Le massif granitique de Lesponne (Hautes Pyrénées): Un exemple de massif plutonique hercynien à mise en place diapirique syncinématique

Résumé Le massif plutonique de Lesponne est un petit complexe de granitoÏdes calco-alcalins affleurant au coeur d'un important dÔme structural, au sein d'un encaissant micaschisteux ordovicien surmonté par des formations calcaréo-pélitiques dévoniennes. A partir de l'étude structurale du massif et de son encaissant d'où ressortent le parallélisme entre la forme allongée du massif et les mégastructures plissées hercyniennes, la continuité entre la foliation des granitoÏdes et la schistosité hercynienne majeure de l'encaissant, la zonation de la déformation de part et d'autre du contact massif encaissant, la simultanéité entre le thermométamorphisme et la déformation développés autour du massif, le massif de Lesponne est interprété comme un corps intrusif dont la mise en place diapirique est synchrone de la déformation hercynienne majeure.

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The Lesponne plutonic massif is a small complex of calcalkaline granitoids cropping out in the core of an important structural dome, within Ordovician micaschists covered by Siluro-Devonian calc-pelitic formations. The structural study of the massif and its country rocks shows that: 1) the long axis of the massif tends to be parallel to the main Hercynian folds; 2) the foliation of the granitoids pass in continuity to the major Hercynian cleavage of the enclosing rocks; 3) the zonation of the strain in the massif and its enclosing rocks is parallel to the envelope of the pluton and 4) the contact metamorphism was synchronous with the main Hercynian deformation. This leads to interpret the Lesponne massif as an intrusive stock diapirically emplaced during the main Hercynian deformation.

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Zusammenfassung Der Pluton von Lesponne ist ein kleiner Komplex kalkalkalischer granitischer Gesteine im Zentrum einer bedeutenden Domstruktur. Er ist umgeben von ordovizischen Glimmerschiefern und wird überlagert von einer kalkigtonigen Devonabfolge. Strukturelle Untersuchungen im Granitmassiv und in den benachbarten Randbereichen erbrachten folgende Ergebnisse: Parallelität der Längsachse des Massivs und der varizischen Gro\faltenstruktur, Fortsetzung der varisszischen Hauptschieferung der Randgesteine ins Massiv in Form einer Schieferung zonare Anordnung der Deformation beiderseits des Kontaktes zwischen dem Massiv und den Randgesteinen, Gleichzeitigkeit von Thermometamorphose und Deformation der Randgesteine in der Umgebung des Massivs. Daraus lä\t sich ableiten, da\ das Massiv von Lesponne einen Intrusivkörper darstellt, dessen diapirische Platznahme synchron mit der variszischen Hauptdeformation erfolgte.

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Lesponne (Hautes Pyrénées) - , . - . : ; ; . . , Lesponne , .

     

Geologische Untersuchungen an Sedimenten des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes (Arabisches Meer)

Zusammenfassung Mit Sedimentmaterial, das von dem Forschungsschiff Meteor und dem pakistanischen Fischereiforschungskutter Machhera gesammelt wurde, sollten die Ablagerungsbedingungen auf dem Meeresboden des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes erfaßt und unter anderem festzustellen versucht werden, wo die Schlammassen des Indus auf dem Meeresboden des Arabischen Meeres wiederzufinden sind (Abb. 1).Enge Beziehungen zwischen den ozeanographischen Verhältnissen im Wasserraum (Chemismus und Strömungen) und der Ausbildung der Sedimente konnten erkannt werden. Rhythmisch gebänderte Sedimente auf dem oberen Kontinentalabhang spiegeln die weitreichenden Auswirkungen des Monsunwechsels wider. Indusmaterial ist bis weit in die Tiefsee zu verfolgen. Die Tonmineralien zeigen von der Küste zur Tiefsee und auch mit zunehmender Teufe in den Sedimentkernen die Tendenz: Detritus (Chlorit, Muskovit, Illit) — Zersatz (Montmorrillonit, mixed layer-Minerale) — Rückbildung (Illit).Die liostratigraphische Bearbeitung, kombiniert mit den Ergebnissen einiger C¹⁴-Datierungen ergibt u. a. Sedimentationsraten bis zu > 50 cm/1000 Jahre am oberen Kontinentalabhang abnehmend auf ca. 1 cm/1000 Jahre im offenen Ozean. Die Faunenzusammensetzung erweist das Vorhandensein eines holozänen Klimaoptimums.Die geochemische Untersuchung der jungen Forenwässer zeigt, daß diese sehr schnell die Zusammensetzung fossiler Formationswässer erreichen können (siehe V.Marchig, i. d. Bd.).

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From the R./V. Meteor and the Pakistan F./V. Machhera sediments from the Indian-Pakistan continental margin have been investigated in order to delineate the facies distribution of the recent deposits. One of several objectives of this study was to find out how far the suspended material of the Indus River is being transported into the Arabian Sea.A close genetic relationship was recognised between the oceanographic conditions of the water masses (chemistry and currents) and the characteristics of the sediments. The activity of the monsoons is reflected by the rhythmic lamination of the sediments of the upper continental slope. The suspended matter from the Indus River can be traced far into the Arabian Sea. The clay minerals show the following tendency from litoral to abyssal regions and from the top of the cores downward: detrital clay minerals (chlorite, muscovite, illite) — degraded clay minerals (montmorillonite, mixed-layer minerals) — re-formational minerals (illite).The biostratigraphic investigation of the sediments combined with several C¹⁴-dates results in sedimentation rates from > 50 cm/1000 years at the upper continental slope decreasing to about 1 cm/1000 years in the open ocean. The faunal composition proves the existence of a climatic optimum during part of the Holocene. The geochemical investigation of the recent pore fluids demonstrates that their composition very soon assumes the characteristics of fossil interstitial waters (cf. V.Marchig, in this vol.). p The results will be published in Meteor-Forschungsergebnisse, Reihe C.

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Résumé La tâche à remplir consista à saisir les conditions de sédimentation au fond de la mer dans la zone bordière du talus continental indo-pakistanais en se servant des échantillons de sédimentation recueillis par le navire d'exploration «Meteor» et par le cutter de pêche et de recherche scientifique pakistanais «Machhera» et, entre autres, à tenter de déterminer oú les masses de boue de l'Indus se retrouvent sur le fond de la Mer d'Oman.Il fut possible de reconnaître des relations étroites existant entre les conditions océanographiques (chimisme et courants) et la formation des sédiments. Des sédiments rubanés à stratification fine sur le talus continental supérieur reflètent les effets d'alternance des moussons. Il est possible de suivre les sédiments de l'Indus jusqu'à une grande distance dans les profondeurs de l'océan. Avec l'éloignement da la côte et, dans les carottes, avec l'augmentation de la profondeur de prélèvement les minéraux argileux montrent la tendance suivante: «matériel détritique» (chlorite, muscovite, illite) — «matériel de décomposition chimique» (montmorillonite, minéraux de couches mixtes) — «matériel de recombinaison minéralogique» (illite).L'étude biostratigraphique combinée aux résultats de quelques déterminations radiométriques au¹⁴C donne, entre autres, des taux de sédimentation jusqu'à > 50 cm/1.000 ans au talus continental supérieur — taux qui vont décroissant jusqu'à environ 1 cm/1.000 ans en plein océan. La composition faunique prouve l'existence d'une phase climatique optimum à l'Holocène.L'analyse géochimique des eaux interstitielles récentes montre que cellesci peuvent atteindre, dans uns délai assez bref, la composition des eaux fossiles. (V.Marchig, en ce tome).La publication des résultats est prévue dans les «Meteor» Forschungsergebnisse, Ser. C.

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Meteor Machhera - . — ( ) . . . — C¹⁴ > 50 /1000 , 1 /1000 . . — , .

     

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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Paläogeographie des ostalpinen oberen Perms,Paläomagnetismus und Seitenverschiebungen

Zusammenfassung Es wird eine neue paläogeographische Rekonstruktion der Verbreitung der oberpermischen Ablagerungen in den Ostalpen zur Diskussion gestellt, die beruht auf der Annahme einer großen Seitenverschiebung entlang der Periadriatischen Linie. Aus paläomagnetischen Daten müßte man schließen, daß möglicherweise eine postherzynische Verschiebung Nord-Italiens in bezug auf Europa über einen Abstand von etwa 4000 km stattgefunden hat. Es gibt jedoch einige indirekte Einwände gegen die Deutung der bisherigen paläomagnetischen Daten Nord-Italiens mittels Kontinentwanderung. Der Periadriatische Bruch könnte eine der Seitenverschiebungen in einer Scherzone zwischen Europa und Nord-Italien (Afrika) sein.

