Climatic and tectonic events controlling the Quaternary in the Black Sea Region

The Quaternary geology of the Black Sea — Caspi region is reconstructed in a sequential series of maps. Over the past 400 000 years the total subsidence in the former shallow basins can be as high as 3 km, resulting in the Black Sea and Caspian deep basins of today with water depths ofca. 2000 and 1000 m, respectively. In relation to such dimensions, eustatic sea level changes have only a minor impact on bathymetry.

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Zusammenfassung Die tektonische und paläogeographische Entwicklung im Schwarzmeer — Kaspi Gebiet während des Quartärs ist in einer zeitlich gestaffelten Serie von Karten dargestellt und erläutert. Absenkungen bis zu 3 km haben im Verlauf der letzten 400 000 Jahre aus altquartären Flachmeerbecken das heutige Schwarze und Kaspische Meer mit Wassertiefen von ca. 2000 bzw. 1000 m geprägt. Gemessen an dieser Größe sind die durch eustatische Meeresspiegelschwankungen verursachten Veränderungen der Bathymetrie unbedeutend.

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Résumé La géologie quaternaire de la région Mer Noire — Caspienne a été représentée dans une série de cartes successives; depuis 400 000 ans l'affaissement total dans ces bassins, à l'origine peu profonds, est important: jusqu'à 3 km. En conséquence, les bassins des Mers Noire et Caspienne sont profonds, avec des bathymétries d'environ 2000 et 1000 m respectivement. En comparaison, les variations eustatiques d'ordre climatique sont mineures.

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, , : - . 3 400000 2000 1000 . , , .

     

The central part of the Jebel Nefusa volcano (Libya) survey map,age relationship and preliminary results

The main result of a field survey is the presentation of a petrographical map, which for the first time gives details of the main structures of the Jebel Nefusa volcano. A second result of the mapping is that obviously the age relationship between two of the major rock types — phonolites and flood basalts — needs revision: the phonolites are the oldest ones. - Also are given some preliminary remarks regarding mineralogical composition: flood basalts are characterized by olivines corroded and partly oxidized before final crystallization, and all phonolites contain appreciable amounts of analcite.

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Zusammenfassung Es wird eine petrographische Übersichtskarte vorgelegt, welche erstmals die beherrschenden Strukturen im Aufbau des Jebel-Nefusa-Vulkans (nördl. Tripolitanien, Libyen) erkennen läßt. Ein Ergebnis der Kartierung ist eine Neugliederung der Altersabfolge der drei Haupt-Gesteinsgruppen Phonolithe — Flutbasalte — Melabasalte. Die Phonolithe müssen offensichtlich älter als die Flutbasalte sein, und sind wahrscheinlich die ältesten Glieder der Abfolge. — Vorab mitgeteilte petrographische Details: die Flutbasalte werden durch Olivine charakterisiert, welche schon vor der Erstarrung der Schmelze korrodiert und teiloxidiert worden waren, und die Phonolithe führen sämtlich erhebliche Anteile an Analcim.

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Résumé Le résultat principal de cette recherche sur le terrain est présentation d'une carte pétrographique qui, pour la première fois, montre les détails de la structure principale du volcan Jebel Nefusa. Ce travail montre avec évidence que les relations d'âge entre deux des principaux types de roches, les phonolites et les épanchements basaltiques, appellent une révision, car les phonolites sont les plus anciennes. Quelques remarques sont faites sur la composition minéralogique: les épanchements de basaltes sont caracterisés par des olivines corrodées et en partie oxydées avant la cristallisation finale; toutes les phonolites contiennent de l'analcime en proportions appréciables.

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Geological development of Jabal al Akhdar,Libya

The northern Cyrenaic headland situated north of 32 degrees latitude between Benghází and Tubruq was subject of a geological mapping. This paper draws attention to the results of this geological survey concerning Upper Cretaceous and Tertiary facies development, paleogeography, tectonic and geomorphologic evolution.The essential part of the investigated area corresponds to Jabal al Akhdar (Green Mountains), a gently uparched plateau built of Upper Cretaceous and Tertiary sediments (mostly limestones, subordinate dolomites and marls). These sediments were deposited at the southern margin of the Tethys sea and were moderately folded, mainly during the intra-Senonian (pre-Campanian) and early Ypresian intervals.From Middle Eocene till Middle Miocene, the area was subject to a slight warping followed by oscillating transgressions of a shallow sea.The youngest tectonic movements resulted in a gentle doming of the area associated with downfaulting of certain zones. Some prominent faults revealed rejuvenated activity, partly with movement inversion. Deep faulting probably controlled the paleogeographic and tectonic development of certain zones.The present gross geomorphology of Jabal al Akhdar roughly corresponds to its final uparching dated after the Middle Miocene. Topographic evolution of the northern slope of the mountains has been importantly influenced by marine erosion. Two broad littoral terraces bordered by cliffs were formed successively.

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Zusammenfassung Die nördliche Cyrenaica nördlich des 32. Breitengrades, zwischen Benghazi und Tobruk, wurde geologisch kartiert. Ergebnisse dieser Aufnahmen sind unten wiedergegeben und umfassen die fazielle Entwicklung der Oberkreide und des Tertiär sowie die paläogeographische, tektonische und geomorphologische Entwicklung.Der wesentliche Teil des untersuchten Gebietes liegt im Djebel el Akhdar. Er repräsentiert ein herausgehobenes Plateau, das sich aus Oberkreide und Tertiärsedimenten (meistens Kalke, untergeordnet Dolomite und Mergel) zusammensetzt. Diese Sedimente wurden am Südrand der Tethys abgelagert und sind vorwiegend während des Senon (Prä-Campan) und frühen Ypresien schwach verfaltet worden.Vom mittleren Eozän bis ins mittlere Miozän wurde das Gebiet teilweise gehoben und von oszillierenden Transgressionen einer Flachsee erfaßt.Die jüngsten tektonischen Bewegungen führten zu einer domartigen Aufwölbung und zu Bruchtektonik entlang bestimmter Zonen. Dabei wurden markante Störungen mehrfach regeneriert, wobei auch inverse Bewegungen nachgewiesen werden konnten. Tiefgreifende Lineamente kontrollierten wahrscheinlich die paläogeographische Situation wie auch die tektonische Entwicklung entlang bestimmter Zonen.Die augenblickliche geomorphologische Ausgestaltung des Djebel el Akhdar korrespondiert mit der zuletzt stattgefundenen Aufwölbung nach dem mittleren Miozän. Die topographische Entwicklung seines nördlichen Randes ist weitgehend beeinflußt durch marine Erosionen. Zwei breite Küstenterrassen — durch Steilküsten begrenzt — haben sich dabei sukzessive herausgebildet.

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Résumé La Cyrénaique septentrionale au Nord du 32ème parallèle, entre Benghazi et Tobrouk, a été l'objet d'un lever géologique. Les résultats donnés ici concernent le développement des facies au Crétacé supérieur et au Tertiaire, ainsi que l'évolution paléogéographique, tectonique et géomorphologique.La plus grande partie du territoire se trouve dans le Djebel el Akhdar, plateau soulevé composé de sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire (la plupart des calcaires, plus rarement des dolomites et des marnes). Ces sédiments se sont déposés dans la bordure meridionale de la Téthys et furent faiblement plissés principalement au cours du Sénonien (Précampanien) et au début de l'Yprésien.De l'Eocène moyen au Miocène moyen, cette région fut en partie soulevée et soumise à des transgressions oscillatives de mer peu profonde.Les mouvements tectoniques les plus récents ont eu pour conséquence un faible bombement de la région accompagné d'affaissements de certaines zones le long de failles. Certaines failles importantes ont rejoué plusieurs fois, partiellement avec inversion de mouvement. Des failles profondes ont influencé l'évolution paléogéographique et tectonique de certaines zones.La géomorphologie générale actuelle du Djebel el Akhdar correspond grosso-modo a son bombement final d'après le Miocène moyen. L'évolution topographique du versant septentrional de la chaîne a été influencée d'une façon importante par des érosions marines. Il s'est formé successivement deux terraces littorales bordées de falaises.

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32° . , . Djebel el Akhdar. , — ; . . . . , , , . . , . , .

     

Die Entstehung von Knollenkalken in eu- und miogeosynklinalen Gebieten

Zusammenfassung Kalkknollengesteine können in Eugeosynklinalen innerhalb von Rutschmassen, durch Beben, durch unterschiedliche Setzung und durch sedimentäre Boudinage entstehen. Daran gebunden sind syndiagenetische Zerbrechung und örtlich intensive syndiagenetische Faltung.Die mesozoischen Kalk-Mergel-Folgen der Miogeosynklinalen und der Innenbecken sind über weite Strecken dicht mit pseudonodules erfüllt. Die pseudonodules sind wahrscheinlich durch die Aufarbeitung einer älteren Schüttung durch eine jüngere Schüttung hervorgegangen. Vorausgesetzt wird ein unruhiges Relief infolge unterschiedlicher Setzung. Ein großer Teil der mesozoischen Kalke liegt auf zweiter Lagerstätte.

