Electrical conductivity,thermopower and <Superscript>57</Superscript>Fe Mössbauer spectroscopy of aegirine (NaFeSi<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>6</Subscript>)

DC and AC electrical conductivities were measured on samples of two different crystals of the mineral aegirine (NaFeSi₂O₆) parallel () and perpendicular () to the [001] direction of the clinopyroxene structure between 200 and 600 K. Impedance spectroscopy was applied (20 Hz–1 MHz) and the bulk DC conductivity _DC was determined by extrapolating AC data to zero frequency. In both directions, the log _DC – 1/T curves bend slightly. In the high- and low-temperature limits, differential activation energies were derived for measurements [001] of E_A 0.45 and 0.35 eV, respectively, and the numbers [001] are very similar. The value of _DC [001] with _DC(300 K) 2.0 × 10^{–6 –1}cm^–1 is by a factor of 2–10 above that measured [001], depending on temperature, which means anisotropic charge transport. Below 350 K, the AC conductivity () (/2=frequency) is enhanced relative to _DC for both directions with an increasing difference for rising frequencies on lowering the temperature. An approximate power law for () is noted at higher frequencies and low temperatures with () ^s, which is frequently observed on amorphous and disordered semiconductors. Scaling of () data is possible with reference to _DC, which results in a quasi-universal curve for different temperatures. An attempt was made to discuss DC and AC results in the light of theoretical models of hopping charge transport and of a possible Fe²⁺ Fe³⁺ electron hopping mechanism. The thermopower (Seebeck effect) in the temperature range 360 K < T <770 K is negative in both directions. There is a linear – 1/T relationship above 400 K with activation energy E 0.030 eV [001] and 0.070 eV [001]. ⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy was applied to detect Fe²⁺ in addition to the dominating concentration of Fe³⁺.     

Deformation und Gefügeregelung von Steinsalz im Temperaturbereich 20–200° c

Cubic specimens of fine-grained artifical polycristalline rock salt were deformed at different principal stresses in the range of 20–200° C. The data from different types of tests are compared by plotting ₁–₃ against ₁, ₂, ₃. The deformation behavior is highly influenced by the intermediate principal stress ₂. An increase of the intermediate stress from compression (₁>₂=₃) to extension (₁=₂>₃) lowers the rate of deformation. An increase of temperature always gives rise to an increase of deformation rate.Translation gliding on (110) is assumed to be the dominant flow mechanism. Textural changes and development of preferred orientation were investigated by means of the X-ray diffractometer. Intensities were measured for (110), (111), and (100). Compression leads to girdle occupations about the unique principle compressive axis, extension to girdles about the unique principle axis of extension. When all principle stresses are different the polfigures tend to a position intermediate between the two occupations.     

Deformationsmechanik eines offenen Konglomeratgefüges—Ein Beitrag zur statischen Tektonik

Zusammenfassung Offene Faltung in proterozoischen Tilliten der Huronian Supergroup führte zu geringen Differentialverschiebungen zwischen Matrix und Grobkomponenten innerhalb von konglomeratischen Schichtgliedern. Einmessung der aus der Bewegung resultierenden Striemungen und feiner Risse erlaubt die Bestimmung der regionalen Spannungsachsen (₁ > ₂ > ₃).

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Deformation mechanics of an open conglomerate fabric—A contribution to static tectonics

Summary Open folding of Proterozoic tillites (Huronian Supergroup) caused minor differential displacements between matrix and clasts within conglomeratic units. Detailed measurements of striations and ruptures along the clast surface permitted the deduction of regional stress axes (₁ > ₂ > ₃).

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Mit 6 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.B. Sander zum 90. Geburtstag gewidmet.     

Statistical Properties of Ideal Rock Textures: Relationship Between Crystal Size Distribution and Spatial Correlation of Minerals

The concept of an ideal rock texture, in which crystals are distributed randomly in space, is proposed for use in general analysis of rock textures. The spatial correlation function for the ideal rock texture was examined and the function, a specific kind of spatial correlation function, is related to crystal size distribution and to some extent to crystal boundaries. The function is unity at distance zero, and monotonically decreases with increasing distance for the ideal texture. This behavior of the function is observed for any size distribution. In an ideal texture, the function is directly related to crystal size distribution and crystal shape. It is important in stereology because the crystal size distribution in three dimensions may be deduced from analyzing a function that is obtained from analyzing two-dimensional section images. Crystal shape is also related to the function. If crystals are concave in shape, or have inclusions of other phases, the function may show a hump or plateau when plotted against distance. However, the crystal shape effect cannot produce values smaller than zero. If values become negative, the texture is no longer considered ideal. The ideal textures for two model size distributions—step and delta functions—are considered. The rate of decrease of values is more strongly dependent on size distribution than on system dimension.     

