Geological development of Jabal al Akhdar,Libya

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

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

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

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

     

Über die Geschwindigkeit der Krustenverkürzung in den Zentralalpen

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

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

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

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

     

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

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

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

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

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

     

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

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

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

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

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Ist der Fischfluß-Cañon in Südwestafrika (Namibia) durch eine Grabenstruktur vorgezeichnet?

Zusammenfassung Der Cañon, in welchem der Fischfluß verläuft, folgt einer Bruchstruktur, die kein einfacher Graben ist, sondern von Aufschiebungen statt von Abschiebungen begrenzt wird. Hinzu kommen auf beiden Seiten des Flußverlaufs große Flexurfalten, vermutlich durchgepauste Aufschiebungen. Das hat zur Bildung eines Rampgrabens geführt. Diese Einengungstektonik paßt nicht ohne weiteres zu der Vorstellung eines zerdrifteten Gondwana-Landes, das im Sinne von A.Wegener in Einzelkontinente zerrissen ist.

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The canyon of the Fischfluss follows a fracture zone, which is not a normal graben as often is supposed. The so called Fisch River Graben has been formed by overtthrusting fractures instead of normal faults on both sides of the graben. Besides there exist folding structures (flexure-folds) on both sides of the graben. Theses compression structures have formed a Ramp-Graben, which was firstly discribed by B.Willis (1928). Theses compression structures do not agree with A.Wegeners hypothesis of the old Gondwana continents destruction by drifting and tension, by which the old African block broke up into the African and the American block.

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Résumé Le cañon du Fischfluss suit une zone de fractures qui n'est pas un graben normal ainsi qu'on l'a souvent supposé; elle est limitée, non par des failles d'affaissement, mais par des chevauchements. En outre viennent, sur les deux côtés du cours de la rivière, de grands plis-flexures, espéces de chevauchements refoulant le scole cristallin sous les sédiments plissés. Il s'agit d'un «Rampgraben», (= fossé poussé) qui est le résultat d'une tectonique de resserrement. Celle-ci ne répond pas à l'idée d'un continent de Gondwana qui, fissuré et dérivant, s'est subdivisé en continents isolés, selon l'hypothèse de A.Wegener.

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, , , , . ; , , durchgepauste . .

     

Zur permischen Vereisung der Salt Range (W.-Pakistan)

Zusammenfassung Die unterpermischen Geröll-Packungen der östlichen Salt Range führen fazettierte und geschrammte Geschiebe unzweifelhaft glazialer Entstehung, die zusammen mit anderen Hinweisen eine Deutung der Boulder Beds als fluviatile Konglomerate (nachLotze) nicht überzeugend erscheinen lassen. Die ausgezeichnete Erhaltung der Schrammung schließt zum mindesten einen längeren Flußtransport aus. Das vereiste Gebiet muß sich daher in der Salt Range selbst oder in seiner unmittelbaren Nachbarschaft befunden haben.

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The Lower Permian boulder beds of the eastern Salt Range contain facetted and scratched boulders of unquestionably glacial origin. Their excellent preservation seems to tell in favour of a glacial tillite rather than of a fluviatile conglomerate, as supposed by F.Lotze. At least a fluvial transport of the glacial boulders over a longer distance is to be excluded. The Salt Range itself or its immediate surroundings must have been covered by the Permian glaciers.

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Résumé Les boulder beds du Permien inférieur de la Salt Range orientale contiennent des galets nettement facettés et striés d'origine glaciale. Leur préservation excellente exclut un long transport fluviatile. Par conséquent la Salt Range elle-même ou ses environs immédiats doivent avoir été couverts de glaciers permiens.

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Die vorstehenden Zeilen sind nicht als Selbstverteidigung, sondern in dem Wunsche geschrieben, den von Tübingen ausgegangenen Arbeiten E.Kokens und denen F.Noetlings, der in seinen späteren Jahren gleichfalls in Tübingen wirkte, zur Anerkennung zu verhelfen. Herrn Koll. G.Einsele danke ich verbindlichst für die Durchmusterung der von den abgebildeten Geschieben angefertigten Dünnschliffe. Unsere Bild-Erläuterungen beruhen auf seinen Bestimmungen.     

The evolution of the Western Ligurian Flysch Units and the role of mud diapirism in ancient accretionary prisms (Maritime Alps,Northwestern Italy)

The Western Ligurian Flysch Units represent an Upper Cretaceous to Paleogene accretionary prism overthrust onto the paleo-European continental margin during the collisional stages of the Alpine orogeny (Eocene). Their precollisional evolution has been reconsidered according to the data collected through extensive field mapping, the study of lowgrade metamorphism and by considering more strictly the processes documented in modern convergent zones.The proposed model involves chaotic facies produced by the flow of muddy sediments along decollement surfaces (diapiric melange) with the growth of mud volcanoes into an accreting wedge progressively shifting toward the European continental margin.