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Rocks containing limestone nodules may develop in eugeosynclines within slump masses, by earthquakes, differential compaction and boudin-shaped sedimentary accumulations. Syndiagenetic fracturing and strongly developed syndiagenetic folding are related to these structures.Pseudonodules are densely distributed throughout extensive areas of the mesozoic limestone-marl series within the miogeosynklines and the interior basins. They probably resulted from the reworking of an older sediment. An uneven relief, produced by differential compaction can be assumed. A large portion of the mesozoic limestone occurs within this reworked type of deposit.

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Résumé Il est possible que des calcaires noduleux se forment dans des eugéosynclines au milieu d'éboulements ou par des tremblements de terre ou par un tassement differencié ou bien par un boudinage sédimentaire. En relation avec ces phénomènes on trouve une tectonique syndiagénétique de style cassant et localement une tectonique syndiagénétique de plis intenses.Les successions calcaro-marneuses du Mésozoique des miogéosynclines ainsi que des bassins intérieurs contiennent bien des pseudonodules à longues distances. Il est probable que ces pseudonodules résultent de la reprise d'une ancienne par une nouvelle couche de sédimentation sous la condition d'un relief accentué à cause d'un tassement differencié. Une grande partie des calcaires mésozoiques se trouve maintenant en gîte secondaire.

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Deformation and metamorphism at the base of the Helgeland nappe complex,northwest of Grong (Northern Norway)

Pelites, carbonate-silicate rocks and mafic rocks occurring at the base of the Helgeland nappe complex northwest of Grong (N. Norway) were subjected together with the crystalline basement to medium grade metamorphism and threefold deformation during Caledonian times.During the first act of deformation temperature increased and reached a maximum of 600–650°C at 6–7 Kb after the cessation of the first deformation event. At the peak of metamorphism granitic, aplitic and pegmatitic rocks were formed.During the second and third acts of deformation the temperature decreased to 500–400°C. Mylonites, formed during the second act of deformation, indicate that there was nappe movement from NW to SE. Simple shearing with direction of the main elongation parallel to the fold axes was associated with the second deformation. During the third deformation simple shearing also occurred. However, elongation took place oblique to the fold axes and the sense of rotation was opposite to that of the second deformation.

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Zusammenfassung An der Basis des Helgeland-Komplexes nordwestlich von Grong (Nord-Norwegen) wurden pelitische, kalksilikatische und basische Gesteine zusammen mit dem Kristallinen Grundgebirge in kaledonischer Zeit von drei aufeinanderfolgenden Faltungsakten erfaßt. Dabei herrschten amphibolitfazielle Temperaturen.Während der ersten Deformation stieg die Temperatur an. Das Maximum von 600–650°C wurde, bei einem Druck von 6–7 Kb, nach der ersten und vor der zweiten Deformation erreicht. Gleichzeitig intrudierten Granite, Aplite und Pegmatite. Während der zweiten und dritten Deformation sank die Temperatur wieder auf 500–400°C. Im Zuge des zweiten Deformationsaktes entstanden stellenweise Mylonite, die auf Deckenbewegungen von NW nach SE hindeuten. Zweite und dritte Deformation sind beide rotational, während der zweiten liegt die Hauptdehnungsrichtung parallel zu den Faltenachsen, während der dritten aber schräg zu ihnen. Der Rotationssinn der dritten Deformation ist dem der zweiten entgegengesetzt.

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Résumé En Norvège septentrionale, au NW de Grong, la base du complexe d'Helgeland composée de metapélites, de roches calc-silicatiques et de roches mafiques, et le soubassement cristallin de ce complexe ont subi ensemble trois actes de déformation successifs à des températures du faciès amphibolites, pendant les temps calédoniens.Durant le premier acte la température a monté. Le maximum de 600–650° C, sous une pression de 6–7 kbar, a été atteint après la fin de cette déformation et avant la deuxième; des roches granitiques, aplitiques et pegmatitiques se sont formées au cours de ce stade. Durant le deuxième et le troisième acte de déformation, la température diminuait à 500–400° C. Des mylonites, indiquant un transport des nappes du NW vers le SE, ont été formées au cours de la deuxième phase. Celle-ci est caractérisée par un mouvement rotatoire par cisaillement simple, l'élongation étant parallèle aux axes des plis. La troisième phase était égalément une phase de mouvements rotatoires, mais en sens opposé et avec un élongation oblique aux axes.

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( ) , - - , . . . 600– 650° 6 – 7 , . , . 500 – 400°. , . , , — . , .

     

Multivariate statistische Auswertung von Schwermineraldaten der alpinen Gosau und Bezüge zur plattentektonischen Entwicklung der Ostalpen während der Oberkreide

Zusammenfassung Aus Schwermineraldaten verschiedener Oberkreidevorkommen der alpinen Gosau werden mit einer speziellen Variante der Q-Modus Faktorenanalyse lithologische Endglieder zur Rekonstruktion der Liefergebiete modelliert. Dabei zeigt sich, daß zeitlich zwischen der bekannten Chromspinell-Schüttung aus Ophiolithen im Norden und der Zufuhr von Granat aus dem Kristallin der Ostalpen im Süden während des Campan ein kratonisches Hinterland vorhanden ist, das sowohl reifen (Zirkon, Turmalin, Rutil) als auch sauer plutonischen Detritus (Zirkon, Apatit) in die Gosaubecken einbringt.Diese Befunde bestätigen und präzisieren das vonFrisch (1979) vorgelegte plattentektonische Konzept: Als Folge der Subduktion des südpenninischen Piedmont Ozeans und gleichzeitiger Öffnung des nordpenninischen Valais Ozeans kollidiert im Campan die mittelpenninische Briançonnais-Mikroplatte mit dem Austroalpin der adriatischen Platte. Dem entspricht die Abnahme der Chromspinellzufuhr und die Zunahme von Detritus aus einem kratonischen Liefergebiet in den Gosau Sedimenten des Untercampan. Nach der intragosauischen Gebirgsbildungsphase hält die Zufuhr von kratonischem Material aus dem Mittelpenninikum während dessen Überschiebung im Obercampan an. Gleichzeitig beginnt die Freilegung von austroalpinen Kristallinarealen, die generell ab dem Maastricht zur Vorherrschaft eines metamorphen Schwermineralspektrums führt.

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Heavy mineral data from the Late Cretaceous clastic sediments of the Alpine Gosau formation were processed using extended Q-mode factor analysis in order to model in detail end members of lithological associations in search of provenance. The results show clearly a cratonic source area which furnished both mature (zircon, tourmaline, rutile) and acid plutomc (zircon, apatite) detritus into the Gosau basins during Campanian time. Stratigraphically, the mature-plutonic detritus ranges between the well known chromspinel supply from ophiolites in the north and the influx of garnet from metamorphic rocks of the Eastern Alps in the south.This confirms and clarifies the plate tectonic model proposed byFrisch (1979): The Middle Penninic Briançonian microplate collided with the Austroalpine unit of the Adriatic plate as result of both the subduction of the South Penninic Piedmont ocean and the contemporaneous opening of the North Penninic Valais ocean. The sedimentological response was a decrease in chromspinel and an increase in the minerals of cratonic provenance in the Gosau sediments of Early Campanian age. The cratonic detritus continued to dominate in the Late Campanian after the intragosauic orogenic movements as the Briançonian plate was beeing overthrust. At this time the erosion of Austroalpine metamorphic areas started, leading to the predominance of heavy minerals of metamorphic source from the Latest Cretaceous (Maastrichtian) onwards.

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Résumé Une forme particulière d'analyse factorielle en mode.Q a été appliquée aux minéraux lourdes provenant de divers sites du Crétacé supérieur du Gosau (Alpes orientales), en vue de rechercher l'origine des sédiments. Cette méthode montre clairement l'existence au Campanien d'une source cratonique qui alimenterait le bassin du Gosau à la fois en éléments matures (zircon, tourmaline, rutile) et en éléments plutoniques acides (zircon, apatite). Cet apport se situe stratigraphiquement entre les arrivées de spinelle chromifère provenant des ophiolites au Nord et de grenat provenant des métamorphites des Alpes occidentales au Sud.Ces résultats confiment et précisent le modèle géodynamique proposé par Frisch (1979): à la suite de la subduction de l'océan sud-pennique piémontais et de l'ouverture de l'océan nord-pennique valaisan, une collision se produisit au Campanien entre la microplaque méso-pennique brianonnaise et l-Austro-alpin de la plaque adriatique. La réponse sédimentologique à cet événement a été, dans les sédiments companiens infeérieurs du Gosau, une diminution de l'afflux de spinelles chromifères et un accroissement des minéraux de provenance cratonique. Au Campanien supérieur, après la phase tectonique intro-gosauienne, l'apport des matériaux cratoniques a continué pendant le charriage de la plaque briançonnaise. En même temps commençait l'érosion de l'aire métamorphique austroalpine amenant, à partir du Maastrichtien une prédominance de minéraux lourdes d'órigine métamorphique.

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. , , , , — , . , 1979 : Valais Briançonnais - . . . , . . - , .