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Summary A new reconstruction of the paleogeography of the upper permian deposits in the eastern Alps is proposed. For it a horizontal movement along the periadriatic fault (Alpine-dinaric boundary) is assumed. Such a movement is in accordance with the continental drift of northern Italy with respect to Europe over a distance of 4000 km, required to explain the aberrative paleomagnetic data found in northern Italy. Some objections against this interpretation are mentioned too.

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Résumé Une nouvelle reconstruction de la paléogéographie des sédiments permiens dans les Alpes orientales est proposée. Pour cela, il est nécessaire de supposer un mouvement horizontal le long de la faille périadriatique (décrochement). Un tel mouvement s'accorde avec la dérive des continents d'Italie septentrionale sur une distance de 4000 km, qui est nécessaire pour expliquer les données paléomagnétiques anormales, mesurées en Italie septentrionale. On mentionne aussi quelques objections contre cette hypothèse.

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The preservation of scleractinian corals by calcite in the corallian beds (Oxfordian) of southern England

Corals in the Oxfordian barrier-reef complex of southern England show great variations in the style and quality of preservation. Preservation was influenced by differences in the structure and chemical composition of the skeleton and by diagenetic effects such as the production of fibrous aragonite overgrowths and micrite cement. In all cases, however, the aragonite dissolved. Calcite usually precipitated in the resultant voids.

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Zusammenfassung Die Korallen des Oxford-Barriere-Riffkomplexes in Südengland unterscheiden sich wesentlich in Wuchsform und Erhaltungszustand. Der Erhaltungszustand wird durch die primären Strukturunterschiede und die chemische Zusammensetzung des Skelettes sowie durch frühdiagenetische Veränderung — wie Aragonitnadel- oder Mikrit-Zemenet — bestimmt. Der primäre Aragonit des Skelettes hat sich in jedem Fall aufgelöst, und in den dabei entstandenen Hohlräumen wird Kalzit gefällt.

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Résumé Les coraux du complexe de récif en barrière Oxfordienne d'Angleterre du sud montrent les grandes variations dans le style et la qualité de l'état de conservation. Cet état a été influencé par les différences de construction et de composition chimique du squelette et par les effets du premier stade de la diagenèse tels que la production des surcroissances de l'aragonite fibreuse et le ciment micritique. Cependant, dans tous les cas l'originale aragonite s'est dissoute, et la calcite a été précipitée dans les espaces vides résultants.

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Multifactorial control of sedimentation patterns in an ocean marginal basin: the Lusitanian Basin (Portugal) during the Kimmeridgian and Tithonian

The Mesozoic Lusitanian Basin developed as a part of the North Atlantic rift system. Tectonic rifting activity was rejuvenated during the Upper Jurassic, leading to intensive differentiation of facies development. Kimmeridgian and Lower Tithonian calcareous and siliciclastic sediments represent basinal and slope, shallow marine, and terrestrial environments. The lithostratigraphic arrangement of facies units is demonstrated. Sediment character, distribution and thicknesses are mainly controlled by synsedimentary faulting, with a partial overprint by uprise of salt diapirs. Eustatic sea level fluctuations, exogenic and biogenic factors resulted in additional control on facies development.Comparing bathymetric development of major basin sections and simplified plotting on a common time scale is a simple tool to unravel the multifactorial control of sedimentation and to test the validity of some biostratigraphic markers.During the Kimmeridgian, paleogeography was mainly determined by intensive subsidence of the basin center, by a large linear uplift zone m the north, and by a high amount of clastic influx. At the end of the stage and during the Tithonian, overall subsidence slowed down and inner basin uplifts arose further south. Degree of clastic input was variable. Thus shallow water carbonates were episodically widespread throughout the basin and mixed calcareous-clastic sequences were common. Sheltering and trapping effects resulted in local facies variations. Towards the Cretaceous the basin sanded up from northern, eastern and, particularly, northwestern directions.

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Zusammenfassung Das mesozoische Lusitanische Becken entstand als Teil des nordatlantischen Riftsystems. Während des Oberjuras lebte die tektonische Aktivität erneut auf und führte zu einer intensiven Differenzierung der faziellen Entwicklung. Die Kalke und Siliziklastika des Kimmeridge und Unteren Tithons, deren lithostratigraphische Beziehungen dargestellt werden, repräsentieren Becken-, Hang- und Flachwasserablagerungen sowie terrestrische Sedimente.Synsedimentäre Tektonik bestimmte überwiegend die Ausbildung, Verteilung und Mächtigkeiten der Sedimente. Halokinese, eustatische Meeresspiegelschwankungen, exogene und biogene Faktoren kontrollierten die Faziesverteilung zusätzlich. Ein Vergleich der bathymetrischen Entwicklung aller grö\eren Beckenprofile und Standardisierung auf eine gemeinsame Zeitachse erlauben, die überlagerung der einzelnen Kontrollfaktoren zu entschlüsseln sowie den Wert einiger biostratigraphischer Bezugshorizonte zu testen.Während des Kimmeridge wurde die Paläogeographie vor allem durch starke Subsidenz des Beckenzentrums sowie durch eine gro\e lineare Hebungszone im Norden und durch hohe klastische Zufuhr bestimmt. Am Ende des Kimmeridge und während des Tithons verlangsamte sich die Subsidenz. Anhebung innerer Beckenteile und schwankende Zufuhr von Klastika bewirkten die episodische Ausbreitung von Flachwasserkarbonaten und die verbreitete Entwicklung gemischt kalkig-klastischer Serien. Abschirmungs- und Abfangeffekte erlaubten kleinräumige Faziesvariationen. Zur Kreide hin verlandete das Becken durch klastische Zufüllung aus nördlicher, östlicher und vor allem nordwestlicher Richtung.

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Resumo Durante o Mesozóico, a Bacia Lusitânica desenvolveu-se como parte do sistema »rift« do Atlântico do Norte. A actividade tectónica, tipo »rifting« renasceu durante o Jurásico Superior, causando uma diferenciaÇÃo intensa no desenvolvimento de fácies. Os sedimentos calcários e siliciclásticos do Kimeridgiano e Titoniano inferior representam ambientes do mar mais ou menos profundo (fundo de bacia, declive, lagoa, delta) e ambientes continentais. O quadro litoestratigráfico das unidades de fácies é elaborado.O carácter, a distribuiÇÃo e a espessura dos sedimentos sÃo sobretudo controlados pela actividade tectónica sinsedimentária. Movimentos halokinéticos, fluctuaÇÕes eustáticas do nível do mar, e factores exogénicos e biológicos resultaram num controle adicional do desenvolvimento de fácies.Uma medida simples para destrinÇar os factores diferentes da sedimentaÇÃo e para testar o valor de alguns »markers« bioestratigráficos é comparar o desenvolvimento batimÊtrico dos coites principais da bacia e estandardizá-los num comum eixo temporal.Durante o Kimeridgiano, a paleogeografia foi dominada pela subsidÊncia intensa do centro da bacia, por um grande levantamento estreito no Norte, e por um grau elevado de introduÇÃo de clásticos. No fim do estágio e durante o Titoniano, a subsidÊncia geral diminuiu-se e novos levantamentos surgiram mais no Sul. O grau de introduÇÃo de clásticos foi variável. Por consequÊncia, calcários de agua pouco profunda alargaram-se por vezes sobre grandes partes da bacia e sequÊncias mistas de calcários e clásticos foram comum.No fim do Jurásico o mar desapareceu por causa de enchimento da bacia por clásticos de proveniÊncia norte, este, e partialmente noroeste.

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On the origin of orogenic volcanism

It is widely believed that the explanation of orogenic volcanism lies in the shear heating and subsequent partial melting of the crustal fraction of subducted lithosphere. Careful examination of simple models of the shear-heating process indicates, however, that this process cannot occur in a system with constant strain-rate boundary conditions, for reasonable values of the strain rate and material parameters. Thermal runaway cannot occur because viscous dissipation process is limited by the effect of temperature on viscosity, although shear-heating instability may develop during non-steady-state shear at stress or strain-rate values above certain critical values. Examination of subduction history models indicates that supercritical shear stresses constant over some tens of kilometers may be found in subduction shear zones. Since instability may develop if such conditions are present over even a 1–10 km range, it is still possible that non-steady-state process could explain the origin of orogenic volcanism.