Ground failure around buried tubes

Summary The hoop forces which develop in circular tubes buried in elastic-plastic ground are investigated. A closed form solution is used to determine the hoop forces which develop when the field stresses in the elastic-plastic ground are initially uniform. The finite element method is used to solve the problem for biaxial field stress. A parametric study is undertaken to assess the influence of tube stiffness and ground strength on the hoop forces, and use is made of elastic stress contours to predict the likely extent of material failure around tubes buried in ground with biaxial prestress.Notation a tube radius - c cohesion - D flexural stiffness of the structure - E _i Young's modulus of structure - E _s Young's modulus of ground - F hoop force (compression positive) - G _s shear modulus of ground - H hoop stiffness of the structure - K coefficient of lateral pressure - N tan²(45+/2) - q ( ₁– ₁)/2 - S _f relative flexural stiffness of the structure - S _h relative hoop stiffness of the structure - t structural thickness - v circumferential displacement - w radial displacement - v _l Poisson's ratio of structure - v _s Poisson's ratio of ground - normal traction acting on the structure - _d deviatoric component of field stress - _h horizontal field stress - _m uniform component of field stress - _v vertical field stress - ₁ major principal stress - ₃ minor principal stress - tangential traction acting on the structure - angle of internal friction of the ground - angle of dilation of the ground     

An internal variable model for the creep of rocksalt

Summary The creep strain rate of rocksalt, like that of other ductile crystalline materials, can be described by a power law equation of the type ( ) ⁿ , where the active stress is the difference between the total deviatoric applied stress and an internal stress _i . In this paper, the origin and the nature of this internal stress, which develops during inelastic deformation of the material, are discussed. It is shown that this internal stress can serve as an internal (or state) variable in the constitutive model of rocksalt, which reflects the microstructure evolution of the material under the competitive action of hardening and recovery mechanisms.An analysis of experimental data, both our own and those taken from the literature, demonstrates that such a law is able to correctly reproduce rocksalt creep test results in the steady-state domain. The proposed model is in accordance with the macroscopic and microscopic behavior of salt, and with direct measurements of the internal stresses made by others on this material.     

Lower Triassic alkaline granites of Central Chile (30‡S) in the high-Andean Cordillera

The Na₂O + K₂O/Al₂O₃ molar ratio (agpaitic index) of Lower Triassic leucogranites samples from the Rios Elqui-Lamarí batholith is close to one which is typical of alkaline granites. Loss of alkalis due to groundwater interaction should have occur causing a depletion of the original peralkalinity.It is assumed that this alkaline magmatism has been generated, during crustal extension period, by partial melting of water undersaturated deep crustal rocks.

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Zusammenfassung Das Mol-VerhÄltnis von Na₂O + K₂/Al₂O₃ (agpaitischer Index) der untertriassischen Leukogranit-Proben des Batholithen vom Rios Elqui-Limari liegt in der NÄhe von 1. Dieses ist typisch für Alkaligranite. Der Verlust von Alkali könnte durch Grundwassereinwirkung zustandegekommen sein, was eine Verringerung der ursprünglichen HyperalkalinitÄt verursacht hat.Es wird angenommen, da\ dieser alkalische Magmatismus in einer Phase der Krustenausdehnung entstanden ist durch partielles Aufschmelzen von wasseruntersÄttigten Gesteinen der Tiefenkruste.

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Resumen Leucogranitos de edad triásica inferior pernecientes al batolito compuesto Ríos Elqui-Limarí están caracterizados por presentar una razón molecular Na₂O + K₂O/Al₂O₃ (índice agpaítico) cercano a uno, propio de los granitos alcalinos. Una probable pérdida de álcalis de estos granitos, provocada por el agua infiltrada, sería causante de una disminución de la peralcalinidad original.Se infiere un mecanismo de fusión parcial de rocas corticales profundas subsaturadas en agua, para la génesis de este magmatismo alcalino en un ambiente tectónico de extensión cortical.

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Na₂O + K₂/l₂₃ - - -- 1. . , . , .

     

Dreiaxiale verformungen an Solnhofener Kalkstein im Temperaturbereich von 20–650° C. Röntgenographische Gefügeuntersuchungen mit dem Texturgoniometer

Axial-symmetric and real triaxial deformation tests on Solnhofen limestones were made in the range of 20 to 650° C. Stress, strain and time observations as functions of temperature and the ratios of the external stresses are plotted as stress-strain and strain-time curves. Mechanical twinning on e (01¯12) and syntectonic recrystallization (at temperatures above 500° C) is assumed to be the dominant flow mechanism. On samples of high permanent strain the textural changes and development of preferred orientations were investigated by means of the X-ray diffractometer. In all tests the symmetry of the polefigures is exactly identical with the symmetry of the external stress-field.In tests with ₁>₂=₃ the poles of the planes investigated (10¯11; 10¯12; 11¯20) occupy girdles about the unique principle compressive axis. When all principle stresses are different (₁>₂>₃) the poles of the planes investigated tend to maxima (in the case of plane strain) ore to girdle-occupations about the principle axis of maximum extension. The deduced c-diagrams show a fairly similar tendency of the spacial orientations.The pole figures (as well as the calculated orientation of the c-axis) must be explained by the superposition of reflected intensities on planes in twinned and untwinned grains. In every diagram partial occupations—possibly representing the orientations of twinned grains-are in fairly good agreement with the orientation predicted by the theory of Brace-MacDonald for the stable orientation of anisotropic minerals in a non-hydrostatic stress-field.