     

Mid-Cretaceous,primitive alkaline magmatism in the Northern Calcareous Alps: Significance for Austroalpine Geodynamics

Basanitic dykes (local name: Ehrwaldite) occur over a distance of at least fifty kilometres in a narrow, east-west trending zone within the Lechtal nappe of the Northern Calcareous Alps. The dykes crosscut Mesozoic sedimentary strata up to the Lower Cretaceous. The sedimentary rocks show contact-metamorphism in the immediate vicinity of the dykes. The Ehrwaldites vary in mineral content from olivine (fo 91–87) — titanian augite basanites to basanites containing also kaersutite, titanian biotite and zeolites. Minor phases are titanian magnetite, picotite, llmenite, carbonate and Sulfides. Mantle derived xenoliths and xenocrysts form up to five percent of the rock. Bulk chemical analyses show the typical characteristics of nepheline basanites (ne = 11–17 wt%; mg-number = 74–78) and demonstrate that the Ehrwaldites are primitive mantle-derived melts. Trace element contents of the dykes are in excellent agreement with those for basanites and olivine-nephelinites from Tertiary and Quaternary European Provinces. The same is true for the isotope characteristics of the dykes with average initial _Sr and _Nd values of –8.2 and +4.7, respectively. These data demonstrate similarities in the mantle source rocks and in the melting characteristics with European alkaline rocks and thus similarities in the European subcontinental mantle at different localities for the last 100 Ma. These data are in clear contrast with the value for the penninic suboceanic mantle. Geochemical constraints and piston cylinder experiments indicate a depth of origin of > 80 kilometres at temperatures of at least 1250 °C for the Ehrwaldites. Potassium-argon bulk rock data of petrographically different samples of the dykes from different localities yield consistent ages around 100 Ma (Upper Albian). After emplacement, the Ehrwaldites underwent conditions of the »zone of diagenesis« with temperatures around 120 °C which the late magmatic zeolites survived.For the evolution of the Northern Calcareous Alps west of Innsbruck this means that there was no subduction zone beneath the Northern Calcareous Alps at the time of magma ascent. The dykes intruded in an extensional regime when the Northern Calcareous Alps had not yet suffered thrust faulting. The Northern Calcareous Alps were still part of a continental basement far away from a possible Penninic subduction zone. To account for the ascent of the basanitic Ehrwaldite melts, a horst-graben system is proposed, possibly related to transpressive tectonics.

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Zusammenfassung Basanitische Ganggesteine (Lokalbezeichnung Ehrwaldite) treten in einer schmalen, über fünfzig Kilometer langen, Ost-West verlaufenden Zone der Lechtal-Decke in den Nördlichen Kalkalpen auf. Die Ganggesteine durchschlagen mesozoische Sedimente bis zur Unterkreide, welche in unmittelbarer Umgebung der Gänge kontakt-metamorphisiert wurden. Die basanitischen Gesteine enthalten neben zum Teil noch frischem Olivin (fo 91–87) wechselnde Anteile von Titanaugit, Kaersutit, Titanbiotit und Zeolithen. Nebengemengteile sind Titanomagnetit, Picotit, Apatit, Ilmenit, Karbonat und Sulfide. Mantelxenolithe und Mantelxenokristalle können bis zu fünf Prozent des Gesteins ausmachen. Die Gesamtgesteinschemie der Ehrwaldite belegt deren Charakter als primitive Mantelschmelzen und ist typisch für Nephehnbasanite (ne = 11–17 Gew.%, mg-Zahl = 74–78). Alle Spurenelementgehalte der Ehrwaldite stimmen ausgezeichnet mit denjenigen von Basaniten und Olivinnepheliniten tertiärer und quartärer Vulkanprovinzen in Europa überein. Dasselbe gilt für die Isotopencharakteristik der Gänge (mittleres _Nd von + 4.7, mittleres _Sr von –8.2). Die Daten belegen ähnliche Mantelausgangsgesteine und Schmelzcharakteristika wie für andere europäische Alkaligesteine und damit Ähnlichkeiten des europäischen subkontinentalen Mantels an verschiedenen Orten für den Zeitraum der letzten 100 Millionen Jahre. Die Isotopendaten stehen im eindeutigen Gegensatz zur Isotopencharakteristik des penninischen subozeanischen Mantels. Geochemische Daten und laufende Piston Cylinder Experimente ergeben eine Ursprungstiefe der Ehrwaldite als Mantelteilschmelzen von > 80 km bei Temperaturen von mindestens 1250 °C. K-Ar Gesamtgesteinsalter der Ehrwaldite an petrographisch verschiedenen Proben aus verschiedenen Aufschlüssen ergeben sehr konsistente Alter von ca. 100 Millionen Jahren (oberes Alb). Nach ihrer Platznahme erlitten die Ehrwaldite Bedingungen der »Diagenesezone« mit Temperaturen um 120 °C, wobei die primär gebildeten Zeohthe überlebten.Für die Entwicklung des Ostalpins westlich von Innsbruck bedeutet dies, daß zur Zeit des Magmenaufstiegs keine Subduktionszone unter den Nördlichen Kalkalpen bestand. Dieser Magmenaufstieg erfolgte in einem Gebiet mit Extension, als die Nördlichen Kalkalpen noch keinen Deckenbau aufwiesen und auf einem kontinentalen Sockel lagen, weit entfernt von einer penninischen Subduktionszone. Der Aufstieg der basanitischen Ehrwalditschmelzen könnte in einem Horst-Graben System erfolgt sein, welches möglicherweise Beziehungen zu transpressiver Tektonik aufwies.

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Résumé Des filons basanitiques (ehrwaldites) sont présent dans la nappe du Lechtal (Nördliche Kalkalpen) le long d'une étroite zone qui s'étend d'est en ouest sur plus de 50 Km. Ces filons traversent, jusqu'au Crétacé inférieur, les sédiments mésozoïques, qui sont légèrement métamorphisés à leur contact. Ces roches basanitiques contiennent, outre de l'olivine relativement fraîche (fo 91–87), de l'augite, de la biotite titanifère, de la kaersutite et des zéolites en quantités variables. Les minéraux accessoires identifiés sont la titano-magnétite, la picotite, l'apatite, l'ilménite, des carbonates et des sulfures. Des xénolithes et des xénocristaux provenant du manteau peuvent représenter jusqu'à 5% de la roche. La composition chimique des ehrwaldites, caractéristique de basanites à néphéline, montre qu'elles représentent un liquide primitif de fusion mantellique. Les teneurs en éléments en trace de ces roches correspondent parfaitement à ceux de basanites et de néphélinites à olivine que l'on trouve dans différentes provinces volcaniques européennes tertiaires et quaternaires. De telles analogies ont également été mises en évidence en ce qui concerne les caractéristiques isotopiques des filons qui montrent des valeurs initiales moyennes de ESr = –8.2 et ENd = +4.7. Ces données démontrent qu'entre les roches ici en question et les roches alcalines de diverses régions d'Europe, il existe une similitude quant aux roches parentales mantelliques et au processus de fusion et qu'il existe donc une similitude dans la nature du manteau subcontinental européen pendant les 100 derniers Ma. Ces données se distinguent nettement de celles qui caractérisent le manteau subocéanique du domaine pennique. Des données géochimiques complémentaires et des expérimentations de type cylindre/piston actuellement en cours indiquent pour les ehrwaldites une profondeur d'origine supérieure à 80 Km et des températures d'au moins 1250 °C. Les analyses géochronologiques K-Ar réalisées sur des échantillons provenant de différentes localités et de compositions pétrographiques diverses donnent des âges très comparables de 100 Ma. Après leur mise en place, les ehrwaldites ont subi des conditions typiques de la zone de diagenèse (T 120 °C), dans lesquelles les zéolites primaires ont été préservées.On peut déduire de ces résultats diverses conséquences sur le développement du domaine austroalpin à l'ouest d'Innsbruckr il n'existait pas de zône de subduction sous des Nördliche Kalkalpen pendant l'ascension des magmas; cette ascension a eu lieu au cours d'une phase d'extension, durant laquelle les Nördliche Kalkalpen n'avaient pas encore fait l'objet de phénomènes de charriage et participaient à un socle continental très éloigné de la zone de subduction pennique. L'ascension de ces ehrwaldites a pu avoir lieu le long d'un système en horst et graben, en relation avec une tectonique transformante.

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- « » (Ehrwaldite) 50 . , . (fo 91–87) , , . , , , , . 5 % . (ne - 11–17 .-%, mg-zahl - 74–78 ). . : _nd+4,7 _Sr-8,2. , , .. 100 . , . , , 80 , no- , 1250°. , - , , 100 , .. . 120°, . , . , . - , , transpressiver Tektonik.