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Zusammenfassung Der westliche Ligurische Flysch repräsentiert die Entwicklung eines Akkretionskeiles während des Kreide-Paleogens, das auf den europäischen Kontinentalrand während der Kollisionsphase der alpidischen Orogenese (Eozän) überschoben wurde. Die Entwicklung vor der Kollision wird neu gedeutet auf der Basis ausgedehnter geologischer Felduntersuchungen, dem Studium der niedrig gradigen Metamorphose und anhand von Vergleichen mit heutigen konvergenten Zonen.Das vorgeschlagene Modell interpretiert das Erscheinen der chaotischen Fazies als Diapirismus von nur teilweise verfestigten Sedimenten und deren Umlagerung nahe Diskontinuitätsflächen im Inneren eines Akkretionprismas, das in Richtung des europäischen Kontinents wandert.

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Résumé Les flyschs de la Ligurie occidentale représentent un prisme d'accrétion du Crétacé-Paléogène charrié sur la marge continentale européenne pendant les phases de collision de l'orogenèse alpine (Eocène). Leur évolution anté-collision est reconsidérée sur la base de nouvelles données provenant du levé de terrain d'une vaste région, de l'étude du métamorphisme de degré faible et de l'application plus rigoureuse des enseignements fournis par les zones de convergence actuelles.Le modèle proposé envisage la production de facies à texture chaotique par flux diapirique de sédiments non consolidés le long de surfaces de décollement, à l'intérieur d'un prisme d'accrétion qui migre progressivement vers la marge continentale européenne.

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

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

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

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

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

     

Stellung des Experimentes im Rahmen tektonischer Forschung

Zusammenfassung Die Genese tektonischer Strukturen ist nicht direkt beobachtbar. Unsere einzige Arbeitsgrundlage sind die Spuren der Deformation im Fels, also das tektonische Gefüge. Im Gegensatz zu den meisten anderen naturwissenschaftlichen und technischen Fächern ist in der Tektonik ein Vergleich der Vorgänge im Experiment mit denen im Objekt im allgemeinen nicht möglich. Hieraus erklärt sich, daß das Experiment in der Tektonik bisher nur eine geringe Bedeutung erlangt hat. Jede tektonische Deutung ist aber ein Analogieschluß, bei dem Erfahrungen aus dem täglichen Leben oder die anderer Naturwissenschaften eingesetzt werden. Dieses Vorgehen muß durch ein exakteres, nämlich durch den Einsatz gezielter Experimente, abgelöst werden.Da aus dem obengenannten Grunde die Rückkopplung zwischen Experiment und Natur nur unvollkommen durchzuführen ist, besteht der Sinn tektonischer Experimente nicht darin, eine bestimmte natürliche Struktur nachzubilden, sondern darin, die Reaktionsmöglichkeiten von Festkörpern bei Deformation kennenzulernen. Experimente und Naturbeobachtung zeigen, daß es nur eine begrenzte Zahl von Reaktionsarten festen Materials bei Deformationen gibt. Diese Reaktionsarten unterscheiden sich nach der Art der Gefügeelemente, die bei der Deformation ausgebildet werden (Abb. 1). Bei den hier besprochenen Gefügeelementen handelt es sich um Trennbrüche (Spalten), Verschiebungsbrüche, Knickzonen und Normalfalten. Die Faltenachsenfläche der Knickzonen liegt einer Ebene größter Scherung etwa parallel, die der Normalfalten senkrecht zur Richtung größter Einengung.Die einzelnen Gefügeelemente treten in verschiedenen räumlichen Anordnungen auf, die als Gefügetypen bezeichnet werden. Die folgenden Ausführungen beschränken sich auf Gefügetypen mit rhombischer und monokliner Symmetrie.Die Abb. 1 stellt einen Ausschnitt aus einem System der Gefügetypen dar, in dem die einzelnen Gefügetypen entsprechend ihrer gegenseitigen Verwandtschaft angeordnet sind. Dieses System erlaubt es uns, die bisherigen tektonischen Experimente zu ordnen und auf Lücken unserer experimentellen Erfahrung hinzuweisen.

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Because the formation of tectonic structures cannot be observed directly, the study of such structures is restricted to an investigation of the traces of deformation within the rock itself, i.e. the tectonic fabric. In contrast to most other fields of research in science and technology the study of tectonics does not allow a direct comparison between experimental and natural processes, and for this reason, experimentation has until now played only a minor role in tectonic research. All tectonic interpretations, however, are based on analogies with observations made in everyday life or phenomena in related scientific fields. Clearly this procedure should be replaced by more accurate methods, which include objective experiments.Since the link between experiment and nature is at best incomplete, the goal of tectonic experimentation is not to simulate specific natural structures, but to investigate the different ways by which solids may react to deformations. Experiments and observations show that solid material may undergo only a limited number of such reactions. These reactions differ due to the form of fabric elements formed during deformation (Fig. 1).The discussion below is restricted to the following fabric elements: tension fissures, faults, kink-bands, and normal folds. The axial plane of kink-bands nearly parallels the plane of maximum shearing strain. The axial plane of normal folds is normal to the direction of maximum shortening.The various fabric elements are found in different spatial arrangements called fabric types. The discussion below is restricted to fabric types with orthorhombic and monoclinic symmetry.Fig. 1 illustrates part of a fabric type system in which the different fabric types are arranged according to their reciprocal relationship. This system allows the ordering of previous tectonic experiments and indicates the gaps in our experimental knowledge.

