Hauptdolomit — Sedimentary and paleogeographic models (Norian,Northern Calcareous Alps)

In previous work, relationsships between carbonate petrographic features and geochemical parameters were used in the development of a sedimentary model for Hauptdolomit. It was found useful to categorize the various facies subtypes into eight main facies units which correspond to environments ranging from supratidal to subtidal.Especially significant for stratigraphy and paleogeography are recurring, calcareous, subtidal intercalations (eastern Lechtal Alps), which interfinger with dolomitic to slightly calcareous transitional facies including bituminous marls (Seefeld facies). The latter facies is interpreted to be of lower intertidal to near-shore subtidal origin, because of its lateral and vertical association with subtidal facies on the one hand and with typical intertidal, dolomitic facies on the other hand.Three stratigraphic subdivisions (Lower Hd., Middle Hd., Upper Hd.) may be distinguished by correlating transgressional-regressional sequences.The Middle Hd./Upper Hd. transgression is especially useful for paleogeographic reconstructions. A shallow tongue-shaped lagoon encroached from the Dachstein area into the Lechtal Alps. It is partially obscured tectonically by the Inntal nappe. The lagoonal outline is accentuated by the transitional facies belt (subtidal to lower intertidal) which includes Seefeld facies.

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Zusammenfassung In früheren Arbeiten wurde ein Sedimentationsmodell des Hauptdolomits mit Hilfe von karbonatpetrographischen Merkmalen und geochemischen Parametern entwickelt. Dabei war eine Gliederung der verschiedenen Faziestypen in acht Haupteinheiten hilfreich, welche Gezeiten-bis Lagunenmilieus (supratidal to subtidal) entsprechen.Besonders signifikant für Stratigraphie und Paläogeographie sind wiederkehrende, kalkige, lagunäre Zwischenschaltungen (östliche Lechtaler Alpen), welche sich mit einer dolomitischen bis schwach kalkigen Übergangsfazies einschließlich bituminösen Mergeln verzahnen (Seefelder Fazies). Wegen ihrer lateralen und vertikalen Verbindung mit lagunärer Fazies einerseits und typisch dolomitischer Watt-Fazies andererseits, stellen wir die Seefelder Fazies in den Bereich Niederwatt bis küstennahe Lagune (lower intertidal to near shore subtidal).Durch Korrelation von Transgressions-/Regressions-Folgen können drei stratigraphische Unterteilungen unterschieden werden (Unterer, Mittlerer und Oberer Hauptdolomit).Die Mittlerer/Oberer Hauptdolomit-Transgression ist besonders nützlich für paläogeographische Rekonstruktionen. Eine seichte zungenförmige Lagune dehnte sich ausgehend vom Dachsteingebiet bis in die Lechtaler Alpen aus. Sie ist teilweise tektonisch von der Inntaldecke überfahren. Der lagunäre Umriß wird hervorgehoben durch einen Gürtel mit Übergangs-(subtidal to lower intertidal) und Seefeldfazies.

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Résumé Dans les travaux antérieurs on a développé un modèle sédimentaire de la Hauptdolomit à l'aide de caractères pétrographiques des carbonates et de paramètres géochimiques. Il s'est trouvé utile de grouper les différents types de facies en huit unités principales, qui correspondent à des milieux de marée jusqu'à ceux de lagune (supratidal à subtidal). - Sont particulièrement significatifs pour la stratigraphie et la paléogéographie les retours d'intercalations calcaires et lagunaires qui s'engrènent avec un facies de transition dolomitique à faiblement calcaire avec inclusions de marnes bitumineuses (facies de Seefeld). A cause de leurs connexions latérales et verticales avec des facies lagunaires dolomitiques d'une part, et avec des facies de Watt dolomitiques typiques, les facies de Seefeld sont interprétés comme des milieux de bas-fond inférieur allant jusqu'à des lagunes proches de la côte (lower intertidal to near-shore subtidal). Par la voie de corrélation de transgression/régression, on peut distinguer trois subdivisions stratigraphiques (Hauptdolomite inférieure, moyenne, supérieure). Pour la reconstruction paléogéographique, la transgression de la Hauptdolomite moyenne/supérieure se présente comme extrêmement utile. Une lagune peu profonde, en forme de langue, s'épanouissait à partir de la région de Dachstein jusqu'aux Alpes de la vallée de la Lech. Elle a été en partie recouverte tectoniquement par la nappe de la vallée de l'Inn. Le contour lagunaire est souligné par une ceinture des facies de transition (subtidal to lower intertidal), qui inclut aussi les facies de Seefeld.