     

Outline of the Pan-African geology of adrar des Iforas (Republic of Mali)

The Iforas (60 000 km²) falls within the Pan-African mobile belt bordering the West-African craton in north-eastern Mali Republic. It is characterized by major N-S shear belts parallel to the edge of the craton which delimit longitudinal blocks some of which have undergone considerable horizontal displacements. The central core of the Iforas which consists largely of reactivated pre-Pan-African basement injected by Pan-African syn- and post-tectonic intermediate and acid plutonic rocks, has behaved as a relatively rigid blocks during the Pan-African dividing the orogenic belt into a western Iforas and an eastern Iforas.Western Iforas displays W to E zonation: an ophiolitic suture (Timetrine); trench volcano-sedimentary deposits cut by gabbros diorites and acid granitoids (Tilemsi); and a late orogenic composite »coastal range batholith intruding the pre-Pan-African basement of Central Iforas and its overlying volcano-sedimentary deposits which here display a littoral facies and a tillite.Central Iforas consists of two major units: a polycyclic pre-Pan-African basement metamorphosed under high amphibolite facies conditions of presumed Eburnean age and the Iforas granulite block bound to the W, N and E by shear zones.Eastern Iforas was totally separated during metamorphism and deformation from the Iforas granulite block. From West to East, three lithological assemblages have been recognised separed by shear belts: a Quartzite Group, a Gneissic Group and a Pelitic Group the latter representing the southern prolongation of the central Hoggar Pharusian province.Shear zones are an essential feature of Pan-African tectonism East of the West-African craton. The superimposed stress fields have been recognised producing: early N20° trending sinistral shear zones, a north-south dextral shear zone (Andjour-Tamaradant shear zone) and late conjugating sinistral NNW and dextral ENE wrench faults.Late Pan-African events reflect the uplift and unroofing of the Pan-African composite batholith, the intrusion of circular granite plutons often located close to shear zones and alternating episodes of distension and compression.Lastly the simple model proposed for the closing stages of the Pan-African in the Iforas is that of an active continental plate margin separated from the West African craton by an oceanic domain. Subsequent continental collision to the South with a promotory of the West African craton led to the formation of the Dahomeyan thrust front and modified the stress field. Closure of the oceanic domain of western Iforas is thought to have taken place by continued eastward subduction of the oceanic plate and sinistral movement along an inferred north westerly trending transform fault coinciding with the future Cretaceous Gao trough and an alignement of strong positive gravity anomalies. It was accompanied by the northerly migration of central and western Iforas along the conjugating dextral N-S Andjour-Tamaradant shear zone. Further shortening led to folding of the arcuate Timetrine-Ydouban-Gourma fold belt overlying the deformed margin of the West African craton.

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Zusammenfassung Das Iforas-Gebiet (60 000 km²) gehört zur pan-afrikanischen Bewegungszone, die in Mali an das westafrikanische Kraton grenzt. Diese Zone wird von N-S Scherbewegungen parallel zum Kraton durchzogen, wobei größere horizontale Versetzungsbeträge langgestreckte Blöcke herausgetrennt haben. Der zentrale Teil von Iforas besteht im wesentlichen aus reaktiviertem prae-panafrikanischem Basement, das in pan-afrikanischer Zeit von syn- und posttektonischen, intermediären und sauren Plutoniten intrudiert wurde. Dieses Gebiet wirkt als relativ starrer Block, der während der pan-afrikanischen Orogenese den Orogengürtel in einen westlichen und einen östlichen Ast teilt. Das westliche Iforas-Gebiet zeigt eine E-W Zonierung: eine Ophiolith-Sutur, einen vulkano-sedimentären Gürtel und einen Rand-Batholithen.Zentral-Iforas wird aus zwei Einheiten aufgebaut: ein mehrfach metamorphisiertes Basement und einen Granitblock.In den überregionalen Scherzonen lassen sich drei Stress-Felder erkennen: eine ältere 20° streichende sinistrale Scherzone, eine N-S dextrale Scherzone und jüngere NNW und dextrale ENE Bruchzonen.Spät-pan-afrikanische Ereignisse sind durch Heraushebung und Abtrag, Granitintrusionen und wechselnden Dehnungs- und Kompressionsbewegungen gekennzeichnet.

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Résumé L'Adrar des Iforas (60 000 km²) fait partie de la zone mobile pan-africaine en marge du craton ouest-africain au Nord-Est de la République du Mali. La région est caractérisée par d'importants accidents mylonitiques parallèles à la bordure du craton qui délimitent des compartiments longitudinaux dont certains ont subi des déplacements horizontaux considérables. La zone dorsale des Iforas qui consiste essentiellement en un socle pré-pan-africain réactivé et injecté au Pan-Africain par des roches plutoniques intermédiaires et acides, syn- et post-tectoniques, s'est comportée en compartiments relativement rigides au cours du Pan-Africain, divisant la chaîne en un rameau occidental et un rameau oriental.Le rameau occidental présente une zonation d'Ouest en Est: une suture ophiolitique (Timetrine); des dépôts volcano-sédimentaires de fosse recoupés par des gabbros et des diorites; et un vaste batholite composite tardi-orogénique qui recoupe le socle pré-pan-africain de la zone dorsale des Iforas et sa couverture de dépôts volcanosédimentaires ici à faciès littoral.La zone dorsale des Iforas comprend deux unités majeures: un socle prépan-africain polycyclique métamorphisé dans le faciès amphibolite, d'âge éburnéen présumé et le môle granulitique des Iforas, délimité à l'W, au N et à l'E par des accidents mylonitiques.Le rameau oriental était séparé du môle granulitique des Iforas lors du métamorphisme et de la déformation. D'W en E, on trouve trois unités séparées par des zones mylonitiques: un Groupe de Quartzites, un Groupe de Gneiss et un Groupe de Pélites. Ce dernier représente le prolongement vers le Sud de la province pharusienne du centre Hoggar.Les grands accidents de cisaillement sont un fait marquant du tectonisme pan-africain à l'Est du craton ouest-africain. Trois champs de contraintes superposées ont produit des accidents précoces sénestres de direction N20, un accident N-S dextre (Andjour-Tamaradant), et des failles cisaillantes tardives conjuguées d'orientation NNW sénestres et ENE dextres.Les événements pan-africains tardifs sont marqués par la surrection et l'érosion des batholites pan-africains, la mise en place de plutons granitiques souvent à proximité des grands accidents et par des alternances de distensions et de compressions.Enfin un modèle simple est proposé pour les stades ultimes du Pan-Africain dans l'Adrar des Iforas: une marge continentale active séparée du craton ouest-africain par un domaine océanique; suite à une collision au Sud avec un promontoire du craton ouestafricain qui aurait produit le front de chevauchement dahomeyen et modifié le champ de contraintes, la fermeture du domaine océanique de l'Ouest Iforas se serait produite par subduction à l'E de la plaque océanique et une translation sénestre le long d'une faille transformante orientée NW et coincidant avec le fossé crétacé de Gao et un alignement d'anomalies gravimétriques positives. Elle aurait été accompagnée par le déplacement vers le N de l'Iforas occidental et central le long de l'accident cisaillant dextre d'Andjour-Tamaradant. Cette fermeture aurait provoqué les plissements de la chaîne du Timetrine-Ydouban-Gourma qui repose sur la bordure déformée du craton ouestafricain.

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(60000 ²) - , . , , . , , -- , - . , - . - : , - . : . : , 20° ; , , -- -- . - , , .

     

Über die Geschwindigkeit der Krustenverkürzung in den Zentralalpen

Zusammenfassung Die alpine Krustenverkürzung (300–400 km oder mehr im Profil der Westschweiz, 400–500 km oder mehr im Profil der Ostschweiz) erfolgte in diskreten orogenen Phasen, welche durch Zeiten langsamerer Bewegung oder eigentlicher Remission getrennt waren. Während der wichtigsten Phase, an der Eozän-Oligozän-Wende, betrug die Relativgeschwindigkeit der nördlichen Platte und der südlichen Kleinplatte einige cm/a.

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Crustal shortening in the Central Alps (300–400 km or more in western Switzerland, 400–500 km or more in eastern Switzerland) occurrend in discrete orogenic phases, separated by times of slower movement or of complete stop. During the most important phase, at the turn from the Eocene to the Oligocene, the rate of relative movement of the northern plate and the southern microplate was of the order of several cm/y.

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Résumé Le raccourissement de la croûte dans les Alpes Centrales (300–400 km ou davantage en Suisse occidentale, 400–500 km ou davantage en Suisse orientale) se fit par phases orogéniques défines, séparées par des intervalles à mouvement plus lent ou même à arrêt total. Pendant la phase principale, à la fin de l'Eocène ou au début de l'Oligocène, la vitesse relative de la plaque septentrionale et de la microplaque méridionale était de l'ordre de plusieurs cm/a.

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(300–400 , , 400–500 , ) , , . , - , /.

     

Die Stellung der nordnorwegischen Eisenerzlagerstätte Andörja in der kaledonischen Geosynklinale

Zusammenfassung Die Magnetiterzlager der Insel Andörja/Nordnorwegen liegen in einer Serie mesozonal metamorphisierter Sedimente des Kambro-Silurs der Kaledoniden: Granatglimmerschiefer Hangender Kalkmarmor (max. 5 Horizonte, die bis 9 m mächtig sind) Amphibolitschiefer (83–175 m mächtig, mit marin-sedimentären Magnetiterzen) Liegender Kalkmarmor (0–4 m mächtig) Granatglimmerschiefer, z. T. Quarzit.Diese Gesteinsfolge hat typisch miogeosynklinalen Charakter. Da sie westlich des Verbreitungsgebiets der eugeosynklinalen kaledonischen Sedimente und nahe dem Westrand des Verbreitungsgebiets kambro-silurischer Gesteine überhaupt auftritt, könnte es sich hier um den Westrand der Kaledoniden handeln. Westlich davon auftretende präkaledonische Gesteine könnten dann zur irischen Plattform gehören.