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Herrn Prof. Dr. F. Karl danke ich sehr herzlich für zahlreiche Diskussionen sowie für die kritische Durchsicht des Manuskripts. Mein Dank gilt auch der Deutschen Forschungsgemeinschaft, welche die Untersuchung durch eine Sachbeihilfe unterstützte.     

The structure of the eastern border of the Andes in north-western Argentina

In the eastern border area of the Andes of north-western Argentina two structural units are represented: the Cordillera Oriental and the Sierras Subandinas.The Cordillera Oriental represents a structural unit of faulted blocks strongly uplifted in relation to the Sierras Subandinas. In the Cordillera Oriental, the metamorphic basement has been partially folded together with the sedimentary cover. In some cases the cover has been detached away from its substratum and folded independently of it.It was generally accepted that the Sierras Subandinas coincide with big asymmetrical anticlines produced in the cover rocks by tilting of rigid basement blocks. The detailed geological mapping of the region situated between the parallels 24° 45 and 26° latitude south and the meridians 64° 30 and 66° west has provided data that permit to modify considerably this scheme.The existence of important strike-slip faults running highly oblique to the main regional structural pattern and controlling the shape of the Sierras Subandinas folds has been verified. These highly oblique faults with strike-slip movements, that affect the whole region, are probably ancient lineaments reactivated during Andean diastrophism in Upper Pliocene to Early Pleistocene time.

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Zusammenfassung Im östlichen Grenzgebiet der Anden im nordwestlichen Argentinien liegen zwei strukturell unterschiedliche Einheiten vor, die Cordillera Oriental und die subandinen Sierren (Sierras Subandinas).Die Cordillera Oriental besteht aus Leistenschollen eines leicht metamorphisierten Sockels. Sie ist als Ganzes im Verhältnis zu den subandinen Sierren stark herausgehoben worden. In der Cordillera Oriental wurde dieser Sockel zum Teil zusammen mit seinen sedimentären Deckschichten verfaltet, zum Teil wurden sie aber auch von ihrem Unterlager abgeschert und unabhängig von ihm gefaltet.Bisher wurde allgemein angenommen, daß die subandinen Sierren aus großen assymmetrischen Falten aufgebaut werden, die in den Deckschichten durch Kippung starrer Blöcke im tieferen Untergrund hervorgerufen wurden. Die genaue geokartographische Aufnahme eines Gebietes zwischen den Breitenkreisen 24° 45 und 26° südl. Breite und den Längenkreisen 64° 30 und 66° westl. Länge erbrachte Daten, die es erlauben, diese Vorstellung erheblich zu modifizieren.Weit durchhaltende Seitenverschiebungen, die die übergeordneten Strukturen des gesamten Gebietes schräg durchziehen und die Gestalt der Falten in den Sierren erheblich beeinflussen, wurden nachgewiesen. Sie stellen wahrscheinlich alte, präandine Lineamente dar, die während der Anden-Orogenese im Jungtertiär bis Altpleistozän reaktiviert Wurden.

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Resumen En el borde oriental de los Andes del Noroeste Argentino están representadas dos unidades estructurales: la Cordillera Oriental y las Sierras Subandinas.La Cordillera Oriental es una unidad constituida por bloques fallados y, en conjunto, elevada con respecto a las Sierras Subandinas. En la Cordillera Oriental el basamento metamórfico ha sido parcialmente plegado junto con la cobertura sedimentaria. En algunos casos lo cobertura ha sido despegada de su substrato y plegada independientemente.En general se aceptaba que las Sierras Subandinas coincidian con grandes anticlinales asimétricos producidos en la cobertura sedimentaria por el basculamiento de bloques rígidos de basamento situados en el subsuelo. La cartografía geológica-estructural detallada de la región comprendida por los paralelos 24° 45 y 26° S y los meridianos 64° 30 y 66° W ha proporcionado datos que permiten modificar considerablemente este esquema.Se ha comprobado la existencia de importantes fallas transcurrentes, fuertemente oblicuas con respecto a la estructura regional, que han tenido profunda influencia sobre la forma de los pliegues subandinos. Estas fallas oblicuas son probablemente lineamientos antiguos en los que el diastrofismo Andico (Plioceno-Pleistoceno) ha producido considerables desplazamientos paralelos al rumbo de los mismos.

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Résumé Dans la bordure orientale des Andes du Nord-ouest de l'Argentine, deux unités structurales différentes sont présentes: les Sierras subandines et la Cordillère orientale.La Cordillère orientale est composée d'un socle faiblement métamorphique faillé en blocs fortement surélevés par rapport aux Sierras subandines. Dans la Cordillère orientale, ce socle métamorphique a été en partie plissé avec sa couverture sédimentaire; mais parfois celle-ci a été décolée de son substratum et plissé indépendentement.Jusqu'à présent, on admettait que les Sierras subandines sont constituées de grands anticlinaux assymétriques produits dans la couverture par l'ascension de blocs faillés du socle. La cartographie géologico-structurale detaillée de la région comprise entre les parallèles 24° 45 et 26° de latitude sud et les méridiens 64° 30 et 60° ouest conduit à modifier considérablement ce schéma.D'importants décrochements très obliques par rapport à la direction de la structure régionale et qui ont fortement influencé la forme des plis subandins sont probablement des accidents anciens rajeunis pendant le diastrophisme andin au cours du Pliocène supérieur et du Pléistocène inférieur.