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- . 8 , - (supratidal to subtidal). , ( ), ( ). - , , (lower intertidal to near shore subtidal). : , . . . . (subtidal to lower intertidal).

     

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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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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70- . , . , , , , . , . .

     

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 .

     

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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. 4000 .

     

Über das Altpaläozoikum der südlichen Ostalpen (Karawanken - Klagenfurter Becken - Saualpenkristallin)

Zusammenfassung An Hand von 6 Profilsäulen werden Aufbau und Möglichkeiten biostratigraphischer Datierung erörtert. Teile des fossilleeren epizonalen Kristallins in Klagenfurter Becken und südlicher Saualpe lassen sich mit dem Conodonten führenden Altpaläozoikum in Karawanken und Krappfeld parallelisieren. Eine wesentliche Rolle spielt dabei ein basischer geosynklinaler und ein saurer-intermediärer Magmatismus, beide im Silur. Die altpaläozoischen Serien verschiedenen Metamorphosegrades liegen weithin übereinander, daher ist mit variszischem Deckenbau zu rechnen.

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Summary By means of six geologic sections through the basin of Klagenfurt the similarities of the rock sequences and the possibilities of biostratigraphic dating are discussed. In spite of the lack of fossils parts of the epizonal metamorphic rocks of the Klagenfurter Becken and the southern Saualpe can be correlated with non-metamorphic early-paleozoic rocks of the Karawanken and Krappfeld dated by conodonts. In this regard a basic (geosynclinal) and acidic to intermediate magmatism of silurian age are important. Since early-paleozoic series of a different stage of metamorphism follow one upon another, a variscean (hercynian) folding and overthrusting has to be assumed.

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Résumé A l'aide de 6 profiles nous allons discuter la succession et la biostratigraphie du paléozoique inférieur. Il est possible de faire une corrélation entre le cristallin épizonal du bassin de Klagenfurt et de celui de la Saualpe avec le paléozoique inférieur des Karawanken et de celui du Krappfeld dont l'âge est déterminé par des conodonts. Dans cette corrélation le magmatisme basique (géosynclinal) et acide-intermédiaire du Silurien joue aussi un rôle important. Quant à la tectonique il faut compter avec des nappes de charriage d'âge hercynien (varisque).

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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 ). , , -, , . , - , .

     

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

     

Die isotopische Verteilung von Kohlenstoff und Schwefel in Marmor und anderen Metamorphiten

Zusammenfassung Die C¹²/C¹³-Verhältnisse des Karbonatanteils metamorpher Gesteine liegen mit ihren C¹³-Werten zwischen –8,2 und –22,9 recht niedrig. Die Graphitanteile haben ein C-Isotopenverhältnis –15,7. Prä- bis postkambrischer Marmor aus verschiedenen europäischen Vorkommen ist auf Grund der Isotopenrelationen des Karbonatkohlenstoffs vermutlich marin entstanden. Seine Graphite lassen sich in 2 Gruppen einteilen: Gruppe I mit –19,4 bis –28%.; Gruppe II mit –5,2 bis –16,8. Die S³²/S³⁴-Verhältnisse von sulfidischem Eisenerz aus eklogitischen Gesteinen der Münchberger Gneismasse haben einen relativ kleinen Schwankungsbereich, von 12,0.

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The C¹²/C¹³-ratio of carbonate-carbon in metamorphic rocks is relatively low: C¹³: –8,2 to –22,9; graphitic carbon shows its normal isotopic composition: –15,7. Pre- and postcambrian marbles can be presumed of marine origin on the ground of the isotopic composition of carbonate-carbon whereas their graphites can be divided in two groups: Group I has a C¹²/C¹³-ratio supposed to be typical of organic origin; Group II is surprisingly high in C¹³. The S³²/S³⁴-ratios of ironsulfides from eclogitic rocks (Münchberger Gneismasse) show a relatively narrow spread of 12,0 per mil.

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Résumé Le rapport C¹²/C¹³ du carbone des carbonates dans les roches métamorphiques est relativement petit (C¹³ =–8,2 à –22,9). Le carbone graphitique a sa composition isotopique normale, – 15,7. Les marbres pré- à postcambriens sont probablement marins selon la composition isotopique des carbonates. Leurs graphites forment deux groupes: le premier groupe a des rapports C¹²/C¹³ typiques d'une origine organique, le deuxième groupe contient plus de C¹³ que la normale. Les relations S³²/S³⁴ des sulfures de fer des roches éclogitiques (Münchberger Gneismasse) ne montrent pas de grandes variations isotopiques (12,0).

