Palygorskite in sediments: Detrital,diagenetic or neoformed — A critical review

The origin of palygorskite in sediments is critically reviewed. In sediments, palygorskite may be detrital, diagenetic (formed by the transformation of a precursor mineral) or neoformed (formed by precipitation from solution).The most reliable information on palygorskite has been obtained from hydrothermal alteration products of igneous rocks, where palygorskite forms pseudomorphically, and from soils and paleosols, where palygorskite precipitates from solution. Palygorskite formation is also described from alkaline paleolake sediments. From these occurrences requirements for palygorskite formation could be specified: Alkaline pH, high Si and Mg and low Al activities.A detrital origin for palygorskite in marine sediments is proposed when it is associated with other clay minerals of accepted detrital origin, when a direct relation to continental deposits of the mineral exists and when conditions for its detrital accumulation appear favourable. In the Mediterranean, East Atlantic, North-Western Indian Ocean and Gulf of Aden large palygorskite occurrences are detrital. The formation of palygorskite in marine sediments occurred whenever the geochemical requirements were met, in following situations: (a) — near sites of hydrothermal activity; (b) — in peri-marine, shallow water environments, adjacent to landmasses undergoing intensive desilication by weathering: (c) — in response to fluctuations in ocean water temperature that affected solubility levels of limiting chemicals, such as Si. Various considerations of published field and laboratory data appear to favour a formation of palygorskite by neoformation rather than by diagenesis.

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Zusammenfassung Palygorskit kann in Sedimenten detritisch, diagenetisch (aus der Umwandlung vorhandener Minerale) oder neoform (aus Lösung gefällt) vorliegen.Die wichtigsten Informationen über Palygorskit stammen aus hydrothermalen Umwandlungsprodukten magmatischer Gesteine, wo Palygorskit Pseudomorphosen bildet. In Böden und Paläoböden wird Palygorskit direkt aus Lösungen gefällt. Er wird auch aus alkalischen See-Sedimenten beschrieben. Hier kann man folgende Bildungsbedingungen bestimmen: alkalisches Milieu, hohe Si und Mg und niedrige Al Aktivitäten.Der detritische Ursprung in marinen Sedimenten liegt nahe, wenn Palygorskit mit anderen detritischen Tonmineralen vergesellschaftet ist, und eine Beziehung zu terrestrischen Ablagerungen besteht sowie die marinen Sedimentationsbedingungen günstig sind. Im Mittelmeer, im Ost-Atlantik, im nordwestlichen Indischen Ozean und Golf von Aden treten große Palygorskite-Vorkommen detritisch auf.Palygorskit kommt in marinen Sedimenten unter bestimmten geochemischen Bedingungen vor: nahe von Hydrothermen; in Landnähe unter Flachwasser, wobei im Hinterland kräftige sialitische Verwitterung vorherrschen muß; als Folge schwankender Temperaturen des Meereswassers, die den Chemismus bestimmter Elemente wie den des Si beeinflussen. Aus allen bisher bekannten Daten läßt sich ableiten, daß die neomorphe Bildung von Palgorskit am häufigsten zu beobachten ist. Diagenetisch gebildete Palygorskite sind dagegen seltener.

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Résumé L'origine de la palygorskite dans les sédiments fait l'objet d'une revue critique. Dans les sédiments, la palygorskite peut Être détritique, diagénétique (formée par la transformation d'un minéral précurseur) ou de néoformation (formée par précipitation à partir d'une solution).L'information la plus crédible sur la palygorskite est fournieo par les produits d'altération hydothermale des roches ignées, où la palygorskite se forme par pseudomorphose, et par les sols et paléosols, où la palygorskite est précipitée à partir de solutions. La formation de la palygorskite est également décrite à partir de sédiments alcalins paléolacustres. Sur la base de ces occurrences, les conditions pour la formation de la palygorskite peuvent Être définies: pH alcalin, activité forte en Si et Mg, et basse en Al.Une origine détritique pour la palygorskite dans les sédiments marins peut Être proposée lorsqu' elle est associée avec d'autres minéraux argileux dont l'origine détritique est acceptée, quand une relation directe existe avec des dépÔts continentaux renfermant ce minéral, et quand des conditions pour son accumulation détritique apparaissent favorables. Dans la Méditerranée, dans l'Atlantique oriental, dans le nord-ouest de l'Océan Indien et dans le Golfe d'Aden, les grandes occurrences de palygorskite sont détritiques. La formation de palygorskite dans les sédiments marins se présente chaque fois que les conditions géochimiques sont rencontrées, dans les cadres suivants: a) sites proches d'une activité hydrothermale; b) dans des milieux d'eau peu profonde péri-marins, attenant à des masses continentales subissant une désilicatation intense par voie d'altération athmosphérique; c) en réponse à des fluctuations dans la température de l'eau océanique, affectant les niveaux de solubilité de certains éléments chimiques, comme le Si. Des considérations diverses concernant les données de terrain et de laboratoire semblent favoriser pour la palygorskite une formation par néoformation plutÔt que par diagénèse.

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— -, . , . . , : , . , , , , . , , - . : , , , , , .: . , ; .

     

Contemporaneous development of mullions and hornblende lineations in divergent directions

A mullion structure is described from a several meter thick amphibolite from the Precambrian bedrock of south-eastern Norway. The mullion axes deviate about 60–70⁰ from the fold axis defined in the amphibolite by the constructed intersection of foliation planes. The fold axis is also reflected in the lineated hornblende grains. The orientation of the mullion axes is parallel to the trace of the amphibolite foliation on the mullioned surface. It is concluded that the mullions were formed on a discordant surface (probably a fracture surface) in responce to movement along the intersecting foliation planes at the same time as the hornblende lineation was developed.

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Zusammenfassung Aus dem südostnorwegischen präkambrischen Grundgebirge wird aus einem mehrere Meter mächtigen verfalteten Amphibolit eine Mullion-Struktur beschrieben. Die Achsen der Mullions weichen 60–70⁰ von der Faltenachse ab, welche aufgrund der Biotitfoliationen im Amphibolit konstruiert werden konnte. Diese Faltenachse wird auch von den linearen Hornblenden nachgezeichnet. Es wird angenommen, daß sich die Mullions auf einer diskordanten Fläche (wahrscheinlich einer Bruchfläche) gebildet haben. Auf dieser Fläche verlaufen die Mullion-Achsen parallel der Spur der Amphibolit-Foliation. Die Mullions entstanden gleichzeitig mit den linearen Hornblenden infolge einer Bewegung entlang der sich schneidenden Foliationsebenen.

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Résumé Une structure en «mullion» a été étudiée dans des amphibolites, d'âge Précambrien, en Norvège. Les mullions proviennent d'une couche discordante, qui a été déformée avec les amphibolites. On observe que les axes des mullions font une angle de 60 à 70 degré avec la linéation (prismes de hornblende) qui est parallèle aux axes des plis; les axes des mullions et la linéation sont situés dans le plan de la foliation des amphibolites.

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Mullion-Struktur - . 60–70 , . . , (, ). . .

     

Die Untersuchung des Morondavadeltas,Madagaskar

Zusammenfassung In den Jahren 1969 bis 1971 wurden in der Morondava-Küstenebene im Westen Madagaskars umfangreiche hydrogeologische Untersuchungen durchgeführt, in deren Zusammenhang mit Hilfe von geoelektrischen Sondierungen der Aufbau der oberen 150 m des quartären bis neogenen Untergrundes der Ebene geklärt werden konnte. Durch die Interpretation der geoelektrischen Sondierprofile und deren Anordnung in einer Profilkarte war eine Korrelation von Schichtkomplexen hohen Widerstandes möglich. Die Untersuchung ergab, da\ der Untergrund der Küstenebene ein Delta darstellt, das von zwei Flu\systemen geschüttet wurde. Die Mündungen der heutigen Flüsse Morondava und Andranomena sind gegenüber den alten Flu\systemen nach Süden verschoben.

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In 1969 to 1971 comprehensive hydro-geological investigations were carried out in the Morondava Plains in western Madagaskar. In the scope of these investigations, the structure of the upper 150 m of the quaternary and neogene deposits in the coastal plains were determined by means of geo-electrical soundings. The interpretation of the soundings by establishing a profile map, allowed for a correlation of the sequences with high electric resistivity. The investigation showed that the underground of the coastal plains represents a delta, deposited by two rivers. The mouths of the actual Morondava and Andranomena rivers are shifted towards the south in relation to the ancient river systems.

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Résumé D'importantes investigations hydro-géologiques ont été effectuées de 1969 à 1971 dans la plaine de Morondava à l'ouest de Madagascar, grâce auxquelles, en procédant également à des sondages géo-électriques, il a été possible de déterminer la structure des 150 m supérieurs du sous-sol quaternaire à néogène.Par l'interprétation des sondages géo-électriques et leur transposition sur une carte des profils, il a été possible d'obtenir une corrélation des couches à haute resistivité. Des recherches ont montré que le sous-sol de la plaine cÔtière représente un delta, remblayé par deux systèmes fluviaux. L'embouchure des fleuves actuels Morondava et Andranomena est déplacée vers le sud par rapport aux anciens systèmes fluviaux.