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- : Cordillera Oriental Sierras Subandinas. . . ; . , , . 24°45 26° 64°30 66° . , , . , , , , .

     

Petrographic and geochemical evidence for hydrothermal evolution of the North Deposit,Mt Tom Price,Western Australia

High-grade iron mineralisation (>65%Fe) in the North Deposit occurs as an E-W trending synclinal sheet within banded iron formation (BIF) of the Early Proterozoic Dales Gorge Member and consists of martite-microplaty hematite ore. Three hypogene alteration zones between unmineralised BIF and high-grade iron ore are observed: (1) distal magnetite-siderite-iron silicate, (2) intermediate hematite-ankerite-magnetite, and (3) proximal martite-microplaty hematite-apatite alteration zones. Fluid inclusions trapped in ankerite within ankerite-hematite veins in the hematite-ankerite-magnetite alteration zone revealed mostly H₂O–CaCl₂ pseudosecondary and secondary inclusions with salinities of 23.9±1.5 (1, n=38) and 24.4±1.5 (1, n=66) eq.wt.% CaCl₂, respectively. Pseudosecondary inclusions homogenised at 253±59.9°C (1, n=34) and secondary inclusions at 117±10.0°C (1, n=66). The decrepitation of pseudosecondary inclusions above 350°C suggests that their trapping temperatures are likely to be higher (i.e. 400°C). Hypogene siderite and ankerite from magnetite-siderite-iron silicate and hematite-ankerite-magnetite alteration zones have similar oxygen isotope compositions, but increasingly enriched carbon isotopes from magnetite-siderite-iron silicate alteration (–8.8±0.7, 1, n=17) to hematite-ankerite-magnetite alteration zones (–4.9±2.2, 1, n=17) when compared to the dolomite in the Wittenoom Formation (0.9±0.7, 1, n=15) that underlies the deposit. A two-stage hydrothermal-supergene model is proposed for the formation of the North Deposit. Early 1a hypogene alteration involved the upward movement of hydrothermal, CaCl₂-rich brines (150–250°C), likely from the carbonate-rich Wittenoom Formation (¹³C signature of 0.9±0.7, 1, n=15), within large-scale folds of the Dales Gorge Member. Fluid rock reactions transformed unmineralised BIF to magnetite siderite-iron silicate BIF, with subsequent desilicification of the chert bands. Stage 1b hypogene alteration is characterised by an increase in temperature (possibly to 400°C), depleted ¹³C signature of –4.9±2.2 (1, n=17), and the formation of hematite-ankerite-magnetite alteration and finally the crystallisation of microplaty hematite. Late Stage 1c hypogene alteration involved the interaction of low temperature (~120°C) basinal brines with the hematite-ankerite-magnetite hydrothermal assemblage leaving a porous martite-microplaty hematite-apatite mineral assemblage. Stage 2 supergene enrichment in the Tertiary resulted in the removal of residual ankerite and apatite and the weathering of the shale bands to clay.Editorial handling: B. Lehmann     

Basic magma tectonics contrasted to folding of basic rocks

In the Precambrian gneisses of SE Norway, several generations of amphibolitised basic dykes/sills occur. While prekinematically emplaced dykes and sills show normal (but complex) fold structures, other metabasic intrusions have imposed a deformation on to the host rock. Apparent fold structures which have developed due to fabric control exerted by the host rocks, are recorded from late kinematic intrusions. Attention is drawn to the problem of distinguishing primary intrusive structures from simple and multiple fold-structures.

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Zusammenfassung In die präkambrischen Gneise Südost-Norwegens sind mehrere Generationen amphibolisierter basischer Gänge bzw. Sills eingedrungen. Während präkinematisch angelegte Gänge und Sills normale (aber komplexe) Faltenstrukturen zeigen, haben andere metabasische Intrusionen das Nebengestein beansprucht. Deutliche Faltenstrukturen, die sich in der Gefügekontrolle des Nebengesteins manifestieren, werden von spätkinematischen Intrusionen berichtet. Besondere Beachtung wird der Unterscheidung primärer Intrusivstrukturen von einfachen und multiplen Faltenstrukturen geschenkt.

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Résumé Dans le SE de la Norvège, les gneiss Précambriens contiennent plusieurs générations de dykes et sills basiques amphibolitisés. Les dykes et sills prétectoniques montrent des structures de plissement, normales quoique compliquées. Par contre, les autres intrusions basiques ont déformé les roches encaissantes. Localement, des intrusions tardi-tectoniques présentent des plissements apparents controlés et provoqués par la structure de la roche encaissante. L'attention est portée sur le problème de distinction entre des structures intrusives primaires et des structures de plissement, simples et multiples.

