Zusammensetzung und Genese der Basalte des Pauliberges und von Stoob-Oberpullendorf (Burgenland)

Zusammenfassung Die Basalte des Pauliberges und von Stoob-Oberpullendorf im nördlichen Burgenland sind dem Finalvulkanismus der alpinen Orogenese zuzuordnen. Es handelt sich hierbei um Alkaliolivinbasalte.Die Basalte des Pauliberges sind an einer NW—SE verlaufenden Spalte aufgedrungen und lagern dem Kristallin direkt auf, die von Stoob-Oberpullendorf liegen auf Sanden und Tegeln und werden zum Unterschied von den Pauliberger Basalten wieder mit tertiären und quartären Sedimenten bedeckt. Den Pauliberger Basalten wird ein dazisch-levantines Alter zugeschrieben, die Stoob-Oberpullendorfer Basalte dürften schon etwas früher an der Grenze Sarmat-Pannon entstanden sein.Innerhalb der Basalte des Pauliberges sind vier verschiedene Basalttypen festzustellen: ein dunkler und heller Alkaliolivinbasalt, ein Sonnenbrenner und ein doleritischer Trachybasalt, die drei aufeinanderfolgenden Eruptionsphasen, ausgehend vom dunklen Alkaliolivinbasalt über hellen Alkaliolivinbasalt und Sonnenbrenner zum doleritischen Trachybasalt, zuzuschreiben sind. Die Entstehung dieser einzelnen Basalttypen, die in einer Differentiationsreihe vom Alkaliolivinbasalt über Trachybasalt zum Trachyt hin liegen, kann durch fraktionierte Kristallisationsdifferentiation erklärt werden.Der doleritische Trachybasalt als letztes Eruptionsprodukt ist in bereits abgekühlte Basaltmassen eingedrungen und hat die Oberfläche nicht mehr ganz erreicht, wobei er hypabyssisch erstarrt ist. Der Sonnenbrenner weist einen beträchtlichen Gehalt an Analzim, der primär aus der Restschmelze gebildet wurde, auf; der fleckenhaften Verteilung dieses Minerals hat dieses Gestein seine Sonnenbrennerstruktur zu verdanken.An den Basalten von Stoob-Oberpullendorf sind keine Differentiationserscheinungen festzustellen gewesen, wenn auch übereinanderlagernde Basaltdecken auf mehrere Eruptionen hinweisen.

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Composition and genesis of the basalts from the Pauliberg and from Stoob-Oberpullendorf (Burgenland, Austria)

Summary The basalts comprising the Pauliberg and from the Stoob-Oberpullendorf region in nothern Burgenland are a part of the final vulcanic activity of the Alpine orogenesis. They consist chiefly of alkaline olivine basalts.The Pauliberg basalts were extruded along a fracture trending NW—SE and overlie the cristalline basement while those from Stoob-Oberpullendorf flowed onto sands and green marls and were, in contrast to the Pauliberg basalts, subsequently covered with Tertiary and Quartary sediments. The Pauliberg basalts are Dazic-Levantinic in age whereas those of Stoob-Oberpullendorf were probably extruded somewhat earlier: possibly near the Pannon boundary.The Pauliberg basalts are divided into four different types: dark alkaline olivine basalt, light alkaline olivine basalt, bunch light basalt, and doleritic trachybasalt. These four types crystallized in three successive erruptive phases. In the first phase the dark alkaline olivine basalt was extruded. The light alkaline olivine basalt comprises the second phase along with the bunch light basalt. During the third phase the doleritic trachybasalt crystallized. The origin of these individual flows, whose compositions lie along the differentiation line from alkaline olivine basalt through trachybasalt to trachyte, can best be explained by differentiation through fractional crystallization. The last phase, the doleritic trachybasalt, intruded the earlier cooled basaltic rocks, and is only found as hypabyssal bodies. The bunch light basalt contains considerable analcime, formed primarily from the residual melt, and gives rise to the bunch light structure due to the spotty distribution of the analcime.Features of differentiation are not found in the Stoob-Oberpullendorf basalts, although superposed basalt flows indicate several periods of eruption.

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Mit 10 Abbildungen     

Zur Struktur und Geochemie der stratiformen Sulfidlagerstätte Meggen (Mitteldevon,Rheinisches Schiefergebirge)

International Journal of Earth Sciences - Im Rahmen eines Forschungsprojektes des Landes Nordrhein-Westfalen wurde ein Untertageaufschluß — das sog. Referenzprofil — und 19...     

Die Verteilung der Lanthaniden im Tholeyit von Tholey (Saar) und in Palatiniten,Pseudopegmatiten und Apliten des permischen Vulkanismus im Saar-Nahe-Pfalz-Gebiet

