Erkennung und Bedeutung fossiler Bodenkomplexe in Locker- und Festgesteinen

Zusammenfassung Im Vergleich mit rezenten Böden lassen sich für fossile Böden eine Vielzahl von Erkennungsmerkmalen feststellen, die im Aufschluß und in Bohrungen beobachtet werden können. Diese Erkennungsmerkmale geben Hinweise für die Autochthonie und die Genese eines fossilen Bodens. Die meisten Erkennungsmerkmale lassen sich in allen diagenetischen Zuständen vom Lockergestein bis zum geschieferten Festgestein (Unter-Devon) beobachten. Der bisher älteste fossile Boden wurde an der Grenze Unter-/Mittel-Devon (Hobräkker Schichten des Ebbesattels, Rheinisches Schiefergebirge) nachgewiesen. Die Bedeutung der fossilen Böden als Zeitmarken, Faziesanzeiger, zur Herstellung von Strukturkarten und für die Exploration von Rohstoffen (Grundwasser, Erze und Kohlenwasserstoffen) wird aufgezeigt.

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In comparison with recent soils many typical traits of recognition for paleosols can be observed in outcrops and in boreholes. These typical traits of recognition are indicative of the autochthony and the genesis of a paleosol. Most of these traits of recognition can be observed in all diagenetic situations from unconsolidated rock to foliated consolidated rock (Lower Devonian). The hitherto oldest paleosol has been found at the boundary Lower/Middle Devonian (Hobräcker layers of the Ebbe uplift in the Rhenisch Foliated Mountains). The significance of the fossil layers as period markers, indicators of the facies, for the construction of structure maps and for the exploration for natural resources (groundwater, ores, and hydrocarbons) is discussed.

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Résumé Dans les affleurements et sondages, de nombreux traits spécifiques permettent de reconnaître des paléosols par comparaison avec des sols récents. Ces traits spécifiques donnent des indications sur l'autochthonie et la genèse d'un paléosol. La plupart d'entre eux se laissent observer dans toutes les formes et la diagenèse, depuis les roches friables jusqu'aux roches consolidées et schisteuses. Le paléosol le plus ancien observé jusqu'aujourd'hui a été trouvé à la limite du Dévonien inférieur/moyen (Schistes de Hobräck de l'anticlinal d'Ebbe, dans le Massif schisteux rhénan). L'importance des paléosols est montrée, comme indicateur du temps et du facies pour la construction des cartes structurales et pour l'exploration des ressources naturelles (eau souterraine, minerais et hydrocarbones).

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, , , . , . ( ). / (HobrQacker Schichten des Ebbesattels ). , , ( , ).

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Fassung eines am 24, 2. 1979 auf der 69. Tagung der Geologischen Vereinigung in Heidelberg gehaltenen Vortrages.     

Zur Bildung von Erz- und Minerallagerstätten in der Trias von Mitteleuropa

Zusammenfassung Der Zechstein und das ältere Mesozoikum füllten die Zeitspanne relativer tektonischer Ruhe zwischen dem Abschluß der varistischen und dem Beginn der alpidischen Faltungs-Ära. Die Trias ist die Zeit der Pangäa mit der postvaristischen Weiterentwicklung der Tethys-Geosynklinale und ersten lokalen Anzeichen der Atlantiköffnung. Erst in der höheren Trias beginnt Bruchtektonik in der Nordsee und in Teilen von Norddeutschland. Im Einklang damit steht die Tatsache, daß endogene Lagerstätten während der Trias in Mitteleuropa nur in den Alpen entstanden und im Bereich der germanischen Trias fehlen. Exogene, vorwiegend sedimentäre Lagerstätten, treten in beiden Bereichen auf.Im Überblick werden behandelt: Syngenetische und syndiagenetische Lagerstättenbildungen in den Faziesbereichen der alpinen und der germanischen Trias Mitteleuropas sowie epigenetische Lagerstättenbildungen in triassischen Nebengesteinen.

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The Zechstein and the Early Mesozoic filled up the tectonically comparatively quiet time span between the end of the Variscan and the beginning of the Alpidic Era. The Triassic represents the Pangaea time with the post-Variscan gradually continued development of the Tethys Geosyncline, as well as the first local indications of the opening of the North Atlantic. Only during the Late Triassic fault tectonics began in the North Sea and parts of North Germany. This is in agreement with the fact that during the Triassic in Central Europe endogenic mineral deposits only developed in the Alps and are missing in the Germanic facies area. Exogenic, mostly sedimentary mineral deposits appear in both, the Alpine and the Germanic facies areas.Syn- and syndiagenetic formations of mineral deposits in the Alpine and the Germanic facies areas, as well as epigenetic formations of mineral deposits in Triassic country rocks are reviewed.

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Résumé Le Zechstein et le Mésozoïque inférieur couvrent l'espace de temps tectoniquement assez calme entre la fin de l'ère varisque et le commencement de l'ère alpide. Le Triasique représente le temps de la «Pangée» avec la continuation post-varisque du développement géosynclinal de la thétys et avec les premiers indices locaux de l'ouverture de l'Atlantique Nord. Ce n'est que pendant le Triasique supérieur que commence la tectogenèse germanotype dans la région de la Mer du Nord et dans quelques parties de l'Allemagne septentrionale. Il y a une étroite relation entre ces développements tectoniquement différents pendant le Triasique en Europe centrale et l'existance de gisements endogènes dans les Alpes seulement. Ils font défaut cependant dans la région à faciès germanique. Des gisements exogènes, principalement sédimentaires, se trouvent dans les deux régions de faciès.Une vue d'ensemble est donnée sur les gisements syngénétiques et syndiagénétiques dans les régions triasiques à faciès alpin et germanique de l'Europe centrale et aussi sur les gisements épigènes dans les roches encaissantes triasiques.