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Résumé La genèse des structures tectoniques n'est pas directement observable. Nos seules bases de travail sont les traces de la déformation dans les roches, autrement dit la texture tectonique. A l'opposé de la plupart des autres branches des sciences naturelles et des branches techniques, on ne peut généralement pas comparer, en tectonique, les processus fournis par l'expérimentation avec ceux qui en font l'objet. Ce qui explique que jusqu'à présent, l'expérimentation en tectonique n'a eu qu'une portée médiocre. Chaque interprétation tectonique est en fait liée à une finalité analogique tirée de comportements dans la vie quotidienne ou dans d'autres sciences naturelles. Ce procédé doit faire place à un autre, plus exact, principalement par la mise en oeuvre d'expériences bien orientées.Comme, pour les raisons citées plus haut, le couplage entre l'expérimentation et la nature ne peut être réalisé que de façon imparfaite, il faut que le sens de l'expérimentation tectonique consiste, non pas à reproduire une structure naturelle donnée, mais à reconnaître quelles sont les possibilités de réaction des corps solides à la déformation. L'expérimentation et l'observation de la nature montrent que les modalités réactionelles des matériaux solides vis-à-vis de la déformation existent seulement en nombre limité. Ces modalités différent selon les éléments structuraux impliqués dans la déformation. Les éléments texturaux discutés ici sont les fissures, les plans de glissement, les zones en chevron et les plis normaux. Le plan axial des zones en chevrons es parallèle à un plan de fort cisaillement; celui des plis normaux est perpendiculaire à la direction de plus grand resserrement.Chacun des éléments texturaux répond à différentes dispositions spatiales dont la signification est celle de types texturaux. Les déductions qui suivent se limitent à des types texturaux à symétrie rhombique et monoclinique.La fig. 1 représente une coupe dans un système de types texturaux dans lequel chacun de ceux-ci a été rangé conformément à leur parenté réciproque. Ce système nous permet de mettre de l'ordre dans les expériences tectoniques poursuivies jusqu'à ce jour, et de mettre en évidence les lacunes dans notre pratique expérimentale.

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Aus dem SFB 77 - Felsmechanik - Karlsruhe.

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Die Untersuchungen über Gefügetypen im Gelände und im Experiment wurden dankenswerterweise von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, seit 1970 im Rahmen des Sonderforschungsbereichs Felsmechanik, unterstützt. Meinen Mitarbeitern, Herrn Dipl.-Phys. H.Mischke, Herrn Dipl.-Ing.Klaus Müller und Herrn Dr. G.Schäfer danke ich für ihre Hilfe bei der Abfassung des Manuskriptes.     

Feldgeologische Notizen über die Becken von Baja Verapaz/Guatemala

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

     

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

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

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

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

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

     

Probleme der Gliederung präkambrischer,phyllitisch metamorpher Gesteinskomplexe im Hedjaz,Saudi-Arabien

Zusammenfassung Es wird ein kurzer Überblick über den komplexen Gesteinsbestand eines Gebietes im arabischen Grundgebirge des südlichen Hedjaz gegeben. Es zeigte sich, daß die tektonischen, stark überprägten und metamorphen Serien heute noch nicht in das Schema der in der Literatur genannten Serien eingebaut werden können. Diese scheinen sowohl hinsichtlich ihres stofflichen Bestandes wie auch des Zusammenhanges ihrer strukturellen und metamorphen Prägung noch zu wenig gekennzeichnet zu sein.Die im Grundgebirge weit verbreiteten Seitenverschiebungen werden kurz beschrieben und ihr Alter als wahrscheinlich spät-präkambrisch aufgefaßt.

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The paper gives a general view of the different rock series occurring in a mapped area of the basement complex in the southern Hedjaz. The predominant masses of strongly tectonized and epimetamorphic series cannot be correlated with some series, which are named already in the literature of Arabia. These latter series seem defined not sufficiently in their composition and in the relation to their structural and metamorphic development.The wrench movements, wide spread in the Arabian basement, are briefly described and defined as being probably late-precambrian.

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Résumé L'auteur donne un bref aperçu de la composition géologique complexe d'une région du soubassement arabe de l'Hedjaz du Sud. Il s'est avéré qu'à l'heure actuelle les séries fortement tectonisées et métamorphiques ne peuvent encore être intégrées au schéma des séries mentionnées par la littérature. Ces séries semblent être encore trop peu caractérisées en ce qui concerne leur composition ainsi que le rapport entre leurs caractéristiques structurelles et métamorphiques.Les failles horizontales de décrochement, qui sont très répandues dans le soubassement, sont décrites brièvement et définies comme datant probablement de la fin de l'antécambrien.