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Zusammenfassung Schererwärmung bis zum partiellen Aufschmelzen der subduzierten Kruste wird vielfach als Ursache des orogenen Vulkanismus genannt. Eine sorgfältige Betrachtung eines einfachen Schererwämungsmodells führt zu folgenden Resultaten: Schererwärmung unter Vorgabe konstanter Dehnungsrate in der Scherzone führt zu allmählicher Erwärmung, wobei die Temperatur unter der Solidusgrenze bleibt, sofern man vernünftige Werte der Modellparameter wählt. Die Temperaturerhöhung bleibt in diesem Fall beschränkt durch die Rückkopplung von Temperatur und Viskosität. Schererwärmungsinstabilitäten, die zu partiellem Aufschmelzen führen, sind möglich, sofern bei nicht-stationärer Schererwärmung die Scherspannung oder die Dehnungsrate gewisse kritische Werte übersteigen. Es wird gezeigt, daß die Annahme superkritischer und konstanter Scherspannung entlang von 1–10 km langen Wegstücken der subduzierten Kruste mit Beobachtungen und Modellrechnungen verträglich ist. In diesem Fall können Scherinstabilitäten in einer Tiefe von 100 km bis 200 km in der subduzierten Kruste auftreten.

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Résumé On croit couramment que l'explication du volcanisme orogénique se trouve dans l'échauffement causé pai les tensions d'arrachement et dans la fusion partielle consécutive de la fraction crustale de la lithosphere en voie de subduction. Une considération soigneuse d'un modèle simple d'échauffement par tensions conduit aux résultats suivants: un échauffement sous de telles tensions et dans des conditions avantageuses d'un degré d'extension constant dans la zone de cisaillement conduit à un échauffement par broyage où la température reste maintenue en-dessous de la limite du solidus pour autant qu'on choisisse des valeurs raisonables pour les paramètres du modèle. L'élévation de température reste dans ce cas limitée par le couple température-viscosité. Les instabilités par échauffement sous tension qui conduisent à la mise en fusion partielle, sont possibles pour autant que, sous un échauffement non stationnaire, le cisaillement ou le degré d'extension ne dépasse pas certaines valeurs critiques. On montre que l'adoption d'une tension de cisaillement supercritique et constante le long de tronçons de 1–10 km de la croûte en voie de subduction est compatible avec les observations et avec les calculs déduits du modèle. Dans ce cas des instabilités sous l'effet du cisaillement peuvent se produire dans la croûte en voie de subduction à une profondeur de 100 à 200 km.

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Plate motions in the Alpine region and their correlation to the opening of the Atlantic ocean

The plate tectonic evolution of the Alps is intimately related to the stepwise protrusion of the Atlantic ocean to the north. The South Penninic oceanic basin of the Alps is part of the spreading system of the early Atlantic ocean in the Jurassic. In the Lower Cretacous, the North Peeninic basin forms as an appendix of the Atlantic in its second stage of evolution, connected with it via the Pyrenees trough and the Bay of Biscay. Subduction in the South Penninic ocean by convergent motion of the Briançonian and the Adriatic plates leads to a first continental collision in about mid-Cretaceous time. In the Upper Cretaceous, when the Atlantic ocean protrudes between North America and Greenland, Eurasia and Africa move divergently, and there is relative quiescence in the Alps. In the Tertiary, the Atlantic ocean spreads between Greenland and Scandinavia which results in convergent motion between Eurasia and Africa and important compressional events in the Alps.

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Zusammenfassung Die plattentektonische Entwicklung in den Alpen steht mit dem etappenweisen Vorstoß des Atlantischen Ozeans nach Norden in engem Zusammenhang. Das ozeanische Südpenninische Becken der Alpen ist Teil des frühen Atlantik im Jura. In der Unterkreide bildet sich das Nordpenninische Becken als Fortsatz des Atlantik in dessen zweitem Entwicklungsstadium und steht mit diesem über den Pyrenäentrog und die Biscaya in Verbindung. Annäherung der Briançonischen und der Adritischen Platte führt zu Subduktion im Südpenninischen Becken und zu einer ersten Kontinentkollision in der Mittelkreide. Zur Zeit des atlantischen Vorstoßes zwischen Nordamerika und Grönland werden Eurasien und Afrika auseinanderbewegt, und es herrscht relative Ruhe in den Alpen. Im Tertiär bahnt sich der Atlantik seinen Weg zwischen Grönland und Skandinavien; dies führt Eurasien und Afrika gegeneinander und hat bedeutende Einengung in den Alpen zur Folge.

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Résumé Le développement de la tectonique de plaques dans les Alpes est rapport étroit avec la poussée par etapes de l'Océan Atlantique en direction du Nord. Le bassin océanique piémontais des Alpes est une partie de l'Atlantique originel au moment du Jurassique. C'est au Crétacé inferieur que se forme le bassin valaisan en tant qu'appendice de l'Atlantique dans son deuxième stade de développement; il se trouve par là en relation avec la fosse pyrénéenne et le Golfe de Gascogne. Le rapprochement de la plaque briançonnaise et de la plaque adriatique conduit à une subduction dans le bassin piémontais et à une premiére collision continentale au Crétacé moyen. A l'époque de la pénétration atlantique entre l'Amérique du Nord et le Groenland, l'Eurasie et l'Atlantique s'écartérent, tandis qu'il règne une période d'accalmie relative dans les Alpes. C'est au Tertiaire que l'Atlantique se fraie son passage entre le Groenland et la Scandinavie. Cela mène à la rencontre de l'Eurasie et de l'Afrique, ce qui entraîne un rétrécissement important dans les Alpes.

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Orthodoxy and creativity in theories of mountain building before 1922

In the 1870s, theories of mountain building emerged from little more than speculation to inference based on a growing body of observation and documentation. This coincided with abandonment of models stressing uplift, and their replacement, in the new orthodoxy, by models in which earth contraction led to lateral compression in its outer shell. Nevertheless, perceived weaknesses in this model gave impetus to new theories, some emphasizing primary vertical movement, and others continental displacement or subcrustal flow. The rebel theories added to the understanding of earth processes in important ways, by drawing attention to the weaknesses in the prevailing orthodoxy. But, in 1922, the complete answer remained out of reach.

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Zusammenfassung Die siebziger Jahre des vorigen Jahrhunderts brachten den Anfang von wissenschaftlich fundierten Theorien der Gebirgsbildung. Diese Zeit sah auch den Übergang von Erhebungstheorien zur neuen Lehrmeinung, nach welcher Erdkontraktion zu lateralen Drucken in der Außenhülle der Erde führte. Erkannte Schwächen dieses Modells führten jedoch zu neuen Gegentheorien, von denen einige primäre Vertikalbewegungen in den Vordergrund stellten, während andere Kontinentalverschiebung oder Unterströmungen als den Motor der Gebirgsbildung sahen. Diese Gegentheorien haben den Fortschritt der Erdwissenschaften gefördert, indem sie auf Schwächen der herrschenden Lehrmeinung aufmerksam machten. Aber selbst zu Argands Zeit war ein völlig befriedigendes Modell noch gar nicht erreichbar.

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Résumé C'est dans les années 1870–1880 que commençaient à s'établir les premières théories vraiment scientifiques de l'orogenèse. C'était la décade qui marqua l'abandon des théories à base de soulèvement et le début du règne de la nouvelle orthodoxie d'après laquelle la contraction de la terre mène à la compression latérale d'une pellicule extérieure. Néansmoins, certaines faiblesses du nouveau modèle servaient d'élan à des théories rebelles dont quelques-unes soulignaient l'importance des soulèvements primaires, tandisque d'autres cherchaient le moteur de l'orogenèse dans la dérive des continents ou dans des courants dans une masse quasi-fluide subcrustale. Ces théories rebelles ont avancé la science en soulignant les faiblesses de l'orthodoxie. En fin de compte, une solution complètement satisfaisante ne paraissait pas encore pouvoir être atteinte à l'époque d'Argand.

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About three sets of kink bands near Herbeumont (Belgian Ardennes)

In the area studied, three differently oriented sets of kink bands occur. The geometry of these structures is described. One particular set with mean kink angles of about 70 shows statistically that the interlimb angles are bisected by the kink band boundary planes. In the author's opinion it reflects the mechanism of formation.

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Zusammenfassung Im Untersuchungsgebiet gibt es drei verschieden orientierte Gruppen von KnickbÄndern. Die Geometrie dieser Strukturen wird beschrieben. Eine der Gruppen mit Knickwinkeln von etwa 70 zeigt nach statistischer Prüfung, da\ die Winkel zwischen den Flanken der Strukturen von den KnickbandbegrenzungsflÄchen geteilt werden. Diese Daten spiegeln nach Meinung des Autors die Bildungsweise dieser Strukturen wider.