Zusammenfassung Ein Teil der im Unterperm (Wende Unterrotliegendes/Oberrotliegendes) gebildeten magmatischen Gesteine des Saar-Nahe-Pfalz-Gebietes wurde auf Lanthaniden untersucht: Gesteins-Gruppe 1: doleritischer Olivinbasalt, Pigeonit-Tholeyit, Tholeyit (Originalvorkommen) aus dem Schaumberg-Sill bei Tholey (Saar), und Plagiaplit. Gesteins-Gruppe 2: Palatinit, Pseudopegmatit, Aplit.Gesteins-Gruppe 1: Der Tholeyit aus dem Schaumberg-Sill zeigt deutlich höhere absolute Lanthanidengehalte (180 und 230 ppm Y, La-Lu) und eine stärkere Anreicherung der leichteren Lanthaniden La-Eu im Vergleich zu den ozeanischen und kontinentalen tholeiitischen Basalten (100 ppm Y, La-Lu). Das ist ein weiterer Hinweis dafür, daß der Tholeyit vom Locus typicus nicht identisch ist mit dem als tholeiitischer Basalt bezeichneten Gesteinstyp. Im Gegensatz zu den absoluten Lanthanidengehalten bestehen aber praktisch keine Unterschiede bei der relativen Lanthanidenverteilung zwischen dem Liegenden und dem Hangenden des Sill. Mit ansteigendem K₂O/Na₂O-Verhältnis wird in der Reihenfolge: doleritischer Olivinbasalt, Pigeonit-Tholeyit, Tholeyit aus dem Schaumberg-Sill und Plagiaplit eine Zunahme der absoluten Lanthanidengehalte und eine fortschreitende Fraktionierung zwischen den leichteren und den schwereren Lanthaniden festgestellt. Eine aus petrographischen Befunden von Jung (1958) vermutete Differentiation zwischen den genannten Gesteinstypen deutet sich somit auch in der Lanthanidenverteilung an.Gesteins-Gruppe 2: Ähnliche Zusammenhänge bestehen zwischen Palatiniten (180 ppm Y, La-Lu, 3 Proben), Pseudopegmatit (290 ppm Y, La-Lu, 1 Probe) und Apliten (270 ppm Y, La-Lu, 3 Proben), jedoch hier ohne klar erkennbare Abgängigkeit von den K₂O/Na₂O-Verhältnissen.

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Distribution of the lanthanide elements in the tholeyite from tholey (saar, W.-Germany) and in palatinite, pseudopegmatite, and aplite of the permian volcanism in the saar-nahe-pfalz area

Several types of magmatic rocks from the Saar-Nahe-Pfalz area (lower Permian) have been analysed for the 14 lanthanide elements and yttrium: rocks of group 1. doleritic olivine basalt, pigeonite tholeyite, tholeyite (type locality) from the Schaumberg sill near Tholey (Saar), and plagiaplite; rocks of group 2. palatinite, pseudopegmatite, aplite.Rocks of group 1. It is important to note the higher absolute Y and La-Lu contents (180 and 230ppm Y, La-Lu) and the relative enrichment of the lighter lanthanides in the tholeyite from the Schaumberg sill as compared with oceanic and continental tholeiitic basalts (100 ppm Y, La-Lu). This is additional evidence against the assumption that the tholeyite from the type locality has genetic relations to the so-called oceanic and continental tholeiitic basalts. The lanthanide elements in the tholeyite increase in concentration from the lower to the upper part of the Schaumberg sill, but there is little change in relative abundances within the sill. Increasing K₂O/Na₂O ratios are accompanied by an increase of the absolute lanthanide concentrations and by a progressive accumulation of the lighter lanthanides in the sequence: doleritic olivine basalt, pigeonite tholeyite, tholeyite from the Schaumberg sill, plagiaplite. The distribution pattern of the lanthanides in these rocks confirms the explanation of the petrographic observation by Jung (1958) as a magmatic differentiation series.Rocks of group 2. Similar relations were observed between palatinites (180 ppm Y, La-Lu, 3 samples), pseudopegmatite (290 ppm Y, La-Lu, 1 sample), and aplites (270 ppm Y, La-Lu, 3 samples), but there was no clear evidence for a correlation of lanthanide distribution with K₂O/Na₂O ratios.

     

Die Feldspate des Granites von Eisenkappel (Kärnten) und seines Randporphyres

Zusammenfassung Der Eisenkappeler Granit und sein Randporphyr wurden mineralogisch und petrographisch untersucht. Der Randporphyr und auch Übergangszonen zum Kerngranit zeigen eine Ummantelung der Alkalifeldspate mit Plagioklas-Rapakivi Textur. Genaue analytische Untersuchungen an, Alkalifeldspateinkristallen und den dazugehörigen Plagioklashüllen (bzw. den in unmittelbarer Nachbarschaft befindlichen Plagioklasen bei Proben des Kerngranits) ergaben folgende Einzelheiten: Die Alkalifeldspate sind Mikroklinperthite mit einer durchschnittlichen Triklinität von =0,50. Der Ab-Gehalt ist hoch (Kerngranit um Ab=31%, Randporphyr um Ab=38%), ebenso der An-Gehalt (durchschnittlich 3,5%). Die Plagioklase sind Oligoklase (Kerngranit um An=28%, Randporphyr um An=22%) mit einem extrem hohen Or-Gehalt (Or=4,2% bis 7,0%) und teilweise antiperthitisch entmischt. Die Zusammensetzung der Feldspate läßt auf relativ hohe Bildungstemperaturen und entsprechend niedrige Wasserdampfdrucke schließen. Die Untersuchungsergebnisse und die Entstehung der Rapakivi Textur werden diskutiert.