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Seismic model of Iceland's crust

The data of the two long seismic profiles crossing Iceland (Nasp 1972 andRrisp 1977) have revealed its deeper structure and its relation to the Reykjanes and the Faeroe-Iceland Ridge. All deep velocity levels dip down from the ocean towards Iceland. The maximum velocity found on Iceland does not exceed 7.6–7.7 km/s. The 7.0 km/s velocity level is of complex shape. Due to a disagreement of first arrivals at the crosspoint of the two profiles crustal velocity anisotropy may exist.Two different models can be derived from the seismic cross sections. The first model contains a thin oceanic crust being 10–15 km thick. This layer is followed directly by the asthenosphere with velocities near 7.0–7.4 km/s. The top of this diapir-like asthenosphere should be in a partly molten stage. The other version, favoured by the authors, suggests a crust of 30 km thickness which is underlain by mantle material with velocities of 7.5–7.7 km/s. The top of the asthenosphere is assumed to exist in a depth of about 50 km. In the upper crust at 10–15 km depth there occurs a local zone of rocks being in a partly molten stage, as evidenced by the reduced shear wave velocity and the high electrical conductivity. Due to this configuration Iceland forms combined structure with the Faeroe-Iceland Ridge. Despite of its great thickness the crust of Iceland must be regarded as belonging to the oceanic type because of its basic rock composition, thus it is classified as suboceanic.

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Zusammenfassung Die Daten der beiden seismischen Langprofile auf Island (Nasp 1972 undRrisp 1977) erlauben Aussagen über die tiefere Struktur Islands und deren Zusammenhang mit dem Reykjanes und dem Faeroe-Island-Rücken. Alle tieferen Geschwindigkeitshorizonte fallen vom Ozean her unter Island ein. Die größte unter Island beobachtete Geschwindigkeit beträgt 7.6–7.7 km/s. Einen komplizierten Verlauf zeigt die 7.0 km/s Geschwindigkeitslinie. Andererseits kann auch Anisotrophie nicht ausgeschlossen werden.Die berechneten seismischen Profile erlauben zwei Interpretationen für die Krustenstruktur Islands. Die erste Deutung geht von einer dünnen (10–15 km mächtigen) ozeanischen Kruste aus, die direkt von der domartig aufdringenden Asthenosphere unterlagert wird. Der oberste Bereich der Asthenosphäre ist partiell geschmolzen und zeigt Geschwindigkeiten von über 7.0–7.4 km/s. Die andere, von den Autoren vertretene Deutung, geht von einer etwa 30 km mächtigen Kruste aus, die auf Mantelmaterial mit Geschwindigkeiten von 7.5–7.7 km/s liegt. Die Asthenosphäre folgt erst in 50 km Tiefe. Innerhalb der Kruste ist in 10–15 km Tiefe eine begrenzte Zone mit partiell geschmolzenem Gestein eingelagert, die sich durch eine verringerte Geschwindigkeit der Scherwellen und eine hohe elektrische Leitfähigkeit zu erkennen gibt. Die Kruste Islands bildet mit der Faeroe-Island-Rückens eine Einheit. Ungeachtet der Krustendicke von 30 km gehört die Kruste Islands aufgrund der basischen Zusammensetzung zum ozeanischen Typ und nicht zum kontinentalen.

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Résumé Les données sur les deux longs profils sismiques en Islande (Nasp 1972 etRrisp 1977) permettent de déterminer la structure profonde et la relation avec le Seuil de Reykanes et des ïles Färoe. Tous les horizons à vitesse faible viennent du côté de l'Océan sous l'Islande. La vitesse la plus élevée observée sous l'Islande est de 7.6 à 7.7 km/sec. La courbe des vitesses montre une allure compliquée. D'autre part l'anisotropie ne peut être exclue. Les profils sismiques permettent deux interprétations de la structure de la croûte sous l'Islande. La première est celle d'un croûte mince (10–15 km) océanique, placée directement au-dessus de l'asthénosphère qui y pénétre à la manière d'un arceau. La couche supérieure de l'asthénosphère est partiellement fondue et montre des vitesses de plus de 7.0–7.4 km/sec. L'autre interprétation, d'après les auteurs, part d'une croûte de presque 30 km. au-dessus d'une espèce de manteau où la vitesse irait de 7.5 à 7.7 km/sec. L'asthénosphère se trouverait à 50 km. de profondeur. A l'intérieur de la croûte, à une profondeur de 10–15 km. se trouverait une zone restreinte, partiellement fondue, que revèle une vitesse réduite des ondes de cisaillement et sa haute conductibilité. La croûte d'Islands et celle du Seuil des Iles Färoe ne forment qu'une seule unité. Malgré la valeur de 30 km. la croûte d'Islande appartient au type oc"anique, et non pas au type continental à cause de sa constitution basique.

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(—1972 —1977) - . , 7,7 /. . . 10–15 , 7,0–7,4 /. . , , 30 7,5–7,7 /. 50 . 12–18 , . , .

     

The global Frasnian-Famennian »Kellwasser Event«

During the UppermostP. gigas conodont zone (P. linguiformis zone) the stepwise Frasnian extinction culminates in the global transgressive-regressive Frasnian-Famennian »Kellwasser event«. Most pelagic organisms of the tropical marine environment are more or less affected by this mass extinction. During the early Upper Devonian extinction rates are clearly related to the deposition of black shales and the storage of a great amount of organic carbon in the (shelf) sediments. Contemporaneous positive excursions of the ¹³C recorded from pelagic limestones of Europe and Australia prove a worldwide change in the CO₂ content of the oceans surface water which is in balance with the atmosphere. If the climate is controlled by the CO₂ content of the atmosphere, a cyclic operation process might have developed with the succession: transgression — high organic production — deposition of organic carbon — lowering of CO₂ in the atmosphere — icehouse effect — polar glaciation — regression — erosion of organic carbon and re-supply of CO₂ to the ocean and atmosphere — greenhouse effect — deglaciation — transgression. During the change from a greenhouse to an icehouse effect an overturn of the anoxic oceans probably was one of the causes for the mass killing of low latitude marine organisms.