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The magnetite layers on the island of Andörja lie in a series of metamorphosed cambro-silurian sediments with the following sequence: garnet mica schist upper marble (max. 5 layers with up to 5 m thickness) amphibolite schist (83–175 m thickness, with marine sedimentary magnetite ore) lower marble (0–4 m thickness) garnet mica schist, partly quartzite.This rock sequence is of typically miogeosynclinal character. As it is situated to the west of the extension of the eugeosynclinal Caledonian rocks and near the western border of the cambro-silurian rocks on the whole, we might have here the western boundary of the caledonian geosyncline. Precaledonian rocks to the west of Andörja might then belong to the Irish platform.

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Résumé Les couches de magnétite du gisement d'Andörja se trouvent dans une série de sediments cambro-siluriens métamorphiques avec la séquence suivante: marbre supérieur (max. 5 horizons qui ont une épaisseur jusqu'à 9 m) amphibolite (83–175 m d'épaisseur, avec gisements de magnétite) marbre inférieur (0–4 m d'épaisseur) schistes de grenat et mica, en partie quartzites.La séquence est d'un caractère typiquement miogeosynclinal. Parce qu'elle apparaît à l'ouest de l'extension des roches eugéosynclinales calédoniennes et à la bordure des roches cambro-siluriennes en général, on y a probablement la frontière occidentale de la géosynclinale calédonienne. Les roches précalédoniennes plus à l'ouest pourraient alors appartenir à la plateforme d'Irlande.

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Andörja ( ), - : (9 ), (83–175 , ), (0–4 ), - , . . , .

     

Die Diabasvorkommen des Amazonasgebietes und das Problem des Intrusionsmechanismus

Zusammenfassung Unter Bezug auf die beobachteten großräumigen Diabasvorkommen im Gebiet des Amazonasbeckens wird der Versuch unternommen, den Intrusionsmechanismus basaltischer Schmelzen prinzipiell zu erklären. Es läßt sich zeigen, daß das Problem der Magmenbewegung von dem der Magmaentstehung nicht zu trennen ist. Beide bedürfen der Anwendung sowohl hydrostatischer als auch hydrodynamischer Gesetzmäßigkeiten.Die Beachtung der hydrostatischen Gesichtspunkte erfordert einerseits eine Herdlage in den oberen Teilen des Erdmantels, wo aber andererseits die Entstehung der Schmelze aus thermischen Gründen nicht ohne Konvektionsströmungen denkbar ist.Die Annahme eines konvektiven Zirkulationssystems im Mantel, dessen Auswirkung gelegentlich durch Schweremessungen beobachtbar sein können, beantwortet viele wichtige offene Fragen im Problemkreis des Intrusionsmechanismus basischer Gesteine.

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Basing on huge occurrence of diabase in the Amazon basin, a limited distribution of which is dealt with in this paper, an outline of the principal mechanism of intrusions of basaltic magma is attempted. Apparently, the problem of movement of magma is not allowed to be regarded without that of its origin. Both, movement and origin, are subjected to hydrostatical and hydrodynamical laws.The application of the hydrostatics demands the source of magma to be in the upper parts of the earth's mantle. In this location, however, temperature seems to be insufficient to originate melted basaltic rocks unless thermical convection takes place.The postulation of a vertical system of circulation in the mantle, the effects of which sometimes may be recognized by gravity measurements, solves some important problems of the mechanism of intrusion. In this way, among other things, the deep lying mass of higher density along the center of the Amazon basin may be determined as to triassic-jurassic age.

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Résumé Considérant la présence de diabases en grande quantité dans le bassin de l'Amazone, l'auteur tente d'interpréter dans son principe le mécanisme d'intrusion des liquides basaltiques. Il semble que le problème du mouvement du magma ne peut pas être séparé de celui de son origine. Tous deux doivent être soumis à des lois hydrostatiques et hydrodynamiques.La considération du point de vue hydrostatique donne à penser que la source du magma se trouve dans la partie supérieure du manteau terrestre où cependant, pour des raisons thermiques, on ne peut penser à la formation de liquides magmatiques sans courants de convection.L'hypothèse d'un système de circulation convective dans le manteau, dont les effets ont parfois été observés par des mesures de gravité, apporte une solution à quelques problèmes concernant le mécanisme d'intrusion. Dans cet ordre d'idées, la masse profonde de forte densité située dans le centre du bassin de l'Amazone peut être rapportée au Triasique-Jurassige.

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Die Veröffentlichung der vorliegenden Arbeit erfolgt mit freundlicher Genehmigung der Petróleo Brasileiro, S. A. (Petrobrás) sowie der Gesellschaft für praktische Lagerstättenforschung GmbH (Prakla). Beiden Gesellschaften sei dafür an dieser Stelle aufrichtig gedankt!     

Structural and metamorphic evolution of the Sierras Australes (Buenos Aires Province/Argentina)

The Precambrian Basement Complex rocks as well as the Early to Late Palaeozoic cover sediments of the Sierras Australes were affected by one dominant folding and shearing event verging northeastward during Middle to Late Permian times. Strain estimates point to a minimal flattening and lateral shortening of the sedimentary cover sequence of c.20% and c.24% respectively. Continuing rotational deformation within first and second shear and thrust zones is documented by second and third folding and shearing. To the SW the fold belt changes into a fold and thrust belt where imbrication involves the basement. The deformational events were accompanied and outlasted by anchizonal to greenschist facies metamorphism proven by illite crystallinity and quartz deformation and recrystallization data. A temperature increase from ENE to WSW and also from N to S allowed a more ductile deformation of the rock sequence due to different deformation mechanisms operating. The folding and thrusting events were followed by strike-slip shearing on subvertical shear planes and shear zones under an overall sinistral transpressive regime. A model for the tectonic evolution of the Sierras Australes is proposed and some implications for its setting in the Gondwana reconstruction are given.

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Zusammenfassung Das präkambrische Basement sowie die alt- und jungpaläozoischen Deckschichten der Sierras Australes wurden während des Mittl. bis Ob. Perm von einer NE vergenten Faltung und Scherung erfaßt. Strain-Abschätzungen deuten auf eine minimale Plättung und laterale Verkürzung der Sedimentfolge von ca. 20% bzw. 24%. Die fortlaufende relationale Deformation in den ersten und zweiten Scher- und Überschiebungszonen ist durch zweite und dritte Faltung mit Scherung dokumentiert. Der Sierras Australes-Faltengürtel geht nach SW in einen Falten-Überschiebungsgürtel über, dessen nach NE gerichtete Imbrikationen das Basement einbeziehen. Daten der Illit-Kristallinität und Quarz-Deformation/-Rekristallisation zeigen, daß die Deformationen von anchizonaler bis seicht-grünschieferfazieller Metamorphose begleitet und überdauert wurden. Mit der von ENE nach WSW bzw. N nach S zunehmenden Temperierung setzten verschiedene Deformationsmechanismen ein. Sie ermöglichten eine zunehmend duktile Verformung der Gesteinsfolgen. Auf die Faltungen und Auf-/Überschiebungen folgten Lateralverschiebungen an subvertikalen Scherflächen und -zonen unter einem sinistralen transpressiven Regime. Für die tektonische Entwicklung der Sierras Australes wird ein Modell vorgeschlagen, und die Folgerungen für die Stellung in der Gondwana-Rekonstruktion werden angeführt.

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Résumé Les roches du socle précambrien ainsi que la couverture sédimentaire éo- à tardi-paléozoïque des Sierras Australes ont été affectées, au cours du Permien moyen à supérieur, d'un plissement et d'un cisaillement à vergence nord-est. Les déformations sont estimées à au moins 20% d'aplatissement et 24% de raccourcissement latéral. Dans la première et la deuxième zone de cisaillement et de charriage, la déformation rotationnelle continue s'exprime par les deuxième et troisième plissements. Vers le SW la ceinture plissée passe à une ceinture plissée et charriée qui comporte des imbrications du socle. Les déformations ont été accompagnées et suivies d'un métamorphisme de faciès d'anchizone à «schistes verts», ainsi qu'en attestent la cristallinité de l'illite et la déformation et recristallisation du quartz. L'accroissement de la température de l'ENE vers l'WSW ainsi que du N vers le S a donné lieu à des mécanismes de déformation de caractère de plus en plus ductile. La phase de plissement et de charriage a été suivie par un régime de cisaillements décrochants sénestres le long de plans et de shear-zones subverticaux. Les auteurs proposent un modèle de l'évolution tectonique des Sierras Australes et discutent de son insertion dans la reconstruction du Gondwana.

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NE , . 20 24%. . , , , . : , - . ENE WSW N S, . . . .