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Die Faunenwende Perm/Trias

Considering the diversity distribution of invertebrates throughout Phanerozoic time one can see clearly: Extinction rates in the Permian are not higher than at other times (tab. 1, fig. 3). But the origination of new forms is extremly low (tab. 1, fig. 4). So the low diversity at the Permian-Triassic boundary is not the result of a catastrophic event, but merely the result of reduced rates of origination. This is indicated by a more detailed look at the Trilobites (fig. 5, 6, 7), the Ammonites (fig. 8, 9, 10), the Blastoids (fig. 11, 12, 13) and the Fusulinids (fig. 14). Faunal diversity was reduced over millions of years during the Upper Palaezoic by lower rates of origination. The second part of this paper is concerned with the reasons for these low rates of originations. At first the environment through time is examined. Fig. 15 shows the shifting environment through time, which is altered by input from the mantle, the cosmos and biologic factors. If life lineages, that only could evolve within that environment are going to collide with the boundaries of that environment then they become extinct. This extinction may be very slow, it can be established not only by desasters but also by reduced rates of origination. Because so many different organisms in different environments were affected by the faunal change from Permian to Triassic, it seems to be appropriate to look for reasons that act in the upper levels of the ecologic hierarchy (see fig. 16). The formation of Pangea during Upper Paleozoic times was a process that could have affected several faunal provinces covering a considerable part of the biosphere. So we have to look for a possible relationship between continental convergence and reduced rates of origination. Fig. 17 shows how mantle and cosmic input act on the environment and how some essential factors of the environment interact with themselves and with organisms. Environmental change by the formation of Pangea is geologically well documented for the Upper Paleozoic, so we should deduce the possible implications. Fig. 18 shows the physical implications of continental convergence. Origination of new species is predomninantly correlated with the possibility of isolation (allopatric speciation). Isolation is correlated with the presence of barriers. The most important barriers are morphology and climate. In Fig. 20 the possible barriers for different environments are listed. If we look at Fig. 18 we can see that continental convergence is a well-known process that can destroy the barriers cited in Fig. 20. Taking in mind the importance of allopatric speciation, we must clearly deduce from theory the same thing, that really happened in the Upper Paleozic: lowering of rates of species origination and higher taxa. Because Triassic was a time of beginning continent dispersal, the opposite effects are to be expected: higher origination rates and increased diversity. This is well documented by the geologic record.     

Die Trias Australiens,ihre tektonische Stellung und wirtschaftliche Bedeutung

Zusammenfassung Die Triasablagerungen Australiens wurden primär von zwei tektonischen Ereignissen beeinflußt: Von der permo-triadischen Hunter-Bowen-Orogenese am Ostrande des Kontinents und von Riftbewegungen, welche den Westrand des Festlandes erfaßten. Syneklisen entwickelten sich unmittelbar westlich der Orogenzone.Die Sedimente der Orogenzone wurden in Rand- und Vortiefen abgelagert, und umfassen meist untere und mittlere Trias. Es sind überwiegend fluviatile Ablagerungen, an deren Basis Rotsedimente auftreten. Kohleführende Schichten sind vom Ladin ab häufig. Auch Vulkanite sind weit verbreitet. Die Syneklisen zeigen eine ähnliche Tendenz, doch kamen in den westlichen Becken nur obertriadische Schichten zur Ablagerung.Am Westrand Australiens erstrecken sich die Triasvorkommen über die gesamte Küstenregion, vom Perth Becken bis zum Bonaparte Gulf. Ihr Auftreten ist an Gräben und Halbgräben gebunden, welche das im Perm eingeleitete Aufbrechen Gondwanas verstärkt fortsetzen.Die Sedimentation wird hier durch eine im frühen Skyth vom Norden vordringende Transgression eingeleitet. Im Anis einsetzende Regression führt zu paralischen Ablagerungsbedingungen, welche mehr oder minder für den Rest der Trias herrschten.Die geologischen Abläufe während der Trias haben zur Bildung von wichtigen Lagerstätten beigetragen. Tektogene Vorgänge der frühen Trias sind für die Bildung von Erzlagerstätten (Au, Ag, Pb, Zn, Cu, Sn) entlang der Ostküste verantwortlich. Bei weitem die wichtigste Rolle kommt der Trias Australiens jedoch in der Bereitstellung fossiler Energiequellen zu. Bauwürdige triadische Kohlevorkommen finden sich in Tasmanien, Queensland und Südaustralien. Erdgaslagerstätten gigantischer Dimensionen sind im Dampier Becken am Nordwest-Schelf nachgewiesen, doch liefert die Trias wichtige Kohlenwasserstofflagerstätten auch in Queensland und in Südaustralien.

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Triassic deposition in Australia was controlled primarily by two tectonic events: The eastern margin of the continent was affected by the Permo-Triassic Hunter-Bowen-Orogeny, whereas rift movements were experienced along the west coast of Australia. Syneclises developed adjacent to the orogenic belt.Within the orogenic belt the sediments were laid down in foredeeps and intramontane grabens. They generally comprise the lower and middle Triassic and are composed dominantly of fluviatile deposits. Red beds occure in the lower parts of the sequences. From the Ladinian onwards coal measures developed. Volcanics are widely distributed in some of the northern basins. Similar depositional trends existed in the syneclises, but only upper Triassic strata were laid down along their western limit.On the western margin of Australia Triassic deposits extend along the entire coastal region from the Perth Basin to the Bonaparte Gulf. The Sediments were laid down in a complex taphrogen system which continued the distensional development, initiated in the Permian. Deposition began with a marine transgression which advanced from the north in the early Skythian. In the Anisian regression commenced and led to paralic environments which remained more or less dominant for the rest of the Triassic.Geologic events of the Triassic led to the formation of important economic deposits. Tectogenesis is thought to be responsible for development of some mineral deposits along the east coast. By far the most important role play various fossil fuel deposits contained within Triassic strata. Economic coal deposits of Triassic age accure in Tasmania, Queensland and South Australia. Giant gas fields have been discovered within Triassic sandstones of the offshore Dampier Basin of the Northwest Shelf. Other important hydrocarbon deposits have been found in the Triassic of Queensland and South Australia.