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Summary The granite of Eisenkappel and its marginal porphyry (Carinthia) have been investigated. The latter as well as gradations toward the central granite have alkalifeldspars manteled with plagioclase (rapakivi texture). The phenocrysts of the alkalifeldspars and their plagioclase rims and the phenocrysts of alkalifeldspar and neighbouring plagioclases in case of the central granite show the following attitudes: The alkalifeldspar are microcline perthites with an abliquity =0,50; From the central granite to the marginal porphyry the Abcontent of the alkalifeldspar increases from Ab=31–38 wight percent. The An-content is 3,5%. The An-content of the plagioclase drops in the same direction (An=28–22%). They exhibit a high Or-content (Or=4,2–7%) which is partly unmixed to antiperthite. The composition of the feldspars reflects a rather high temperature of formation and corresponding low water vapor pressure. The results and the origin of the rapakivi texture are discussed.

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Mit 6 Textabbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Leitmeier zum 80. Geburistag gewidmet.     

Die Verfeinerung der Kristallstrukturen von PbCl2 (Cotunnit), BaCl2, PbSO4 (Anglesit) und BaSO4 (Baryt)

Contributions to Mineralogy and Petrology - Das 2-wertige Blei und das 2-wertige Barium kommen in einander entsprechenden Verbindungen sowohl gleich als auch unterschiedlich koordiniert vor. Die...     

Die Rolle des Wassers bei der Thermometamorphose von Salzlagerstätten

Zusammenfassung Experimente im System Na ₂ ²⁺ -Mg²⁺-Cl ₂ ^2– -SO ₄ ^2– -H₂O zeigen, daß bei der Thermometamorphose von Evaporiten die Metamorphoseprodukte eine Funktion Des primären Poren- und Hydratwassers sind. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für eine Sachbeihilfe.

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The influence of interstitial and hydrated water on thermometamorphism of evaporites

Experiments in the System Na ₂ ²⁺ -Mg²⁺-Cl ₂ ^2– -SO ₄ ^2– -H₂O show that the effect of thermometamorphism of evaporites is to produce new mineral assemblages different from primary assemblages due to redistribution of interstitial and hydrated water.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für eine Sachbeihilfe.     

Die Strahlungskurve von Milankovitch und die Zahl der Eis- und Zwischeneiszeiten in Norddeutschland

Ohne Zusammenfassung     

Die Bimodalität des Vulkanismus und die Herkunft der Magmen

Zusammenfassung Häufigkeitsdiagramme der Explosivitätsindiees der tätigen Vulkane und einiger Komponenten der Magmen (Abb. 1–5) beweisen die Bimodalität des Vulkanismus, die nur durch eine Herkunft der Magmen aus zwei voneinander unabhängigen Quellen (oberer Mantel und Kontinentalkruste) erklärt werden kann.Gegen die Hypothesen, die die Bildung von basisdien Magmen durch Einschmelzung von kristallinen Mantelgesteinen zu erklären versuchen, werden physikalisch und geochemisch begründete Einwände erhoben. Dagegen wird der low velocity layer als teilweise geschmolzene Zone aufgefaßt, aus der die simatischen Magmen stammen. Die sialischen Magmen entstehen dagegen in der Hauptsache durch eine teilweise oder völlige Einschmelzung von Krustenmaterial in Orogenen (Regionalanatexis) und lokal in Kratonen (Kontaktanatexis). Die relativ große Variationsbreite der sialischen Magmen wird durch die Verschiedenheit des Ausgangsmaterials (metamorphe Differentiation), durch Hybridismus und durch Differentiationsprozesse erklärt.Geologische Tatsachen beweisen, daß die sialische Erdkruste schon vor niemals 3 1/2 Milliarden Jahren vorhanden war. Andererseits zeigen die Mohorovii-Diskontinuität und die Bimodalität des Vulkanismus, daß das Sial nicht ein Differentiat des simatischen Mantelmaterials sein kann. Es wird gezeigt, daß weder die Entstehung des Sials noch der Vulkanismus im Rahmen der Planetesimalhypothese erklärt werden können. Im Dilemma zwischen der Emföhrrmg einer unbegründbaren ad hoc Hypothese von sialischen Riesenmeteoriten und der Hypothese einer heliogenen Erde, wird die letztere vorgezogen, da sie eine ungezwungene Erklärung der Entstehung der Sialkruste und der Bimodalität des Vulkanismus ermöglicht.

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The frequency diagrams of the index of volcanic explosivity and of some chemical components of the magmas (Fig. 1–5) prove the bimodality of volcanism, which can be explained only by admitting two independent sources of magma, the mantle and the crust. On the basis of physical and chemical facts objections are made against the hypotheses which try to explain the formation of basaltic magmas by partial or total melting of crystalline mantle rocks. It is much more probable that these magmas derive from the low velocity layer which is considered to consist of already, at least partially, molten material. The sialic magmas are produced chiefly by melting of crustal material in orogenic belts (regional anatexis) or, occasionally, in cratonic regions (contact anatexis). The relatively wide variation of sialic magmas is explained by different composition of the original material (metamorphic differentiation), by hybridism and by various types of magmatic differentiation.Geological facts demonstrate the sialic crust to have existed already over 3 1/2 b. y. ago. The Moho-discontinuity and the bimodality of volcanism show that the sialic crust cannot be a product of differentiation of the upper mantle material. It is shown that neither the origin of Sial nor the volcanism can be reasonably explained by the hypothesis of planetesimals. Having the choice between the ad hoc hypothesis of the impact of giant meteorites of about sialic composition, capable to create at once a continent, and the old hypothesis of a solar origin of the earth, the author prefers the latter one.