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Résumé Dans la région étudiée, il y a trois systèmes de «kink bands» distingués par leurs orientations. La géométrie de ces structures est décrite. Un des systèmes avec un angle de kink de 70 environ, indique que l'angle entre les flancs des structures est partagé par le milieu par les plans limites des kinks. Il est supposé que ces données reflètent la génèse des structures.

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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 transition from amphibolite-facies mylonite to chloritic breccia and role of the mylonite in formation of Eocene epizonal plutons,Bitterroot dome,Montana

The Bitterroot mylonite is a ductile-deformed amphibolitefacies mylonite (A-mylonite), abruptly capped by ductile- to brittle-deformed greenschist-facies mylonite (G-mylonite). The movement picture of the A-mylonite from its lineation and S-C-surfaces is strongly focused; the average orientation for the G-mylonite is similar but much more diffuse.Regional metamorphism, and intrusion of quartz diorite orthogneiss, granodiorite, and granite of the Idaho-Bitterroot batholith between 105 and less than 60 m.y. ago was followed by regional extension, formation of the A-mylonite, and rapid drop in temperature from about 700 °C to about 280 °C, at a time inferred to be about 57 to 53 m.y. ago. Pressure-relief melting of water-undersaturated rocks at deeper crustal levels, in response to the rapid decrease in pressure, may have produced the nearly dry magmas emplaced as very shallow plutons or erupted as the Challis rhyolitic volcanics 52 or 53 m.y. ago.The greenschist-facies mylonite/chloritic breccia formed during further cooling to about 100 °C, during listric normal faulting on the eastern flank of the Bitterroot dome about 40 m.y. ago.

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Zusammenfassung Der Bitterroot-Mylonit ist ein duktil deformierter amphibolitfazieller Mylonit (A-Mylonit), der von einem duktil bis spröd deformierten grünschieferfaziellen Mylonit (G-Mylonit) scharf getrennt wird. Das Bewegungsbild des A-Mylonites ist anhand seiner Lineationen und seiner S-C-Gefüge stark ausgerichtet; die Durchschnittsorientierung für die G-Mylonite ist ähnlich, streut aber breiter. Der Regionalmetamorphose, den Intrusionen von Quarzdiorit, Orthogneis, Granodiorit und dem Granitbatholithen von Idaho-Bitterroot zwischen 105 und mindestens 60 Ma folgte eine regionale Dehnungsphase, dann die Bildung der A-Mylonite, danach ein rascher Temperaturabfall von ungefähr 700 °C auf ca. 280 °C, wahrscheinlich im Zeitraum vor 57 bis 53 Ma. Druckabhängiges Schmelzen wasseruntersättigter Gesteine in tieferen Krustenniveaus könnte als Reaktion auf den rapiden Druckabfall zur Bildung der nahezu trockenen Magmen geführt haben, die dann vor ca. 52 oder 53 Ma als sehr flachliegende Plutone intrudierten oder wie der Challis-Rhyolith eruptiert wurden.Der grünschieferfazielle Mylonit und die Chloritbrekzien bildeten sich während der weiteren Abkühlung bis auf ca. 100 °C mit der Entwicklung von listrisch geformten Abschiebungen auf der Ostflanke des Bitterroot-Domes vor ca. 40 Ma.

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Résumé L'ensemble mylonitique de Bitterroot comporte une mylonite engendrée par déformation ductile dans le facies des amphibolites (mylonite A), en contact brusque avec une mylonite, ductile à cassante, appartenant au facies des schistes verts (mylonite G). L'image cinématique de la mylonite A est définie de manière très précise par sa linéation et la disposition des plans s et c; l'image de la mylonite G est semblabe, mais plus diffuse.Le métamorphisme régional et l'intrusion de méta-diorite quarzique, de granodiorite et de granite formant le batholite de l'Idaho-Bitterroot, entre 105 Ma et moins de 60 Ma, ont été suivis d'une extension régionale accompagnée de la formation de la mylonite A et d'une chute rapide de la température depuis 700 °C jusqu' à ±280 °C, probablement entre 57 et 53 Ma. La fusion de roches sous-saturées en eau, provoquée dans des niveaux crustaux plus profonds par la baisse rapide de la pression peut être à l'origine des magmas presque secs responsables de la mise en place de plutons peu profonds et d'éruptions comme celle des volcanites rhyolitiques de Challis il y a 52 ou 53 Ma.La mylonite de facies schistes verts et la brèche chloritique se sont formées au cours du refroidissement ultérieur, jusqu'à ±100 °C, à l'occasion de la production de failles normales listriques sur le flanc est du dôme de Bitterroot, il y a environ 40 Ma.

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, Bitterroot (-), (G-), . - , Bitterroot, ; , G- , . , -, , Idaho-Bitterroot 105 60 : , — -, — 700 ° 280 °, , , 57 53 . , , , , 52–53 , , Challis. 100 °, Bitterroot 40 .

     

Datierung der jungpleistozänen Vereisung Lauricocha in den Peruanischen Anden

Zusammenfassung Der Gebirgszug Raura im zentralen Peru (ungefähr 10° 25 südl. Breite und 76° 45 westl. Länge) ist ein wichtiger Gletscherkernpunkt an der Kontinentalwasserscheide. An seiner NO-Seite, wo der Marañon bzw. Amazonas entspringt, lassen sich im Gebiet von Lauricocha eine Reihe alter Gletschervorstöße nachweisen, die der letzten pleistozänen Vereisung der Anden zugeordnet werden (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). Eine Radiokohlenstoffdatierung an eingelagertem organischen Material bestätigt das angenommene Alter und legt gleichzeitig ein Interstadial fest (Interstadial Aguamiro, 12 500 Jahre B.P.). Die Gletschervorstöße vor diesem Zeitpunkt waren bedeutender, sowohl in ihrer Ausdehnung und der Eismächtigkeit (bis 300 m) als auch in ihrer Dauer. Die späteren Vorstöße waren kleinräumiger und kurzlebiger, wie aus dem geringeren Volumen der glazialen Ablagerungen hervorgeht. Ein Vergleich mit anderen untersuchten Gebieten unterstützt bei Berücksichtigung der¹⁴C-Datierung größtenteils die früher aufgestellte Systematik.

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The mountain chain Raura in the central region of Peru (about 10° 25 southern latitude and 76° 45 western longitude) is an important center of glaciers at the continental drainage divide. At its NE-side, from where the river Marañon and Amazonas, respectively, originates, in the region of Lauricocha it is possible to identify a series of old advances of glaciers, which are attributed to the last great glaciation of the Pleistocene (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). Radiocarbon dating of deposited organic material confirms the assumed age and defines simultaneously an Interstade (Interstade Aguamiro, 12,500 B.P.). The glacial advance prior to this date were more important, not only in their extension and in the thickness of ice (up to 300 m) but also in their duration. The later advances were less extensive and of shorter duration, as may be concluded from the smaller volume of the glacial deposits. A comparison with other regions studied confirms mostly the earlier given classification with regard to the¹⁴C-dating.

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Resumen En la región central del Perú, la Cordillera Raura (alrededor de 10° 25 de latitud sur y 76° 45 de longitud) es un centro de origen de rios y un núcleo de glaciación importantes. En la vertiente que corresponde a las nacientes del río Marañón o Amazonas se encuentra Lauricocha, una zona donde se hallan una serie de rasgos y depósitos originados por antiguos avances del glaciar procedente de Raura. Estas huellas glaciares fueron señaladas por nosotros como correspondientes a la última glaciación del Pleistoceno de los Andes y que luego de otras observaciones y estudios nombramos como Glaciación Lauricocha (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). Esta edad estimada se confirma con el fechado por radiocarbono que presentamos en este trabajo y ademas fija un interstadial (interstadial Aguamiro) que tiene la caracteristica de determinar dos momentos diferentes en el proceso de esta Glaciación: los avances del hielo anteriores a esa fecha fueron de mayor importancia tanto por la mayor extensión como por un mayor espesor de los glaciares que habrían alcanzado alrededor de los 300 m, como por la mayor duración de estos estadios. Los avances glaciarios posteriores a la aludida fecha radiocarbónica alcanzaron extensiones algo menores y ante todo han sido de corta duración como se advierte por el mucho menor volumen de los depósitos de origen glaciar. Haciendo un ordenamiento de otros acontecimientos a partir del fechado radiocarbónico y mediante correlaciones con otras zonas estudiadas se confirma en gran parte las sistematizaciones adelantadas anteriormente.