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- . , , -, ( ) , , , . , , , . — .

     

Klimatische Erscheinungen im Buntsandstein des Saarlandes

Zusammenfassung Es wird ein bemerkenswerter Horizont (Geröllpflaster) an der Basis des Buntsandsteins vom Hoxberg (Saar) beschrieben, in dem die Gerölle und Quarzkörner durch parallel zur Oberfläche verlaufende Kernsprünge in zahlreiche Scheibchen aufgeteilt wurden. Das Geröllpflaster wird als eine ehemalige Oberflächenbildung gedeutet, die unter ariden Klimabedingungen des Buntsandsteins entstanden ist.

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From the locality of Hoxberg in the Saar basin a remarkable conglomerate at the base of the Bunter Sandstone is described. Its pebbles and sand grains, both consisting of quartz, are split into numerous fine diaclases parallel to the former surface of sedimentation. The deposit is explained as a kind of an ancient superficial pavement formed under arid climatic conditions of the Lower Triassic.

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Résumé L'auteur décrit un niveau conglomératique remarquable qui constitue la base du lambeau de Grès bigarré moyen du Hoxberg en Sarre. Galets et grains de quartz ont été débités en fines tranches par de nombreuses fissures parallèles à la surface du niveau. Il s'agit vraisemblablement d'une formation superficielle fossile due au climat aride du Trias inférieur.

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Hoxberg ( ) — -, . , .

     

Porosity determination using modal analysis on thin sections of rock and gore material and simulatet well cuttings

Porosities of rock samples obtained by modal analysis and by the gas expansion method are compared. Results indicate that modal analysis is a suitable method for determining porosities of rock samples, especially well cuttings.

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Zusammenfassung Vergleiche von Gesteinsporositäten, die einerseits durch die Gasexpansions-methode und andererseits durch das Punktzählverfahren ermittelt wurden, zeigen, daß das Punktzählverfahren dazu geeignet ist, Porositäten von Gesteinen, besonders von Spülproben, zu ermitteln.

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Résumé Deux méthodes pour obtenir la porosité des roches sont comparées. Les résultats indiquent que l'analyse intégratrice se compare bien à la méthode par expansion de gaz, spécialement si la méthode intégratrice est appliquée aux particules des formations détruites pendant les opérations de forage.

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The rhombohedral framework of the Scandinavian Caledonides and their foreland

The Baltic Shield of northern Europe is transsected by approximately N-S and NW-SE striking Proterozoic fault and fracture zones that were remobilized during the Late Precambrian opening of the Iapetus ocean and the SE-directed thrusting of the Caledonian nappes in Mid-Paleozoic time. Remobilizations of these older structures account for a distinct subsidence history and sedimentological evolution over each fault-bounded basement segment during opening of the Iapetus and for a distinct metamorphic and structural development found within each block during overthrusting of the Caledonian nappes and the exhumation of the orogen. The two fault sets define basement blocks with rhombus-like plan sections which had individual subsidence histories during Iapetus rifting as is expressed by their Late Precambrian (Riphean and Vendian) to Silurian sedimentary cover of contrasting thickness and facies. This contrasting subsidence history of the various basement blocks may have contributed to differences in thrusting level, thrust excision (nappe size), and tectonic style. Correlative Caledonian nappes from adjacent faultbounded basement blocks were thrust diachronously resulting in transport transverse to the general thrusting direction. Thrusting oblique to the NW-SE fault zones and orogen parallel extension resulted in lateral-ramp folds in the cover and reactivation along the NW-SE faults imbricated the overlying nappes. The extent of basement imbrication and duplex formation is variable in the different segments. Within single segments, the basement imbrication and duplex-formation defined basement highs that roughly align in two parallel zones within the orogen. The site of the basement duplexes is probably controlled by older N-S fracture zones while the pinch- and-swell structure parallel to the orogen is caused by the individual deformation and thrusting behavior of the basement and cover sequences that are bound by the NW-SE fault zones. Thus the Caledonian orogen appears to have inherited the Precambrian structural grain of the underlying, Baltic Shield.