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Résumé La bimodalité du volcanisme est démontrée par la fréquence des indices d'explosivité des volcans actifs et par celle de certains constituants chimiques des magmas. Cette bimodalité s'explique par l'existence de deux sources de magmas indépendants: le manteau supérieur et la croûte sialique. Pour des raisons physiques et géochimiques, l'auteur s'oppose aux hypothèses qui cherchent à expliquer l'origine des magmas basaltiques par une fusion partielle ou totale de matériel cristallisé du manteau supérieur. Il considère le « low velocity layer » comme au moins partiellement fondu et étant la source des magmas basiques. Par contre les magmas sialiques prennent origine dans l'anatexie régionale (zones orogéniques) ou, localement, dans l'anatexie de contact (zones cratoniques étirées). La variation relativement grande, des magmas sialiques peut être expliquée par la différence des roches préexistantes (differentiation métamorphique) et aussi par l'hybridisme et par des divers processus de différentiation magmatique.Des faits géologiques démontrent que la croûte sialique a existé déjà il y a plus de 3 1/2 milliards d'années. La discontinuité de Mohorovii ainsi que la bimodalité du volcanisme ne peuvent pas être produites par une différentiation quelconque du matériel du manteau supérieur. Ni l'origine du Sial, ni le volcanisme ne peuvent être expliqués raisonnablement dans le cadre classique de l'hypothèse planétésimale. Ayant le choix entre une hypothèse ad hoc qui veut expliquer l'origine des continents par la chute de météorites gigantesques de composition à peu près sialique et l'hypothèse d'une origine solaire de la terre, l'auteur préfère la dernière.

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Das geochemische Verhalten des Strontiums bei der Genese und Diagenese von Ca-Karbonat- und Ca-Sulfat-Mineralen

Experimental partioning of Sr between solutions, aragonite, calcite, gypsum and anhydrite show that the isomorphous replacement of Ca²⁺ by Sr²⁺ can be described as a linear function. The constants of the distributions are used to calculate primary Sr-contents of the various Ca-carbonates and Ca-sulfates precipitated from seawater and to estimate the point of precipitation of celestite. Comparism of these data with actual Sr-contents in sediments and sedimentary rocks show that in most cases gypsum has to be considered as the primary precipitate. Anhydrite in general is formed by diagenetic alteration of gypsum. The average Sr-content of gypsum rocks make it very probable that the Sr-concentration of seawater has stayed virtually unchanged since the end of Mesozoic. Sr-contents of carbonate rocks show that most of the limestones have been altered diagenetically. The distribution of Sr within the various sedimentary units of the earth's crust make it very probable that this alteration occurred in a system open to pore solutions.     

Die Messung des Winkels der Minimal-Intensität der Reflexion in der Auflichtmikroskopie von opaken Substanzen,insbesondere von Erzmineralen

By the aid of a goniometer with the optic of a microscope it is possible to measure well reproducible the principal angle of incidence of a polished ore section. It may be used as a standard material constant for identifications. By the use of objective methods, with the aid of photomultiplier tubes and analysis by computation an accuracy of some few minutes of arc is within reach. Whereby certainly the quality of the sections and the polishing have to satisfy high requirements. The measurements are done without using a standard of comparison. They may be used as complement to the common measurements by vertical illumination. Details of the object are measurable down to a minimum diameter of about 15 m.     

Die rezenten Sedimente im Golf von Neapel 1. Die sedimente des Golfes von Pozzuoli

Zusammenfassung Im Golf von Pozzuoli wurden 30 Sedimentproben entnommen und mechanisch, chemisch und mineralogisch untersucht.Die Sedimentation zeigt eine regelmäßige Abfolge: Am Strand werden grobkörnige, relativ gut sortierte Sedimente abgelagert, nach der größeren Wassertiefe hin wird die Korngröße stetig kleiner, der Sortierungsgrad schlechter. Die Zerlegung in verschiedene Korngrößen bedingt gleichzeitig eine Differenzierung in mineralogischer Hinsicht. Über 90% des Sedimentmaterials entstammt den einsprenglingsreichen Tuffen der den Golf von Pozzuoli umrandenden Phlegräischen Felder, daneben ist die leuzittephritische Vulkanprovinz des Vesuvs besonders in den feinkörnigen Sedimenten deutlich vertreten.     

Die Standortwahl für Kernkraftwerke aus der Sicht der Geologie,der Hydrologie und des Objektschutzes

Zusammenfassung Die wesentlichen Faktoren für die Standortwahl von Kernkraftwerken werden aus der Sicht der Geologie und Hydrologie dargestellt.Die zunehmende Beschränkung bei der Standortwahl infolge des Kühlwasserproblems wird erläutert. Dabei wird die Entwicklungsreihe Durchlaufkühlung — Naßkühlung — Trockenkühlung und die daraus sich ergebende Problematik dargestellt.Die Möglichkeiten einer weitgehenden Trennung der sekundärseitigen Kühlkette der Kernkraftwerke vom übrigen Gewässersystem werden als Alternativlösung diskutiert.Die Überlegungen werden erweitert im Hinblick auf die unterirdische Anordnung von Kernkraftwerken und dadurch erreichbare Verbesserungen zum Schutz gegen äußere Einwirkungen.

