la croûte terrestre au cours de la tectonique récente. C'est seulement dans la région du Doggerbank que les foyers semblent se trouver à la base de la croûte terrestre ou dans la partie tout à fait supérieure du Manteau, ce qui indique des conditions séismoteetoniques particulières dans cette région. Par contre, la distribution des hypocentres dans les Alpes ne montre rien de particulier par rapport à l'avant-pays du sud et du nord, malgré la constitution différente de la croûte terrestre. Si l'on compare, en partant des mesures séismographiques, l'état récent de tension de région à région, on trouve pour les Alpes et la région attenant au Nord jusqu'à la Mer du Nord, une image très homogène concernant l'orientation des tensions principales suivant l'horizontale (tension principale la plus forte, direction NW-SE; tension la plus faible, direction SW-NE). Dans les Apennins, la répartition des tensions est inverse.

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, , 1300 Doggerbank (54°N) (44°N). . ( , , , , ). , 20–25 . 2–12 . . Doggerbank, , , , . , , . , , ( NW-SE, — SW-NE). .

     

Bergfußflächen und das System der Flächenbildung in den ariden Subtropen und Tropen

Zusammenfassung In den Trockengebieten sind in der Fußregion von Bergen und Gebirgen ausgedehnte Fußflächen entstanden. Sie sind Ausgleichsflächen zwischen den in Abtragung befindlichen höheren Reliefteilen und den tiefer liegenden Vorlandebenen. Zerschnitten oder unzerschnitten haben sie entscheidenden Anteil am gesamten Flächenrelief. Die Tendenz zur Erhaltung älterer Flächenteile prägt das Gesamtbild des Flächenreliefs der ariden Zone. Bereiche der Zerschneidung und solche der Flächenerhaltung schließen sich klimazonal nicht aus. Die Morphogenese aller Fußflächen beginnt mit der ersten syn- bzw. posttektonischen Anlage einer Initialfläche.Fußflächen mit mehreren Niveaus und Terrassen bilden auf morphologisch weichen (wechselharten) Sedimentgesteinen ein Glacis-System, während besonders auf Kristallingestein ausgedehnte Pedimentflächen entstanden sind. Mit zunehmend ariderem Klima sind alle Fußflächen wenig oder nicht mehr zerschnitten. Morphogenetisch sind Glacis und Pedimente gleichartige Bildungen desselben klimatisch-geomorphologischen Systems der ariden Zone, morphographisch zeigen sie Unterschiede.Die ariden Subtropen und Tropen bilden klimatisch-morphologisch ein eigenes morphodynamisches und genetisches System der Flächenbildung auf der Erde.

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In arid regions wide piedmont plains (Fußflächen) have been formed as the glacis of higher mountains. They are compensation levels (Ausgleichsflächen) between higher parts of relief which are at present eroded, and the lower foreland plains. Whether they are dissected or not, they constitute a large part of all plains. The trend to conserve older parts of the relief is reflected in the whole appearance of the arid zone. Regions of erosions and of plain conservation do not exclude each other in the same climatic zone. The morphogenesis of all piedmont plains begins with a first syntectonic or posttectonic disposition towards an Initial plain (Initialfläche).Piedmont plains with various levels and terraces may develop as a glacissystem on alternatively soft and hard sediments, while on crystalline material extensive rock pediments are formed.In a climate becoming more arid, dissection of all piedmont plains decreases. From a morphogenetic point of view, glacis and rock pediments are similar formations of the same climatic-geomorphological system of the arid zone. Only morphographically they show differences.With regard to climatic morphology, the arid subtropics and tropics have their own morphodynamic and genetic system of plain formation.