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Résumé Les dépôts triasiques de l'Australie ont été influencés initialement par deux évènments tectoniques: l'orogenèse permotriasique de Hunter-Bowen sur le bord oriental du continent, et des mouvements suivant des fractures affectant la bordure ouest du continent. Des synéclises se sont développées immédiatement à l'ouest de la zone orogénique. — Les sédiments de la zone orogénique se sont déposés dans des zones de bordure et avantfosses, le plus souvent du Trias inférieur et moyen. Ce sont surtout des sédiments fluviatiles avec des sédiments rouges à la base. Les formations houillères sont fréquentes au commencement du Ladinien. Les volcanites sont largement répandues. Les synéclises montrent une tendance analogue; pourtant dans les bassins de l'ouest, seuls des sédiments du Trias supérieur se sont déposés. — Sur la bordure occidentale de l'Australie les occurrences triasiques se sont étendues sur toute la région côtière du bassin de Perth au golfe de Bonaparte. Leur présence est liée à des fossés et demi-fossés qui accentuent le Gondwana qui a débuté au Permien. — La sédimentation a débuté par une transgression qui vient du Nord, au début du Skythien. La régression qui a commencé à l'Anisien a conduit à des conditions sédimentaires paraliques, qui ont plus ou moins pedduré pendant le reste du Trias. — Les apports géologiques pendants le Trias ont contribué à la formation de gisements importants. Des mécanismes tectoniques du Trias inférieur sont responsables de la formation de gisements de minerais (Au, Ag, Pb, Zn, Cu et Sn) le long de la côte de l'Est. Le rôle de loin le plus important du Trias australien est sa contribution aux sources énergétiques fossiles. Des formations houillères triasiques exploitables se trouvent en Tasmanie, au Queensland et au South Australia. Des gisements de gaz naturel de dimensions «gigantesques» sont pouvées dans le bassin de Dampier, au nord-est du plateau continental; en outre le Trias fournit aussi des formations hydrocarburées importantes au Queensland et au South Australia.

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: - Hunter-Bowen'a , . . , . , . . . , . . , , . . , . . (Au, Ag, Pb, Zn, Cu, Sn) . . , , — Dampier - , — .

     

Archosaurier-Fährtenfaunen der Trias: Die Bedeutung ihrer Ähnlichkeiten und ihrer Verschiedenheiten; ihre mögliche Verwendung im Rahmen der Stratigraphie der Trias

Zusammenfassung Die wichtigsten Merkmale der Ichnofaunen des mittleren und oberen Buntsandsteins, der Mittleren Trias (wesentlich der Fährtensandstein du Lyonnais), des Oberen Trias werden hier betrachtet. Die Verschiedenheiten beziehen sich auf ihre Zusammensetzung, die Morphologie der Eindrücke und die Häufigkeiten der Arten oder Gattungen. Für die Vergleiche wurden nicht nur charakteristische Artenverbindungen sondern auch spezielle lokale Arten benutzt. Unter der Bedingung, die Ichnofaunen sind repräsentativ, erlauben die vorhergehenden Punkte und die Kenntnis der Archosaurierextremitäten Entwicklung während der Trias, die bezügliche stratigraphische Lagen der verschiedenen Fundschichten zu präzisieren.

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The main characters of the Ichnofaunas of 1) the middle and upper Buntsandstein, 2) the Middle Triassic (essentially the Fährtensandstein du Lyonnais) and 3) the upper Triassic are here considered. The difference between these Ichnofaunas relate to their composition, the morphology of the footprints and the frequencies of the ichnogenera or the ichnospecies. For the comparisons are utilized not only ichnospecies associations but also the local or peculiar ichnospecies.On condition that these Ichnofaunas are representative, the results of the studies described above and the knowledge of the evolution of the Archosaur appendicular skeletons during the Triassic, allow to settle the relative stratigraphical positions of the different layers.

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Résumé Les caractères principaux des Ichnofaunes du Buntsandstein moyen et supérieur, du Trias moyen (essentiellement le Fährtensandstein du Lyonnais) et du Trias supérieur sont mis en évidence. Les différences entre ces Ichnofaunes portent sur leur composition, la morphologie des empreintes et les fréquences des ichnogenres ou des ichnoespèces. Pour les comparaisons sont utilisées non seulement les associations d'ichnoespèces mais également les ichnoespèces locales ou particulières.Sous la condition que ces ichnofaunes soient représentatives, les points évoqués cidessus et la connaissance de l'évolution des autopodes des Archosauriens pendant le Trias permettent d'établir les positions stratigraphiques relatives des différents gisements.

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, — Fhrtenstein du Lyonnals — . 742 . , . , , , , , .

     

Oberperm und Trias der russischen Tafel

Ohne Zusammenfassung     

Der Schwefelgehalt in Knochen und Zähnen rezenter und fossiler Organismen

The sulfur content of teeth and bones has been determined by a microprobe. Recent samples only contain about 0.05 weight percent of sulfur, independent of a marine or terrestrial origin of the organisms. The total sulfur of these samples is partly related to the organic matter and partly to SO ₄ ^2– -ions replacing PO ₄ ^3– -ions in the crystalline matter of the skeletons. In the living organisms this matter consists of octacalciumphosphatecarbonate (OCPC) (Hayek, 1967), which is transformed only to a small degree into apatite. During diagenesis the process of apatite-crystallisation proceeds, and more sulfate enters the lattice of the phosphate, which leads to an enrichment of sulfur up to about one percent by weight. There is no relation observed between the concentration of sulfur and the age of the organisms. Influences of the environment of diagenesis on different minor compounds entering the phosphates of bones and teeth in different state of composition have been evaluated. As a result the possibility of dating fossils by minor element analysis (F, Mn, SO ₄ ^2– etc.) must be questioned. Differences between freshwater and marine invironment of deposition cannot be observed in the total sulfur of diagenetic phosphates.