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1969 1971 . . 150 , . , . , , . , .

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Vortrag, gehalten am 28. Februar 1974 in Bochum anlä\lich der 64. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung.     

Diagenese in Evaporiten

Zusammenfassung Die vonWinkler 1967 für silikatische Gesteine vorgeschlagene Grenzziehung zwischen Diagenese und Metamorphose im Temperaturbereich zwischen 200 und 300 C sollte zur Vereinheitlichung auch auf evaporitische Sedimente Anwendung finden; d. h. alle Vorgänge, die unterhalb ca. 200 C zur Veränderung des Mineralbestandes und des Gefüges in Evaporiten führen, werden zur Diagenese gerechnet. Schon G.Müller 1970 hat mit Recht diese Definition auf Salzablagerungen angewandt und insbesondere Thermo- und Lösungsdiagenese unterschieden.Die Diagenese ozeanischer Salzablagerungen beginnt unmittelbar nach der primären Abscheidung, weil schon dann metastabile Kristallisate in stabile übergehen. Die Kristallisation 1. Art im Sinne vonNiggli beinhaltet bereits Diagenese, während die Kristallisation 2. Art nachNiggli die rein primäre Abscheidung darstellt. Die erste Verfestigung einer großen ozeanischen Salzablagerung geschieht nach der Abdichtung gegen die überstehende Mutterlauge und beim Verschwinden des Porenraumes im Sediment, aber weitab vom Einzugsbereich des Festlandes. Es werden Hinweise dafür gegeben, daß diese Vorgänge sich in wenigen Jahrzehnten abspielen können, doch muß diese Abschätzung allgemein auf große ozeanische Salzablagerungen beschränkt bleiben. Kleinere Salzablagerungen, etwa in Binnenseen, mögen zwar von einer ca. bis einige Meter mächtigen Salzkruste überdeckt sein, aber unterhalb derselben verbleibt oft über sehr lange Zeiten ein Salzschlamm mit viel Salzlösung, deren Verdunstungsverluste durch seitliche Grundwasserzuflüsse wieder ergänzt werden (Beispiel Searles-See). Die wesentlichen diagenetischen Vorgänge in Evaporiten werden angegeben (Gips/Anhydrit; Gips/Polyhalit; Mg SO₄ · 5/4 H₂O/Kieserit; theoretische thermodiagenetische übergänge), wobei besonders die Vorstellungen vonD'Ans 1933–1969 berücksichtigt werden.

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Winkler 1967 sets the temperature range 200–300 C as limit between diagenesis and metamorphosis in silicatic rocks, and this limit should be used for evaporitic sediments also, for standardization; i. e. all prozesses changing the mineral inventory or the structure of evaporites below ca. 200 C are diagenetic ones. G.Müller 1970 has applied, for good reasons, this definition on salt sediments, distinguishing especially thermo- and solutiondiagenetics.The diagenesis of oceanic salt deposits starts immediately after primary precipitation, because already then metastable separation of crystalls are changing into the stable one. The crystallization 1. manner, in the sense ofNiggli includes already diagenesis, whereas the crystallization 2. manner, in the sense ofNiggli, represents the mere primary separation. The first consolidation of a big oceanic salt deposition happens after making tight against the mother liquor standing over, and by disappearing of the pores in the sediment, but far off the catchment area of the continent. Indications are given, that these processes may be terminated during few decennials; but this estimation must be restricted, in general, on big oceanic salt deposits. Smaller salt deposition, f. i. in inland lakes, may be covered with a salt crust, beeing till some meters thick; but below this crust a salt mud, with much solution remains over long time. The loss of water by evaporation becomes supplied by lateral ground water flow (example Searles-Lake). The essential diagenetic processes are stated (gypsum/anhydrite; gypsum/polyhalite; Mg SO₄·5/4 H₂O/kieserite; theoretical thermo-diagenetic transitions), whereby the conceptions ofD'Ans 1933–1969 mainly are born in mind.

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Résumé La délimitation diagenèse — métamorphisme proposée parWinkler (1967) pour les roches silicatées, dans le domaine thermique entre 200 et 300, devrait Être appliquée par raison d'unification aux sédiments évaporitiques: c.—à—d. que seront rattachés à la diagenèse tous les phénomènes qui, pour des températures inférieures à environ 200 conduisent, dans le cas des évaporites, à la transformation des espèces minérales et de la texture. G.Müller (1970) a appliqué avec juste raison cette définition aux dépÔts salifères et a plus particulièrement différencié la thermodiagenèse de la diagenèse par dissolution.La diagenèse des dépÔts salifères océaniques commence directement après la précipitation primaire, puisque les cristaux passent du stade métastable au stade stable. La cristallisation première espèce deNiggli est déjà diagénétique tandis que la cristallisation deuxième espèce représente d'aprèsNiggli la précipitation propre primaire. La première consolidation d'un vaste dépÔt salifère océanique s'opère après compaction par départ de saumure résiduelle, et après disparition de la porosité dans le sédiment, mais loin de la zÔne d'influence continentale. On donne des indications montrant que ce processus peut s'effectuer dans l'espace de quelques décennies; toutefois cette estimation doit se limiter en général aux grands dépÔts salifères océaniques. Des dépÔts salifères de moindre importance, du type lac intérieur, peuvent Être recouverts d'une croûte salifère d'environ un à plusieurs mètres d'épaisseur; mais sous cette croûte subsiste, durant de très longues périodes, un limon salifère imprégné d'eau salée dont les pertes par évaporation sont compensées par des arrivées latérales d'eaux souterraines (exemple: Lac Searles). Les phénomènes diagénétiques essentiels dans les évaporites sont indiqués en tenant particulièrement compte des conceptions deD'Ans 1933–1969 (Gypse/Anhydrite; Gypse/Polyhalite; MgSO₄ 5/4 H₂O/Kiesérite; passages thermodiagénétiques théoriques).

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1967 . 200 300C ; .. , 200C , . . 1970 . . , .. . , . , , , . , . . , .: , , , , — ., Searles. — /; /; MgSO₄ · 5/4 H₂O/ -, D'Ans'a — 1933– 1969.

     

Die mesozoische Magnafazies-Abfolge in den nördlichen Anden (Peru,Ekuador, Kolumbien)

Zusammenfassung Die weit über 100 sedimentären Formationen und Gruppen im mesozoischen epikontinentalen bis kontinentalen Oriente Andino der nördlichen Anden (Peru, Ekuador und Kolumbien) werden 6 zeitlich aufeinanderfolgenden Magnafazies-Einheiten zugeordnet. Dabei zeichnet sich deutlich eine einheitliche paläogeographisch-sedimentäre Entwicklung in den genannten Räumen ab, obwohl sich der geologische Bau der andinen West- bzw. Küstenkordilleren im Norden (Kolumbien, Ekuador) grundsätzlich vom Süden (Peru, Chile) unterscheidet.

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Over 100 sedimentary formations and groups are known from the epicontinental to continental Mesozoic (Oriente Andino sensu H.Bürgl) in the Andean region of Peru, Ecuador and Colombia. These lithostratigraphic (or facial) complexes are attached to 6 magnafacies-units which follow each other chronologically, thereby clearly evidencing a uniform paleogeographic-sedimentary development in the mentioned areas, although the geological structure of the Western respectively Coastal Cordilleras of the North (Colombia, Ecuador) is fundamentally different from that of the Southern ones (Peru, Chile).

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Resumen Más de 100 grupos y formaciones sedimentarios des »Oriente Andino« (sensu H.Bürgl) en los Andes septentrionales (PerÚ, Ecuador, Colombia) están asociados a 6 unidades magnafaciales que se suceden cronológicamente. Este »Oriente Andino« abarca las cuencas sedimentarias de tipo epicontiental a continental de la época mesozoica. Se bosqueja así claramente, en las áreas mencionadas, una evolución paleogeográfica-sedimentológica bastante uniforme, aunque las estructuras geológicas de las Cordilleras Occidentales (o Costeras, respectivamente) de la parte septentrional (Colombia, Ecuador) se diferencian fundamentalmente de las del Sur (PerÚ, Chile).

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100 Oriente Andine (, ) 6 . , ( , ) (, ).

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Der Verf. dankt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Bonn-Bad Godesberg) für Reisebeihilfen während der Jahre 1966 bis 1977.     