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Résumé Dans les zones arides, des glacis étendus se sont formés dans les régions de piémont. Ils représentent des « surfaces d'aplanissement » entre les régions élevées du relief et les plaines de piémont en contre-bas. Les glacis, qu'ils soient entaillés ou non, ont une part importante dans le relief des surfaces d'érosion de la zone aride. La tendance à la conservation d'aplanissements anciens est caractéristique dans cette zone dans laquelle l'érosion linéaire et la conservation des glacis d'érosion sont de la même efficacité. La morphogenèse de tous les glacis dérive d'une « surface initiale » syntectonique ou post-tectonique, qui est la surface de départ.Les glacis sur roches sédimentaires (peu résistantes ou tendres) présentent une morphologie typique comportant plusieurs niveaux de glacis et terrasses (système de glacis). Dans le domaine des roches résistentes et moins hétérogènes, surtout sur roche cristalline, dominent souvent des surfaces pédimentaire étendues et moins inclinées. Les glacis et les pédiments sont de moins en moins entaillés en fonction de l'aridité croissante du climat. Génétiquement, tous les deux sont des unités du relief très voisines du système zonal aride, morphographiquement ils présentent des différences.Le système morphodynamique et génétique de la zone aride (subtropicale et tropicale) constitue, à côté de la zone tropicale humide, l'un des grands ensembles morphoclimatiques du globe.

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Eine zusammenfassende, bisher unveröffentlichte Darstellung der Flächenbildung in ariden Klimagebieten hat der Verfasser erstmalig auf einem Symposium über Fragen der Flächenbildung in den Tropen und Subtropen in Saarbrücken im Oktober 1967 gegeben. Auf der Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Göttingen im Februar 1968 wurde ebenfalls über diesen Fragenkreis der klimageomorphologischen Forschung referíert. Dieser Beitrag gibt den Inhalt der genannten Vorträge wieder.     

Facies and paleogeographic importance of the pre-rift limestones from NE-Egypt/Sinai

The depositional environments of the Phanerozoic limestones of northeastern Egypt were reconstructed, based on microfacies and fossil content of the following limestonedominated sequences: Late Carboniferous, Late Anisian/ Ladinian (Carnian?), Bajocian/Kimmeridgian, Aptian/ Albian, Late Cenomaman/Early Turonian, Late Coniacian, Maastrichtian, Late Paleocene/Early Eocene. The African Craton in the south and the Tethyan sea in the north mainly controlled the sedimentation of most Phanerozoic strata; they increase in thickness towards the north, due to the gentle north/northwest dip of the Precambrian cratonal basement. Different subsiding areas enabled the filling of different depocenters since Jurassic times (with a maximum during the Cretaceous).The Early/Middle Cretaceous sediments were deposited along the broad North-African shelf system, with nearshore depositional environments, characterized by the interfingering of siliciclastics with marls and limestones; maximum thicknesses were encountered in several shallow depocenters. The Mid-Cretaceous platform was destroyed during Late Cretaceous times: Synsedimentary folding in the northern areas and vertical block fault movements further south (along rejuvenated pre-existing fault systems) are due to a N/NW-ward drift of the African Plate. Broad areas of North Africa were covered by chalks and marls in Senonian times, while phosphates and platform carbonates were locally deposited, due to synsedimentary structural unrest. The synsedimentary tectonic movements came to an end in Late Cretaceous times and were rejuvenated in Early Tertiary. The beginning Red Sea/Gulf of Suez rift influenced the sedimentation processes of the neighbouring Early Tertiary strata. Carbonates were mainly formed close to the uplifted areas, while the sedimentation of marls, clays and chalks prevailed in most other areas.