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Résumé La chaîne de montagnes Raura située au centre du Pérou (environ 10° 25 de latitude sud et 76° 45 longitude ouest) est un important centre de glaciers à la ligne de partage des eaux continentales. Du coté Nord-Est, là où le Maranon ou l'Amazonas a sa source, on peut prouver dans la région de Lauricocha, l'existence de vieilles avancées de glaciers, que l'ou peut attribuer à la dernière glaciation pléistocène des Andes (A.Cardich, 1958, 1963, 1964). La méthode radiocarbone¹⁴C appliqué à des matières organiques enclavées, confirme l'âge supposé et définit en même temps un Interstadial (Interstadial Aguamiro). Les avancées des glaciers avant cette époque étaient plus importantes, aussi bien par leur extension que par leur épaisseur (jusqu'à 300 m) et leur durée. Les avancées glaciaires ultérieures furent moins étendues et de plus courte durée, comme le montre le volume moindre des dépôts glaciaires. La comparaison avec d'autres régions déjà étudiées, corrobore, par la méthode¹⁴C, en grande partie la systematique établie antérieurement.

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, ( 10°25 . 76°45 . ), . - , , , . (A. CARDICH, 1958, 1963, 1964). ¹⁴ . (Interastadlei Aguamiro, 12 500 ). , (300 ), . - , , , , , . ¹⁴ .

     

Biogeographic relations between the northern and southern continents during the Mesozoic and Cenozoic

Analysis of the affinities of terrestrial vertebrates and plants in the northern and southern hemispheres from early Mesozoic times onwards ought to throw light on the changing positions of the continents and varying role of Tethys as a marine barrier. In the Triassic the cosmopolitan distribution of reptiles and ferns indicate a persistent land communication between Laurasia and Gondwana. Jurassic dinosaurs and plants also exhibit strong affinities between the two hemispheres, implying free land communication until quite late in the period, and at least intermittent land connections must be inferred for the Cretaceous. Standard plate tectonic reconstructions of a Pangaean supercontinent and a low stand of sea level in the Triassic and early Jurassic are consistent with the biogeographic inference of free north-south land communication but later continental breakup and eustatic rise of sea level pose a problem.Mammal faunas indicate that by mid Eocene times India was united with Asia, an interpretation supported by local geological and palaeomagnetic data. Africa was effectively isolated by sea from Eurasia until the late Oligocene — early Miocene, when free intermigration of land vertebrates commenced in the Middle East. At the same time an essentially uniform Tethyan invertebrate fauna was broken up into eastern and western components on either side of the Middle East land corridor, as a consequence of convergence of Africa-Arabia on Eurasia and a significant fall of sea level. North and South America were separated by a significant marine barrier until the Pliocene, when the Panama Isthmus was uplifted. This allowed free intermigration of land mammals while promoting divergence of formerly homogeneous marine faunas on either side of the isthmus.Disparities with plate tectonic reconstructions are noted, and it is suggested that the width of the Tethyan barrier may have been overestimated. Possible geotectonic implications are briefly discussed.

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Zusammenfassung Die Analyse der Beziehungen terrestrischer Vertebraten und Pflanzen der nördlichen und südlichen Hemisphäre vom frühen Mesozoikum an vermag die sich verändernden Positionen der Kontinente und die unterschiedliche Bedeutung der Tethys als eine marine Barre zu erhellen. Während der Trias weist die weltweite Verbreitung von Reptilien und Farnen auf eine durchgehende Landverbindung zwischen Laurasia und Gondwana hin. Jurassische Dinosaurier und Pflanzen belegen ebenfalls deutliche Beziehungen zwischen den beiden Hemisphären, woraus sich eine freie Landverbindung bis in den späten Bereich dieser Periode ergibt und schließlich müssen intermittierende Landverbindungen für die Kreide angenommen werden. Die Rekonstruktionen des Pangaea-Superkontinents und der niedrige Meeresspiegelstand der Trias und frühen Jurazeit stimmen überein mit den biogeographischen Deutungen einer freien Nord-Süd-Landverbindung, jedoch bereiten das spätere Auseinanderbrechen des Kontinents und der eustatische Meeresspiegelanstieg Probleme.Säugerfaunen zeigen an, daß noch im Mitteleozän Indien mit Asien vereinigt war, eine Deutung, die durch lokale geologische und paläomagnetische Daten erhärtet wird. Afrika war vollständig von Eurasien durch das Meer getrennt bis in das späte Oligozän—frühe Miozän hinein, als der freie Austausch von Landvertebraten im mittleren Osten begann. Zur gleichen Zeit teilte sich eine einheitliche Tethys-Invertebratenfauna in östliche und westliche Komponenten auf entlang beider Seiten des Landkorridors des mittleren Ostens. Dieses war die Folge des Zusammenschlusses von Afrika-Arabien mit Eurasien und einem signifikanten Absinken des Meeresspiegels. Nord- und Südamerika waren bis in das Pliozän hinein durch eine deutliche marine Barre voneinander getrennt, nämlich bis sich der Panama-Isthmus heraushob. Hierdurch wurde ein freier Austausch der Landsäugetiere möglich, während sich die vorher einheitlichen marinen Faunen auf beiden Seiten des Isthmus auseinander entwickelten.Es gibt Unterschiede zu plattentektonischen Rekonstruktionen und es wird angenommen, daß die Breite der Tethis als Barre eventuell überschätzt wurde. Möglichkeiten geotektonischer Zusammenhänge werden kurz diskutiert.

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Résumé L'analyse des affinités entre vertébrés et plantes terrestres dans les hémisphères nord et sud à partir du début du Mésozoïque devrait jeter le jour sur le changement de position des continents et sur le rôle varié de la Téthys en tant que barrière marine. La distribution cosmopolite des reptiles et fougères du Triasique indique une communication par voie de terre persistente entre la Laurasie et le Gondwana. Les dinosaures et plantes du Jurassique montrent également de grandes affinités entre les deux hémisphères, impliquant une libre communication sur terre presque jusqu'à la fin de la période, et on peut supposer des connections au moins intermittentes pendant le Crétacé. Les reconstructions classiques de la plaque tectonique d'un supercontinent pangéen et un niveau marin bas pendant le Triassique et le début du Jurassique sont en accord avec la théorie biogéographique d'une libre communication nord—sud par voie de terre; mais la séparation ultérieure des continents et la remontée eustatique du niveau des mers pose un problème.La faune mammifère indique que, vers le milieu de l'Eocène, l'Inde était unie à l'Asie. Cette interprétation est confirmée par les données géologiques et paléomagnétiques locales. L'Afrique était en fait isolée de l'Eurasie par la mer jusque vers le fin de l'Oligocène — début du Miocène, quand la libre migration des vertébrés terrestres commença dans le Moyen-Orient. Au même moment, par suite de la convergence Africo-arabique sur l'Eurasie et de la baisse considérable du niveau des mers, une faune invertébrée téthysienne essentiellement uniforme, se divisa en un groupe occidental et un groupe oriental de chaque côté du corridor continental du Moyen-Orient. Le nord et le sud de l'Amérique étaient séparés par une barrière marine considerable jusqu'au Pliocène quand l'isthme re Panama se fût soulevé. Ceci permit l'intermigration des mammifères terrestres et, en même temps, provoqua de chaque côté de l'isthme la divergence d'une faune marine auparavant homogène.Des disparités avec les reconstructions de la plaque tectonique sont notées, et on suggère que la largeur de la barrière téthysienne aurait pu être exagérée. Des implications géotectoniques probables sont brièvement exposées.

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Zur paläogeographischen Rekonstruktion erdgeschichtlicher Ozeane

Zusammenfassung Für Simulationsrechnungen der Gezeiten erdgeschichtlicher Ozeane werden hinreichend detaillierte paläogeographische Karten vorgestellt, die global die ungefähre Lage der ozeanischen und kontinentalen Bereiche sowie paläobathymetrische Informationen wiedergeben.Ausgehend von vorhandenen paläokontinentalen Karten, die auf den modernen Konzepten der Plattentektonik und des sea-floor spreading basieren, sind für einige erdgeschichtliche Stadien die einstige Verteilung von Land, Flachmeer und Tiefsee dargestellt. Mittels zusammengefaßter Ergebnisse paläobiogeographischer, geotektonischer, geophysikalischer, sedimentologischer und palökologischer Untersuchungen sind paläogeographische Rekonstruktionen für ein pleistozänes Hochglazial (Saale-Eiszeit), für die Obere Kreide (Ober-Campan), für das Obere Perm (Zechstein) sowie für das Mittlere Silur (Wenlock) abgebildet.Die Problematik bei der Rekonstruktion von Paläozeanen sowie die Interpretation und Kompilation paläogeographischer Daten wird diskutiert.