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Ich danke Herrn Prof. Dr. K. H. Wedepohl für sein Interesse an der Durchführung dieser Arbeit und für seine aktive Unterstützung. Für die Überlassung von Proben danke ich ganz besonders Herrn Prof. Dr. O. H. Walliser, Herrn Dr. Frank Westphal, Mrs. L. S. StevenSon, Herrn Prof. Dr. H. W. Flügel, Herrn Prof. Dr. W. G. Kühne und Herrn Prof. Dr. K. Krömmelbein; für klärende Diskussionen Herrn Prof. Dr. O. H. Walliser, Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. C. W. Correns, Herrn Prof. Dr. K. H. Wedepohl, Herrn Priv.-Doz. Dr. med. Kämmerer und Herrn Priv.-Doz. Dr. M. LieflÄnder; für die Übermittlung von Literatur und Hinweisen Herrn Priv.-Doz. Dr. H. Newesely; und für ihre Unterstützung und Diskussionsbereitschaft allen Mitarbeitern des Geochemischen Institutes der Universität Göttingen.     

Anchimetamorphose im Anis und Ladin (Trias) der Nördlichen Kalkalpen zwischen Arlberg und Kaisergebirge — ihre Verbreitung und deren baugeschichtliche Bedeutung

Anisian to Ladinian sedimentary rocks of the Northern Calcareous Alps from the area between the Arlberg pass and the Kaisergebirge mountains have been sampled (more than 2500 samples) in about 50 stratigraphic profiles, recorded in great detail. The (silicate) mineral residue, fraction below 2 micron, resulting from solution in formic acid, has been investigated mineralogically. Its sheet silicate content proved to be markedly homogeneous, containing mainly di-octahedral illite minerals, their crystallinity as most prominent result found to increase in a twofold way:

1. The (Upper Austro-Alpine) Lechtal-Nappe is in its southern part characterized by increasing illite crystallinity from hanging to basal strata within the Ladinian to Anisian stratigraphic column. The source of this effect is found to be older than folding was.
2. The whole area of sedimentary rocks investigated here presents an increase in illite crystallinity data from north to south (i. e. towards the Central Alpine metamorphic units), irrespective of the presently existing tectonic structures (folding or nappe units within the Upper Austro-Alpine of the Northern Calcareous Alps). Hence the source of this effect must be younger than these events were. With this also a broad margin of “anchimetamorphic” influence has been detected within the southern part of the Northern Calcareous Alps, in the area of the Mieminger and Wetterstein mountains showing even a strong extension towards the north (reaching the location of Garmisch-Partenkirchen)

. These effects can by no means be attributed simply to sedimentary mineral distribution. Contradictionary to such an interpretation are the non-conformity of the illite crystallinity distribution within the existing tectonic setting to the original sedimentary position as well as general sedimentary data (paleo-morphology within the sedimentation area compared to homogeneous mineral distribution). Also (former or recent) sedimentary overburden cannot be quoted for as explanation, with no indication for this influence found so far in the stratigraphie profiles investigated at the thick Triassic sedimentary rock sequence in the steep descent of the Southern Karwendel mountains as well as in more than 6400 m of sedimentary rock sequence investigated in the ultradeep exploration borehole Vorderriß 1. The effects described here are attributed to very low grade metamorphic (“anchimetamorphic”) influences detected by these investigations within the Northern Calcareous Alps. A much higher influence due to increase in temperature compared to increase of pressure is indicated by experimental work done by the author. Even with a cautious attempt to incorporate these newly found temperature effects on Triassic sedimentary rocks into the geologic development of the Northern Calcareous Alps and the Alpine Orogeny, at least for the older effect the conception of “transported” metamorphism is implied, perhaps also for the younger one. This idea is furthermore supported by K/Ar — age determinations of well ordered illite minerals gained from the Schwaz Triassic occurrence, yielding data of about 110–120 mio. y. This age for the older temperature effect can be explained in terms of (starting?) subduction of Penninic units below Austro-Alpine units, long before Austro-Alpine nappes reached their present position within the Northern Calcareous Alps.     

Tektonisches Verhalten und geologische Bedeutung von Kalksilikatfels-Lagen und -Spindeln im Damara-Orogen Südwest-Afrikas

Zusammenfassung Beschrieben wird das Verhalten von frühdiagenetisch gebildeten schichtparallelen Kalksilikatfels-Lagen, -Linsen, -Knollen und diffusen Ansammlungen während der Gesteinsdeformation in Teilen des Damara-Orogens. In Abhängigkeit von ihrer relativen Löslichkeit und/oder Kompetenz sowie vom Winkel zwischen Schichtung und Schieferung können Lagen und Linsen als solche erhalten bleiben oder in spindelförmige Körper zerlegt werden (Verkürzungsboudinage). Knollen werden zu Ellipsoiden oder Spindeln deformiert und diffuse Kalksilikatfels-Ansammlungen in eine Vielzahl von Spindeln aufgelöst. Alle im Zusammenhang mit der Anlage der Schieferung gebildeten Spindeln und Ellipsoïde sind streng in der Schieferung orientiert. Es wird deutlich, daß die Spindelform der Kalksilikatfels-Körper ein Produkt der Gesteinsdeformation ist.In Gebieten, in denen der Verdacht besteht, daß parallel zu einem deutlichen Materialwechsel eine Schieferung verläuft, kann aus der Existenz von Spindeln auf das Vorhandensein dieser Schieferung geschlossen werden.Die ungleichmäßige Verteilung von Kalksilikatfels-Körpern innerhalb der Khomas-Serie ermöglicht eine Unterteilung dieser bisher ungegliederten, bis zu 6000 m mächtigen Gesteinsfolge.

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The behaviour during rock deformation of diagenetically formed layers, lenses, nodules (concretions) and diffuse concentrations of calc-silicate rock is described from parts of the Damara belt. Depending on their relative solubility and/or competency and on the angle between bedding and cleavage planes the layers and lenses may either more or less retain their shape or be cut up into spindle-shaped bodies (boudinage due to shortening). Nodules are deformed to ellipsoides, while diffuse concentrations of calc-silicate rock are transformed into a number of spindles. All spindles and ellipsoides which are formed during the formation of the cleavage are strictly orientated parallel to the cleavage planes. It is therefore obvious that the spindleshape of these bodies is a consequence of rock deformation. Thus, in areas in which a cleavage is suspected to lie parallel to a distinct bedding, the occurrence of spindles may confirm the existence of this cleavage.The non-statistical occurrence of calc-silicate rock bodies within the Khomas Series may render possible a first subdivision of this up to 6000 m thick succession.