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¹²/¹³ , . . ¹³ 8,2 22,9 . 15,7 . , , , . : 19,4 28, — 5,2 16,8. S³²/S³⁴ , , 12,0.

     

Geothermische Untersuchungen im Bereich der Geotraverse München/Salzburg — Verona/Trieste

Zusammenfassung Sowohl für den gesamten Alpenraum als auch speziell für die angegebene Geotraverse liegen bereits einige Temperaturangaben vor. Die Temperaturen im Bereich der Mohorovicic-Diskontinuität werden zwischen 600° C und 1400° C angegeben.Mit Hilfe von 33 Wärmestromdichtewerten lassen sich vier Gebiete abgrenzen: Voralpen (1,86 HFU), nördlicher Alpenraum (2,04 HFU), Bereich des Tauern-Fensters (1,64 HFU) und der südliche Alpenraum (1,77 HFU). Wird diese Verteilung unter stationären Bedingungen in Abhängigkeit von der Wärmeproduktion im Untergrund untersucht, so ergibt sich eine deutliche Aufwölbung des Übergangs vom sauren zum basischen Material in den Tauern.

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For the entire area of the Alps and especially for the geotraverse some temperature data are already available. For the Mohorovicic-Discontinuity temperatures of 600° to 1400° C are quoted.On the basis of the results of 33 heat flow measurements four areas can be delimited: Lower Alps (1.86 HFU), Northern Alps (2.04 HFU), Tauern-window (1.64 HFU), and the Southern Alps (1.77 HFU). The study of this distribution under stationary conditions as a function of the heat production in the subsurface yields a distinct upwarping of the transition zone between acid and basic material in the Tauern.

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Résumé Tant pour le domaine entier des Alpes que, en particulier, pour la géotraverse indiquée, il existe déjà quelques données de température. Les températures s'appliquant au domaine de la discontinuité de Mohorovii sont indiquées comme se situant entre 600° G et 1400° C.À l'aide de 33 valeurs de la densité de flux de chaleur, il est possible de délimiter quatre domaines: les Préalpes (1,86 HFU), le domaine des Alpes du Nord (2,04 HFU), le domaine de la fenêtre géologique des Tauern (1,64 HFU) et le domaine des Alpes du Sud (1,77 HFU). Cette répartition, conçue dans des conditions stationnaires en fonction de la thermogénèse dans le substratum, conduit, dans les Tauern, à une allure en voûte nettement prononcée pour la zone de transition passant du matériau acide au matériau basique.

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, , . 600 1400° . 33- : (1,86 HFU), (2,04 HFU), (1,64 HFU) (1,77 HFU). , .

     

Die Trias Australiens,ihre tektonische Stellung und wirtschaftliche Bedeutung

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

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

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

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

     

Metamorphism in basement rocks and the implications for the tectonic evolution,Nasafjäll Window,Scandinavian Caledonides

The rocks of the Nasafjäll Window comprise Proterozoic granitoids with a metasedimentary cover of Late Precambrian to Ordovician age, the Mierkenis Group. The metamorphic grade in the window varies from greenschist facies in the eastern part of the window to amphibolite facies in the western part. The metamorphic maximum is syn- to post-kinematic in relation to the formation of the thrust-related pervasive foliation. This suggests a rapid basement heating in response to the Late Silurian to Early Devonian nappe emplacement. The Caledonian metamorphism terminated in Middle Devonian times and the retrograde phase was characterized by decompression. This implies that the later stage of the thrusting was not associated with an increase in thickness of the nappe pile above the rocks of the Nasafjäll Window.

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Zusammenfassung Die Gesteine im Nasafjällfenster in den nördlichen Skandinavischen Kaledoniden bestehen aus proterozoischen Granitoiden mit einer spätpräkambrischen bis ordovicischen Decke, der Mierkenis Gruppe. Im Fenster erhöht sich der Metamorphosengrad von der Grünschieferfazies im Osten zur Amphibolitfazies im Westen. Bezüglich der penetrativen Verschieferung, die während der Überschiebungen entstanden ist, ist das metamorphe Maximum synbis post-kinematisch. Zur Erklärung dieser Beobachtungen ist vorgeschlagen, daß zur Folge der spätsilurischen bis frühdevonischen Überschiebungen sich die Temperatur des Grundgebirges schnell erhöhte. Die kaledonische metamorphe Phase war von Druckentlastung geprägt. Diese Interpretationen schlagen auch vor, daß die späteren Stadien der Überschiebungen nicht mit einer Zunahme der Mächtigkeit von der Überschiebungsdecke verbunden waren.