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Zusammenfassung Während der OberstenP. gigas-Zone (=P. linguiformis-Zone) kulminiert das stufenweise Erlöschen der Frasne Organismen im globalen transgressiv-regressiven »Kellwasser-Ereignis«, das die Frasne-Famenne-Grenze markiert. Die meisten Organismengruppen der tropischen Meere werden mehr oder weniger von dem Massensterben betroffen. Während des tiefen Oberdevons sind die Aussterberaten offensichtlich mit der Ablagerung von Schwarzschiefern verknüpft, in denen eine große Menge organischen Kohlenstoffs auf den Schelfen fixiert wird. Gleichzeitige positive Exkursionen der ¹³C-Kurven, die in pelagischen Kalken aus Europa und Australien gemessen wurden, deuten auf eine weltweite Änderung der CO₂-Gehalte des ozeanischen Oberflächenwassers und der Atmosphäre hin.Sollte das Klima vom CO₂ in der Atmosphäre gesteuert werden, könnte sich folgender Autozyklus entwickelt haben: Transgression — hohe organische Produktion — Ablagerung von organischem Kohlenstoff — Erniedrigung des CO₂-Gehaltes in der Atmosphäre — Abkühlung — polare Vereisung-Regression — Erosion und Oxidation von organischem Kohlenstoff — Erhöhung des CO₂-Gehaltes in der Atmosphäre — Treibhauseffekt — Abschmelzen der polaren Vereisung — Transgression. Aufsteigende anoxische Wässer beim Übergang vom Treibhaus- zum »Kühlhauseffekt« dürften eine der Ursachen für das Massensterben tropischer mariner Organismen gewesen sein.

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Résumé Au cours de la partie supérieure de la zone de conodontes àP. gigas (= zone àP. linguiformis), l'extinction progressive des organismes frasniens a culminé au moment de l'événement de Kellwasser, marqué par une transgression-régression globale à la limite Frasnien-Famennien. La plupart des organismes pélagiques des milieux marins tropicaux ont été affectés à des degrés divers par cette extinction de masse. Pendant le début du Dévonien supérieur, les taux d'extinction sont clairement en relation avec le dépôt de boues noires et le stockage d'une grande quantité de matière organique dans les sédiments de shelf. Simultanément, des variations positives de ¹³C enregistrées dans des calcaires pélagiques d'Europe et d'Australie indiquent un changement modial de la teneur en CO₂ de l'eau de surface des océans et de l'atmosphère.Si on admet que le climat est régi par la teneur en CO₂ de l'atmosphère, le processus cyclique suivant a pu se développer: transgression — forte production organique — dépôt de carbone organique — baisse de la teneur en CO₂ de l'atmosphère — refroidissement — glaciation polaire — régression — érosion et oxydation du carbone organique — élévation de la teneur en CO₂ de l'atmosphère — effet de serre — fusion des glaces polaires — transgression. Lors du passage du stade de l'effet de serre à celui du refroidissement, une remontée des eaux anoxiques océaniques peut être à l'origine de l'extinction de masse des organismes marins tropicaux.

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Zur geodynamischen Entwicklung des Iran,ein Beispiel intrakratonischer struktureller Vorgänge

Zusammenfassung Die einzelnen tektonischen Einheiten des Iran werden in ihrer faziellen und strukturellen Entwicklungsgeschichte dargestellt. Fazies und Paläogeographie sprechen dafür, daß vom Infrakambrium bis in die Trias der gesamte Raum zwischen dem Persischen Golf und dem Elburs-Gebirge eine einheitliche Entwicklung genommen hat. Eine zusammenhängende Plattformsedimentation in Schelffazies kennzeichnet dieses Gebiet während des gesamten Zeitraums. Es ist ein Teil Gondwanas. Paläomagnetische Befunde stützen diese Aussage. Ozeanische Kruste und damit Hinweise auf die Tethys als eine strukturelle Einheit fehlen während dieser Zeit in diesem Gebiet. Lediglich als Faunenprovinz in Flachmeerfazies ist sie wirksam. Das offene Meer lag vom Infrakambrium bis zur oberen Trias im Norden. In der Trias tritt mit einer Heraushebung, die mit tiefgreifender Lateritisierung verbunden ist, und einer anschließenden Transgression ein grundlegender Wechsel des geodynamischen Regimes ein. Von jetzt an erfolgen die Ingressionen in den Iran von Süden. Eine engräumige fazielle Differenzierung setzt ein. Kontinental beeinflußte Sedimente im Jura zeigen, daß im Iran ein Hochgebiet entstanden ist. Gleichzeitig tretenwahrscheinlich in Anlehnung an langlebige Geosuturen — Ophiolith-Radiolarit-Zonen auf, die als das Ergebnis intrakratonischer Zerbrechung gedeutet werden. Die Ingressionen gehen wahrscheinlich von Tiefseerinnen aus, in denen auch die Ophiolithe konzentriert sind. Der Aufstieg des ophiolithischen Materials an die Oberfläche erfolgte entlang von Linien, an denen sich flach geneigte Unterschiebungen von Kruste unter Kruste ereigneten. Dabei kam es zu erheblichen Krustenverkürzungen. Möglicherweise fällt der Umbruch des tektonischen Regimes in der Obertrias mit der Plattenkollision Arabia-Iran/ Eurasia zusammen. Die Grenze zwischen Arabia-Iran und Eurasia liegt aber nicht im Gebiet des Persischen Golfes und der Zagros-Ketten, sondern muß nördlich des Elburs-Gebirges gesucht werden.