Age and nature of carbonatite emplacement in North Pakistan

The N Pakistan carbonatites of Loe Shilman, Silai Patti and those within the Ambela complex were formerly considered as comprising one alkaline igneous province associated with a Peshawar rift valley. New data show that these alkaline rocks occur in two distinct periods, Carboniferous and Tertiary, and are not related to any Tertiary rift faulting. K-Ar dates determined on biotites from the Loe Shilman and Silai Patti carbonatites reveal that the carbonatites were emplaced at 31±2 Ma, and along thrust planes, not rift faults. Subsequent movement of the thrusts reset the argon contents in some biotites to indicate a deformation age of 24±2 Ma for the carbonatites at both localities.The Koga carbonatite in the Ambela complex occurs as a plug associated with nepheline syenites and ijolites, and Rb-Sr isotope determinations on the silicate rocks give dates of approximately 297–315 Ma.The study implies that there were thrust movements associated with the Indian — Asian plate collision more than 31 Ma ago, which is much earlier than the 20 Ma date previously advocated for the initiation of thrusting.

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Zusammenfassung Die nordpakistanischen Karbonatite Loe Shilman, Silai Patti und jene aus dem Ambela-Komplex wurden bisher zusammen mit einer Alkaligesteins-Provinz betrachtet, deren Bildung mit dem Peshawar Riff zusammenhÄngt. Neue Daten zeigen auf, da\ die Alkaligesteine von Shilman und Silai Patti dem Karbon zuzuordnen sind und jene aus dem Ambela-Komplex dem TertiÄr. Beide Gesteinserien gehören keiner tertiÄren Riff-Faltung an. K-Ar Altersdaten, bestimmt an Biotiten aus den Karbonatiten von Loe Shilman und Silai Patti, ergeben ein Alter von 31±2 Ma für die Platznahme der Karbonatite entlang einer überschiebungszone. Nachfolgende Bewegungen in der überschiebungsbahn verÄnderten den Argongehalt in einigen Biotiten, so da\ sich ein Deformationsalter von 24±2 Ma ergibt. Die Koga Karbonatite aus dem Ambela Komplex kommen dagegen als Propfen vor. Sie sind assoziiert mit Nephelinsyeniten und Ijoliten. Rb-Sr Bestimmungen an diesen Silikatgesteinen ergeben ein Alter zwischen 297–315 Ma.Diese Untersuchung zeigt, da\ die Indisch-Asiatische Plattenkollision vor 31±2 Ma Jahren stattfand, da sie mit der überschiebungsbewegung assoziiert werden kann. Bisher wurde für diese Kollision ein Alter von 20 Ma angenommen.

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Résumé Les carbonatites du Pakistan septentrional, situées à Loe Shilman, Silai Patti et dans le complexe d'Ambela, ont été regardées jusqu'ici comme appartenant à une seule province magmatique alcaline associée au fossé de Peshawar. Des données nouvelles démontrent que ces roches alcalines appartiennent à deux périodes différentes, le Carbonifère et le Tertiaire, et qu'elles ne sont associées à aucun fossé tertiaire. Des datations K-Ar, effectuées sur les biotites des carbonatites de Loe Shilman et de Silai Patti, montrent que ces roches se sont mises en place il y a 31±2 Ma et ce, le long de failles de charriage et non de failles radiales. Des mouvements plus récents le long de ces charriages ont modifié la teneur en argon de certaines biotites, qui fournissent pour cette déformation un âge des 24±2 Ma dans les carbonatites des deux localités.La carbonatite de Koga dans le complexe d'Ambela est un culot associé à des syénites à néphéline et à des ijolites sur lesquelles les déterminations Rb-Sr donnent des aes approximatifs de 297 à 315 Ma.Cette étude montre que des mouvements de charriage, associés à la collision des plaques indienne et asiatique, ont eu lieu avant 31±2 Ma, c'est-à-dire beaucoup plus tÔt que les 20 Ma admis jusqu'ici.

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Loe Shilman, Silai Patti Ambela , , Peshawar. , Shilman Silai Patti , Ambela — . . Loe Shilman Silai Patti, K/, 31±2 . , 24 ± 2 . Koga Ambela «». - ; , Rb/Sr, 297–315 . , 31 ± 2 , . . , . , 20 .

     

Cenozoic studies in northernmost Chile

The Cordillera de la Costa is constructed from a block-faulted Paleogene landscape. The range is cut by canyons and bordered by a high cliff and a zone of marine terraces. To the east the longitudinal depression is infilled by Neogene deposits which were laid-down over the Paleogene surface and have since been locally structurally disturbed. In the Andes stratovolcanoes rise above the Andean plateau and are surrounded by internal drainage basins.In northernmost Chile subsidence of the submarine continental margin has been complemented by uplift of the Andes. Ingestion of sial and sima in the trench area seems to have led to magma production, and there has been an eastward movement in both igneous and structural events. The present plate motions have produced a compressive tectonism, but local distension has occurred at the edge of the continental plate. The longitudinal depression is believed to be a tectonically neutral zone west of the eastward-dipping reverse faulting of the Andean region. Wave-action on a subsiding coast is considered responsible for carving the high cliff, whereas littoral terraces reflect a recent zonally-atypical uplift phase.N-S strike-slip faulting is attributed to ancient plate-closure patterns. Problematic approximately E-W faults could reflect the adjustment of the continental margin to the stresses generated during recent relative plate motions.Early Tertiary erosion produced a Paleogene pediplain. The resulting large quantities of Paleogene sediment are considered to have been subducted during plate convergence. Tectonic movements formed the longitudinal depression and other smaller basins in the late Oligocene. Towards the south, Neogene planation has eroded the Paleogene pediplain, although major pediplanation and aggradation had everywhere ceased by the Upper Miocene when canyon formation commenced. Ignimbritic eruption waned in the Upper Miocene, and gave way to andesitic stratovolcano production that modified the Altiplano internal drainage. Post-Miocene capture of some of this drainage has occurred by headward erosion along Andean flank channels. Canyons across the coastal mountains were established at about the same time, although some of the long channels in the south are of greater antiquity.

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Zusammenfassung Die Küstenkordillere Nordchiles stellt eine paleogene Landschaft mit Blockverwerfungen dar. Das Gebirge ist von Canyons zerlegt und im Westen von einem hohen Cliff und marinen Terrassen begrenzt. Ostwärts befindet sich der Längstalgraben, gefüllt mit neogenen Ablagerungen. Die neogenen Formationen sind lokal gestört. In den Hochanden haben sich Stratovulkane auf dem andinen Plateau gebildet.Im nördlichsten Chile ist das Abtauchen des submarinen Kontinentalrandes vom Aufstieg der Anden begleitet. Sial und Sima, die im Grabenbereich verschwanden, haben wahrscheinlich eine Magmaproduktion hervorgerufen. Die magmatischen und strukturellen Vorgänge bewegen sich dort ostwärts. Die Plattenbewegungen hatten eine kompressive Tektonik zur Folge, aber lokale Dehnung hat am Rande der kontinentalen Platte stattgefunden. Die Längstaldepression ist als eine tektonisch neutrale Zone westlich der ostwärts fallenden Aufschiebung der Anden zu betrachten. Die Küstenterrassen stellen eine rezente, für die Zone atypische Hebungsphase dar.Horizontale N-S-Verwerfungen sind alten Plattenverschiebungen zuzusprechen. Problematische, ungefähr E-W verlaufende Verwerfungen könnten die Einordnung der Kontinentalränder zu dem durch rezente relative Plattenbewegungen hervorgerufenen Stre\ darstellen.Frühtertiäre Erosion hat eine paleogene Landschaft geformt. Die dadurch verursachten gro\en Mengen paleogener Sedimente sind wohl während der Plattenkonvergenz verschluckt worden. Tektonische Bewegungen im späten Pliozän haben die Längstal- und andere kleinere Depressionen gebildet. Im Süden hat die neogene Erosion die paleogene Landschaft geformt, aber zur Zeit des oberen Miozäns hat jede wichtigere Pediplanation und Aggradierung aufgehört und die Bildung der Canyons eingesetzt. Im oberen Miozän haben die Ignimbritergüsse aufgehört, während die Produktion der andesitischen Stratovulkane einsetzte, die das interne Abflu\system des Altiplano modifizierte. Die rückwirkende Erosion in den Kanälen längs der Anden hat einige dieser Flu\systeme nach dem Miozän eingefangen. Die Canyons durch das Küstengebirge waren auch zu ungefähr dieser Zeit etabliert, aber einige der längeren Kanäle im Süden sind älter.