Diese Arbeit ist im Sonderforschungsbereich 48 Entwicklung, Bestand und Eigenschaften der Erdkruste, insbesondere der Geosynklinalräume, Göttingen, entstanden.     

Zur Stratigraphie und Paläogeographie des Perm in Afghanistan

Zusammenfassung In einem Vorbericht werden acht detailliert aufgenommene Profile aus dem marinen Perm Ost- und Zentralafghanistans durch Fusuliniden grob gegliedert und mit der Permfolge Russisch-Mittelasiens parallelisiert. An Hand eigener Geländeaufnahmen und der Literatur wird versucht, die paläogeographische Entwicklung dieses Gebietes zu skizzieren.Unterperm (Karatschatyr-Stufe, Pseudoschwagerina- Zone) tritt in Nordost-und Zentralafghanistan auf. Unterschiedliche Fazies und Faunenführung erschweren den stratigraphischen Vergleich beider Vorkommen. Das untere Mittelperm (Darwas-Stufe, Parafusulina- Zone) ist in Zentral- und Südostafghanistan weit verbreitet. Die Überflutung des südlichen Hindukusch beginnt und wird im oberen Mittelperm (Murghab-Stufe, Neoschwagerina- Zone) offenkundig, dessen gleichförmige Ablagerungen im Westhindukusch weit nach Norden übergreifen. Die Funde von Oberperm (Pamir-Stufe, Codonofusiella- Reichelina- Zone) beschränken sich auf das östliche Zentralafghanistan sowie Südostafghamstan und deuten einen Rückzug der Tethys nach Südosten an.

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Eight sections of the marine Permian of eastern and central Afghanistan have been studied in detail. Preliminarily these sections have been subdivided by means of fusulinids and correlated with the standard section of Permian in Russian Central Asia. The recent fieldwork and literature are evaluated to trace the paleogeographical evolution of this region.Lower Permian (Karatschatyr-stage,zone of Pseudoschwagerina) is present in northeast and central Afghanistan. Stratigraphic correlation of these two localities, separated by the Hindu-Kush, is difficult because of their different faciès and faunal content. The lower middle Permian (Darwas-stage, zone ofParafusulina) is widely distributed in the central and south-eastern parts of the country. In this era starts inundation of the southern Hindu-Kush, which becomes obvious in the upper middle Permian (Murghab-stage, zone ofNeoschwagerina), when uniform sediments are extending wide northward in the western Hindu-Kush. Deposits of upper Permian (Pamir-stage, zone ofCodonofusiella-Reichielina) are only found in the eastern part of central Afghanistan and in the south-eastern Afghanistan. A retreat of the Tethys towards southeast is indicated.

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Résumé Dans un avant-propos, le Permien marin de l'Afghanistan oriental et central est divisé grossement à l'aide des fusulines dans huit coupes, prises bien en détail. Cette série est mise en parallèle aux coupes du Permien dans l'Asie centrale russe.D'après mes recherches en Afghanistan et dans la littérature il est possible de tracer l'évolution paléogéographique de cette région.Le Permien inférieur (étage de Karatschatyr, zone avecPseudoschwagerina) existe dans la région nord-est et central de l'Afghanistan, il manque dans le Hindou-Kouch, séparant les deux régions. La comparaison stratigraphique est rendue difficile, parce que le faciès et les faunes des deux gisements sont de caractère différent. Le Permien moyen inférieur (étage de Darwas, zone ayecParafusulina) est répandu dans l'Afghanistan central et sud-est. Dans cette époque-là l'inondation commence dans le bord méridional du Hindou-Kouch. Pendant le Permien moyen supérieur (étage de Murghab, zone avecNeoschwagerina) elle s'étend avec des sédiments uniformes jusqu'au nord du Hindou-Kouch occidental. Les gisements du Permien supérieur (étage de Pamir, zone avecCodonofusiella etReichelina) se trouvent seulement en Afghanistan central-oriental et en Afghanistan sud-est et indiquent le retrait de la Tethys vers le sud-est.

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Entwicklung des Sedimentbeckens und Stratigraphie der klassischen Germanischen Trias

Zusammenfassung Für Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper markieren Isopachenverläufe und Faziesverteilung lagekonstante Schwellen und Senken.Die bedeutende Altkimmerische Diskordanz im Keuper schafft zusätzliche stratigraphische Probleme für diesen bislang am mangelhaftesten mit der Orthostratigraphie konnektierten Zeitabschnitt.

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Most of the biostratigraphic correlations with the Tethys are preliminary. Keuper stratigraphy is additionally complicated by the Early Cimmerian unconformity which is present in the marginal zones of the basin as well as on rises in the basin.Isopachs and facies distribution of the Bunter, Muschelkalk and Keuper within the Germanic Triassic show a constant position of structural elements.

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Résumé Les connexions entre le Keuper allemand et l'orthostratigraphie dans la Mésogée sont de nature préliminaire. La distribution des faciès et les lignes isopaques indiquent une position inchangée des éléments structuraux pendant la déposition du Grès bigarré, du Muschelkalk et du Keuper. La stratigraphie du Keuper est rendue encore plus compliqué par la discordance documentant la « phase cimmerienne précoce » sur les seuils et dans les zones marginaux du bassin.

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Friedrich August von Alberti Schöpfer des Formationsnamens Trias

Ohne Zusammenfassung     

Zahnmissbildungen und die Frage des Aussterbens der Diluvialen Elefanten in Mitteleuropa

Zusammenfassung An den Molaren der pleistozänen mitteleuropäischen Elefanten finden sida verschiedene Arten von Fehlbildungen. In der Hauptsache sind dies: Knickung und Verwindung ganzer Zähne sowie Verdrückung von Lamellen oder geschwulstmäßige Fehlbildungen. Als Ursachen werden mechanische und genbedingte Faktoren in Erwägung gezogen. Zum Teil umweltbedingte Hemmungsmißbildungen sind in der Lage, die Lebenskraft der davon befallenen Tiere zu schwächen.     