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Summary The essential factors of site selection for nuclear power plants will be presented from the point of vue of geology and hydrology.The qestion of the increasing restrictions involved in the selection of sites as a result of thecoolingwater problem will be discussed along with all problems generally linked to cooling technology.Evolution once trough — wet — dry cooling.The possibility of isolating the secondary cooling circuit of the nuclear power plants from the remaining water system is discussed as an alternative solution.The discussion will include underground installation of nuclear power plants and the higher safety and security standards which could be thus reached in view of external impacts.

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Résumé Les critères déterminants pour la sélection des sites des centrales nucléaires seront présentés du point de vue de la géologie et de l'hydrologie.La limitation croissante dans le choix des sites, résultant des problèmes posés par l'eau de refroidissement, sera traitée en rappelant l'évolution des systèmes de refroidissement:à passage unique — par vapeur humide — à sec, et l'ensemble des problèmes qui en découlent.On discutera également, en tant que solution alternative, des possibilités d'isoler au maximum la circulation de refroidissement secondaire des centrales nucléaires du régime des eaux en général.Le débat sera élargi aux possibilités d'aménagement de centrales nucléaires souterraines et par la à l'amélioration de la protection contre les actions extérieures.

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Die Genese der stratiformen Sulfidlagerstätte Kalwang (Steiermark), der Grünsteinserie und einer assoziierten silikatreichen Eisenformation

Zusammenfassung Die bearbeitete Lagerstätte ist dem Typ submarin exhalativer Bildung zuzuordnen. Grünschiefermetamorphe Nebengesteine (ehemalige vulkanosedimentäre Abfolge) unterlagenin situ einer hydrothermalen Alteration. Metallösungen (hot brines), welche zur Bildung der Sulfidlager führten, eruptierten im Bereich submariner Fumarolen. Sie entstammten Interaktionen meteorischer Wässer mit vulkanogenen In- und Extrusivprodukten. Die Lösungen bildeten schichtgebundene Erzlager, die zoniert als hoch-bis niedrigtemperierte Bildung vorliegen. Eine assoziierte silikatreiche Eisenformation schließt die Vererzung sowie die vulkanische Tätigkeit ab. Die Grüngesteine werden als Metabasite kontinentaler bis ozeanbodentholeiitischer Edukte gedeutet. Hinsichtlich der geotektonischen Situation verweisen alle Merkmale auf das Milieu einer MORB-Typ assoziierten, alterationsbedingten sulfidischen Vererzung als Folgeprodukt zunehmender Ozeanisierung eines kontinentalen Riftbereiches.

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Genesis of the Kalwang stratiform sulphide deposit, Styria, Austria, and of associated metavolcanics and siliceous banded iron formation

Summary The Kaiwang copper deposit (Styria, Austria) occurs within a Lower Paleozoic volcanosedimentary sequence which forms part of the extensive Nördliche Grauwackenzone of the Eastern Alps. Stratiform bodies of pyrite (0.02–0.05% Ni; 0.05–0.08%Co)-chalcopyrite and (Ni,Co-free) pyrrhotite-chalcopyrite ores are associated with mafic metavolcanic rocks; metapelites and marbles are also present in the ore environment. Comprehensive analyses of major and trace elements suggest that the metavolcanites have been derived from tholeiites of intraplate-to ocean floor affinity linked to the development of an intracontinental rift. Regional metamorphism of lower greenschist grade was preceded by spilitization of the volcanic rocks. Mineralization at Kalwang is submarine-exhalative; some copper sulphides have been deposited in supply channels prior to reaching the sea floor. Towards the hanging-wall, the ore-bearing sequence is terminated by a two metres thick manganiferous iron formation; manganese is concentrated almost exclusively in spessartine garnet. The BIF has been derived from a manganiferous, chamositic precursor sediment. Stratabound base metal deposits further west in the Northern Greywacke Zone show similar evolutionary trends; this points towards a coherent metallogenetic pattern for this important tectonic unit.

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Mit 12 Abbildungen     

Beziehungen zwischen Struktur und Bewegung des Untergrundes und der Tektonik des Deckgebirges im Gebiet der Eifel und der Moselmulde (Rheinisches Schiefergebirge)

Zusammenfassung Aus dem Gefüge des Deckgebirges lassen sich Schlüsse auf die Struktur und Verformung des Untergrundes ziehen, vorausgesetzt, da\ sich zwischen Untergrund und Deckgebirge während der Orogenese keine grö\eren Verschiebungen abgespielt haben. Für den bearbeiteten Raum ergibt sich eine Schollenzerlegung des Untergrundes durch etwa 20 streichende Schwächezonen. An diesen Schwächezonen fanden sowohl Horizontal-als auch Vertikalbewegungen statt. Weiterhin zeichnen sich etwa 60 streichende Streifen ab, die durch längere Zeit hindurch eine einseitig gerichtete, vertikale Bewegungstendenz aufwiesen. Die Entstehung der Vergenz wird auf das Wandern der Faltung während der Orogenese zurückgeführt.     