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Résumé La Cordillère cotière du Nord du Chili apparaÎt comme un horst découpant une surface morphologique paleogène. La chaÎne est entaillée par des canyons et domine en falaise une étroite bande de terrasses marines. La dépression longitudinale qui la limite à l'Est est remplie de dépÔts néogènes qui ensevelissent la surface paléogène faiblement deformée.Dans les Andes, des stratovolcans parsèment le plateau andin.Dans l'extrÊme Nord du Chili, la subsidence de la marge continentale sous-marine a été accompagnée par le soulèvement des Andes. L'ingestion de sial au niveau de la fosse semble responsable de la gènèse des magmas et de la migration vers l'Est des manifestations ignées et structurales.L'actuel mouvement de plaques a produit une tectonique en compression avec des distensions locales sur la marge de la plaque continentale. La dépression longitudinale est interpretée comme une zone tectonique neutre à l'Ouest de la faille à plongement Est remontant la zone andine.L'abrasion marine sur la cÔte en voie de subsidence est rendue responsable de la mégafalaise cotière bien que les terrasses littorales témoignent d'une phase de soulèvement local.Les décrochements Nord-Sud représenteraient des mouvements différentiels au sein de la plaque. Le système de failles E-W répondrait au réajustement de la marge continentale. La pédiplaine paléogène résulterait de la phase d'érosion du début du tertiaire. Les produits d'érosion auraient été entraÎnés dans la subduction durant la convergence des plaques. Les mouvements tectoniques de la fin de l'oligocène for mèrent la dépression longitudinale et d'autres petits bassins. Vers le Sud la pénéplanation néogène a érodé les restes de la pédiplaine paléogène; enfin toute érosion planaire a cessé à la fin du Miocène avec la formation des canyons. Le volcanisme ignimbritique s'est achevé à la fin du Miocène supérieur et a été relayé par le volcanisme central andésitique qui modifia le drainage de l'Altiplano. La capture post-miocène par érosion regressive de quelques-uns de ces réseaux a été effectuée par les cours d'eau du flanc occidental de la Cordillère. Les canyons qui entraillent la Cordillère cotière furent creusés à la mÊme époque, bien que certains au Sud semblent plus anciens.

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. - . , . . . , . , , , . . , . , . , , . N-S , . , E-W , , . . , . , , . . Pediplanation Aggradierung . , Altiplano. . , .

     

The geology of J. Qeili igneous complex,Central Sudan

The J. Qeili complex constitutes a Younger Granite shallow-level igneous intrusion emplaced by cauldron subsidence into the Butana green-schists presumably during Ordovician times. The complex is oval in plan and consists of several plugs of syenite and granite associated with early, minor amounts of gabbro, dolerite and rhyolite lava which could have been derived from a related magma. The complex shows a rather uniform alkaline character.

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Zusammenfassung Der J. Qeili-Komplex stellt eine flache magmatische Intrusion dar, die vermutlich während des Ordoviziums durch einen Kesseleinbruch in die Butana-Grünschiefer eindrang und die zum jüngeren Granit gehört. Der Komplex ist oval und besteht aus mehreren Syenit- und Granitpfropfen in Verbindung mit frühen, geringen Mengen Gabbro-, Dolerit- und Rhyolit-Lava, die von entsprechenden Magmen stammen könnten. Der Komplex zeigt ziemlich einheitlichen alkalischen Charakter.

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Résumé Le complexe du Jebel Qeili constitue une intrusion de «granite jeune» — younger granite des auteurs anglo-saxons — mise en place dans les schistes verts du Butana à la suite d'un effondrement en cloche d'une masse rocheuse, probablement pendant l'Ordovicien. Le complexe est oval en plan et comprend plusieurs affleurements de syénite et de granite associés avec de petites masses de gabbro, dolérite et rhyolite qui proviennent d'un magma qui pourrait Être lié au magma ayant donné les granites et les syénites. Le complexe du Jebel Qeili montre un caractère alcalin assez constant.

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J. Qeili , , , , Butna «» . , , , . .

     

Vom Anfang,Hochstand und Ende eines Epikontinentalmeeres

Zusammenfassung Die kambro-silurische Schichtenfolge des baltischen Schildes wurde während eines großen Transgressions-Regressions-Zyklus gebildet. Das Unterkambrium besteht vorwiegend aus littoralen bis neritischen Quarziten. Die Gesamtmächtigkeit beträgt bis etwa 200m. Im Mittelkambrium breitet sich die Alaunschiefer-Fazies vom W her aus. Glaukonitische und phosphoritreiche Kondensationshorizonte können ganze Stufen vertreten. Wo dünne, bankige Kalke auftreten, enthalten diese Diskontinuitäts- (Korrosions-) Flächen. Das geringmächtige (0–16m) Oberkambrium besteht durchweg aus Alaunschiefern, schwarzen, weichen Schiefern, die sehr reich an Pyrit und organischen Verbindungen sind. Spurenelemente wie V und U können angereichert sein. Bezeichnend sind riesige Knollen von bituminösem Kalk. Die Fauna kann äußerst individuenreich sein, wobei in der Regel fast nur eine Art in einem Horizont vertreten ist. Diese Fazies ist vom nördlichsten Lappland bis Schonen verbreitet. Das Unterordovizium kann mit Alaunschiefern anfangen. Kräftige Pyritisierung und Phosphat-Anreicherung ist hier häufig. Schon im Tremadoc fing die Ablagerung kalkiger, zunächst glaukonitreicher Arthropodenschlicke an. Die Ablagerung dieser Sedimente erfolgte durchschnittlich mit bis 1 mm/1000 J., die der nicht-kalkigen Anteile um eine Zehnerpotenz langsamer. Häufige, stratigra phisch unbedeutende Sedimentationsunterbrechungen sind mit der Lithifizierung der Kalkbänke und Anreicherung verschiedener, eisenhaltiger Minerale verknüpft. Die Sedimentationsgeschwindigkeit der kalkigen und tonigen Komponenten nahm im jüngeren Mittelordovizium allmählich zu. Es treten im Caradoc isolierte Riffhügel mit Kalkalgen und reicher Fauna auf. Diese Tendenz bestand noch im Oberordovizium. Die weite Verbreitung von graptolithenführenden Schiefern und Mergeln im Llandovery deutet wohl auf eine Umkehr der Steigungstendenz. Vom jüngeren Llandovery ab dominieren neritische Sedimente. Auf Gotland lagern sich Mergel und Bioklastika mit koloniebildenden Benthonten und Kalkalgen ab. Im Ludlow fängt die Regression an. Sandsteine kommen gegen Ende des Zyklus besonders reichlich vor.

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The Cambro-Silurian of the Baltic Shield was deposited during a transgressiveregressive cycle that lasted for about 175 m.y. The Lower Cambrian rests unconformably on strongly denuded Precambrian. Its lower and main part consists of up to 200 m thick quartzitic sandstone with evidence of littoral and neritic environments. Slowing deposition led to the formation of thin, more or less calcareous shales with trilobites. In the Middle Cambrian a black shale facies spread from the W. Glauconite and phosphorite occur at intervals of condensed sedimentation. There are a few thin layers of bedded limestone. The extensive Upper Cambrian of the Baltic Shield proper has a maximum thickness of about 16 m. It consists exclusively of black, bituminous shale with large spheroids of black limestone. Clay minerals may be subordinate, pyrite and organic C occur abundantly, and some levels are enriched in U and V as trace elements. The fauna may be extremely rich in individuals. However, it may be formed entirely of one or two species of olenid trilobites. There is no bioturbation. Condensation and subsolution occur at some levels. The Lower Ordovician may begin with alum shale. In some areas thin clastics are interspersed, without clear evidence of a regression. Enrichment with sulphides and phosphorite commonly occurs. The rate of sedimentation was further reduced. Calcareous arthropod oozes accumulated from the late Tremadocian to the early Caradocian at an average rate below 1 mm/1000 years. The noncalcareous components were deposited about ten times slower. Ferrugineous minerals (glauconite, hematite, chamosite, pyrite, etc.) were deposited as granules, pellets, and crusts. Subsolution and early litruncation occurred frequently. The fauna is commonly sparse in sessile benthos; much of it seems to have been pelagic. In the Middle and Upper Ordovician sedimentation speeded up somewhat. In the beds corresponding to the Caradocian and Ashgillian of the British sequence there are two generations of reef limestones in which algae are involved. These are taken as evidence of a general shallowing trend with oscillations of the sea-level. Locally, temporary emergence took place at the end of the Ordovician. The Llandoverian graptolite shales indicate renewed subsidence. The varied, calcareous neritic facies starting in the Upper Llandoverian indicates the full compensation of a considerable subsidence by sedimentation. Sessile benthos and calcareous algae were abundant during this stage, which lasted till near the end of the Silurian. The cycle ended with general regression accompanied by the formation of semi-continental sandstones.