Krustenbewegungen,Meeresspiegelschwankungen und Klimaänderungen der deutschen Trias

Zusammenfassung Die deutsche Trias ist eine epikontinentale Schelf-Ablagerung. Sie bildete sich unter subtropisch-semiaridem Klima, in einer übersalzenen Flachsee bei konstantem Meeresspiegel, über gleichmä\ig absinkenden Krustenstreifen. Eine epirogene Kippung der Rheinischen Beckenachse lenkte die Schüttung des lateritisch beeinflu\ten Buntsandsteins auf S N, die des Nordischen Keupers auf N S-Bahnen aus verschiedenen Klimazonen in semiaride Breiten.

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The Triassic of Germany consists of epicontinental shelf sediments. They were formed in subtropical, semiarid climate, in a shallow and salty sea with constant level, above slowly sinking areas of the crust. Epeirogenetic movements tilted the Rhenanian basin from Northern to Southern inclination. As a consequence, the lateritic sediments of the Buntsandstein (New Red Sandstones) came from the South, the Nordic Keuper beds from the North, each from another climatic zone. Both were layered down in sedi-arid latitudes.

     

Die fazielle und paläogeographische Entwicklung im Perm der Karnischen Alpen und in den Randgebieten

Zusammenfassung Im Unterperm bildet sich mit den küstennahen Innenschelf-Sedimenten der Unteren Pseudoschwagerinen-Kalke (UPK) und über der klastischen Fazies der im hochenergetischen Intertidal-Subtidal-Grenzbereich entstandenen Grenzlandbänke (GB) die Karbonatplattform der Oberen Pseudoschwagerinen-Kalke (OPK) heraus. Ökologische Zonenfolgen, die eine zunehmende Verschiebung zu küstenferneren Bereichen anzeigen, weisen die OPK als Ablagerungen des subtidalen Außenschelf-Bereiches aus.Verschieden alte Schelfrandriffe (Karnische Alpen, Sextener Dolomiten) und die Klastischen Trogkofelschichten als Innenschelfentwicklung im E und SE setzen die Entwicklung der Plattform in der Trogkofelstufe fort.Bodenunruhen mit Brekzienbildungen in den Klastischen Trogkofelschichten gipfeln in einem Zerbrechen der Karbonatplattform an der Wende Unter/Mittelperm und führen zur Ablagerung der Tarviser Brekzie in lokalen Senken.Mit den im W zunächst noch kontinentalen, in den Karnischen Alpen und Westkarawanken aber überwiegend marinen Grödener Schichten und den bei fortschreitender Transgression abgelagerten Bellerophonschichten setzt der alpidische Sedimentationszyklus ein.

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Paleontological and sedimentological data of Permian rocks from the Carnic Alps and its neighbouring areas south of the Periadriatic Lineament could fit to the following paleogeographical patterns:The Untere Pseudoschwagerinen-Kalke (UPK) of the Rattendorfer Schichten were cyclically deposited in the inner-shelf area. During the upper UPK erosive activities and source areas of the clastics were changing. Increasing sedimentation of clastics due to the temporary erosion of metamorphic rocks and acid plutonites characterizes the Grenzland-Bänke (GB), deposited in a near-shore high-energy environment with intertidal to subtidal conditions (mega-ripples). The outer shelf sedimentation pattern of the Obere Pseudoschwagerinen-Kalke (OPK) is indicated by special associations of organisms in subtidal offshore areas.On this carbonate platform some knoll reefs of different age were built up during the Trogkofel stage (Carnic Alps, Sextener Dolomiten). Towards the east and southeast the platform shows again characteristics of the inner shelf (Klastische Trogkofel-Schichten).Synsedimentary tectonic activities during the late Lower Permian are manifested by the carbonate breccias of the Klastische Trogkofel-Schichten (Garnie Alps, Karawanken, Slovenia). The components of these breccias are dated as Middle Carboniferous to late Lower Permian. A further destruction of the platform at the Lower/Middle Permian boundary results in the sedimentation of the Tarviser Brekzie.The alpidic cycle Starts with the sedimentation of the clastic Grödener Schichten which during the first phase of sedimentation were deposited as continental clastics in South Tyrol but as predominately marine sediments in the Carnic Alps and in the Karawanken.The increasing transgression during the Upper Permian results in the deposition of bituminous sediments and basal evaporites of the Bellerophon-Schichten. In the south-western near-coast area the evaporites are dominating (facies fiammaza) whereas in northeastern South Tyrol gypsum with open marine carbonates prevails (facies badiotica). The Bellerophon-Schichten of the Carnic Alps indicate connections with the marine Zazar-Schichten in the Save area and with the limestones and dolomites of the Velebit mountains.

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Résumé L'étude paléontologique et sédimentologique du Permien des Alpes carniques et des régions septentrionales, voisines du linéament périadriatique, a permis d'en tracér une equisse paléogéographique. - Les Untere Pseudoschwagerinen-Kalke (UPK) qui marquent le début des Rattendorfer Schichten, constituent une sédimentation cyclique de nature littorale, à laquelle succède, à la suite d'une activité érosive intense, les Grenzlandbänke (GB) caractérisés par un facies clastique de haute énergie, avec, dans ce dernier, des intervalles où apparaissent des roches métamorphiques et des roches plutoniques acides. Ce milieu, parcouru par des courants instables, nous indique un domaine mitoyen» subtidal-intertidal «(méga-ripples), à labase des marées. Des faunes et flores, variées et abondantes, sont distribuées dans une succession de zones écologiques de plus en plus distantes de la côte. Les Obere Pseudoschwagerinen-Kalke (OPK), déposés ensuite, se sont donc formés sur le plateau continental extérieur à caractère subtidal.Sur cette plate-forme à formations carbonatées, et au cours de l'étage de Trogkofel, des récifs ont pu s'installer, tandis que l'E et le SW de la plate-forme, plus rapprochés de la côte, ont reçu une sédimentation clastique (Klastische Trogkofelschichten). — Les mouvements de la fin du Permien inférieur se sont traduits par des brèches intercalées dans les Klastische Trogkofelschichten; des fragments de roches du Carbonifère moyen (étage de Moscow) sont inclus dans ces brèches. Enfin cette tendance arrive à son comble à la limite Permien inférieur/Permien moyen, lorsque la plateforme se désintègre avec formation de la Taviser Brekzie dans des effondrements local.Le cycle de sédimentation alpin débute par les Grödener Schichten — encore terrestres à l'Ouest, mais surtout marines dans les Alpes carniques et les Karawanken occidentales — et par les Bellerophonschichten marquant une mer en transgression.