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Zusammenfassung Der Baltische Schild Nordeuropas ist von im Proterozoikum angelegten Verwerfungen und Scherzonen mit nördlichem sowie und nordwestlichem Streichen durchzogen, welche während der spätpräkambrischen Öffnung des Iapetus-Ozeanes und der anschließenden, südöstlich gerichteten Überschiebung der kaledonischen Decken im ausgehenden Alt-Paläozoikum reaktiviert worden sind. Die Wiederbelebung dieses ererbten, durch steilstehende Störungen gekennzeichneten, rhombenförmigen Strukturmusters führte zu unterschiedlichen Absenkungsraten der Störungsbegrenzten Grundgebirgsblöcke und steuerte somit die Ablagerungsbedingungen in entstehenden Sedimentationströgen während der Öffnungsphase des Iapetus-Ozeans. Durch diesen Prozeß lassen sich latterale Unterschiede in Mächtigkeit und Fazies der jungpräkambrischen bis altpaläozoischen Deckensedimente entlang dem Nordwestrande des damaligen Kontinentes Baltica, sowie Differenzen in der metamorphen und strukturellen Entwicklung der durch Störungen begrenzten Blöcke während der Überschiebung der kaledonischen Decken und der Hebung des Gebirges erklären. Vertikale Blockverschiebungen und Kippungen von Blöcken relativ zueinander können beobachtete Unterschiede in den Abscherungs- und Überschiebungsniveaus, sowie unterschiedliche tektonische Baustile auf und vor (vor allem) zwischen Blöcken erklären helfen. Untereinander korrelierbare kaledonische Deckensegmente haben, in Bezug auf Transportrichtung und Strecke, voneinander unterschiedliche Wege oberhalb ihrer Untergrundsegmente zurückgelegt. Während dieser Überschiebung auf ein sich simultan veränderndes Relief ist es dabei zu Teilbewegungen schräg zur Hauptüberschiebungsrichtung gekommen, was seinerseits zu seitlichen Verzahnungen benachbarter Deckensegmente geführt hat. Die NWSE streichenden Blockgrenzen haben während lokaler Überschiebungen leicht schräg zu dieser Hauptrichtung als Widerlager und Rampen (lateral ramps) für die darübergleitenden Decken gewirkt, welche sich ihrerseits bei diesem Prozeß in orogentransversale Falten gelegt haben. Je nach ihrer Lage und Neigung sind die verschiedenen Segmente während der Kollisionsphase des kaledonischen Orogens in unterschiedlichem Grade von internen Störungen betroffen worden. Die durch intensive Internscherung hervorgerufenen Krustenverdickungen zeigen eine perlschnurartige Anordnung in zwei orogenparallele zonen, deren Anlage sich auf unterliegende und mitverfrachtete N-S Störungszonen zurückführen lassen kann. Das Anschwellen und Ausdünnen (pinch- and-swell) von tektonischen Einheiten entlang der Längsrichtung des Orogens läßt sich durch unterschiedliche Deformationsverhalten innerhalb der durch NW-SE Störungen begrenzten Segmente erklären. Die Kaledoniden Skandinaviens haben offensichtlich das strukturelle Gepräge ihrer präkaledonischen Unterlage ererbt.

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Résumé Le bouclier baltique est traversé par des fractures protérozoïques orientées approximativement N-S et NW-SE. Ces failles furent réactivées d'abord au Précambrien tardif lors de l'extension correspondant à l'ouverture de l'Océan lapétus, ensuite au Protérozoïque moyen lors du charríage des nappes calédoniennes vers le SE. La réactivation de ces vieilles structures explique qu'on observe pour chaque bloc du socle faillé une subsidence et une sédimentation différente pendant la phase d'extension (ouverture du lapétus), ainsi qu'une évolution métamorphique et structurale distincte pendant le charriage des nappes calédoniennes et l'exhumation de l'orogène. Les deux groupes de failles définissent dans le socle des blocs à sections rhombiques qui présentaíent chacun une subsidence particulière pendant l'ouverture du lapétus, comme l'indiquent les variations d'épaisseur et de facies de leur couverture sédimentaire tardi-précambrienne (vendienne) à silurienne. Cette subsidence variable selon les blocs pourrait avoir contribué à induire des différences dans les niveaux de décollement et de charriage des nappes, ainsi que dans le style tectonique. Les unités tectonostratigraphiques des blocs adjacents furent charriées de façon diachronique avec comme résultat un transport transverse par rapport à la direction dominante du charriage. Ce déplacement oblique vers les zones de failles NW-SE et l'extension parallèle de l'orogène ont produit des plis transversaux dans la couverture; la réactivation des failles NW-SE s'est traduite par l'imbrication des nappes surincombantes. L'importance de cette imbrication et de la formation de duplex est variable selon les différents segments du socle. Pour chaque segment particulier, l'imbrication du socle et la formation de duplex ont engendré des culminations de socle alignés selon deux zones parallèles dans l'orogène. La position des duplex est probablement régie par de vieilles failles N-S alors que la structure en «pinch- and-swell» le long de l'orogène est causée par le caractère individuel de la déformation et du charriage du socle et de sa couverture, propre à chaque bloc limité par des failles NW-SE. L'orogenèse calédonienne a été ainsi fortement afffectée par les structures précambriennes du bouclier baltique sous-jacent.

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, lapetus - . , , , , , lapetus. - - , , . , , , . , , . , . NW-SE (»side-wall ramps«) , . . , , , ; , , , - . (pinck- and-swell) , , NW-S . , - .

     

A chart for designing modal analysis by point counting

Developing the work ofHasofer (1963) andSolomon (1963) concerning the factors controlling the precision of point counting, the authors have designed a chart to facilitate the choice of grid-spacing and sample area for individual minerals. After determining the grain radius, and making a rough estimate of the percentage of the mineral under investigation, suitable combinations of grid-spacing and number of counts can be rapidly determined from the chart.