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Résumé Les roches de la fenêtre de Nasafjäll (Calédonides scandinaves) comprennent des granitoïdes protérozoïques et une couverture métasédimentaire d'âge précambrien supérieur à ordovicien. Ces métasédiments font partie du groupe Mierkenis. Le degré métamorphique varie du faciès des schistes verts dans l'est de la fenêtre au faciès des amphibolites dans l'ouest. Le métamorphisme maximal est syn- à post-cinématique; il est lié à la genèse de la schistosité pénétrative, en relation avec le charriage. Cette observation suggère un échauffement rapide du socle consécutif à la mise en place de la nappe au Silurien supérieur et au Dévonien inférieur. Le métamorphisme calédonien a pris fin au Dévonien moyen et sa phase rétrograde a été caractérisée par une baisse de la pression. En conséquence, la dernière phase du charriage n'a pas été associée à une augmentation de l'épaisseur de la nappe sur les roches de la fenêtre de Nasafjäll.

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Nasfjäll — Mierkenis. . , , . , . . , .

     

Plurifacial alpine metamorphism in the eastern Betic Cordilleras (SE Spain), with special reference to the genesis of the glaucophane

Rocks metamorphosed in two or more different facies are not necessarily polymetamorphic and are termed plurifacial rocks. The following age sequence of metamorphic facies of alpine age is reported: (1) glaucophane-schist facies; (2) albite-epidote-amphibolite facies; (S) almandine-amphibolite facies. There was a transition from kinematic to static conditions. The alpine metamorphism described seems to have proceeded under a pile of overthrust sheets. The change in metamorphic facies was in part due to a considerable rise of the temperature.

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Zusammenfassung In mehreren verschiedenen Fazies metamorphosierte Gesteine brauchen nicht polymetamorph zu sein, und werden als plurifazielle Gesteine bezeichnet. Folgende zeitliche Abfolge metamorpher Fazies alpinen Alters wird beschrieben: 1. Glaukophanschieferfazies, 2. Albit-Epidot-Amphibolitfazies, 3. Almandin-Amphibolitfazies. Es gab einen Übergang von kinematischen zu statischen Bedingungen. Die beschriebene alpine Metamorphose scheint unter einer Deckenlast vor sich gegangen zu sein. Der zeitliche Fazieswechsel wurde z. T. von einer beträchtlichen Temperatursteigerung bedingt.

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Résumé Les roches montrant plus d'un seul faciès métamorphique ne sont pas nécessairement polymétamorphiques et sont dénommées plurifacielles. Quant au métamorphisme alpin, l'ordre suivant de succession chronologique des faciès fut constaté: (1) le faciès à glaucophane, (2) le faciès amphibolite à albite-epidote, (3) le faciès amphibolite à almandin. Des conditions de métamorphisme cinématiques ont été suivies par des conditions statiques. Il paraît que le métamorphisme alpin décrit s'est effectué dans un géosynclinal de nappes. Le changement de faciès métamorphique dans le temps était partiellement dû à une augmentation considérable de la température.

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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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4- - ( , ), , , , , , - . - . , , , . - . - , , .. , - .

     

Stable isotope geochemistry of the Archean Val-d‘Or (Canada) orogenic gold vein field

A systematic study of the auriferous quartz veins of the Val-dOr vein field, Abitibi, Quebec, Canada, demonstrates that the C, O, S isotope composition of silicate, carbonate, borate, oxide, tungstate and sulphide minerals have a range in composition comparable to that previously determined for the whole Superior Province. The oxygen isotope composition of quartz from early quartz–carbonate auriferous veins ranges from 9.4 to 14.4 whereas later quartz-tourmaline-carbonate veins have ¹⁸O_quartz values ranging from 9.2 to 13.8 . Quartz-carbonate veins have carbonate (¹⁸O: 6.9–12.5 ; ¹³C: –6.2– –1.9 ) and pyrite (³⁴S: 1.2 and 1.9 ) isotope compositions comparable to those of quartz-tourmaline-carbonate veins (¹⁸O: 7.9–11.7 ; ¹³C: –8.0 – –2.4 ; ³⁴S: 0.6–6.0 ). ¹⁸O_quartz values in quartz-tourmaline-carbonate veins have a variance comparable to analytical uncertainty at the scale of one locality, irrespective of the type of structure, the texture of the quartz or its position along strike, across strike or down-dip a vein. In contrast, the oxygen isotope composition of quartz in quartz-tourmaline-carbonate veins displays a regional distribution with higher ¹⁸O values in the south-central part of the vein field near the Cadillac Tectonic Zone, and which ¹⁸O values decrease regularly towards the north. Another zone of high ¹⁸O values in the northeast corner of the region and along the trace of the Senneville Fault is separated by a valley of lower ¹⁸O values from the higher values near the Cadillac Tectonic Zone. Oxygen isotope isopleths cut across lithological contacts and tectonic structures. This regional pattern in quartz-tourmaline-carbonate veins is interpreted to be a product of reaction with country rocks and mixing between (1) a deep-seated hydrothermal fluid of metamorphic origin with minimum ¹⁸O=8.5 , ¹³C=0.6 and ³⁴S=–0.4 , and (2) a supracrustal fluid, most likely Archean seawater with a long history of water-rock exchange and with maximum ¹⁸O=3.9 , ¹³ C=–5.6 and ³⁴S=5.0 .     