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The individual tectonic units of Iran are represented with respect to the history of the development of their facies and structure. Facies and paleogeography indicate that the entire area between the Persian Gulf and the Elburz Mountains had a uniform development until the Triassic. During the whole period a coherent platform sedimentation remained characteristic of this area, which is part of Gondwana. Paleomagnetic data support this statement. Oceanic crust and thus any indications of the Tethys as a structural unit are absent in this area for that period of time. Its existence is only demonstrated in faunal provinces in shallow-marine facies. From the Infra-Cambrian to the Late Triassic the northern part of the area was open sea. During the Triassic, uplifting processes combined with deep lateritization and subsequent transgression initiated a basic change in the geodynamic regime. From this time on the ingressions into Iran proceeded from the south. At this time differentiation of facies began within small areas. Continental influences in the Jurassic sediments show that an elevated area was formed in Iran. At the same time ophiolite-radiolarite zones occurred, probably along long-lived geosutures. These zones are interpreted to be the result of processes breaking up the craton. Probably, the ingressions started from deep-sea furrows where ophiolite concentrations are found. The ascension of the ophiolitic material to the surface occurred along lines where gently dipping subduction of crust under crust took place. During this process it came to considerable crustal shortening. It is possible that the change in the tectonic regime during the Late Triassic coincided with the collision of the Arabia-Iran and Eurasia plates. The boundary between the Arabia-Iran and Eurasia plates is, however, not to be found in the area of the Persian Gulf and the Zagros mountain ranges, but is assumed to be north of the Elburz Mountains.

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Résumé Chacune des unités tectoniques de l'Iran font l'objet d'un exposé concernant leur développement du point de vue de leur facies et de leur structure. Le facies et la paléogéographie indiquent que, de l'Infracambrien au Trias, tout le territoire compris entre le Golf persique et la chaîne de l'Elbours a eu un développement unitaire. Une sedimentation de plateforme cohérente, à facies de shell, caractérise cette région pendant toute cette période. C'est une partie du Gondwana. Des données paléomagnétiques appuient cette affirmation. Toute croûte océanique et, de ce fait toute indice d'une Téthys en temps qu'unité structurale, sont absent dans cette région à ce moment. Une mer ouverte s'y étend au nord de l'Infracambrien jusqu'au Trias supérieur. Au Trias, un soulèvement, auquel est liée une forte latéritisation, et la trangression qui lui est liée, entraînent un changement radical du régime géodynamique. A partir de ce moment, des ingressions se produisent en Iran à partir du sud introduisant des différences de facies. Des sédiments montrant une influence continentale montrent qu'au Jurassique un fort soulèvement s'est produit en Iran. En même temps, vraisemblablement suivant une géosuture depuis longtemps active, apparurent des zones ophiolothiques à radiolarites, qui indiquent une rupture intracratonique. Les ingressions émanent vraisemblablement d'un sillon océanique profond dans lequel sont également concentrées les ophiolithes. La montée du matériau ophiolithique à la surface s'en suivit le long de lignes suivant lesquelles se sont produits dessous-charriages intracrustaux, d'où sont résultés de notables racourcissements de la crôute. Il est possible que cette rupture du régime tectonique coïncide, au Trias supérieur, avec la collision des plaques de l'Arabie Iran et de l'Ewrasie. La limite entre l'Arabie-Iran et l'Eurasie ne se trouve donc pas dans la région du Golfe persique et des chaînes du Zagros, mais doit être recherchée au nord de la Chaîne de l'Elbours.

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

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

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

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

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Geologische Probleme bei der Anlage von Naturschutzgebieten

Zusammenfassung Der gestaltende Naturschutz bezweckt eine Verbesserung bzw. Regeneration gefährdeter oder zerstörter Biotope, besonders der Feuchtbiotope.Die Schaffung solcher Biotope, die im allgemeinen mit der Anlage einer Wasserfläche eingeleitet wird, erfordert vor allem eine geologische Beurteilung des Baugrundes und der Wasserführung. Für eine möglichst effektive Erstellung müssen darüber hinaus schon bei der Planung die regionalgeologischen Gegebenheiten berücksichtigt werden.Als besonders kostengünstig erweist sich die Verwendung bereits vorhandener Hohlformen vor allem aufgelassener Tagebaubetriebe. Diese können, besonders bei schwierigen geotechnischen Verhältnissen, als Naturschutzgebiete weitaus effektiver und kostengünstiger rekultiviert werden als nach den herkömmlichen Zielsetzungen.Auf Grund dieser Erfahrungen werden geowissenschaftliche Kriterien für die Auswahl von Naturschutzflächen zusammengestellt. Es wird vorgeschlagen, potentielle Naturschutzgebiete in Zusammenarbeit mit Rohstoffsicherung und Landschaftsplanung systematisch zu erfassen und vergleichend zu bewerten.