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For modeling the paleotides of ancient oceans you need quiet detailed paleogeographical maps projecting the global distribution of oceanic and continental areas as well as some paleobathymetrical informations. Using available paleocontinental maps which are based upon the modern concepts of the plate tectonics and sea-floor spreading, ancient distributions of land, shallow and deep sea are presented for some geological stages. By means of compiling the results of paleobiogeographical, geotectonical, geophysical, sedimentological, and paleoecological investigations paleogeographical reconstructions are shown for a Pleistocene ice-age (Saale stage), the Upper Cretaceous (Upper Campanian), the Upper Permian (Zechstein), and for the Middle Silurian (Wenlockian).Problems of paleoceanical reconstructions as well as the interpretation and compilation of paleogeographical data are discussed.

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Résumé Des cartes paléogéographiques à point détaillées sont présentées pour le calcul des marées des anciens océans; elles reproduisent globalement la situation approximative des domaines océaniques et continentaux, et donnent aussi des informations paléobathymétriques.Partant de cartes paléocontinentales existantes basées sur les concepts modernes de tectonique de plaques et d'expansion des océans, on a figuré pour quelques périodes géologiques la répartition ancienne des terres, des mers intérieures et des mers profondes. Utilisant les données condensees provenant des recherches paléobiogéographiques, géotectoniques, géophysigues, sédimentologiques et paléoécologiques, on a effectué les reconstructions paléogéographiques relatives à un Pleistocene glaciaire ancien (stade de la Saale), au Crétacique supérieur (Campanien supérieur), au Permien supérieur (Zechstein), ainsi qu au Silurien moyen (Wenlockien).Le problème concernant la reconstruction des paléoocéans ainsi que les interprétations et compilations des données paléogéographiques sont discutés.

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Neogene and quaternary volcanism in Eastern Azerbaijan (Iran): some K-Ar age determinations and geodynamic implications

The volcano Savalan, located in Eastern Azerbaijan, is a big structure with andesitic to rhyodacitic products long considered to be Quaternary. Four K/Ar whole-rock age determinations on vulcanites point, however, to a long volcanic history, starting at least in the Upper Miocene. Three K/Ar absolute ages of volcanites erupted from other centers in the same province also provide evidence of calc-alkaline activity since Middle Miocene.Calc-alkaline activity of Miocene and later periods is well known in other parts of central-western Iran. It can be chronologically correlated with the rifting and oceanfloor spreading in the Red Sea, which began in the Miocene, and with attendant oceanic-crust subduction of the Arabian plate underneath the Iranian plate. The present-day halt in calc-alkaline magmatism may be explained by collision of the Arabian and Iranian continental masses, with limited underthrusting of Arabian continental crust. It is also suggested that the recent onset of alkali basalt volcanism in several districts of central and western Iran is related to the relaxation of compressional stresses following migration of deformation to the south-western part of the continental-crust prism below the Zagros belt facing the Persian Gulf and Mesopotamian trough edge.

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Zusammenfassung Vier K/Ar Altersbestimmungen von Vulkaniten verschiedener Bildungen des Savalan Vulkans (Ost-Azerbaijan, Iran), der eine große Struktur mit andesitischen bis riodazitischen Produkten ist, und der für lange Zeit als Quaternär betrachtet worden ist, lassen auf eine lange vulkanische Geschichte schließen, die mindestens im oberen Miozän begann. K/Ar Altersbestimmungen von drei Vulkanit-Proben aus anderen Orten derselben Provinz weisen auch kalk-alkaline Aktivität ab Mittel-Miozän auf. Die Aktivität von diesem und späteren Alter, die in anderen Teilen Zentral- und WestIrans bekannt ist, kann kronologisch mit dem Rifting und Ocean-floor spreading im Roten Meer, die im Miozän begannen, und mit der zusammenhängenden ozeanischen Krust-Subduktion der Arabischen Platte unter die Iranische Platte, verbunden werden. Die Kollision der Arabischen und Iranischen Kontinentalmassen mit beschränkter Unterschiebung der Arabischen Kontinentalkruste kann die gegenwärtige Unterbrechung im kalk-alkalinen Magmatismus erklären. Es wird auch vorgeschlagen, daß der jüngste Ansatz vom alkali-basaltischen Vulkanismus in vielen Gebieten Zentral- und WestIrans auf die Entspannung von Stressen zurückzuführen ist, nach Verschiebung der Deformationen zum südwestlichen Teil des kontinentalen Krust-blocks unter die ZagrosKette gegenüber des Persischen Golfs und der Mesopotamischen Tiefebene.

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Résumé Quatre échatillons de coulées laviques appartenant à différentes unités du cortège magmatique du volcan Savalan (Azerbaijan oriental, Iran) ont été daté par la méthode K/Ar sur roche totale. Ces nouvelles données radiochronologiques permettent de définir pour le Savalan (depuis longtemps estimé Quaternaire) une activité volcanique calealcaline qui a commencé au moins pendant le Miocène supérieur. Les âges (K/Ar) de trois échatillons de volcanites d'autres zones dans le même district montrent aussi la présence d'une activité cale-alcaline à partir du Miocène moyen. Ce volcanism, comme le suivant, remarqué dans les autres régions de l'Iran central et occidental, permet d'établir des relations chronologiques avec l'ouverture du rift de la Mer Rouge (qui l'on fait remonter au Miocène) et avec la subduction concomittante du fond océanique de la plaque arabique sous la plaque iranienne. La collision du bloc arabique avec le bloc iranien, suivie du sous-charriage, à un degré limité, de la croûte continentale arabique, pourrait expliquer l'actual arrêt du magmatisme cale-alcalin.De plus, le récent début du volcanisme basique alcalin dans beaucoup de zones centrales et occidentales de l'Iran, permettrait des corrélations avec le relâchement des forces de compression à la suite du déplacement de la déformation vers la partie sud-occidentale du prisme de croûte continentale sous la chaîne du Zagros qui donne sur les Golfe Persique et la dépression mésopotamienne.

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Rekonstruktion der Abkühlungsgeschichte des Damara-Orogens in Südwest-Afrika mit Hilfe von Spaltspuren-Altern

Zusammenfassung Mit Hilfe der Spuren der spontanen Kernspaltung des Urans wurden 23 andraditreiche Granate, 10 Epidote, 4 Vesuviane und 61 Apatite datiert. Die Kombination dieser Daten mit denen klassischer radiometrischer Verfahren erlaubte es, die Abkühlungsgeschichte des jungpräkambrischen Damara-Orogens in Südwestafrika recht detailliert nachzuzeichnen. Dadurch, daß die effektiven Schließungstemperaturen der benutzten Minerale für Spaltspuren wesentlich unter derjenigen für Ar in Biotit liegen, konnte erstmals der Tieftemperaturbereich genauer erfaßt werden. Während im genannten Untersuchungsgebiet von ca. 80 000 km² die K/Ar-Biotit-Alter (Schließungstemperatur 300° C) recht einheitlich nahe 485 m. a. liegen, trifft dies auf die Spaltspurenalter überhaupt nicht zu. Bezüglich Granat (Schließungstemperatur 260 bis 280° C) kann man vielmehr einen Bereich niedriger Alter mit 300–350 m. a. von einem Bereich hoher Alter mit 490 m. a. (Konkordanz mit Biotit) unterscheiden. Ganz analog verteilen sich die Apatitalter (Schließungstemperatur 70–80° C): sie betragen 80–120 m. a. und 200–300 m. a. Die Bereiche hoher und niedriger Alter grenzen mit äußerst schmalen Übergangszonen von zum Teil weniger als 10 km Breite aneinander. Die niedrigen Alter finden sich dort, wo während der Metamorphose mit > 660° C die höchsten Temperaturen erreicht wurden. Es handelt sich um eine Art 300 km breites Plateau bei dem relativ niedrigen Druck von 3 kb. Der Sprung von niedrigen zu hohen Altern vollzieht sich dort, wo dieses Plateau zu Ende ist, wo also während der Metamorphose die Isothermen steil abtauchten und im heutigen Oberflächenausschnitt die Drucke wesentlich höher, die erreichten Temperaturen aber viel niedriger waren. Diese Übereinstimmung von Zonen hoher Temperatur mit niedrigen Spaltspurenaltern und umgekehrt wird noch dadurch akzentuiert, daß die absolut niedrigsten Alter (auch K/Ar) dort auftreten, wo auch beginnende Anatexis zu beobachten ist.Aus all diesen Befunden und den P-T-Daten wird gefolgert, daß das Gebirge zunächst durch relativ rasche Hebung und Abtragung auf einheitlich ca. 300° C abkühlte. Als dann diese Abtragung nahezu zum Stillstand kam, betrug die Abkühlungsgeschwindigkeit im Bereich der niedrigen Spaltspurenalter, der sich mit dem der höchsten Temperauren während der Metamorphose deckt, nur noch 2°/10 m. a. Dort nahmen die geothermischen Gradienten von ca. 60°/km auf 30–40°/km ab, außerhalb dieser Zone auf 15–20°/km. Die ursprüngliche Wärmequelle muß also noch aktiv gewesen sein, oder ein anderer Mechanismus zur Aufrechterhaltung der Gradienten muß diese Wärmequelle abgelöst haben. Denkbar ist, daß die riesigen Volumina intrusiver Granite und Pegmatite in diesem Gebiet eine Konzentrierung der radioaktiven Elemente bewirkten; diese könnten dann zu der beobachteten postorogenen Wärmeverteilung geführt haben, die der ursprünglichen sehr ähnelt.