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Résumé La succession cambro-silurienne du Boucher Baltique fut déposée pendant un grand-cycle transgressif-regressif. Le cambrien inférieur consiste principalement en quartzites littoraux et néritiques. Dans le cambrien moyen un facies de schistes noirs se répand progressivement de l'Ouest. A certains horizons, la sédimentation condensée, accompagnée de glauconie et de phosphorite, représente des étages entiers. Il y a aussi de minces horizons de calcaire lité, à traces de subsolution. Le cambrien supérieur (0–16m) consiste exclusivement en schistes noirs, enrichis en pyrite et C organique. U et V sont les plus notables parmi les éléments mineurs. Il y a de très fréquents sphéroÏdes de calcaire bitumineux. La faune, excessivement riche en individus (fonction plutÔt de l'extréme lenteur de toute sédimentation abiogène), est d'autant plus spécialisée et pauvre en espèces. La distribution de ce facies monotone est vaste. L'ordovicien inférieur peut commencer avec le mÊme facies schisteux. Il comporte à sa base des horizons fortement enrichis en pyrite et phosphorite. La sédimentation des vases carbonatiques à arthropodes a commencé déjà dans le trémadocien. Ces sédiments sont fréquemment glauconieux. D'autres minéraux ferrugineux charactérisent différents niveaux de ces dépÔts. La vitesse de sédimentation des vases à arthropodes a été très lente: moins de 1 mm/1000 ans en moyenne pour les composants carbonatiques, moins encore pour les abiogènes. Le plus souvent, les couches sont séparées par de surfaces de discontinuité, formées par la dissolution sous-marine de carbonate. L'ordovicien moyen et supérieur présentent une sédimentation peu à peu accélérée. Dans le caradocien et l'ashgillien il y a deux générations de récifs à polypiers et algues. Les dépÔts llandovériens — schistes pélagiques à graptolites — indiquent le renouvellement de la tendance subsidente. Dès le llandovérien supérieur il s'y installe un facies néritique, marno-calcaire, à faune abondante et variée. Vers le fin du silurien le Bouclier Baltique fut mis à sec. Des dépÔts sableux marquent la fin du grand-cycle.

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Geology of Ladakh,Lahaul and spiti regions of Himalaya with special reference to the stratigraphic position of flysch deposits

An attempt has been made to produce the geological map of Ladakh, Lahaul and Spiti regions of Himalaya on the basis of the field work done by the authors and the observations made by earlier workers. The stratigraphy of this region has been discussed in the light of new fossil finds from different stratigraphical horizons. Stratigraphical columns have been prepared and the formations of this region have been correlated with those exposed in other parts of the Himalaya. The age of the flysch deposits (Indus Flysch of Ladakh and Chikkim Shales of Spiti) has been defined on the basis of the microfauna.

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Zusammenfassung Aus Feldarbeiten und bereits vorliegenden Fakten resultierte eine neue geologische Karte des Gebietes von Ladakh, Lahaul und Spiti im Himalaya. Die Stratigraphie wird mit Hilfe neuer Fossilfunde geändert und mit anderen Teilgebieten des Himalayas verglichen. Das Alter der Flyschserien (Indus-Flysch von Ladakh und Chikkim-Shales von Spiti) wurde mit Hilfe von Mikrofaunen bestimmt.

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Résumé Les levés de terrain des auteurs, combinés avec des travaux antérieurs, ont permis de dresser une nouvelle carte géologique du Ladakh, Lahaul et Spiti dans l'Himalaya. La stratigraphie a été modifiée grâce à de nouvelles découvertes de fossiles et comparée avec celle d'autres régions de l'Himalaya. L'âge de la série du flysch (Flysch de l'indus de Ladakh et schistes de Chikkim de Spiti) a été déterminé à l'aide de microfaunes.

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The cooling history of a Pan African belt in the Adrar des Iforas, (Republic of Mali). Comparison with other Pan African belts

A study of biotite cooling ages in the Adrar des Iforas Pan African belt has been made using Rb/Sr techniques. The results indicate that uplift of this segment of the belt probably took place soon after intrusion of the last granites in each particular area. Comparison of the cooling ages in all the Pan African belts suggest there is a bi-partite age division and thus a diachronism in the Pan African.

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Zusammenfassung Abkühlungsalter von Biotiten aus dem Adrar des Iforas im Panafrikanischen Gürtel wurden mit der Rb/Sr-Methode untersucht. Die Ergebnisse zeigen, da\ der Aufstieg dieses Abschnittes des Gürtels wahrscheinlich kurze Zeit nach der Intrusion der letzten Granite in jedem einzelnen Gebiet erfolgte. Der Vergleich von Abkühlungsaltern in allen Panafrikanischen Gürteln legt nahe, da\ es eine zweiteilige Altersgruppierung gibt und somit einen Diachronismus im Panafrikanischen Ereignis.

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Résumé On a fait l'étude des âges de refroidissement des biotites dans la chaÎne panafricaine dans l'Adrar des Iforas suivant la technique Rb/Sr. Les résultats indiquent que le soulèvement de cette partie de la chaÎne eut lieu bientÔt après l'intrusion des derniers granites. La comparaison des âges de refroidissement dans toutes les chaÎnes panafricaines suggère qu'il y a une différence d'âge entre deux domaines et donc un diachronisme dans le Panafricain.

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Granites and thermal structures in the lithosphere

The production of melts of the granite clan on a significant scale requires participation of continental crust. Such crust will melt when heated from below by a mantle thermal anomaly, or when thickend to 40 km or more. Sites of melting, and the time sequences of melting associated with subduction and underplating processes, and collision processes, are complex. In both these processes, at least six melting sites may be involved. The final chemical and isotopic composition of granitic melts depends on a very complex array of processes, which include: source composition, composition of subducted materials, magma mixing, magma underplating, assimilation-fractionation-cooling processes. Resolution of granite melt dynamics requires an integrated attack, using modern seismic and electrical measurements, in regions where the continental crust is abnormally thick or hot.

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Zusammenfassung Die Produktion von Granitschmelzen im grö\eren Ausma\e erfordert die Beteiligung kontinentaler Kruste. Die Kruste wird aufgeschmolzen, wenn sie von unten durch eine Wärmeanomalie des Mantels aufgeheizt wird oder wenn sie mächtiger als 40 km wird. Der Ort des Aufschmelzens und die Zeitabfolge des Schmelzens, die im Zusammenhang mit Subduktion Plattenstapelung und Kollisionsprozessen ablaufen, sind äu\erst komplex. Diese Prozesse sind mindestens auf sechs verschiedene Areale zu lokalisieren, in denen Aufschmelzung möglich ist. Die endgültige chemische und isotopenchemische Zusammensetzung von Granitschmelzen hängt von einer sehr komplexen Proze\abfolge ab, wobei zu berücksichtigen sind: Die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, die Zusammensetzung subduzierten Materials, Magmenmischung, Magmenunterströmung und Proze\e der Assimilation, Fraktionierung und Abkühlung. Um die Dynamik einer Granitschmelze zu erkennen, bedarf es moderner seismischer und geoelektrischer Methoden in Gegenden, wo die kontinentale Kruste ungewöhnlich dick oder hei\ ist.

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Résumé La production en quantité importante de liquides de la famille granitique requiert la participation de la croûte continentale. Celle-ci fond lorsqu'elle est chauffée d'en bas par une anomalie thermique du manteau, ou quand son épaisseur s'accroÎt jusqu'à 40 km ou plus. Les endroits où se développe la fusion, ainsi que son déroulement temporel, associé aux processus de subduction et d'underplating, sont complexes. Pour chacun de ces deux processus, six sites de fusion ou moins peuvent Être définis. Les compositions chimique et isotopique finales des liquides granitiques dépendent d'un ensemble de processus très complexes, qui comportent: la composition de la source, la composition des matériaux subductés, le mélange de magmas, les processus d'assimilation, de fractionement et de refroidissement.La compréhension de la dynamique de la fusion granitique requiert une approche intégrée qui comporte la mise en oeuvre de méthodes sismiques et géoélectriques modernes dans des régions où la croûte continentale est anormalement chaude ou anormalement épaisse.

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. , , , 40 . , . , , , . , : , , , , . , , , .

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Based on a lecture presented at the Granit Symposium, Gie\en 1986. London     

Die Untersuchung ortsabhängiger Variablen: Modelle,Methoden und Probleme

Zusammenfassung Als ortsabhängige Variable wird jede räumlich verteilte numerische Funktion bezeichnet, deren von Ort zu Ort scheinbar kontinuierliche Veränderung durch einfache Funktionen nicht dargestellt werden kann. Entsprechende Variablen sind in geowissenschaftlichen Problemen häufig anzutreffen: Geochemische und geophysikalische Daten, Erzgehalte, strukturelle Angaben, wie die Höhenlagen von Schichtgrenzen etc.Um zuverlässige Aussagen zu erhalten, sind bei der Untersuchung ortsabhängiger Variablen, wie auch bei der Erstellung von Isoplethen-Karten, verschiedene Einflußgrößen zu berücksichtigen: Die räumliche Verteilung der Datenpunkte, Existenz von Trends, Autokorrelation und Heteroskedastizität sind Eigenschaften, denen durch die Wahl eines geeigneten Modells bzw. einer sinnvollen Auswertungsmethode Rechnung getragen werden sollte.Folgende Verfahren werden kurz beschrieben und einander hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten und der Zuverlässigkeit ihrer Resultate insbesondere für Probleme der Erzvorrats-Berechnung kritisch gegenüber gestellt:Interpolations-Verfahren, Trendflächen-Analysen, Krigeage.