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Beitrag zur Geochemie des Bariums in Carbonatgesteinen und klastischen Sedimenten der ostalpinen Trias

Zusammenfassung 222 Proben von drei Profilen der mitteltriassischen karnischen Stufe und einiger anderer Carbonatgesteine der ostalpinen Trias wurden mit Hilfe spektroskopischer Methoden (Röntgenfluoreszenzanalyse und optische Spektralanalyse) auf Kalium, Barium und Strontium analysiert. Zwischen Kalium und Barium wurde eine starke Korrelation in Kalksteinen, Dolomitgesteinen, Mergeln, wie auch Sandsteinen und illitischen Tonschiefern gefunden.Diese Korrelation wird nur durch sekundäre Barytbildungen in Sandsteinen oder durch hydrothermale Erzlösungen in den Nebengesteinen barytführender Blei-Zink-Mineralisationen gestört. Der Durchschnittsgehalt in den Raibler Schiefern beträgt 385 ppm Ba, in Sandsteinen und Grauwacken 640 ppm, in Kalksteinen (K>1%) 138 ppm, in Kalksteinen (K<1%) 24 ppm und in Dolomitgesteinen 16 ppm. Das K/Ba-Verhältnis scheint wie in granitoiden Gesteinen und tonigen Sedimenten variabel zu sein. Bei illithaltigen Carbonatgesteinen ist eine Abnahme im K/Ba-Verhältnis gegeben.Als gewichtete Mittel, bezogen auf die Verteilung tonarmer und-reicher Carbonatgesteine, erhält man für die drei Profile 7, 7 und 32 ppm Ba; das arithmetische Mittel würde dann 23 ppm Ba ergeben. Für Strontium ergeben sich folgende Werte: 345, 165 und 1340 ppm Sr ( 627 ppm).

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Contribution to the geochemistry of barium in Triassic carbonate rocks and clastic sediments of the Eastern Alps

Summary 222 Samples of three profiles of the Middle Triassic formation of the Carnian stage and some of other Triassic carbonate rocks of the Easterns Alps were analyzed with the aid of spectroscopic methods (XRF, OS) for the elements potassium, barium and strontium. Strong correlation between potassium and barium was found in limestones, dolomites, and marles, as well as in sandstones and illite-containing shales.These correlations are disturbed only by the secondary formation of baryte in sandstones or by hydrothermal ore solutions in the country rocks of baryte-bearing lead-zinc mineralisations. The average content in the Raiblian shales is 385 ppm Ba, in Raiblian sandstones and greywackes 640 ppm, in limestones (K>1%) 138 ppm, in limestones (K<1%) 24 ppm, and in dolomites 16 ppm. The K/Ba-ratio seems to be variable, like the K/Ba-ratio of granitoid rocks and clays. It tends to be small in illite-bearing carbonate rocks.Considering the distribution of clay-poor and clay-rich carbonatic rocks weighted means of 7, 7 and 32 ppm Ba are obtained for the three profiles. The arithmetic mean of the three profiles, however, is 23 ppm Ba. Average values for strontium were obtained as follows: 345, 165 and 1340 ppm Sr ( 627 ppm).

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Mit 7 Abbildungen     

Korrelation der Sporenzonen der Oberen Trias und des Jura im Mittleren Orient und in Süddeutschland

Zusammenfassung Bei der sporenstratigraphischen Gliederung des mittleren Mesozoikums im Mittleren Orient konnten vom Nor bis zur Unteren Kreide 6 Sporenzonen unterschieden werden: Unterkreide:Ischyosporites variegatus — Rouseisporites laciniatus — Cicatricosisporites-Zone Malm:Ischyosporites variegatus — Rouseisporites laciniatus-Zone Dogger:Ischyosporites variegatus — Duplexisporites problematicus-Zone Lias:Concavisporites — Duplexisporites problematicus-Zone Rät:Concavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Ricciisporites tuberculatus-Zone Nor:Concavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Cyclotriletes oligogranifer-ZoneVergleichende Untersuchungen ergaben, daß diese Sporenzonen auch auf Süddeutschland übertragbar sind und den faunistischen Grenzen entsprechen. Nur die sporenstratigraphische Festlegung der Nor/Rätsowie der Dogger/Malm- und der Malm/Unterkreide-Grenze bedürfen noch der Verifizierung.

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In the middle Mesozoic of the Middle East 6 spore-assoziations could be distinguished from the Norian to the Lower Cretaceous: Lower Cretaceous:Ischyosporites variegatus — Rouseisporites laciniatus — Cicatricosisporites zone Upper Jurassic:Ischyosporites variegatus — Rouseisporites laciniatus zone Middle Jurassic:Ischyosporites variegatus — Duplexisporites problematicus zone Lower Jurassic:Concavisporites — Duplexisporites problematicus zone Rhaetian:Concavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Ricciisporites tuberculatus zone Norian:Concavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Cyclotriletes oligogranifer zone.The interregional validity and the correspondance of these spore zones with the faunistic boundaries could be substantiated in equivalent sequences in Southern Germany. However, the palynological definition of the Norian/Rhaetian, Middle/Upper Jurassic and Jurassic/Cretaceous boundaries have still to be confirmed in other regions since suitable sections have not been available in Southern Germany.