Erfassung der Struktureigenartigkeit und des Spannungszustandes des Felsgebirges bei der Ermittlung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen

Zusammenfassung Erfassung der Struktureigenartigkeit und des Spannungszustandes des Felsgebirges bei der Ermittlung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen.Kennzeichnende Gesteinsbeschaffenheit ist der hohe Ungleichartigkeitsgrad, der durch die beträchtliche Variationsbreite der Zusammensetzung und den Unterschied im Aufbau bedingt ist.In den letzten Jahren wurden ingenieurgeologische Einteilungen der Strukturungleichartigkeiten des Gebirges entwickelt. Diesen Einteilungen liegen Ausmaße der aus dieser oder jener Art der Ungleichartigkeit zusammengesetzten Gefügeblöcke zugrunde. Aúsgehend von solchen Einteilungen und von den Besonderheiten des Spannungszustandes des Gebirges, der durch die Zusammenwirkung von gravitativen und tektonischen Spannungsfeldern hervorgerufen wird, schlagen wir vor, bei der Auswertung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen nach den Hauptarten der bestimmenden Strukturungleichartigkeiten, die die Standfestigkeit der zu untersuchenden Hohlräume bei den konkreten geologischen Verhältnissen beeinflussen, zu gliedern.Aufgrund von Parameterstudien wird weiter vorgeschlagen, in die Berechnung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen die um die Hohlräume herum unter Einwirkung der statischen und dynamischen Beanspruchungen entstehenden Schwächezonen mit einzubeziehen.Es werden auch die Besonderheiten der Entstehung der Schwächezonen in Abhängigkeit von Größe und Verteilung der wirkenden Spannungen sowie von der Strukturungleichartigkeit dargelegt.Es wurden Formeln zur Berechnung der Standfestigkeit von Hohlräumen in Abhängigkeit von der festgestellten Strukturungleichartigkeit entwickelt. Ferner werden Beispiele zur Lösung von praktischen Aufgaben angeführt, bei denen nur gravitative Spannungen im Gebirge wirken, aber es werden auch Beispiele gezeigt, bei denen tektonische Spannungen vorherrschen.

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Summary Registration of Structure Features and Rock Ledge Masses Stress State When Estimating Mine Working Stability. The characteristic feature of rock mass is high heterogeneity rate caused by broad variations of composition and differences in structure. Even higher heterogeneity rate characterizes rock ledge masses in situ.During recent years engineering-geological classifications of rock masses heterogeneities have been worked out. They are based on sizes of structural blocks formed by either kinds of heterogeneities. Taking the worked out classifications as basic and also preceding from the peculiarities of rock masses stress state, caused by mutual effect of gravitational and tectonic fields stresses, it is suggested while estimating mine workings stability to expose main kinds of heterogeneities which determine the workings stability under consideration, in concrete mining-geological conditions.It is suggested to estimate mine workings stability in rock ledge masses by calculating parameters of weakened zone which appears around the mine workings under the influence of static and dynamic loadings.The peculiarities of the weakened zone formation depending on the values and distribution of acting stresses and kinds of structural heterogeneities which determine working stability in the taken concrete conditions are under consideration. An apparatus of formulae for estimation of workings stability depending on distinguished structural heterogeneities has been worked out. Examples of practical tasks solving when only gravitational stresses act in the massif and in the conditions of tectonic stresses prevalence as well, are given.

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Vortrag gehalten auf dem XXV. Geomechanik-Kolloquium in Salzburg, 1976.

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Mit 5 Abbildungen     

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!     

Zur Frage der Normung und Darstellung des Regelungsgrades von Gefügediagrammen

Zusammenfassung Die Wahl des Zählpunktabstandes für die Auszählung von Gefügediagrammen auf dem Schmidtschen Netz wird diskutiert. Es wird gezeigt, daß bei Verwendung eines Zählpunktabstandes von 0.5 cm die Schwerpunkte der Maxima der Polverteilung mit genügender Genauigkeit erfaßt werden. Als Zählfläche wird der Kreis von 1% der Netzfläche gewählt. Verwendung von Zählkreisen verschiedener Größe in einem Diagramm führt zu falschen Ergebnissen. Es wird eine Norm für das Auszählen vorgeschlagen, um Gefügediagramme reproduzierbar zu machen.Für die Darstellung des Regelungsgrades wird eine Methode vorgeschlagen, die vom Gefügediagramm ausgeht, aber auf der tatsächlichen Polverteilung fußt und ohne große Rechenoperationen auskommt. Durch diese Methode lassen sich gleichartige Gefügediagramme verschiedener Polzahl miteinander vergleichen.

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Summary The grid size for counting fabric diagrams on the Schmidt net is discussed. It can be shown that counting out at each corner of a 0.5 cm square grid will grant sufficient accuracy in indicating the location of each maximum of the diagram. A circle of 1% of the Schmidt net's area is chosen to act as counting circle. Inaccuracies will occur if counting circles with different areas are used for counting the same fabric diagram. A rule for counting fabric diagrams is proposed in order to make the diagrams reproduceable.A method is proposed for computation of the degree of orientation. This method uses the counted and contoured fabric diagram, but it is based on the real distribution of the points, and no great computations are involved. This method allows fabric diagrams derived from different numbers of poles to be compared.

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Mit 17 Textabbildungen

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Nach einem Vortrag, gehalten am 11. Mai 1964 vor der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft in Wien.     