     

Cavity formation in living scleractinian reef corals and fossil analogues

The origin of cavitous fabrics in some living scleractinian coral-dominated communities from the Florida Reef tract is examined in terms of comparative laboratory growth experiments designed to distinguish the micro-environmental role of living organic matter.The communities were sustained in an open sea water aquarium for 12 months; during which they were sequentially (1) stained to provide growth markers on the calcareous skeletons with Alizarin Red S; (2), stained, immediately after killing, to distinguish their associated tissues and organic matter with Harris' Haematoxylin and Eosin; and (3) thereupon impregnated with polyester resin so they could be compared with fossil samples. This enabled recognition of (1) comparable preservational states in three dimensional studies of both recent and fossil material; (2) the relationship between living soft tissues and newly developed carbonate matter in a single specimen; (3) skeletal malformations and their distinction from skeletal diagenetic products; (4) comparative growth and destruction rates between the host and its intraskeletal community and epibionts; and (5) the development of porosity and incipient cavity filling.The fabrics of two contrasting communities (1) a predominantly tissue clad colony ofPorites furcata (Lamarck), and (2) an almost tissue-free colony ofEusmilia fastigiata (Pallas) are compared with a control branch of thePorites colony which protruded beyond the water level. The tissue-clad colony acts as a closed system which is sensitive to major, or seasonal, envir nmental changes; whereas, the naked colony forms an open system and is thus sensitive to many more micro-environmental influences, some of which will be ephemeral.The tissue clad specimen contains proportionately more intraskeletal carbonate cement (<25%) than the naked specimen (<10%). This precipitate reaches its thickest accumulates (25%) in the areas immediately below the living polypal tissues; whereas in the core of the branch, the precipitate (5%) overlies septa which have been subjected to contemporaneous dissolution (<20%). By contrast the naked colony is much more susceptible to bio-erosion and encrustation. It contains at least four suites of intra- and inter-skeletal cavities which are variously (1) insensitive to organic dyes, yet sensitive to Alizarin Red S, (2) insensitive to all dyes, (3) completely sediment infilled, or (4) organically coated. These may be ascribed to at least three distinct chemical micro-environments, i.e. organically active, organically inert and apparently accreting carbonate by inorganic means, and apparently sterile. Moreover these cavities may be ascribed to a general time sequence of (1) sterile voids, (2) sediment filled, (3) inorganically controlled carbonate accreting, and (4), most recently, organically active.Shifts in community structure and concomitant cavity formation may be rapidly effected by subtle environmental changes; as secretion rates vary from organism to organism. The experimental rates, placed in declining order are: encrusting worms, encrusting red algae, bivalve, coral. The worms, with their organic coatings, secreted a maximum extension of 12 mm per month, and the red algae 3 mm, whereas the bivalve and coral only achieved a matter of microns. Thus, in the aquarium, the coral would have been effectively smothered by the worms and algae in the forseeable future.

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Zusammenfassung Die Entstehung von Hohlräumen in lebenden Korallen (Scleractinia) der Florida-Riffe und die Rolle organischer Substanzen im Mikro-Milieu dieser Hohlräume wurden durch vergleichende Wachstumsbeobachtungen in einem Seewasseraquarium untersucht. Dabei wurden das Korallenskelett und interne Zemente mit Alizarin-Rot S und die organischen Teile mit Eosin und Harris' Hämatoxylin angefärbt.Zwei Korallentypen wurden verglichen: 1. Mit organischen Geweben ausgekleidete Korallen (untersuchtes BeispielPorites furcata [Lamarck]); 2. Die nahezu gewebelosen, nackten Korallen (BeispielEusmilia fastigiata [Pallas]).Der erste Typ wirkt als geschlossenes System und reagiert nur auf wesentliche, z. B. jahreszeitliche Milieuänderungen; er enthält bis zu 25% intra-skelettalen Zement, wobei am meisten unmittelbar unter dem Gewebe des lebenden Polypen gebildet wird, jedoch nur 5% in tieferen Teilen des Skelettes, dort sind dafür bis zu 20% des Karbonates der Septen aufgelöst.Der Typ der nackten Korallen dagegen wirkt als offenes System, ist wesentlich empfindlicher gegenüber (Mikro-) Milieuveränderungen und enthält nur bis zu 10% intra-skelettalen Zement. Korallen dieses Typs sind viel anfälliger gegenüber Bio-Erosion und Inktrustierung. Es werden folgende intraskelettale Hohlräume unterschieden: 1. sterile; 2. sedimentgefüllte, 3. solche, in denen inorganische Karbonate ausgefällt werden; 4. solche, in denen organische Prozesse ablaufen.Die Empfindlichkeit dieser Korallen selbst gegenüber geringfügigen Milieuänderungen und die Veränderung der Biozönose infolge solcher Änderungen beeinflussen Entstehung und Verteilung dieser Hohlräume.

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Résumé L'origine de la formation de cavités clars les communautés de la zone des récifs de Floride, où dominent les coraux scléractiniens vivants, est examinée en fonction d'expériences de croissance comparée prévues pour discerner le rôle de la matière vivante organique au niveau des microenvirons.Les communautés ont été maintenues pendant 12 mois dans un aquarium laissé à l'air libre et rempli d'eau de mer; durant cette période, elles ont été successivement (1) marquées à l'Alizarine Rouge S afin d'obtenir des marques de croissance sur les squelettes calcaires (2) marquées a l'Haematotyline de Harris à l'Eosine exactement après leur mort pour distinguer les tissues de cette matière organique qui leur était associée et ensuite (3) imprégnées de résine polyester afin qu'on puisse les comparer à des échantillons de fossiles. Ceci permit le reconnaissance (1) d'états de conservation semblables du matériau fossile et du matériau recent au cours d'études à trois dimensions; (2) de la relation entre les tissus souples vivants et la matière carbonatée récemment développée chez un seul spécimen; (3) de malformations squelettiques et de leur différenciation avec des produits squelettiques diagénétiques; (4) de taux de croissance et de destruction comparables entre l'organisme, sa communauté intrasquelettique et ses épibionts et (5) le développement de la porosité et l'amorce de remplissage de la cavité.Les formations de deux communautés en contraste (1) une colonie dePorites furcata (Lamarck) le plus souvent recouverte de tissus et (2) une colonie d'Eusmilia fastigiata (Pallas) presque dépourvue de tissus, sont comparées à une branche-contrôle de la colonie dePorites s'elevant au dessus de la surface de l'eau. La colonie recouverte de tissus se comporte comme un système ferme étant sensible à certains changements importants ou saisonniers des environs, tandis que la colonie « nue » constitue un système ouvert étant ainsi sensible à un nombre bien plus important d'influences des microenvirons, dont certaines ne seront qu'éphémères.Les spécimens recouverts de tissus contiennent relativerrent plus de ciment carbonaté intrasquelettique (<25%) que les spécimens « nus » (<10%). Le précipité atteint une accumulation maximale (25%) dans les zones qui se trouvent juste au-dessous des tissus polypaux vivants, tandis qu'à la hauteur de la branche, le précipité (5%) recouvre les septa qui ont subi une dissolution contemporaine (<20%). Au contraire, la colonie « nue » est beaucoup plus susceptible de bio-érosion et d'incrustation. Elle contient au moins quatre séries de cavités intra- et inter-squelettiques qui sont différement (1) insensibles au teintures organiques mais sensibles a l'Arizarine Rouge S (2) insensibles à toutes les teintures (3) complètement remplies de sédiments ou (4) couvertes de substances organiques. Ceci peut être imputé à trois micro-environs distincts, c'est à dire actif au point de vue organique, inerte au point de vue organique et produisant un accroissement carbonaté par des moyens non-organiques, et apparemment stériles. En outre, les cavités peuvent être imputées à une suite générale dans le temps de (1) vides stériles (2) remplissage de sédiments (3) accroissement carbonaté sans contrôle organique et (4) tout récemment activité organique.Les variations de la structure communautaire et la formation concomitante de cavités peutvent être rapidement provoquées par de subtiles modifications des environs, quisque les taux de sécretion varient d'organisme à organisme — le taux expérimentaux par ordre décroissant: sont les vers qui s'incrustent, les algues rouges qui s'incrustent, la coquille, le corail. Les vers, avec leur revêtement organique, secrétaint une extension maximale de 12 mm par mois et les algues rouge de 3 mm, tandis que les produits du coquille et du corail ne dépassaient pas quelques microns. Ainsi, dans l'aquarium, le corail aurait été effectivement étouffé par les vers et les algues dans un futur prévisible.

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(Scleractinia) - , . Alizarin-Rot S, - Harris'a. - : 1) , , Porites furcata, lamarck, 2) - , , , Eusmilia fastigiata, Pallas. , , .: , : 25% , ; 5% , 20% . , , - 10% . . : 1) ; 2) ; 3) ; 4) . .

     

Tektonischer,sedimentologischer oder biologischer Flysch?

Zusammenfassung Tektonischer, sedimentologischer und biologischer Aspekt liefern eine gleichwertige Teildefinition für die echte Flysch-Fazies. Sind davon eine bzw. zwei nicht erfüllt, so kann nur von einem in bestimmter Richtung atypischen Flysch bzw. flysch-ähnlichen Gestein die Rede sein. Eine solche Unterscheidung ist auch genetisch bedeutsam.