The evolution of the Asian Plate in Burma

The Post-Cretaceous evolution of the Asian Plate in Burma is strongly influenced by the spreading of the Eastern Indian Ocean and the movement of Greater India northward. The Western part of Burma apparently was an area which received clastic sediments during the early mesozoic times. During the end of the mesozoic the Eastern part of Burma emerged from the ocean. The Western part formed the shelf area with a slowly westwards migrating geosyncline (Indoburman Geosyncline) to the West of it. Flysch sediments of upper Cretaceous age have been found in this area. The collision of the Indian Plate with the Asian Plate changed the sedimentary conditions in Burma. The emergence of the Indoburman Ranges happened during the Miocene, generating an Outer Island Arc and forming the Bay of Bengal. The subduction along the W coast of Burma changed in the N with the approach of continental Indian crust and led to thrusts in the N part of the Indoburman Ranges. Today subduction appears to be active only S of 18° N in the Eastern Bay of Bengal. The opening of the Andaman Sea fits into the dynamical development of the area.

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Zusammenfassung Die postkretazische Entwicklung der Asiatischen Platte in Burma zeigt starke Beeinflussung durch die Spreizung des östlichen Indischen Ozeans und die Drift von Groß-Indien nach Norden. Der westliche Abschnitt Burmas war während des frühen Mesozoikums ein Bereich, der klastische Sedimente aufnahm. Im späten Mesozoikum wurden die östlichen Teile Burmas landfest, während die westlichen Abschnitte von einem Shelfmeer eingenommen wurden, an welches sich gegen W eine Geosynklinale (Indoburman Geosyncline) anschloß, die langsam westwärts wanderte. Oberkretazische Flysche wurden hier nachgewiesen. Die Kollision der Indischen Platte mit der Asiatischen Platte veränderte die Sedimentationsbedingungen in Burma. Die Indoburmanischen Ketten tauchten während des Miozän auf, bildeten einen Äußeren Inselbogen und ließen die Bucht von Bengalen entstehen. Die Subduktion entlang der W-Küste von Burma änderte sich im N mit der Annäherung der kontinentalen Kruste Indiens und führte zu Überschiebungen im N-Teil der Indoburmanischen Ketten. Rezent scheint Subduktion nur südlich 18° N im östlichen Teil der Bucht von Bengalen aktiv zu sein. Die Öffnung der Andamanen-See fügt sich in die dynamische Entwicklung dieses Bereiches ein.

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Résumé L'évolution postcrétacée de la plaque asiatique en Birmanie est fortement influencée par l'accroissement de l'Océan Indien oriental et la dérive du continent Indien vers le nord. La partie occidentale de la Birmanie fût au début du Mésozoïque une aire de réception de sédiments clastiques. A la fin du Mésozoïque les parties orientales de la Birmanie se transformèrent en terre ferme, tandis que les régions occidentales furent submergées, formant une plate-forme continentale (shelf), à laquelle s'adjoignit vers l'ouest un géosynclinal (géosynclinal indobirman), progressant lentement vers l'ouest. Des flyschs d'âge crétacé supérieur ont été décrits dans cette zone. La collision entre la plaque Indienne et la plaque Asiatique changea les conditions de sédimentation en Birmanie. Les chaînes Indobirmanes firent leur émersion au cours du Miocène, en engendrant un arc insulaire externe, ainsi que le golfe du Bengale. La subduction le long de la côte occidentale Birmane se transforma au nord avec le rapprochement de la plaque Indienne et induisit des chevauchements dans la partie septentrionale des chaînes Indobirmanes. La subduction semble n'être active récemment qu'au sud de 18° N dans la partie orientale du golfe du Bengale. L'ouverture de la mer Andamane s'imbrique dans le développement dynamique de cette région.

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. , . , , ë , ( ), . . . - , , . - . 18° . .

     

Diagenese in Evaporiten

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

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

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

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

     

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

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

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

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

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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.     

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. . , .