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Résumé Dans le Mésozoïque moyen du Moyen Orient, six zones de spores peuvent être distinguées du Norien au Crétacé inférieur: Crétacé inférieur: Zone àIschyosporites variegatus — Rouseisporites laciniatus — Cicatricosisporites Jurassique supérieur: Zone àIschyosporites variegatus — Rouseisporites laciniatus Jurassique moyen: Zone àIschyosporites variegatus — Duplexisporites problematicus Jurassique inférieur: Zone àConcavisporites — Duplexisporites problematicus Réthien: Zone àConcavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Ricciisporites tuberculatus Norien: Zone àConcavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Cyclotriletes oligogranifer Une étude comparative montre que les mêmes zones de spores existent en Allemagne du sud et qu'elles correspondent aux limites faunistiques. Toutefois, les limites Norien/ Rhétien, Dogger/Malm et Malm/Crétacé inférieur demandent à être vérifiées.

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- : : Ischyosporites variegatus —Rouseisporites laciniatus — Cicatricosisporites : Ischyosporites variegatus — Rouseisporites laciniatus : Ischyosporites variegatus — Duplexisporites problematicus : Concavisporites — Duplexisporites problematicus : Concavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Ricciisporites tuberculatus : Concavisporites — Duplexisporites problematicus — Lophotriletes sangburensis — Cyclotriletes oligogranifer. , , . , /, / / .

     

Die Bedeutung der Diagenese für die Bildung und Ausbeutung von Erdöl- und Erdgaslagerstätten

Zusammenfassung Nach einem kurzen überblick über die Entwicklung der Diagenese-Forschung in Sandsteinen sind die wichtigsten Prozesse der Sandstein-Diagenese aufgezählt. Moderne Untersuchungsmethoden wie Massenspektroskopie, Elektronen-Mikrosonde, Raster-Elektronenmikroskop, Fluoreszenzmikroskopie, Kathodenlumineszenz und geochemische Analyse der Porenwässer finden kurz Erwähnung. Probleme der Diagenese sind am Beispiel von produktiven Sandsteinhorizonten aus dem Ober-Karbon, dem Unter-Perm (Ober-Rotliegend), dem Mittel-Jura (Dogger) und der Unter-Kreide in der Bundesrepublik Deutschland aufgezeigt. Rasterelektronenmikroskopische Photographien des Porenraumes der verschiedenen Sandsteine und graphische Darstellungen verdeutlichen die Unterschiede der Porenkonfiguration und ihren Einfluß auf die gesteinsphysikalischen Parameter wie Porosität, Permeabilität und Innere Oberfläche in Abhängigkeit vom Grad der Diagenese und vom geologischen Alter. Die Einflüsse der verschiedenen Diagenese-Prozesse auf Porosität, Permeabilität und Innere Oberfläche von Sandsteinen sind tabellarisch zusammengestellt. Ferner erwähnt ist ein allgemeines Modell der Sandstein-Zementation. Künftig wird man immer mehr auf diagenetische Erdöl- und Erdgas-Fallen prospektieren. So gewinnt die Diagenese zunehmend an Bedeutung für die Suche nach Erdöl- und Erdgaslagerstätten und deren Ausbeutung.

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The history of research in sandstone diagenesis is briefly reviewed and the important diagenetic processes are listed. Modern tools in the research of diagenesis are mass spectroscopy, electron microprobe, scanning electronmicroscope, fluorescence microscope, cathodoluminescence, and the geochemical analysis of brines. Main problems of sandstone diagenesis are discussed based on examples from the Pennsylvanian (Upper Carboniferous), Lower Permian (Rotliegend), Middle Jurassic (Dogger), and Lower Cretaceous (Wealden and Valanginian) of the Federal Republic of Germany. Scanning electronmicrographs and graphs demonstrate differences in pore configuration and their influence upon petrophysical parameters such as porosity, permeability, and internal surface in dépendance on the geological age. The influence of various diagenetic processes, in general, on porosity, permeability, and internal surface of sandstone are tabulated. Moreover, a general model of sandstone cementation is presented. In the future the search for diagenetic oil and gas traps will augment. Thus, diagenesis will increasingly gain importance for the exploration and recovery of oil and gas.

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Résumé L'histoire de la recherche de la diagenèse des grès est brièvement passée en revue et les processus les plus importants de la diagenèse sont énumérés.Les méthodes de recherche modernes et l'appareillage approprié comprenant la spectroscopie de masse, la microsonde électronique, la microscopie électronique à balayage, la microscopie à fluorescence, la cathodoluminescence et l'analyse chimique des eaux interstitielles des pores sont brièvement discutées.Les problèmes les plus importants de la diagenèse des grès sont énumérés en se référant à quelques exemples de la République Fédérale Allemande, notamment des horizons gréseux productifs du Carbonifère supérieur, du Permien inférieur (Rotliegend supérieur), du Jurassique moyen (Dogger) et du Crétacé inférieur.Des photographies de pores de différents grès, prises au microscope électronique à balayage, ainsi que des figures schématiques montrent les différentes configurations possibles des pores et mettent en lumière l'influence de ces configurations sur les paramètres pétrophysiques tels que la porosité, la perméabilité et la surface interne des cavités des pores dans leur dépendance vis-à-vis de la diagenèse et de l'âge géologique de la roche.L'influence des différents processus diagénétiques sur la porosité, la perméabilité et la surface interne des grès a été consignée sous forme de tableau.En outre un modèle est présenté pour expliquer la cimentation des grès en général.Il est à prévoir que l'importance de la prospection des pièges diagénétiques de pétrole et de gaz s'accroÎtra.De ce fait on peut conclure que le phénomène de la diagenèse deviendra de plus en plus important dans l'exploration et la production des hydrocarbures.

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Vortrag gehalten anläßlich der 69. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Heidelberg vom 22.–24. Februar 1979, die das Rahmen-Thema Diagenese zum Inhalt hatte.