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Frequent association of certain tectonical, sedimentological, and biological features at various points of earth history demonstrates the significance of the flysch concept. Examples intermediate to other facies types are relatively rare and differ from true flysch in either one, or two, of the three aspects. Tectonically, sedimentologically or biologically aberrant flysch, and formations that are flysch-like with regard to one aspect may be distinguished accordingly.

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Résumé Une définition valable du Flysch-faciès peut être trouvée sous l'aspect tectonique, sédimentologique ou biologique. S'il en manque un ou deux, il y a seulement un Flysch atypique ou bien une roche pareille au Flysch. Une telle distinction est importante au point de vue génétique.

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, , . , .

     

Zum Problem der Schichtlücken im Devon der Sierra Morena (Spanien)

Zusammenfassung Im Devon der nördlichen Sierra Morena und der Sierra de San Pedro treten Schichtlücken auf, die in den untersuchten Mulden ein unterschiedliches Ausmaß erreichen. Das Mitteldevon konnte nirgends nachgewiesen werden. Das Oberdevon folgt unmittelbar über unterdevonischen oder auch silurischen Schichten. Im südlichen Arbeitsgebiet kann sogar das Oberdevon fehlen, so daß unterkarbonische Sedimente über silurischen und älteren Schichten liegen.Für das Fehlen von Oberdevon kann Schwellenbildung und damit verbundene Abtragung vermutet werden. Die Schichtlücken im Unter- und Mitteldevon der übrigen Gebiete scheinen dagegen durch Unterbrechung der Sedimentzufuhr erklärbar zu sein.

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In the Devonian of northern Sierra Morena and Sierra de San Pedro there exist stratigraphical breaks of different amount in the investigated troughs. No Middle Devonian could be found. Upper Devonian rests directly upon Lower Devonian or Silurian rocks. Due to the occasional lack of Upper Devonian in the southern area under discussion even sediments of Lower Carboniferous age may superpose Silurian and older deposits.The absence of Upper Devonian is supposed to be caused by development of ridges and their erosion. However, stratigraphical breaks during Lower and Middle Devonian in the other areas seem to be explicable by non-deposition.

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Résumé Dans les synclinals étudiés du Dévonien de la Sierra Morena septentrionale et de la Sierra de San Pedro il y a des lacunes stratigraphiques atteignant de différentes ampleurs. Dévonien moyen ne fut nulle part observé. Dévonien supérieur suit immédiatement les couches du Dévonien inférieur ou bien du Silurien. Dans le secteur méridional il y a même des lacunes stratigraphiques du Dévonien supérieur, et les sédiments du Carbonifère inférieur reposent sur le Silurien ou sur des couches plus anciennes.Il est possible qu'un soulèvement d'un paléorelief accompagné de l'érosion soit responsable de la lacune du Dévonien supérieur. Quant aux lacunes du Dévonien inférieur et moyen des autres régions elles sont plutôt à expliquer par non-déposition.

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Thrust tectonics along the north-western continental margin of Sabah/Borneo

Widely accepted plate tectonic models suggest that an inactive subduction zone lies along the north-west continental margin of Sabah. In contrast, interpretation of reflection seismic data acquired by BGR shows an autochthonous continental terrane comprising an Oligocene to Early Miocene carbonate platform being progressively overthrust by an allochthonous rock complex. Progressive compression resulted in the development of four structural zones: Imbricated thrust sheets (Zone III); two thrust sheet systems one on top of the other (Zone IV); a complex zone with multiphase deformation (Zone V); and piercement ridges (Zone VI).

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Zusammenfassung Nach herkömmlichen plattentektonischen Vorstellungen soll eine inaktive Subduktionszone am nordwestlichen Kontinentalrand von Sabah liegen. Reflexionsseismische Meßdaten der BGR zeigen jedoch, daß hier autochthone kontinentale Kruste mit einer oligozänen-frühmiozänen Karbonatplattform progressiv von einem allochthonen Gesteinsverband überschoben wird. Fortschreitender Zusammenschub seit dem frühen Miozän führte zur Anlage von vier Deformationszonen: Tekonische Schuppen (Zone III); zwei übereinander geschobene Verschuppungssysteme (Zone IV); Gürtel mit mehrphasiger Deformation (Zone V) und Durchspießungsstrukturen (Zone VI).

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Résumé Les modèles géodynamiques que l'on admet habituellement comportent une zone de subduction inactive le long de la marge continentale nord-occidentale de Sabah. Toutefois, des mesures de sismique-réflexion exécutées par le BGR font apparaître qu'à cet endroit, une croûte continentale autochtone, comportant une plateforme carbonatée oligocène à éomiocène, est chevauchée progressivement par un complexe allochtone. La compression, qui s'est manifestée progressivement depuis le Miocène inférieur, a engendré quatre zones structurales: un ensemble d'écailles tectoniques (zone III); deux systèmes de lames tectoniques charriés l'un sur l'autre (zone IV); une zone complexe à déformation multiphasée (zone V); des structures d'extrusion tectonique (zone VI).

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, - Sabah'a. , - . 4-? : ( 3), ( 4) ( 5) ( 6).

     

Morphotectonic investigations along the Western Rift in the Masindi area,Bunyoro District,Uganda

Morphological and geological investigations along the Western Rift in the Lake Mobutu area (formerly Lake Albert), Uganda, East Africa are reviewed.Morphotectonic analyses reveal a complex interplay between rift faulting, erosion processes and sedimentation; an inversion of laterite surfaces in zones of subsidence and sedimentation is suggested. At least three phases of rift faulting can be recorded. The initiation of rift faulting is regarded as younger than the upper latente surface but pre lower Miocene.

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Zusammenfassung Morphologische und geologische Untersuchungen am westlichen Zweig des ostafrikanischen Grabens im Bereich des Mobutu-Sees (früher Albert-See) in Uganda werden zusammen mit den Ergebnissen der bisherigen Arbeiten in einer Gesamtschau dargestellt.Morphotektonische Analysen ergeben ein kompliziertes Wechselspiel zwischen Grabentektonik, Erosions- und Sedimentationsprozessen, Eine Inversion der latente surfaces im Absenkungs- und Sedimentationsbereich wird angenommen.Wenigstens drei Bewegungsphasen an der Grabenrandverwerfung sind zu erfassen. Das Einsetzen der aktiven Grabentektonik beginnt nach Bildung des upper latente surface und vor der Ablagerung unter-miozäner Sedimente.

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Résumé Des recherches géologiques et morphologiques du rift occidental dans la région du lac Mobutu (préalablement de lac Albert) en Ouganda, coordonnées avec les résultats d'études antérieures, sont offertes en vue d'ensemble.Les analyses morpho-tectoniques font ressortir des relations complexes entre la tectonique du fossé, l'érosion et la sédimentation. La possibilité d'une « inversion » des horizons latéritiques dans la région de subsidence et sédimentation s'annonce.Au moins trois phases de mouvement ont été ofservées le long de la faille qui délimite le fossé. L'activité tectonique du fossé commence après la formation de la «surface latéritique supérieure » et avant la sédimentation des couches du Miocène Inférieur.

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- — — . - . « » «laterite surfaces» . - . «upper laterite surface» - .

     

Feldgeologische Notizen über die Becken von Baja Verapaz/Guatemala

Zusammenfassung Die Becken von Baja Verapaz/Guatemala liegen in einer alten und ausgedehnten Depression, sind aber nicht unmittelbar tektonisch bestimmt. Ihr Inhalt, bestehend aus frischen und umgelagerten Vulkaniten, sowie die Morphologie bieten Anlaß zu Überlegungen regionaler und grundsätzlicher Art.

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The basins of Baja Verapaz, Guatemala belong to an old zone of depression to be traced as far as the Puerto Rico Trough. They are not controlled, however, by actual tectonic events as to their present pattern. Their sedimentary filling made up of pumice in different stages of reworking, and besides morphology give rise to considerations in regional as well as general geology.

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Résumé Les bassins de Baja Verapaz/Guatemala sont situés dans une ancienne et vaste dépression, mais ils ne sont pas en rapport direct avec une cause tectonique. Leur contenu, formé par des roches volcaniques fraîches et remaniées, ainsi que la morphologie donnent lieu à des réflexions d'ordre régional et de principe.

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Resumen Las cuencas de Verapáz/Guatemala se encuentran dentro de una extensa depresión antigua, pero no son de inmediato origen tectónico. Su contenido, vulcanitas frescas y redepositadas, así como la morfología, dan motivo para consideración regional y por principio.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstage gewidmet.     