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A regionalized variable is any numerical function with a spatial distribution which varies from one place to another with apparent continuity, but the change of which cannot be represented by any workable function. This definition characterizes many variables in geosciences as chemical, geophysical and structural data, ore contents etc.To get reliable results in the analysis and display of regionalized variables (estimation of ore reserves, automatic conturing etc.) it is necessary to consider the following quantities: distribution and heteroscedasticity of data, existence of global and local trends, autocorrelation. According to these facts a mathematical model must be chosen to describe the data as well as an adéquat method to display the results. The paper gives a short survey about some problems connected with the application of trend analysis, inaterpolation methods and kriging. The reliability of the results are compared with respect to ore estimation and graphical display.

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Résumé La notion de variable régionalisée sert à définir les fonctions de l'espace dont la valeur varie d'un lieu à un autre avec une certaine apparence de continuité, sans qu'il soit en général possible d'en représenter la variation par une loi mathématique extrapolable. En sciences de la terre on peut citer par example des analyses géochimiques, géomagnétiques, minières ou structurales comme l'altitude d'une région.La fiabilité des résultats obtenus par les traitements dépend des influences différentes: La distribution des données dans l'espace, l'existence de tendances, l'autocorrélation etc., Nous présentons les méthodes les plus importantes pour comparer leur mise en pratique, particulièrement en géologie minière: Méthodes d'interpolation, analyses des surfaces de tendance, krigeage.

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Ages of metamorphic and deformational events in the Sierra de Ancasti (Pampean Ranges; Argentina)

Metamorphic rocks of the Sierra de Ancasti (Catamarca province, Northwestern Argentina) were investigated by means of the Rb-Sr-method. Three phases of metamorphism can be distinguished. A first possible homogenization of Sr possibly took place 524 m. y. ago. A second one can be subdivided into a mean metamorphism at 472 m. y. and a statical recrystallization at about 450 m. y. A last weak metamorphism at about 420 m. y. can be recognized only by ages of cooling of biotites. The relations of the metamorphic rocks to granitic intrusions and regional comparisons support this subdivision. Similar ages have been reported from various regions of the Gondwana continent.

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Zusammenfassung Metamorphe Gesteine der Sierra de Ancasti (Provinz Catamarca, Nordwest-Argentinien) wurden geochronologisch nach der Rb-Sr-Methode untersucht. Er ergaben sich drei Metamorphose-Phasen. Eine erste Sr-Homogenisierung fand möglicherweise vor 524 Mio. Jahren statt. Eine zweite kann in eine Hauptmetamorphose vor 472 Mio. Jahren und eine statische Rekristallisation vor etwa 450 Mio. Jahren unterteilt werden. Eine letzte, schwache Metamorphose vor etwa 420 Mio. Jahren lÄ\t sich nur an Abkühlungsaltern von Biotiten nachweisen. Die Beziehungen der metamorphen Gesteine zu Granit-Intrusionen sowie regionalgeologische Vergleiche unterstützen diese Einteilung. Ähnliche Alterswerte wurden in verschiedenen Gebieten des Gondwana-Kontinents gefunden.

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Resumen Se ha investigado, utilizando el método de Rb-Sr, la geocronologia de rocas metamórficas de la Sierra de Ancasti (Provincia de Catamarca, Noroeste Argentino). Tres fases diferentes de metamorfismo resultaron. Posiblemente hubo una primera homogenización de Sr alrededor de 524 m. a. La segunda fase se divide en un metamorfismo principal en 472 m. y. y una recristalización estática en 450 m. a. El débil metamorfismo en 420 m. a. aproximadamente se nota sólo en edades de enfriamiento de biotitas. Las relaciones entre las rocas metamórficas y magmáticas, y la comparación geológica regional apoyan esta subdivisión. Edades similares se han encontrado en diferentes regiones del continente de Gondwana.

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- ( ; ). . 524 . , , 472 , , 450 . , , , 420 . . , .

     

Zwei Strandseifen in Mexiko,ihre Zusammensetzung und Herkunft

Zusammenfassung Zwei Strandseifen aus der Schwall- und Sog-Zone der atlantischen und pazifischen Küste Mexikos, nördlich von Veracruz und bei Manzanillo, wurden untersucht.Beide Vorkommen enthalten ähnliche Schwermineralphasen, lassen sich jedoch voneinander unterscheiden. In Manzanillo entstammen sie im wesentlichen den Tiefengesteinen des Granitoid-Gneisgürtels der Sierra Madre del Sur, während sie nördlich von Veracruz den tertiär-quartären Vulkaniten des Palma-Sola-Massivs zuzuordnen sind. Die Liefergebietsunterschiede sind deutlich hinsichtlich Korngrö\enverteilung und Zusammensetzung, speziell der opaken Schwerminerale, zu erkennen. Zusätzlich lä\t sich ein »Verwitterungseinflu\« in Form einer Maghemitisierung und Martitisierung feststellen. Er wird als »klimatischer Effekt« gedeutet, der die Umwandlung der detritischen (deuterisch und hydrothermal oxidierten) gerundeten Erzphasen saumartig von au\en nach innen in Maghemit und Hämatit zur Folge hat. Das angewandte Instrument der Analyse der opaken Schwerminerale erlaubt es sogar, über die Resultate der Analyse der transparenten Schwerminerale hinaus, I-Typ-Granitoide und basische — intermediäre Vulkanite als Herkunftsgesteine zu identifizieren.

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Two beach placers (swash-backswash zone) of the Atlantic and Pacific coast of Mexico north of Veracruz and Manzanillo have been investigated.Both occurrences contain similar heavy mineral phases, however they can be distinguished in detail.In Manzanillo the placer is derived from plutonic rocks (granitoid-gneiss complex) of the Sierra Madre del Sur, whereas the placer north of Veracruz originates from Tertiary to Quaternary igneous rocks of the »Massif de Palma Sola«.Grain size distribution and composition especially of opaque heavy mineral phases reveal their different regional and petrographic origin.The formation of maghemite and »martite« is a result of alteration processes and can be interpreted as »climatic effect«, altering the detritic and rounded phases of the system TiO₂-FeO-Fe₂O₃ by forming a rim of maghemite and hematite.This instrument analysing the opaque heavy minerals permits beyond the results of investigating the transparent heavy minerals to determine I-type-granites and basic — intermediate igneous rocks as original rocks.

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Resumen Dos placeres de playa en dos porciones litorales del costa Atlantico y Pacifico estuvieron investigados. Les se encuentran norte de Veracruz y en Manzanillo. Los dos placeres contienen minerales pesados semejantes en los dos lugares, sin embargo se puede constatar diferencias. Los minerales pesados a la playa de Manzanillo son de plutonitas ubicadas en el complejo de »granita y gneiss« del Sierra Madre del Sur, mientras que los minerales pesados norte de Veracruz descienden de rocas igneas Cenozoicas de la region de Palma Sola. La distribucion de los varios minerales pesados especialmente de los minerales pesados opaques y sus concentraciones en los diferentes fracciones indican las rocas de las cuales los minerales pesados dependen.Additionalmente un proceso de alteration resulta en la formacion de »maghemita« y »martita« interpretado como un »efecto climático« alterando los margenes de los titanomagnetitas y ilmenitas. El método de investigar los minerales pesados opaques additionalmente permita determinar »I-type-Granites« y rocas volcanicas basicas como rocas originales.

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, . , . , , - Sierra Madre del Sur, — - Palma-Sola. : , . , , . , . , , , 1- - , .

     

The chemical composition of sea water and pore water in the manganese nodule area of the Central Pacific

Analyses for the following elements were made on 118 samples of pore water and 23 samples of sea water from the radiolarian ooze area of the Central Pacific: Na, Ca, Br, Sr (major elements) and Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.The average concentration of most of the elements analyzed is higher in the pore water than in the sea water. The enrichment of elements in both the pore water and the bottom near sea water relative to the average composition of the sea water depends on the residence times of the elements in the sea water — the shorter the residence time the greater the enrichment.The enrichment of an element in these sea and pore waters is also dependant on the chemical species in which it occurs in the sea water. The enrichment seems to be greater for hydroxides, less for complex chloride ions and there is no enrichment for simple ions. The enrichment of the elements occuring as hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) or complex chlorides (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) results in precipitation from the sea water, which contributes to the growth of the manganese nodules as well as to the genesis of metalliferous sediments in this area. The greater enrichment in the pore water relative to the sea water accounts for the remobilization of these elements from the sediment as the main source of the material for the growth of the manganese nodules.