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The fission track ages of 23 andradite rich garnets, 10 epidotes, 4 vesuvianites and 61 apatites were determined. The combination of these data with those from classical radiometric techniques permitted to reconstruct in great detail the cooling history of the young-Precambrian Damara-Orogen in South West Africa. By this method the low temperature region below 300° C (closing temperature for Ar in biotite) became accessible because the minerals used begin to retain tracks only at considerably lower temperatures.Whereas the K/Ar ages of biotite lie rather uniformly close to 485 m. y. in the whole area studied (approximately 80 000 km²) the contrary is true for the fission track ages: Low garnet ages (closing temperature -, 260–280° C) of 300–350 m. y. in one zone and high ages of 490 m. y. and concordance with K/Ar biotite ages in the other. The distribution of the apatite ages (closing temperature 70–80° C) is analogous: Low ages of 80–120 m. y. where garnet is young and ages of 200–300 m. y. where garnet is old. The two areas are separated from each other by a narrow transition zone which sometimes is less than 10 km wide. The low ages are found where the highest temperatures of > 660° C at 3 kb were reached during the peak of metamorphism. The high temperature plateau was about 300 km wide. The jump from low to high fission track ages occurs at the margin of the plateau, where the isotherms become steep during metamorphism and where — at the now exposed surface — the pressures were higher but the temperatures lower. This congruence of the high temperature zone with the region of low fission track ages is further accentuated by the observation that the absolutely lowest ages (track and K/Ar) are found only where incipient anatexis occurred.From the observations and from the P-T data it is concluded that the orogen in the beginning underwent relatively rapid uplift and erosion and had cooled down to uniformly 300° C about 485 m. y. ago. Erosion then ceased more or less for about 200 m. y. and further cooling proceeded very slowly by only 2°/10 m. y. in the area where the highest temperatures were reached during metamorphism and where the low ages are found. There the geothermal gradient of 60°/km which prevailed already during the peak of metamorphism decreased to 30–40°/km, outside this zone to 15–20°/km. Either the original heat source was still active then or another mechanism must be found which can maintain this gradient for such a long time. It is possible that the enormous volumes of granites and pegmatites which are confined to the area in question concentrated the radioactive elements in the upper crust. This could have caused a postorogenic heat distribution very similar to the original heat source.

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Résumé A l'aide des traces de fission spontanée de l'uranium on a pu déterminer l'âge de 23 grenats riches en andradite, 10 epidotes, 4 vésuvianites et 61 apatites. La combinaison de ces âges avec ceux des méthodes classiques de la radiométrie a permis de tracer d'une façon assez détaillée l'histoire du refroidissement de l'orogène du Damara du Précambrien supérieur de l'Afrique Sud-Ouest. Comme les températures effectives de fermeture des minéraux utilisés restent considérablement inférieures à celles concernant l'Ar dans la biotite, on pouvait pour la première fois saisir plus exactement la région des températures basses. Tandis que dans le territoire étudié d'environ 80.000 km² les âges K/Ar-biotite (température de fermeture 300° C) sont proches assez uniformement de 485 m. a., on constate que cela ne vaut plus du tout pour les âges des traces de fission. En ce qui concerne le grenat (température de fermeture 260–280° C), on peut distinguer une région à âges de 300–350 m. a. d'une autre région à âges plus élevés avec 490 m. a. (concordance avec biotite). Les âges de l'apatite (température de fermeture 70–80 °C) se répartissent de façon analogue: ils s'élèvent à 80–120 et 200–300 m. a. La zone de transition entre les deux régions est très étroite (parfois moins de 10 km de largeur). Les âges de faible valeur se trouvent là où, pendant le métamorphisme, les plus hautes températures > 660° C furent atteintes. Il s'agit d'une sorte de plateau de 300 km de largeur avec une pression relativement faible de 3 kb. Le saut des valeurs d'âge faibles aux valeurs fortes s'effectue là où ce plateau se termine, s'est-à-dire où, pendant le métamorphisme, les isothermes tombaient abruptement et où, dans la section actuellement exposée en surface, tes pressions étaient considérablement plus élevées, mais les températures atteintes beaucoup plus basses. Cette coïncidence de zones de haute température avec les âges faibles des traces de fission et inversement est encore accentuée par le fait que les âges absolus les plus faibles (aussi K/Ar) se trouvent exclusivement là où l'anatexis commençait.De tous ces rapports et des données P-T on peut conclure que le massif s'est refroidi d'abord uniformément jusqu'à 300° C environ à la suite d'un soulèvement et d'une érosion relativement rapides. Lorsque cette érosion fut à peu près arrêté, la vitesse de refroidissement dans la région des âges faibles des traces de fission, qui coïncide avec celle des plus hautes températures pendant le métamorphisme, s'élevait seulement à 2°/10 m. a. Là, les gradients géothermiques d'environ 60°/km ont diminué à 30–40°/km et dans la zone des âges élevés à 15–20°/km. Il faut donc que la source de chaleur originelle ait encore été active, ou qu'un autre mécanisme pour le maintien des gradients ait remplacé cette source de chaleur. On peut s'imaginer que les énormes volumes de granites et pegmatites dans cette région ont effectué une concentration des éléments radioactifs; il est ainsi possible que ceux-ci aient conduit à la distribution de chaleur postorogène que nous avons observée et qui ressemble beaucoup à la distribution de chaleur originelle.

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23 , 10 , 4 61 . , , - . .. , , . 80 000 ² / — 300° — 485 , , . 260 280° , 300 350 490 ( ). , ( 70– 80° ): 80–120 200–300 . , , 10 . , 660° . 300 3 . , , — . , — / — , . , 300° . - , , , 2° , 10 . 60°/ 30–40° /, 15–20°/. , - . , ; - , .

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Teil einer von der Universität Göttingen angenommenen Habilitationsschrift.     

Granite intruding into Granodiorite: An example from the Damara Belt,South West Africa

Until now (Smith, 1965) it was thought that in the central Damara Belt, South West Africa, the Red Granite and the Salem Granodiorite are two magmatic bodies separated by (essentially) marbles. Three places were discovered, where the marbles are missing; in all three places the Red Granite intrudes the Salem Granodiorite. Experimental melting done with samples from two of these localities allows to appraise the likely conditions during the intrusion of the Red Granite (680° C, 4 kb H₂O-pressure).The White Granites — until now thought to be late or post kinematic — are a geologically heterogeneous group, at least in one place such an intrusion precedes that of the Red Granite.

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Zusammenfassung Bis jetzt dachte man (Smith, 1965) daß im Zentralbereich des Damara-Orogens, Südwest Afrika, der Rote Granit und der Salem Granodiorit zwei magmatische Körper wären, die überall von (im wesentlichen) Marmoren getrennt seien. Es wurden drei Gegenden entdeckt, an denen die Marmore fehlen; an allen drei Stellen intrudiert der Rote Granit in den Salem Granodiorit. Schmelz-Experimente mit Proben von zwei dieser Lokalitäten erlauben die Bedingungen abzuschätzen, die während der Intrusion des Roten Granites geherrscht haben (680° C, 4 kb H₂O-Druck).Die Weißen Granite — von denen man bis jetzt glaubte, sie seien spät-oder nachkinematisch — sind eine geologisch heterogene Gruppe. Mindestens an einer Stelle geht eine Intrusion der Weißen Granite derjenigen der Roten Granite voraus.

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Résumé Jusqu'à présent (Smith, 1965) on a pensé que dans la zone centrale de l'orogène de Damara (Sud-Ouest Africain) le Granite Rouge et la Granodiorite de Salem étaient deux plutonites séparées partout par des couches de marbres. On a découvert trois endroits où les marbres n'existent pas et où le Granite Rouge forme des intrusions recoupant la Granodiorite de Salem.Des essais de fusibilité sur des échantillons provenant de deux de ces localité permettent d'estimer les conditions d'intrusion du Granite Rouge (680° C avec des pressions H₂O de 4–5 kb).Les Granites blancs (acceptés jusqu'à présent comme tardi orogéniques) forment géologiquement une groupe hétérogène. En un endroit au moins, une intrusion de Granite blanc est recoupée par une intrusion du Granite Rouge, plus jeune.