Zum Problem der geochemischen Unterscheidung von Para- und Orthoamphiboliten am Beispiel einiger Vorkommen des Waldviertels und der Ostalpen

Zasammenfassung 43 Proben von Amphibolitgesteinen, Augitgneisen und verwandten Gesteinen aus dem Waldviertel und den Ostalpen wurden spektrochemisch quantitativ auf ihren Gehalt an Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Sc, V und Y analysiert. Eine Auswertung der Ergebnisse in Konzentrationsdiagrammen zeigt, daß die simatische Herkunft des Stoffbestandes an Ferriden und den anderen Elementen unverkennbar ist. Weniger verschieferte Orthoamphibolite sind in Ni–Co-, Zr–Ni-, Ni–Cu-, Ni–Cr-Diagrammen in bestimmten Konzentrationsfeldern ausscheidbar. In diese Gruppe fallen die sicheren Orthoamphibolite, wie Gabbro-, Pyroxen-oder Anorthositamphibolite, als auch nicht durch Relikte gekennzeichnete Amphiboliteinlagerungen in Marmoren, manchmal sogar solche in Paragneisen.Die Herleitung mancher Amphibolite aus den hydrothermalen und sedimentären Umbildungsprodukten basischer Oberflächengesteine, wie z.B. Tuffen und Tuffiten, ist auch für sogenannte Paraamphibolite nicht von der Hand zu weisen, wie der Vergleich mit Analysen derartiger Gesteine zeigt.Für Paraamphibolite im eigentlichen sinne, die aus tonhaltigen Karbonatsedimenten entstanden sein sollen, liegen für die vorliegenden Proben keine Beispiele vor.

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Summary 43 samples of amphibolites, augite-gneisses and related rocks from the Austrian Waldviertel and the Eastern Alps have been analysed spectrochemically quantitatively on their contents of Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Sc, V, Sc and Y. The results have, been evaluated using graphical correlations of the concentrations of some elementpairs.Low-grade metamorphic ortho-amphibolites are found in fixed concentrationfields of Ni–Co-, Zr–Ni-, Ni–Cu-, Ni–Cr-diagrams being identical with the concentration-fields of simatic rocks, like olivine basalts, gabbros etc. This group includes identified orthoamphibolites, like gabbro-, pyroxen-or anorthositeamphibolites, moreover amphibolites of unknown origin associated with marbles or paragneisses.In similiar way it could have been shown, that some of the so-called paraamphibolites could be derivated also from mafic effusive rocks, changed by hydrothermalism or sedimentary processes, such as chloritisized rocks, tuffes, tuffites etc.No definite example was found for para-amphibolites in sensu stricto, which are supposed to be originated from clay-bearing carbonate rocks, like dolomitic marls.

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Mit 4 Textabbildungen

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

Die Anomalien der Schwere am Südwest-Rand des Bayerischen Waldes und ihre Interpretation

Zusammenfassung Zur Untersuchung der Störungssysteme, die im Raum Regensburg—Passau das Kristallin-Gebiet des Vorderen Bayerischen Waldes gegen die Sedimente des Vorlands begrenzen, wurden entlang von neun Profilen senkrecht zum Streichen der tektonischen Linien (Donau-Randbruch, Pockinger Abbruch, Keilberg-Störung) gravimetrische Messungen durchgeführt. Die Gesamtlänge der Profile beträgt 173 km, bei einer Gesamtzahl von 1985 Gravimeter-Meßpunkten, also einem mittleren Punktabstand von 87 m. Für alle Punkte wurden Freiluft- und Bouguer-Anomalie berechnet. Zur Interpretation der Schwere-Anomalien wurden Modelle von zweidimensionalen Störkörpern entworfen, deren berechnete Schwerestörung mit der gemessenen gut übereinstimmt. Dabei wurden Bohrergebnisse mit berücksichtigt und als Randwerte einbezogen.Der Zunahme des Schwere-Unterschieds zwischen Kristallin und Vorland von Nordwesten nach Südosten entspricht dabei eine Zunahme der Sedimentmächtigkeit von etwa 500 m bei Regensburg auf etwa 1600 m südlich von Passau. Die Modellrechnungen ergaben außerdem oberflächennahes Kristallin im südöstlichen Drittel des Untersuchungsgebietes, das sich noch mehrere Kilometer südlich des Anstehenden unter nur geringer Sedimentbedeckung (unter 150 m) befindet. Eindeutig konnte entschieden werden, daß die Südgrenze des Vorderen Bayerischen Waldes als tektonische Abschiebung, meist in Form eines Staffelbruchs, ausgebildet ist und keineswegs Kristallin auf die Sedimente aufgeschoben ist. Südlich von Passau konnte aus den Schwereanomalien eine höhere Dichte des Kristallins abgeleitet werden, die durch dort vorkommenden dichteren Gneis erklärt wird. Magnetische Anomalien in unmittelbarem Zusammenhang mit den tektonischen Störungen konnten nicht beobachtet werden. Obwohl seismische Ereignisse nicht registriert wurden, gibt es einige Hinweise, daß die Bewegungen am Donau-Randbruch noch andauern.