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Zusammenfassung 118 Porenwasser- und 23 Meerwasser-Proben aus dem Radiolarienschlammgebiet des Mittleren Pazifik wurden auf folgende Elemente analysiert: Na, Ca, Br, Sr (Hauptbestandteile) und Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.Die durchschnittliche Konzentration der meisten bestimmten Elemente ist im Porenwasser höher als im Meerwasser. Die Elementaranreicherung sowohl im Porenwie im bodennahen Meereswasser ist im Vergleich zur weltweiten Durchschnittszusammensetzung des Meerwassers abhÄngig von den Verweilzeiten der Elemente im Meer — je kürzer die Verweilzeit, desto grö\er die Anreicherung.Die Anreicherung eines Elements in diesen Meeres- und PorenwÄssern hÄngt auch von der chemischen Spezies ab, in der es im Meerwasser vorkommt. Die Anreicherung scheint grö\er zu sein für Hydroxide, geringer für komplexe Chlorid-Ionen, und es gibt keine Anreicherung für einfache Ionen. Die Anreicherung der Elemente, die als Hydroxide (Fe, Cu, Cr, Se, Eu) oder komplexe Chloride (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) vorkommen, führt zur AusfÄllung aus dem Meereswasser. Diese AusfÄllung trÄgt bei zum Wachstum der Manganknollen und zur Entstehung von metalliferous sediments in diesem Gebiet. Die grö\ere Anreicherung im Porenwasser im Vergleich zum Meereswasser spricht für die Mobilisierung dieser Elemente aus dem Sediment als der wichtigsten Materialquelle für das Wachstum der Manganknollen.

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Résumé Dans la région des boues á radiolaires de l'Océan Pacifique central 118 échantillons d'eau interstitielle et 23 échantillons d'eau de mer ont été prélevés et analysés. Les éléments suivants ont été déterminés: Na, Ca, Br, Sr (éléments principaux) et Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.La concentration moyenne de la majorité des éléments analysés est plus grande dans l'eau interstitielle que dans l'eau de mer. L'enrichissement des éléments dans l'eau interstitielle ainsi que dans l'eau de mer près du fond, comparé aux valeurs moyennes dans l'eau de mer, dépend du temps de séjour de l'élément dans l'eau de mer — le plus court est le temps du séjour, plus fort est l'enrichissement.L'enrichissement d'un élément dans ces échantillons d'eau interstitielle et d'eau de mer dépend également de la forme chimique sous laquelle il se trouve dans l'eau de mer. Il semble que l'enrichissement est plus fort pour les hydroxides, et moindre pour les ions chlorurés complexes. Il n'ya pas d'enrichissement en ions simples. L'enrichissement des éléments sous forme d'hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) ou de chlorures complexes (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) entraine la précipitation de ces éléments hors de l'eau de mer, ce qui contribut à la croissance des nodules de manganèse ainsi qu'à la genèse des sédiments métallifères dans cette région. L'enrichissement plus fort dans l'eau interstitielle par rapport à l'eau de mer rend compte de la remobilisation de ces éléments à partir du sédiment comme source principale de matière pour la croissance des nodules de manganèse.

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118 23 : Na, , Br, Sr ( ) Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, u, , Hg, U. , . , , — , . - , : , . — Fe, Cu, Cr, Sc, u -, — Mn, Ni, , Zn, Ag, Hg, Se - . , . 3 , , .

     

Präkambrische tillit-ähnliche Gesteine der Sowjetunion

Zusammenfassung Tillit-ähnliche präkambrische Gesteine kommen in der Sowjetunion relativ häufig vor (vgl. Abb. 1). Sie sind vom Proterozoikum aufwärts aus allen Zeitabschnitten des Präkambriums bekannt geworden und treten möglicherweise sogar noch im Kambrium auf. Am weitesten verbreitet sind sie im obersten Teil des Präkambriums, im Vend (Sokolow, B. S.,Keller, B. M.) bzw. im Eokambrium s. str. (Holtedahl, O. u. a.). In den übrigen Zeitabschnitten des Präkambriums tauchen sie nur sporadisch auf und haben keine gro\e flächenhafte Verbreitung.Aus dem Studium einiger Merkmale (paläogeographische und paläostrukturelle Lage, Paragenese und Gesteinstextur, Form, Zusammensetzung des Gesteinsmaterials und Beschaffenheit des Untergrundes) lä\t sich die Schlu\folgerung ziehen, da\ viele tillit-ähnliche Gesteine in der Sowjetunion durch Rutschungen entstanden sind und deshalb als Pseudotillite aufgefa\t werden müssen. Die Genese der übrigen tillit-ähnlichen Gesteine lä\t sich zur Zeit wegen mangelhafter Aufschlu\verhältnisse, schlechter Erhaltung und noch ungenügender Bearbeitung nur schwierig beurteilen.

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Summary Precambrian rocks of till-like appearance are relatively abundant in Soviet Russia (compare Fig. 1). Such sediments have been recorded from all Precambrian periods and may even occur in Cambrian time. These rocks do find their maximum distribution in the uppermost part of the Precambrian sequence, which is the Vendian (Sokolow, B. S.,Keller, B. M.) the Eocambrian s. s. (Holtedahl, O. a. o.) or respectively. During the rest of Precambrian time till-like rocks appear only just occassionally and their regional distribution is restricted.Some of the connected features (such as paleogeographical and paleostructural position; paragenesis and rock textures, shape of the boulders composition of rock assemblages and substratal characters) lead to the conclusíon, that a great deal of these Russian rocks of till-like appearance have been formed by slumping. They should be understood as pseudotillites. The remaining till-like rocks are not easily discussed when regarding their formation. This is due to unsatisfying outcrops, bad preservation or poor study.

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Die übersetzung des russischen Manuskripts und die Umzeichnungen der Abbildungen 2–6 besorgte dankenswerterweise Dr. G.Schultz (Köln).     

Das Alpen-Dinariden-Problem und die Palinspastik der südlichen Tethys

Zusammenfassung Tektonische Lage und Sedimentationsgeschichte fassen Südalpin-Ostalpininterne (subtatrische und südlichere) Karpaten und Dinariden zu einer Einheit zusammen, die einen Teil des südlichen Kontinentalrandkomplexes der Tethys gebildet hatte. Zur Rekonstruktion dieses Kontinentalrandes ist eine palinspastische, die alpinen Deformationen entzerrende Rekonstruktion nötig. Versuche in dieser Richtung zwingen zu einer neuen Analyse des Alpen-Dinariden-Problems. Ausgehend von den gro\en prÄoligozÄnen Schubweiten in den nordvergenten Alpen und Karpaten einerseits, den südvergenten Helleniden und damit wahrscheinlich auch den Dinariden andererseits gelangt man zum Schlu\, da\ aus dem heutigen tektonischen übereinander ein palÄogeographisches Nebeneinander nur durch Annahme von mindestens zwei aufeinander folgenden Bewegungsphasen von ganz verschiedener Tendenz zu bewerkstelligen ist. Vor dem UnteroligozÄn entstand der Hauptteil des nordvergenten alpinen sowie des südvergenten dinarisch-hellenischen DeckengebÄudes. Der Vergenzwechsel zwischen dem Ostende der slowakischen Karpaten bei Koice und dem Westende der innerdinarischen Einheiten bei Zagreb verlangt eine dextrale Senke-Senke-Verschiebungszone, die heute zerrissen ist. Um den Zusammenhang wiederherzustellen und gleichzeitig palinspastischen Raum zu schaffen für die Dinariden, wird eine jungtertiÄre dextrale Verschiebung von im Osten 300 km lÄngs der insubrischen Linie s. l. postuliert, deren Implikationen besonders auch in den Westalpen und an der Karpaten-Balkan-Grenze spürbar sein müssen.

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Southern Alps, Austroalpine nappes, the internal (Subtatrid etc.) units of the Carpathians and the Dinarids, on the evidence of paleogeographic development and present tectonic relations, once belonged to neighboring parts of the southern continental margin of the Mesozoic Tethys sea. Reconstruction of this margin requires palinspastic inversion of Alpine deformations. A new look at the problems involved reveals the necessity of at least two phases of vastly differing kinematics. Before the Oligocene, ± N-S compression of several hundred kilometers built up the nappe edifices of the Alps and the internal Carpathians (with northerly vergence) as well as that of the Dinarids-Hellenids (with southerly vergence). Between the eastern end of the first system in eastern Slovakia and the western end of the second near Zagreb, there must have been a zone of dextral sink-sink strike slippage which is now disrupted. In order to account for this disruption and, at the same time, to find an empty space to palinspastically accommodate the Dinarids, an Oligocene-Neogene dextral strike-slip motion of 300 km along the Insubric fault zone is required, with considerable consequences for the western Alps as well as for the Balkan-Carpathian boundary

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Résumé Avant l'orogénèse alpine les Alpes méridionales, les nappes austroalpines, les Carpates occidentales internes et les Dinarides faisaient ensemble partie de la marge continentale méridionale de la Tethys mésozoÏque. Cela ressort aussi bien du développement paléogéographique que des relations tectoniques actuelles. La reconstruction de cette marge, demandant l'inversion palinspastique des déformations alpines, révèle l'activité d'au moins deux phases de cinématique notablement différente. Avant l'Oligocène, une compression nord-sud de plusieurs centaines de kilomètres au minimum aboutit à former la masse principale des nappes alpines et carpatiques internes, déversées vers le nord, et celle des Dinarides et Hellénides, déversées vers le sud. Entre la limite est en Slovaquie orientale, des premières, et la limite ouest, dans la région de Zagreb, des secondes, il devait exister une zone de failles à déplacement horizontal dextral, permettant de restituer la liaison cinématique des deux systèmes. Cette zone a été rompue ultérieurement ce qui implique l'existence d'un déplacement postérieur à l'oligocène inférieur avec un rejet horizontal dextral de 300 km de long de la faille insubrienne Ce déplacement s'impose si l'on veut remettre en place les nappes dinariques dans leur cadre paléogéographique mésozoÏque. D'importantes conséquences en résultent pour le système Balkano-Carpathique de mÊme que pour l'arc des Alpes occidentales.