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Formative natural protection aims at a melioration or a regeneration of endangered or destructed biotopes, especially humid biotopes.Establishing those biotopes generally begins with laying-out a surface of water. This requires a geological examination of soil and groundwater conditions. For a most effective management the regional geological context must be considered as early as during planning.The use of already existent excavations, particularly abandoned open pits, proves most favourable economically. Especially in cases of difficult geotechnical conditions open pits can be recultivated far more effectively and less expensively as for tradional purposes.Based on this experiences geoscientific criteria for the choice of areas for natural protection are listed. It is proposed to systematically register and comparatively value areas for natural protection with respect to securing of resources and regional planning.

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Résumé La protection organisée de la nature a pour but une amélioration, voire une régénération de biotopes en danger ou bien détruits, en particulier des biotopes humides.La création de tels biotopes, débutant en général par la mise en place d'une surface d'eau, nécessite avant tout une analyse géologique du terrain d'installation et de l'alimentation en eau. Pour un aménagement aussi effectif que possible il faut en plus, déjà pendant la planification, tenir compte des données géologiques régionales.L'utilisation d'excavations déjà existantes, et surtout d'exploitations à ciel ouvert non comblées, s'avère particulièrement économiques. Celles-ci peuvent, surtout dans des conditions géotechniques difficiles, être récultivées beaucoup plus effectivement et à meilleur marché en en faisant des réserves naturelles plutôt qu'en visant les buts traditionnels.A partir de ces expériences, des critères géoscientifiques sont rassemblés en vue du choix d'emplacements de réserves naturelles. Il est proposé de faire le recensement systématique et de donner appréciation comparative des réserves naturelles en puissance en liaison avec l'approvisionnement en matériaux et une planification régionale.

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Problems of the „Pannonian Median Massif“ and the plate tectonic concept. Contributions based on the distribution of Late Paleozoic — Early Mesozoic isopic zones

After a short historical review of conceptions about the Pannonian Median Massif or Tisia, the distribution of Middle-Upper Carboniferous and Lower Triassic-Liassic facies is briefly examined on the two sides of the Zagreb-Zemplin line dividing into two main segments the basement of the Carpathian basin. It shows on the one hand, that the Igal-Bükk zone (Igal-Bükk eugeosyncline ofWein, 1969), thought to establish a connection between the NW-Dinarides and the Dinaric-type Bükkium, is only a tectonic zone and could never have been a paleogeographical unit. On the other hand, the northern, marginal part of Tisia (Mecsek-Bihor crystalline belt and its sedimentary cover;Dank &Bodzay, 1971) exhibits a development and facies characteristic of the northern (northeastern) marginal complex of the Tethys. Also, facies-transitions from the foreland toward the open sea are always of N S direction. All autochthonous explanations must face the striking differences along the Zagreb-Zemplin line, which seem to exclude the possibility that the northern part of Tisia was a central, partly emerged crystalline ridge (no facies-transitions toward N!); it was rather part of the northern (northeastern) marginal complex of Tethys. Therefore allochthonous models suggesting largerscale horizontal movements give a much more plausible explanation. The style of Late Hercynian development and the distribution of Lower Triassic-Liassic facies zones suggest, that Tisia was part of the northern (northeastern) shelf of the Tethys until the end of the Liassic (in accordance with the opinion ofBleahu), then split off and was wedged in by horizontal movements between the NW-Dinarides and the Dinaric-type Bükkium by the end of the Jurassic — beginning of the Cretaceous.

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Zusammenfassung Nach einem kurzgefaßten historischen Überblick zur Deutung des Pannonischen Massivs oder Tisia wird die Verteilung der Fazies von Mittel- und Oberkarbon sowie Untertrias bis Lias auf den beiden Seiten der Zagreb-Zemplin-Linie — welche den Untergrund des Karpatenbeckens in zwei Abschnitte zerteilt — kurz untersucht. Sie zeigt einerseits, daß die Igal-Bükk-Zone (die Igal-Bükk Eugeosynklinal vonWein, 1969)-welche eine Verbindung zwischen den NW Dinariden und dem dinarisch-typischen Bükkium darstellen soll — nur eine tektonische Zone ist, hingegen nie eine paleogeographische Einheit gewesen sein kann.Der nördliche, äußerste Teil des Tisia (Mecsek-Bihor kristalliner Gürtel und seine sedimentäre Decke;Dank u.Bodzay, 1971) weist eine Ausbildung und Fazies auf, welche für den nördlichen (nordöstlichen) marginalen Komplex der Tethys typisch ist. Auch Faziesübergänge vom Vorland in der Richtung der offenen See sind immer N S gerichtet. Alle Erklärungen, die eine autochthone Lage der Zonen entlang der Zagreb-Zemplin-Linie mit einbeziehen, müssen mit der Tatsache fertig werden, daß der nördliche Teil der Tisia einen zentralen Teil eines teilweise emporgehobenen Kristallinrückens darstellt (kein Faziesübergang nach Norden). Sie war eher Teil der nördlichen (nordöstlichen) marginalen Serie der Tethys. Daher erscheinen allochthone Modelle, welche horizontale Bewegungen in größerem Maßstabe andeuten, eher glaubwürdig zu sein. Der Stil der spätherzynischen Entwicklung und die Verteilung der Fazieszonen von Untertrias bis Lias deuten an, daß der Tisia Teil der nördlichen (nordöstliche) Shelf der Tethys bis Ende Lias war (übereinstimmend mit der Meinung vonBleahu 1976); dann spaltete er sich ab und keilte sich mit horizontalen Bewegungen zwischen den NW Dinariden und dem Bükkium dinarischen Types ein; dies könnte Ende Jura-Anfang Kreide stattgefunden haben.