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Zusammenfassung Diese Arbeit stellt eine Weiterentwicklung derjenigen vonHasofer (1963) undSolomon (1963) dar, die sich mit den Faktoren befaßten, welche die Genauigkeit der Punktezählung bestimmen. Die Autoren haben eine Tabelle entworfen, welche die Wahl der graphostatischen Abstände und des Mustergebietes für einzelne Mineralien erleichtert.

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Résumé Développant le travail deHasofer (1963) et deSolomon (1963) sur les facteurs qui déterminent la précision du compte par points, les auteurs ont élaboré un diagramme pour faciliter le choix du quadrillage et de la superficie d'essai pour des minéraux particuliers.

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Jahreszeitliche ökologische Beobachtungen an Foraminiferen im Limski kanal bei Rovinj/Jugoslawien (nördliche Adria)

Zusammenfassung Als Vorbericht einer Dissertation über ökologische Beobachtungen an Foraminiferen im Limski kanal wurde diese Arbeit auf der 60. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung im Februar 1970 in Kiel referiert. Räumliche und zeitliche Verteilung benthonischer Foraminiferen im Limski kanal werden diskutiert. Jahreszeitliche Schwankungen in der prozentualen Zusammensetzung der drei großen Gruppen hyaliner, porzellanschaliger und agglutinierender Formen und auch einzelner Arten in der Lebend-Fauna können gezeigt werden. Ein Vergleich von Biocoenose und Thanatocoenose ergibt Unterschiede in der Zusammensetzung, wahrscheinlich eine Folge von Bioturbation. Untersuchungen von Lebend-Fauna in Sediment-Kernen, durchgeführt in cm-Intervallen, scheinen die Annahme zu bestätigen, daß Foraminiferen in offenen Bauten von Endobenthos leben können. Dort erreichen sie Konzentrationen, die etwa 8–10mal höher sein können als in normalen Oberflächen-Proben, bezogen auf eine definierte Fläche.

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This preliminary note of a thesis dealing with ecological observations of foraminifera in the Limski kanal was reported during the 60th annual meeting of the Geologische Vereinigung in Kiel, February 1970. Spatial and seasonal distributions of benthonic foraminifera in the Limski kanal are discussed. Percentage relations of the three major groups, hyaline, porcelaneous and agglutinated forms and also of single species, show seasonal variations in the living fauna. A comparison between the biocenosis and the thanatocenosis reveals differences in the faunal composition, probably caused by bioturbation. Research into the living fauna carried out in two sediment-cores, which were cut in cm-intervals, seem to prove the assumption that foraminifera are able to live in open burrows of endobenthos. There they can attain concentrations which are about 8 to 10 times higher than in normal surface samples, referred to a defined area.

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Résumé Cette note préliminaire d'une thèse traitant des observations écologiques sur les foraminifères benthoniques dans le Limski kanal a été présentée à l'assemblée annuelle de la Geologische Vereinigung à Kiel au mois de février 1970. La distribution spatiale et saisonnière des foraminifères a été étudiée; les relations (en pour cent) des trois groupes majeurs de foraminifères: hyalin, porcellainier et agglutinant et aussi des espèces singulières dénotent des variations saisonnières. Une comparaison entre la biocénose et la thanatocénose révèle des différences en ce qui concerne la composition, différences probablement causées par la bioturbation intensive au fond du Limski kanal. En recherchant les foraminifères vivants (colorés) dans deux carottes coupées à intervalles réguliers d'un cm, l'hypothèse que les foraminifères vivent en terriers ouverts de l'endobenthos semble être vérifiée. Ils peuvent atteindre ici des concentrations 8 à 10 fois plus hautes que celles des échantillons «normaux» tirées de la surface du sédiment en se réfèrent à une aire bien définie.

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Limski . % — , —, . , , , . , . 8–10 , .

     

Das Chausib-Turbiditbecken am Südrand des Damara-Orogens,Südwest-Afrika

Zusammenfassung Am Südrand des Damara-Orogens ist innerhalb der Hakos Subgroup eine Turbiditserie von 1500 m Mächtigkeit entwickelt. Sie stellt als neudefiniertes Chausib Member eine Faziesvertretung der Hakos-Quarzite (Chaibis Member) dar.Die Zusammensetzung der Turbitbänke ist quarzitisch. Infolge metamorpher und tektonischer Überprägung ist eine Gradierung nach der Korngröße nicht mehr vorhanden; sie kann aber aus einer typischen Änderung des Stoffbestandes vom Liegenden zum Hangenden einer Bank abgeleitet werden.Die an sich hochfaltbare Serie liegt in einer einfach gebauten Großstruktur von 10 km Wellenlänge vor; die Faltung wurde durch eine mächtige unterlagernde Quarzitfolge gesteuert. Einige für eine Wechselfolge kompetenter und inkompetenter Lagen charakteristische kleintektonische Phänomene werden beschrieben.Für die paläogeographische Situation wird ein Modell entwickelt, nach dem die Chausib-Turbidite als Beckenablagerungen den Chaibis-Quarziten als gleichalte Schwellensedimente gegenüberstehen.