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Zusammenfassung Im Oberkarbon, Oberanis/Ladin (Carn?), Bajoc/Kimmeridge, Apt/Alb, Obercenoman/Unterturon, Oberconiac, Maastricht und Oberpaleozän/Untereozän treten kalkbetonte Abfolgen in Nordostägypten auf, deren Charakteristika mit Hilfe der Mikrofazies und des Fossilinhaltes beschrieben werden. Die Sedimentationsmuster der meisten phanerozoischen Ablagerungen können in einer stark vereinfachten Annäherung auf das Zusammenwirken festländischer Ablagerungsprozesse (Afrikanischer Kraton) im Süden und mariner Sedimentation (Tethys) weiter im Norden zurückgeführt werden. Die Sedimentmächtigkeiten nehmen generell nach Norden zu, was auf ein sanftes Einfallen des präkambrischen kristallinen Grundgebirges nach N/NW zurückzuführen ist. Daneben ist eine unterschiedlich starke Absenkung und Sedimentauffüllung verschiedener Depocenter seit dem Jura festzustellen.Die unter-/mittelkretazischen Sedimente wurden im Bereich des breiten, nordafrikanischen Schelfsystems abgelagert, das in verschiedene, überwiegend küstennahe Ablagerungsbereiche untergliedert werden kann; diese sind durch die Verzahnung von Siliziklastika mit Mergeln und Kalken gekennzeichnet und erreichen maximale Mächtigkeiten innerhalb der flachen Depocenter. Die mittelkretazische Plattform zerbrach in der Oberkreide: Synsedimentäre Faltung im Norden und Blockverwerfung weiter südlich (entlang reaktivierter alter Störungssysteme) werden auf die N/ NW Drift der Afrikanischen Platte zurückgeführt. Weite Gebiete Nordostafrikas wurden im Senon von ausgedehnten Kreide- und Mergelablagerungen bedeckt; die lokalen Vorkommen von Phosphaten und Plattformkarbonaten sind an synsedimentäre Strukturen gebunden. Im Alttertiär sind erneut synsedimentäre tektonische Bewegungen festzustellen (die auch im Zusammenhang mit dem beginnenden Rifting von Rotem Meer und Golf von Suez stehen). In der Umrandung herausgehobener Horstblöcke fand Karbonatsedimentation statt, während in den übrigen Gebieten Mergel, Tonsteine und Kreide (Chalks) abgelagert wurden.

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Résumé Les conditions de dépôt des calcaires phanérozoïques du nord-est de l'Egypte ont été reconstituées à partir des microfaciès et du contenu en fossiles des séries suivantes à dominante calcaire: Carbonifère supérieur, Amsien supérieur/Ladinien /(Carnien), Bajocien/Kimmeridgien, Aptien/Albien, Cénomanien supérieur/Turonien inférieur, Coniacien supérieur, Maestrichtien, Paléocène supérieur/ Eocène inférieur. La sédimentation de la plupart des couches phanérozoïques s'est organisée en fonction de la présence du craton africain au sud et de la Téthvs au nord; leur épaisseur augmente vers le nord, en relation avec la descente progressive vers le nord-nord-ouest de la surface du craton pré-cambrien. Des phénomènes de subsidence différentielle sont à l'origine de diverses aires d'accumulation importante à partir du Jurassique (avec un maximum au cours du Crétacé).Les sédiments d'âge crétacé inférieur et moyen se sont déposés le long du shelf nord-africain dans divers milieux littoraux, caractérisés par l'interdigitation de siliciclastites, de marnes et de calcaires, avec une puissance maximale dans les aires d'accumulation subsidentes. La plate-forme du Crétacé moyen a été détruite au cours du Crétacé supérieur: des plis syn-sédimentaires dans les parties septentrionales et des mouvements verticaux de »block faulting« plus au sud (le long du système de failles anciennes réactivées) traduisent la dérive vers le nord/nord ouest de la plaque africaine. Au Sénonien, de larges surfaces de l'Afrique du Nord ont été recouvertes de craies et de marnes, simultanément à des déôts locaux de phosphates et de carbonates de plate-forme, cette diversité traduisant l'instabilité structurale syn-sédimentaire. Les mouvements syn-sédimentaires ont pris fin au Crétacé supérieur puis ont été réactivés au début du Tertiaire. Le commencement de l'ouverture de la Mer Rouge et du Golfe de Suez a influencé la sédimentation du Tertiaire inférieur dans les régions voisines. Les carbonates se sont formés essentiellement dans les régions soulevées, tandis que le dépôt de marnes, argile et craies prévalait dans la plupart des autres endroits.

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Revealing hydrocarbon migration pathways

In this paper a general concept for revealing hydrocarbon migration pathways in rock sequences is introduced. The concept uses a multidisciplinary approach based on a geochemical and a petrophysical (or mineralogical) index. These two indices provide together the migration plot which shows the direction of hydrocarbon movement.With the help of this technique, serrerai hydrocarbon migration effects were established for a sequence of continous cores from the Upper Carboniferous. The results were verified by comparing gradients of hydrocarbon concentrations relative to pore volume. In this way the relative importance of individual migration pathways were recognized, as well as presently or formerly active migration pathways.The strong influence of permeability changes on hydrocarbon movement in source beds requires the use of the »atypical pore network« model to supplement the kerogen network model. Both models help in understanding the mechanisms of primary migration, but in certain stiuations, one might be more effective than the other.