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Grundwasserfließwege und Hydrogeochemie in tiefen Graniten und Gneisen

Zusammenfassung Sechs Forschungsbohrungen bis 2.5 km Tiefe in der Nordschweiz, ein Felslabor im zentralen Aaregranit und ein regionales Vergleichsprogramm zur Hydrochemie un Isotopenhydrologie erbringen seit 1982 wichtige Erkenntnisse über die Hydrogeologie tiefer Kristallingrundwässer. Es zeigte sich, da\ die Beschaffenheit von Kristallingrundwässern sehr stark von deren jeweiligen Positionen in hydraulischen Gro\flie\systemen abhängt. Oberflächennahe Grundwässer, die dem kleinen (schnellen) Grundwasserkreislauf angehören, unterscheiden sich chemisch von tieferen dadurch, da\ sie kaum leichtlösliche Bestandteile enthalten: die Wässer sind gering mineralisiert und beziehen einen wesentlichen Teil ihres Lösungsinhalts aus dem Niederschlag (unterscheiden sich also bereits primär in verschiedenen Klimazonen). Erst in grö\erer Tiefe können auf den Grundwasserflie\ wegen noch relevante Stoffmengen gelöst werden. Die gro\en Kristallingebirge sind die Hauptinfiltrationsgebiete für tiefreichende Grundwassersysteme. Diesen Gebieten kommt aufgrund der hohen hydraulischen Potentiale und fehlender Sediment-Aquitarden eine Schlüsselstellung in der Interaktion zwischen Atmosphäre und tieferer Lithosphäre zu. Am Beispiel des Südschwarzwaldes wird gezeigt, da\ der überwiegende Teil der Grundwässer in der Nachbarschaft von Kristallingebirgen auch aus diesen stammt (stabile Isotope). Manche der Bohrergebnisse sprechen dafür, da\ im gleichen Aquifer chemisch verschiedene Wässer enthalten sein können: in durchlässigeren Bereichen der vorherrschende Typ, in weniger durchlässigen höhermineraliserte Wässer. Es gibt keine gesetzmä\ige Zunahme der Salinität mit der Tiefe.

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Since 1982, water samples from six boreholes, 1.3 to 2.5 km deep, from Northern Switzerland as well as from a rock laboratory in the Central Swiss Alps (Aare granite) have yielded a host of new findings on deep crystalline ground water hydrology. Isotope and chemical analyses which also comprised comparative samples from a regional investigation programme show that the composition of crystalline ground waters depends mainly on their position in regional flow systems. In crystalline rocks, local flow systems differ chemically from deeper ones in that they lack almost any easily soluble components. Their low mineral content results mainly from precipitation and thus varies with different climatic environments.Deeper ground-water flow systems, however, show higher mineralization (esp. Na⁺ and Cl^–). As their stable isotope contents indicate, they develop mainly through infiltration from the large crystalline massifs, like the southern Black Forest. Due to their high hydraulic potentials and lack of sedimentary aquitards they have a key function in the interaction between atmosphere and deep lithosphere.Some of our results suggest that one and the same aquifer may contain chemically different ground waters: permeable portions will hold the type prevalent in the region whereas less permeable areas contain special types of higher mineralization. (There is, however, no regular increase in salinity with depth).As to dissolved gasses in deep crystalline ground waters, N₂ and sometimes CO₂ and methane are the main components in all borholes sampled. There is no tritium and little or no radiocarbon.

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Résumé Six forages d'étude pratiqués dans le nord de la Suisse, jusqu'à une profondeur de 1,3 à 2,5 km, ainsi qu'un laboratoire souterrain dans le massif granitique de l'Aar fournissent depuis 1982 des données importantes sur l'hydrogéologie des eaux souterraines dans les domaines cristallins.De nombreux échantillons ont fait l'objet d'un programme d'analyses chimiques et isotopiques. En vue de comparaisons régionales, ce programme a englobé également des échantillons provenant d'autres sites préexistants. Il en résulte que la composition des eaux examinées dépend en premier lieu de leur position respective dans les systèmes d'écoulement régionaux. Les eaux souterraines qui participent aux cycles hydrologiques restreints et rapides, diffèrent chimiquement des eaux profondes par leur faible contenu en composants facilement solubles: les eaux sont donc faiblement minéralisées et tirent des précipitations une part importante de leur charge dissoute; elles se différencient donc déjà au départ en fonction des conditions climatiques.Les grands massifs cristallins forment les zones d'infiltration principales des eaux des systèmes d'écoulement qui s'étendent en profondeur. Ces régions occupent une position-clé dans l'interaction entre l'atmosphère et la lithosphère profonde en raison de leurs potentiels hydrauliques élevés et du manque de couverture sédimentaire peu perméable.Divers résultats des nos mesures montrent que des eaux chimiquement différentes peuvent coexister dans le mÊme aquif ère: dans les zones les plus perméables apparaÎt le type dominant et dans les zones moins perméables il y a, des eaux plus minéralisées. Il n'existe aucune augmentation de la salinité avec la profondeur.En ce qui concerne les gaz dissous, les principaux, dans tous les forages, sont N₂ et parfois CO₂ et CH₄. Il n'y a pas de tritium et pas, ou peu, de C radioactif.

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6- , 2,5 , , 1982 . , . , , , : , . . . , . , . . , . , - . , : , . .

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Erweiterte Fassung eines Vortrages vom 28. Februar 1986 an der Granit-Tagung in Giessen.     

Sediment dispersal from Vogelsberg Basalt,Hessen, West Germany

Volcanic detritus in sand size stream sediment spreading outward from Vogelsberg extrusive and hypabyssal rocks decreases in abundance from percentages exceeding 90 % to less than 5 % within 20 km of the source area. The rapid decrease results largely from dilution of the stream sediment resulting from disintegration of friable Bunter Sandstone on the plains surrounding the crystalline rocks. The effect is more pronounced in the fine sand fraction of the stream sediment because the Bunter sand is fine grained.If a geologist of the post-Holocene were to sample this stream sand in outcrop, he would have to be located within about 10 km of the present Vogelsberg mass to infer its existence.

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Zusammenfassung Vulkano-klastische Flußsedimente im Korngrößenbereich von Sanden, die sich aus den Ergußgesteinen und hypabyssischen Gesteinen des Vogelsbergs herleiten, nehmen die Häufigkeit von mehr als 90 % bis auf weniger als 5 % innerhalb von 20 km vom Ursprungsgebiet ab.Die starke Abnahme ist als Folge einer Verdünnung der Flußsedimente entstanden. Die Verdünnung ist durch die Zersetzung des leicht verwitterbaren Buntsandsteins auf den Ebenen, die diese vulkanischen Gesteinen geben, verursacht.Da der Buntsandstein von feinkörniger Natur ist, wird der Verdünnungseffekt in der Feinsandfraktion der Flußsedimente besonders deutlich beobachtet.Würde ein Geologe einst Gesteinsproben entnehmen, die aus diesen Sedimenten entstanden sind, so müßte er sich in einem Umkreis von 10 km des heutigen Vogelsberggebietes befinden, um dessen Existenz nachweisen zu können.

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Résumé Les débris volcaniques dans les sédiments fluviaux de granularité sableuse provenant des roches extrusives et hypabyssales du Vogelsberg voient leur proportion décroÎtre de 90 % à moins de 5 % sur une distance de 20 km. à partir de leur origine. Cette décroissance rapide provient principalement de la dilution du sédiment fluvial par suite de la désintégration des grès bigarrés sur les plaines avoisinant les roches cristallines. L'effet est encore plus prononcé dans la fraction fine du sédiment fluvial à cause de la finesse du sable bigarré.Un géologue des temps futurs qui aurait à échantillonner ce sable fluvial dans ses affleurements devrait rester dans les 10 km. de l'actuel Vogelsberg pour en présumer l'existence.

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- , Vogelsberg'a, 20 90% 5%. . . .. , . , , Vogelberg'a 10 , .