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Résumé Après une brève revue historique des conceptions sur la »Masse médiane pannonienne« ou la »Tisia«, on examine brièvement la distribution des facies du Carbonifère moyen-supérieur et du Trias-Lias aux deux cotés de la ligne de Zagreb-Zemplin divisant le soubassement du Bassin Carpathique en deux ségments principaux.Ce qui est démontré, c'est d'une part que la zone Igal-Bükk (le »géosynclinal Igal-Bükk«, Wein, 1969), considérée comme l'établissement d'une communication entre les Dinarides du NW et le Bükkium de type dinarique, ne représente qu'une zone tectonique, mais qu'elle ne peut jamais être une unité paléogéographique. D'autre part la partie septentrionale, marginale de la »Tisia« (la ceinture crystalline de» Mecsek-Bihor« et sa couverture sédimentaire; Dank-Bodzay, 1971) présente un développement et un faciès caractéristique du complexe marginal septentrional (nordoriental) de la Téthys. Les transitions de faciès de l'avant-pays vers la mer ouverte sont également de direction N-S. Toutes les explications autochtonistes doivent faire face aux différences accentuées le long de la ligne Zagreb-Zemplin, ce qui semble exclure la possibilité que le Nord de la »Tisia« ait été une dorsale cristalline centrale, émergée (aucune transition de faciès vers le N!); elle a fait plutôt partie du complexe marginal du N (NE) de la Téthys. C'est pourquoi les modèles allochtonistes suggérant des mouvements horizontaux plus vastes donnent une explication plus plausible. Le style du développement éohercynien et la distribution des zones faciales du Trias inférieur-Lias suggèrent que la »Tisia« a fait partie du shelf septentrional (nordoriental) de la Téthys jusqu'à la fin du Lias (en accord complet avec l'opinion de Bleahu, 1976) et qu'ensuite elle s'était décollée et coinné par des mouvements horizontaux entre les Dinarides du NW et le Bükkium de type dinarique vers la fin du Jurassique et le début du Crétacé.

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Because of shortage of place, only some of the most important non-Hungarian literature and the latest Hungarian works concerned with this region are listed up here: for a more detailed list of reference the reader is referred to the papers ofBalogh (1972) andKovács (1980).     

Nebenmeere im humiden und ariden Klimabereich

Zusammenfassung Nebenmeere im humiden und ariden Klimabereich unterscheiden sich in ihrer Wasserzirkulation. Sie wirkt sich auch auf Organismen und Sedimente aus. Dabei ergeben sich die folgenden beiden Modelle:Schon bei rezenten Fällen kommen Abweichungen vor, etwa durch intensive winterliche Abkühlung, durch die Witterungsverhältnisse an den entscheidenden Verbindungsstraßen zum offenen Ozean, durch klimatische Unterschiede zwischen Einzugsgebiet und Nebenmeer oder in den Lagunen desselben Beckens. Deshalb dürfen diese Modelle nicht schematisch auf fossile Verhältnisse übertragen werden. Die Analyse der einzelnen Faktoren und der Versuch, daraus ein Gesamtbild zu gewinnen, sind wichtiger als das Modell selbst.

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Adjacent seas in humid and arid climates differ in their water circulation patterns. This difference effects both the organisms and the sediment. The following table compares the two ideal models:Even recent examples do, however, show divergences from the ideal model. These discrepancies can develop through severe cooling during winter, anomalous weather condition in the straits leading to the open oceans or through differences in climate between the surrounding land area and the adjacent sea or the lagoons of the same basin. Therefore, one should not attempt to apply this model scheme as a whole to fossil conditions. The analysis of the individual factors, and the attempt to reconstruct a complete picture from them is more important than the model itself.

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Résumé Les mers intérieurs situées sous climat humide se différencient de celles soumises au climat aride par le mode de circulation de leurs eaux. De cette différence découle le parallélisme entre les deux modèles suivants.Des circonstances récentes ont cependant déjà apporté des modifications à cette généralisation schématique: modifications dues, soit à un refroidissement hivernal intensif, soit aux conditions météorologiques des détroits déterminant la communication avec l'océan, soit encore aux différences climatiques existant entre le continent et la mer interieure, ou entre cette dernière et ses lagunes.On ne doit donc pas transposer hâtivement le schéma de ces modèles à celui des paléobassins du même type.L'analyse des différents facteurs, l'essai de déduction d'un schéma d'ensemble sont en fait plus importants que le modèle lui-même.

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