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Zusammenfassung In diesem Aufsatz wird ein Konzept vorgestellt zur Erkennung von Erdölmigrationsbahnen in Gesteinsabfolgen. Das Konzept ist multidisziplinär ausgerichtet und beruht auf der Anwendung eines geochemischen und eines petrophysikalischen (oder mineralogischen) Parameters. Beide zusammen genommen erlauben die Erstellung eines Migrationsdiagramms, das angibt in welche Richtung sich die Kohlenwasserstoffe bewegen.Mittels dieser Methode wurden in einer fortlaufenden Abfolge von Bohrkernen aus dem Oberkarbon mehrere Trends für die Migrationsrichtung von Erdöl erkannt. Diese Trends wurden durch Vergleich mit Kohlenwasserstoffkonzentrationsgradienten, bezogen auf das Porenvolumen des Gesteins, verifiziert. Auf diese Art und Weise ließ sich sowohl die Bedeutung der einzelnen Migrationsbahnen relativieren als auch zwischen jetzigen und früheren Migrationswegen unterscheiden.Der starke Einfluß von Permeabilitätsänderungen auf die Bewegung von Kohlenwasserstoffen auch in Erdölmuttergesteinen fordert die Anwendung des »Atypischen Porennetzwerk-Modells« als Ergänzung zum Kerogennetzwerk-Modell. Beide Modelle tragen wesentlich zum Verständnis der Mechanismen der primären Migration von Erdöl bei, jedoch kann im Einzelfall die Verwendung des einen Modells effektiver sein als die des anderen.

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Résumé L'auteur présente une méthode générale permettant de déterminer le chemin suivi par les hydrocarbures lors de leur migration à travers les roches. Cette méthode utilise une approche multidisciplinaire basée sur un indice géochimique et un indice pétrophysique (ou minéralogique). Ces deux indices combinés fournissent l'indice de migration, qui indique la direction du déplacement des hydrocarbures.Cette méthode a permis d'établir les effets de plusieurs migrations d'hydrocarbure dans une série continue de carottes du Carbonifère supérieur. Les résultats obtenus ont été vérifiés en comparant les gradients du rapport concentration d'hydrocarbure/volume des pores. On peut reconnaître, de cette manière, l'importance relative des voies individuelles de migration, ainsi que celle des voies de migration actives aujourd'hui ou dans le passé.Etant donné le rôle important joué par les différences de perméabilité dans le déplacement des hydrocarbures au sein des roches, on se réfère au modèle Atypical Pore Network, qui complète le modèle Kerogene Network. Les deux modèles sont utilisés de manière complémentaire pour comprendre les mécanismes de la migration primaire; dans des cas extrêmes, l'un d'eux peut être plus effectif que l'autre.Cette approche constitue un nouveau pas vers une meilleure identification et une meilleure quantification des effets de la migration; elle offre des avantages considérables en raison de la diversité des paramètres qui peuvent être utilisés. Comme n'importe quel autre outil d'exploration, elle ne peut être utilisée seule dans les travaux d'évaluation et d'interprétation. Pour porter tous ses fruits, elle doit être intégrée aux données géologiques, géophysiques et surtout hydrodynamiques.

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Biogenic and lithogenic magnetic minerals in Atlantic and Pacific deep sea sediments and their paleomagnetic significance

The carrier of the natural magnetization of deep sea sediments was characterized by mineralogical, electron microscopic, and rock magnetic investigations. Magnetic single domain (SD) and pseudo single domain (PSD) particles which are most important for the stable remanent magnetization were separated from the magnetic »coarse fraction« and concentrated as magnetic »fine fraction«. The magnetic coarse fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite, which often contains exsolution-lamellae of ilmenite. Both minerals are partially maghematized and occur isolated in the sediment or embedded in rock particles, in regionally different concentrations. The magnetic fine fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite and biogenic magnetite (magnetofossils = fossil bacterial magnetosomes), the latter generally maghematized.A graphical method is described which allows the classification and characterization of the magnetic fine fraction by demagnetization of the anhysteretic remanent magnetization (ARM) of whole sediment samples. Three groups with different magnetic properties can be distinguished, characterized by three ARM type-curves: Type A curves are associated with sediments from abyssal plaines. They show nearly identical ARM properties and are typical for magnetofossils.Type B curves are produced by sediments from the vicinity of volcanic regions. Their shapes are variable to a certain degree and indicate two lithogenic magnetic phases.Type C curves are found for sediments from submarine ridges and regions with input of terrigenous detritus. These curves have the largest deviations among each other indicating a magnetic multi-phase assemblage including magnetofossils.