Behavior of the decollement at the toe of the Middle America Trench

Seismic reflection data from three areas of the Middle America Trench provide insights into the behavior of the decollement that separates subducted and offscraped sediment. The range of responses observed along this single subduction system provides clues as to how the decollement forms and is influenced by local conditions. The location of the decollement and whether or not the subducting basement topography influences the decollement are apparently controlled by the type and thickness of sediment in the trench. Where subducting basement topography and oceanic plate hemipelagic sediments are buried by sandy terrigenous turbidites, such as in the trench axis off Mexico, the decollement is localized near the base of the turbidite section. Subducting normal fault blocks in the oceanic crust control thrust ramps, and hanging wall anticlines form above the ramps.In regions of the trench where coarse terrigenous sediment is thin or absent, the decollement is localized within the incoming sediment section. Where muddy trench turbidites bury subducting topography (e.g. off Guatemala), the decollement is approximately 100 m deep and is little affected by the underlying subducting topography. The lower 200–300 meters of trench sediment and all of the pelagic sediment are subducted. Where there is no trench sediment overlying carbonate-rich oceanic plate sediments (e.g. off Costa Rica), the decollement is located within the subducting plate sediment section. The decollement is localized at a single stratigraphic level and rides up and over subducting horst blocks.

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Zusammenfassung Reflektionsseismische Daten aus drei Bereichen des Mittel-Amerika-Grabens geben Einblick in das Verhalten entlang einer Abscherung in der subduziertes und »abgeschabtes« Sediment voneinander getrennt werden. Die Daten, die entlang dieses Subduktionssystems erhalten wurden, liefern Anhaltspunkte darüber, wie sich die Abscherung bildet und wie sie von lokalen Bedingungen beeinflußt wird. Der Entstehungsort der Abscherung wird, unabhängig davon, ob die abtauchende Basementtopographie die Abscherung beeinflußt oder nicht, anscheinend von Typ und Dicke der Grabensedimente kontrolliert. Dort, wo das abtauchende Basement und die hemipelagischen Sedimente der ozeanischen Platte von sandigen, terrigenen Turbiditen überlagert werden, wie im Grabenabschnitt vor Mexico, liegt die Abscherung nahe der Basis des Turbiditprofiles. Abtauchende, normal gestörte Schollenblöcke der ozeanischen Kruste kontrollieren die Bildung von Überschiebungsrampen unter Bildung von Antiklinalen oberhalb dieser Rampen.Wo schlammige Grabenturbidite die subduzierende Topographie überdecken (z.B. vor Guatemala), liegt die Abscherung etwa 100 m unter der Sedimentoberfläche und wird kaum von der unterlagernden, abtauchenden Topographie beeinflußt. Die unteren 200–300 m der Grabensedimente sowie die gesamten pelagischen Ablagerungen werden subduziert. Wo karbonatreiche Sedimente der ozeanischen Platte nicht von Grabensedimenten überlagert werden (z.B. vor Costa Rica) liegt die Abscherung innerhalb der Sedimentsäule der abtauchenden Platte. Die Abscherung bewegt sich in einem einzigen stratigraphischen Niveau und gleitet dabei auf und über abtauchende Horstschollen.

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Résumé Des prospections par sismique-réflexion, effectuées dans trois régions de la fosse d'Amérique Centrale, éclairent le comportement du décollement qui sépare les sédiments subductés des sédiments «raclés». Les donnés recueillies le long de ce système de subduction simple fournissent des indications sur la manière dont le décollement prend naissance et est influencé par les conditions locales. L'emplacement du décollement et le fait qu'il est, ou non, influencé par la topographie du substrat en subduction dépendent, semble-t-il, de la nature et de l'épaisseur des sédiments de la fosse. Lorsque, dans la plaque océanique en subduction, la topographie du socle et les sédiments hémipélagiques surincombants sont enfouis sous des turbidites terrigènes arénacées, comme c'est le cas au large du Mexique, le décollement se produit près de la base de la série turbiditique. La subduction de blocs découpés par des failles normales dans la croûte océanique détermine des rampes de charriage au-dessus desquelles prennent naissance des structures anticlinales.Dans les parties de la fosse qui sont pauvres en sédiments terrigènes grossiers ou qui en sont dépourvues, le décollement est situé à l'intérieur de la série sédimentaire. Lorsque le relief de la plaque en subduction est enfoui sous des turbidites boueuses (p. ex. au large du Guatemala), le décollement se situe à 100 m sous la surface supérieure des sédiments et est peu affecté par la topographie du substrat subducté. La subduction affecte alors la partie inférieure (200 à 300 m) des sédiments de la fosse, ainsi que l'entièreté des sédiments pélagiques. Lorsqu'il n'y a pas de sédiments terrigènes recouvrant les dépôts carbonates de la plaque océanique (p. ex. au large de Costa Rica), le décollement se situe au sein de ces derniers; il correspond à un niveau stratigraphique et contourne par en-haut les blocs en horst de la plaque descendante.

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Sulfur in the precambrian metallogeny

The economically important sulfide deposits of Precambrian age can be subdivided into two principal groups. The first group is represented by Ni- and Cu-bearing differentiates within either layered intrusions of the Sudbury-Bushveld type or within smaller ultramafic bodies (sometimes of greenstone belt association). The relatively narrow spread around the meteorite standard of the ³⁴S values of these deposits suggests a mantle provenance of the sulfide sulfur.The second group (which is quantitatively more important) is represented by stratiform concentrations of base metal sulfides in sedimentary sequences lacking normally any ties to potentially ore-bearing magmas (Copper Belt, Broken Hill, Mount Isa, etc.). Although the problems related to the origin of such strata-bound deposits are rather complex, the majority of the latter probably formed as syngenetic sulfide precipitates in reducing aqueous environments characterized by the presence of bacteriogenic H₂S. Sulfur isotope data furnished by some of the principal deposits actually suggest that hydrogen sulfide produced by bacterial sulfate reduction was instrumental in bringing about a precipitation of the metal sulfides, thus underlining the decisive role played by the biosphere in processes of supergene metal concentration.

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Zusammenfassung Die wirtschaftlich wichtigen sulfidischen Metallkonzentrationen in präkambrischen Gesteinen lassen sich im wesentlichen zwei Lagerstättengruppen zuordnen. Die erste Gruppe bilden Ni- und Cu-führende sulfidische Differentiate in geschichteten Intrusionen vom Typ Sudbury-Bushveld oder innerhalb kleinerer ultrabasischer Komplexe. Die nur geringe Streubreite der ³⁴S-Werte um den Meteoriten-Standard legt eine abyssische Herkunft des sulfidischen Materials (Magnetkies, Pentlandit, Kupferkies u. a.) derartiger Lagerstätten nahe.Die zweite und quantitativ wichtigere Gruppe bilden schichtige Anreicherungen von Buntmetallsulfiden in Sedimenten, die in der Regel keinerlei Beziehungen zu potentiell erzbringenden Magmatiten erkennen lassen (Copper Belt, Broken Hill, Mount Isa u. a.). Obwohl die beträchtlichen Probleme dieser stratiformen Sulfidlagerstätten eine genetische Deutung schwierig machen (und insbesondere die oft enorme Streubreite der Schwefelisotopen auf eine polygene Herkunft der Sulfide schließen läßt), dürfte es sich bei der Mehrzahl der Vorkommen um primär synsedimentäre Metallausfällungen in einem H₂S-führenden reduzierenden Milieu handeln, wobei spätere tektonischmetamorphe Stoffmobilisierungen möglicherweise eine weitere Konzentration der Lagerstättensubstanz bewirkt haben. Die starke Beteiligung von bakteriogenem Schwefelwasserstoff bei der Ausfällung der Sulfide wird durch die Schwefelisotopen-Verteilung in verschiedenen derartigen Lagerstätten gestützt. Dieser Befund unterstreicht gleichzeitig die entscheidende Rolle der Biosphäre bei der Bildung von Metallanreicherungen im exogenen Zyklus.

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Résumé Les concentrations de sulfures métalliques économiquement importantes dans les terrains précambriens peuvent essentiellement être subdivisées en deux groupes de gisements. Le premier groupe comprend les différenciats de sulfures nickelifères et cuprifères dans les intrusions litées du type Sudbury-Bushveld ou dans l'intérieur de complexes ultrabasiques plus petits. La faible distribution des valeurs du soufre ³⁴ des météorites standard suggère une provenance abyssale des matériaux sulfurés de ces gisements (pyrrhotine, pentlandite, sulfures de Cu, etc.). Le deuxième groupe quantitativement plus important comprend les enrichissements «stratiformes »de sulfures métalliques dans les sédiments qui, en règle générale, ne montrent aucune liaison avec des magmatites potentiellement minéralisantes (Copper Belt, Broken Hill, Mount Isa, etc.). Quoique les problèmes importants relatifs à ces gisements sulfurés stratiformes rendent difficile une interprétation génétique (et en particulier la dispersion souvent énorme des isotopes du soufre qui permet de conclure à une provenance polygène des sulfures), il doit s'agir dans la plupart des cas de précipitations de métaux synsédimentaires primaires dans un milieu réducteur contenant H₂S; à la suite de quoi une mobilisation ultérieure tectonico-métamorphique pourrait avoir exercé une nouvelle concentration de la matière du gisement. La forte participation d'H₂S bactériogène au cours de la précipitation des sulfures est confirmée par la distribution des isotopes du soufre dans différents de ces gisements. Ce fait souligne simultanément le rôle décisif de la biosphère au cours de la formation des enrichissements métalliques dans le cycle exogène.

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