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(SMITH, 1965), , , - , , . 3 , , . , , , (680° C, 4 ). , , -, , . , - , .

     

Zusammenhänge in der Strukturgenese des Rheinischen Schiefergehirges

Zusammenfassung Ausgehend vom Maß der Inkohlung organischer Substanz in den Gesteinen des nördlichen Schiefergebirges einschließlich der Eifel können nach der Bestimmung der Beziehungen Aussagen zur tektonischen Evolution und zur Paläogeothermie des betrachteten Gebietes getroffen werden. Es bestätigen sich frühere Ansichten, daß die Großsättel aus Bereichen verminderter Absenkungsgeschwindigkeit in der Geosynklinale mit gleichzeitig relativ höheren geothermischen Gradienten hervorgehen. Obgleich Absenkung und Wärmefluß derart miteinander verbunden scheinen, ist das in den Inkohlungsdaten abgebildete Wärmefeld wahrscheinlich der Effekt einer Überlagerung eines präkinematischen, durch Absenkungsdifferenzen mitbestimmten Wärmefeldes mit einer während der Heraushebung in der Geosynklinalfüllung nordwärts wandernden Abkühlfront. Alle im Kartenbild deutlichen Großstrukturen des nördlichen Schiefergebirges sind auf ein kongruentes synsedimentäres Absenkungsmuster im Verein mit einer — möglicherweise ebenfalls vom thermischen Regime beeinflußten — differentiellen Heraushebung zurückzuführen. Der eigentlichen Faltung kommt dabei nur die Rolle eines die vorhandenen Strukturen überprägenden Faktors zu.

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The coal rank of organic matter dispersed in sediments of the northern Rhenish Massif including the Eifel permits — having determined the relationship — an evaluation of the tectonic and paleogeothermic evolution of the considered area. Earlier views on this subject are confirmed: Anticlinoria develop from geosynclinal zones of relatively lesser subsidence with, at the same time, elevated geothermal gradients opposite to the synclinoria. Although subsidence and heat flow appear to be related in this way, the observed temperature field — frozen in the vitrinite reflectance data — probably is due to the effect of the superposition of a prekinematic, differentiated temperature field, influenced by differential subsidence, with a cooling front moving northwards in the géosynclinal filling during uplift. All greater structures visible in the geologic map of the Rhenish Massif result from a congruent synsedimentary pattern of subsidence coupled with an equally differentiated pattern of postkinematic uplift, the latter also being influenced by the geothermal regime. The proper process of folding does not cause more than an overprinting of the preexisting structures.

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Résumé La dégradation thermique de la matière organique dispersée dans les sédiments du Schiefergebirge septentrional, y compris l'Eifel, permet, après détermination des relations, d'évaluer l'évolution tectonique et paléogéographique de la région considérée. Les vues antérieures sur ce sujet sont vérifiées: les anticlinaux de premier ordre résultent de zones géosynclinales à subsidence relativement réduite avec, en même temps, des gradients géothermiques élevés relativement aux synclinaux. Quoique subsidence et flux thermique paraissent liés de cette façon, le champ de température observé-attesté par les données de réflectance du vitrin-est probablement l'effet de la superposition d'un champ de température précinématique, codéterminé par des différences de subsidence, et d'un front de refroidissement se déplaçant vers le Nord pendant le soulèvement. Toutes les grandes structures que la cartographie a mis clairement en évidence dans le Schiefergebirge septentrional, sont à rapporter à un modèle de subsidence synsédimentaire associé à un soulèvement postcinématique différentiel, ce dernier peut-être aussi influencé par un régime géothermique. Au plissement proprement dit revient seulement le rôle d'un facteur se superposant aux structures déjà présentes.

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Archaean tectonics

The characteristic structures of granite-greenstone and high-grade gneiss terrains are reviewed, using the Superior Province and the North Atlantic craton as examples, with the object of finding a suitable tectonic model to explain both. The granite-greenstone terrain exhibits a combination of gravity-driven vertical tectonics and regional horizontal compression, while the high-grade gneiss terrain shows dominantly subhorizontal high-strain foliation affected by later refoldings.A uniformitarian plate tectonic model may not be appropriate to the Archaean in the likely absence of eclogite-driven subduction and because of practical problems in explaining the deformation patterns.Various alternative mechanisms are considered to explain the structure of the high-grade gneiss terrains in particular. It is concluded that the most fruitful model is tectonic underplating, whereby the crust is thickened from beneath by the emplacement of crustal slices detached from their mantle lithosphere — itself underplated independantly. Such a process could have operated in the North Atlantic craton coevally with greenstone formation and subsequent diapirism in the Superior Province.Sub-horizontal N-S compression affected both cratons in the late Archaean, after the above processes had taken place, when the crust had become sufficiently rigid to be able to transmit regional stresses.

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Zusammenfassung Die charakteristischen Strukturen von Granit-Grünschiefern und hochgradigen Gneisgebieten werden zusammenfassend betrachtet, wobei die Superior Province und das nordatlantische Kraton als Beispiele benutzt werden. Es wird versucht, ein geeignetes tektonisches Modell zu finden, um beide Gebiete zu erklären. Das Granit-Grünschiefergebiet stellt eine Kombination der von durch Gravitation verursachter vertikaler Tektonik und regionaler horizontaler Kompression dar, während das hochgradige Gneisgebiet eine hauptsächlich durch starke Beanspruchung verursachte subhorizontale Schichtung zeigt, beeinflußt durch spätere Faltungen.Ein uniformitarisches plattentektonisches Modell dürfte nicht für das Archaikum geeignet sein, wenn durch Eklogite verursachte Subduktion höchstwahrscheinlich nicht vorhanden ist und wenn außerdem praktische Probleme bei der Erklärung der Deformationsstrukturen auftauchen.Verschiedene alternative Mechanismen werden insbesondere für die Erklärung der Struktur des hochgradigen Gneisgebietes in Betracht gezogen. Als bestes Modell fanden wir die tektonische Anlagerung von unten, wobei die Kruste von unten her durch den Aufbau von Krustenscheiben, die vom Lithosphären-Mantel abgesplittert werden, verstärkt worden ist — wobei diese wiederum unabhängig davon Anlagerungen von unten aufweist. Solch ein Prozeß könnte im nordatlantischen Kraton stattgefunden haben, zusammen mit der Grünschieferformation und dem folgenden Diapirismus in der Superior Province.Subhorizontale N-S-Kompression beeinflußte beide Kratone im späten Archaikum, nachdem die obigen Prozesse stattgefunden hatten und als die Kruste genügend stark geworden war, um die regionalen Spannungen weiterzuleiten.

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Résumé Les structures caractéristiques des domaines à granites et roches vertes, et à gneiss de haut degré de métamorphisme, sont passées en revue; les exemples utilisés sont ceux de la Province Supérieure et du craton de l'Atlantique nord, et ce, dans l'intention de trouver un modèle tectonique approprié à l'explication des deux. Le domaine à granites et roches vertes témoigne de la combinaison d'une tectonique verticale mue par la pesanteur et d'une compression horizontale régionale, tandis que les formations à gneiss de degré de métamorphisme élevé montrent principalement une foliation subhorizontale sous forte tension, affectée par des replissements ultérieurs.Un modèle de tectonique de plaque basé sur la théorie de l'actualisme ne peut pas être appropriée à l'Archéen, étant donné l'absence probable de subduction actionée par des éclogites et en raison des difficultés pratiques à expliquer les structures de déformation.Plusieurs autres mécanismes sont envisagés pour expliquer la structure des régions à gneiss de degré de métamorphisme elevé. On en arrive à conclure que la modèle le plus efficient est le «sous-placage tectonique» suivant lequel la croûte s'épaissit par la mise en place, par en-dessous, de tranches de croûte détachées de leur »manteau-lithosphère«, elles-mêmes des sous-plaques indépendantes. Un tel processus aurait pu fonctionner dans le craton de l'Atlantique nord à la même époque que la formation de roches vertes et que le diapirisme subséquent dans la Province Supérieure.La compression sub-horizontale nord-sud a agi sur les deux cratons vers la fin de l'Archéen, et après qu'eurent lieu les processus ci-dessus, quand la croûte était devenue assez rigide pour pouvoir transmettre des efforts régionaux.

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