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Zusammenfassung Die Träger der Magnetisierung von Tiefseesedimenten wurden mineralogisch, elektronenmikroskopisch und gesteinsmagnetisch untersucht. Magnetische Eindomänen (SD) und Pseudo-Eindomänen (PSD) Partikel, die für eine stabile remanente Magnetisierung wichtig sind, wurden als magnetische »Feinfraktion« von der magnetischen »Grobfraktion« abgetrennt. Die magnetische Grobfraktion besteht aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit die teilweise maghemitisiert sind und teilweise auch Ilmenit-Entmischungslamellen aufweisen. In regional unterschiedlichen Konzentrationen liegen sie frei im Sediment oder in silikatischer Matrix eingebettet vor. Die magnetische Feinfraktion besteht sowohl aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit, als auch aus biogenem Magnetit (Magnetofossilien = fossile bakterielle Magnetosomen); letzterer ist größtenteils maghemitisiert.Es wird eine grafische Darstellungsmethode beschrieben, die anhand von Untersuchungen der anhysteretischen remanenten Magnetisierung (ARM) von Sedimentproben eine Charakterisierung der magnetischen Feinfraktion erlaubt. Es lassen sich dadurch drei Gruppen mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften unterscheiden, die durch drei Gruppen von ARM-Kurventypen charakterisiert sind.Kurventyp A wird bei Sedimenten aus Tiefsee-Ebenen beobachtet. Die ARM-Daten sind nahezu identisch und zeigen ein Verhalten, wie es für Magnetofossilien typisch ist. Kurventyp B tritt bei Sedimenten aus dem Einzugsbereich vulkanischer Gebiete auf. Er zeigt eine größere Variation und die Form der Kurven spricht für ein System aus zwei lithogenen magnetischen Komponenten.Kurventyp C gehört zu Sedimenten aus submarinen Rücken und dem Einzugsgebiet terrigener Schüttungen. Die Kurvenverläufe sind uneinheitlich und sprechen für ein magnetisches Mehrkomponenten-System mit Beteiligung von Magnetofossilien.

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Résumé Les minéraux porteurs du magnétisme dans les sédiments de mer profonde ont été explorés par les méthodes de la minéralogie, de la microscopie électronique et du magnétisme des roches. Les particules qui correspondent à un domaine magnétique unique (SD) et pseudo-unique (PSD), significatives pour un magnétisme rénanent stable, ont été concentrées comme «fraction magnétique fine» après séparation de la «fraction magnétique grossière». Cette dernière consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, qui renferment souvent des lamelles d'exsolution d'ilménite. Ces deux minéraux sont partiellement maghémitisés; ils se présentent isolés ou inclus dans des fragments de roches, avec des concentrations régionales diverses. La fraction magnétique fine consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, ainsi qu'en magnétite biogénique (magnétofossile = magnétosome fossile bactérien), cette dernière ordinairement maghemitisée.Les auteurs présentent une méthode graphique qui permet de caractériser la fraction magnétique fine à partir de l'examen du magnétisme rémanent anhystérique (ARM) de l'échantillon de sédiment. Cette méthode permet de distinguer trois groupes de propriétés magnétiques différentes, caractérisés par trois types de courbes ARM. Les courbes de type A caractérisent les sédiments de plaines abyssales; elles montrent des propriétés ARM presque identiques et sont typiques pour les magnétofossiles. Les courbes de types B sont fournies par les sédiments voisins des régions volcaniques; leurs formes varient dans une certaine mesure et indiquent un système à deux composants magnétiques lithogéniques. Les courbes de type C correspondent aux sédiments des crêtes sous-marines et des régions à apports terrigènes; ces courbes présentent entre elles des différences plus marquées, ce qui indique un système magnétique à composants multiples, comportant des magnétofossiles.

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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.