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The marginal faults separating the crystalline region of the Bavarian Forest (Bohemian Massif) in the area between Regensburg and Passau (Southern Germany) from the sediments of the Molasse basin to the south were investigated with gravity measurements along nine profiles perpendicular to the strike of the faults. The total length of the profiles is 173 km with a total number of 1985 gravity points (mean distance 87 m). Free-air (Faye-) and Bouguer anomalies of all stations were calculated. Models of two-dimensional bodies using data from drillings were developed. The increase of the intensity of the gravity anomalies from NW to SE corresponds to an increase of the thickness of the sediments from about 500 m near Regensburg to about 1600 m to the south of Passau. The model calculations moreover showed that the crystalline basement in the south-eastern part of the area extends several kilometers to the south of the outcrops beneath a thin sedimentary layer of less than 150 m. It was possible to show that normal type faults dominate, usually in the form of antithetical steps. An upthrust of the Bavarian Forest onto the Molasse basin could be excluded. South of Passau the gravity anomalies support a higher density of the crystalline rocks which is explained by the denser gneiss outcroping locally there. It was impossible to observe magnetic anomalies directly associated with the faults. Although seismic events could not be registered, there are indications of tectonical movements still continuing at present.

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Résumé Les failles marginales qui séparent dans la région de Regensburg—Passau (Allemagne du Sud) la zone cristalline de la ForÊt Bavaroise (Massif Bohémien) des sédiments du bassin molassique au Sud on été étudiées à l'aide de mesures gravimétriques suivant neuf profils perpendiculaires à la direction des failles. La longueur totale des profils est de 173 km avec 1985 points gravimétriques au total (distance moyenne 87 m). Des anomalies à l'air libre (de Faye) et de Bouguer on été calculées pour toutes les stations. Pour interpréter les anomalies de la gravité, on a développé des modèles de corps à deux dimensions dont les anomalies calculées s'accordent bien avec les anomalies mesurées. Dans ces modèles on a utilisé et intégré des résultats des forages comme valeurs marginales. L'augmentation de l'intensité des anomalies de la gravité du Nord-Ouest vers le Sud-Est correspond à une augmentation d'épaisseur des sédiments d'environ 500 m près de la ville de Regensburg, à environ 1600 m au Sud de la ville de Passau. De plus, les calculs sur modèle on fait apparaÎtre que dans la partie Sud-Est de la région étudiée, le soubassement cristallin couvert d'une mince couche sédimentaire de moins de 150 m se continue de plusieurs kilomètres au Sud des affleurements. On a pu démontrer que des failles antithétiques sont prédominantes, le plus souvent sous forme d'une faille en escalier. Un chevauchement de la ForÊt Bavaroise sur le bassin molassique peut Être exclu. Au Sud de Passau, il a été possible de déduire des anomalies de la gravité une densité plus élevée du cristallin, ce qui s'explique par la densité plus forte des gneiss de cette région. On n'a pas observé d'anomalies magnétiques en rapport direct avec des failles. Bien que des événements sismiques n'aient pas été enregistrés, il y a quelques indicies que les mouvements tectoniques perdurent le long de faille du Danube.

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, , 9 ( , Pockingcr Keilberg). 175 1985 . 87 . . , . . 500 1600 . , — 150 . , , , , . , , , . . , . .

     

Die mineralogische Zusammensetzung des Meteoriten von Kiel

The mineralogical composition of the meteorite of Kiel was analyzed microscopically and with the electron microprobe. The meteorite consists mainly of chondrules, which are recrystallized to some extend and which are embedded in a recrystallized ground-mass. The chondrite contains 55 Vol.-% olivine of composition (Fa_24,2Fo_75,3Te_0,5), 28 Vol.-% orthopyroxene (Fs_21,4 En_76,8Wo_1,8), 9 Vol.-% plagioclase (An_9,4 Ab_85,1 Or_5,5), 4,5 Vol.-% troilite and 2,5 Vol.-% Fe-Ni-metal grains, consisting of kamazite, zonal taenite and plessite; furthermore the chondrite contains chromite, whitlockite and a very small amount of ilmenite, native copper, chalcopyrrhotine and valeriite.The kamazite is partly monocrystalline, in part polycrystalline and contains 6–7% Ni. The Ni-contents of the zonal taenites increase from approximately 30% in the core to 50% at the rim. The rim rich in Ni is broader adjacent to troilite and kamazite than adjacent to silicates. Some zonal taenite grains are partially replaced by a mixture of Ni-rich taenite, kamazite and troilite. The plessites have an average Ni-content of 15–20%. The two phases of a coarsely disintegrated plessite contain 55% and 4–5% Ni. According to Wood (1967) a primary cooling rate of 1–10° C per one million years can be deducted from the zonal structure of the taenite. The formation of the taenite rims rich in Ni, of the taenite-troilite-kamazite-replacements, and of the coarsely disintegrated plessites is probably due to a long lasting annealing or a very slow passage through the temperature range of about 300–400° C.The meteorite of Kiel is a L6-chondrite according to the petrological classification of chondrites (van Schmus and Wood, 1967). The deformation of the olivines, pyroxenes and plagioclases indicates a slight to moderate shock deformation with a peak pressure of about 150–200 kbar.

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Dank. Die Mikrosonde wurde von der Stiftung Volkswagenwerk bereitgestellt. Wir bedanken uns bei Herrn Prof. Dr. F. Karl (gestorben am 15. 8. 1972) für sein Interesse an dieser Arbeit.