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A 1500 m thick turbidite series, developed within the Hakos Subgroup at the southern margin of the Damara Orogen, is defined as the Chausib Member. It represents a timeequivalent of the Hakos-Quartzite (Chaibis Member) in a different facies.The turbidites are quartzitic. As a result of the metamorphic and tectonic overprint, they no longer show a grading of grain size. However, a former graded bedding can be inferred from a typical compositional change from the base to the top within each bed.The turbidite series is potentially very susceptible to folding, but occurs in a simple structure with a wave-length of about 10 km. The style of folding was determined by an underlying, thick, quartzite unit. Several small-scale tectonic phenomena are described, which are characteristic for such an alternation of competent and incompetent layers.A palaeogeographic model is envisaged in which the Chausib turbidites are basinal deposits bordering the time-equivalent sediments of a submarine rise, represented by the Chaibis quartzites.

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Résumé A la bordure sud de l'orogène de Damara, on trouve une série de turbidites d'une épaisseur de 1500 m intercalée dans le Hakos Subgroup. En tant que Chausib Member, nouvellement défini, elle représente un faciès équivalent des quartzites de Hakos (Chaibis Member).Les bancs de turbidite ont une composition quartzitique. Mais la superposition métamorphique et tectonique ne permet plus de discerner le granoclassement qui peut cependant être déduit du changement typique dans la composition chimique et minéralogique du matériau d'un banc, du bas vers le haut.La série dont la capacité de plissement est certaine, se présente avec une structure majeure simple, d'une longueur d'onde de 10 km, le plissement ayant été handicapé par une puissante série sous-jacente de quartzite. Quelques phénomènes microtectoniques caractéristiques d'une série interstratifiée de couches compétentes et incompétentes, sont décrits.Un modèle de situation paléogéographique est développé, d'après lequel les turbidites de Chausib s'opposent comme dépôts sédimentaires de bassin contemporains, aux quartzites de Chaibis, considérés comme sédiments de seuil de même âge.

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Hakos Turbidite 1500 . , Chausib, « Hakos». Turbit . . . 10 . , . ., Chausib-Turbidite , Chaibis . .

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Diese Arbeit ist im Sonderforschungsbereich 48 der Universität Göttingen (Entwicklung, Bestand und Eigenschaften der Erdkruste, insbesondere der Geosynklinalräume) entstanden.Die Förderung erfolgte aus Mitteln, die dem Sonderforschungsbereich 48 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Verfügung gestellt wurden.     

Late Proterozoic to Early Palaeozoic supracrustal succession of Sierra Leone: an aulacogen at the western margin of the West African Craton

Three parallel zones of Upper Proterozoic to Lower Palaeozoic sedimentary-volcanic cover rocks have been recognized in western Sierra Leone. The Kasila Group m the SW ist metamorphosed to the granulite facies and grades into the Marampa Schist Group, and this in turn grades into the unmetamorphosed Rokel River Group in the NE. Prior to this investigation, these rocks were thought to belong to different ages; the most highly metamorphosed was thought to be the oldest and the unmetamorphosed, the youngest. This view is unrealistic since field mapping has failed to reveal any sharp contacts between them and all available age data indicate their involvement in the Pan-African (ca. 550 Ma) Orogeny A model is proposed involving an intracontinental graben (aulacogen) extending from western Sierra Leone into the adjacent territories developed about 1000 Ma ago. During the Pan-African Orogeny a portion of the aulacogen fill overlying the remobilized basement was subjected to a regional metamorphism and deformation. The grade of metamorphism and the degree of deformation decreased steadily from the centre of the Pan-African domain to the contact with the West African craton. The unmetamorphosed and mildly deformed to undeformed equivalent rests on the craton.

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Zusammenfassung Aus Sierra Leone werden drei Untereinheiten von oberproterozoischen bis unterpaläozoischen vulkano-sedimentären Schichten beschrieben, die nebeneinander liegen und ineinander übergehen.Die Kasila-Gruppe im SW, die bis zur Granulitfazies metamorphisiert ist, geht in die Marampa-Schiefer-Gruppe über, die wiederum in die unmetamorphisierte Rokel-River-Gruppe im NE überleitet. Vor dieser Untersuchung wurden diesen Gesteinen unterschiedliche Alter zugeordnet; die am stärksten metamorphisierten wurden als älteste, die unmetamorphisierten als jüngste Gesteine angesehen. Diese Betrachtung ist unrealistisch, da Geländekartierungen keine scharfen Kontakte erkennen lassen und alle erhältlichen Altersdaten die Einbeziehung in die Panafrikanische Orogenese (ca. 550 Ma) anzeigen. Es wird daher angenommen, da\ sich vor ungefähr 1000 Ma ein intrakontinentaler Graben (Aulakogen) entwickelte, der vom westlichen Sierra Leone bis in die benachbarten Territorien reichte. Während der Panafrikanischen Orogenese wurde ein Teil der dem remobilisierten Basement auflagernden Aulakogenfüllung einer Regionalmetamorphose und Deformation unterworfen. Die Stärke der Metamorphose und der Grad der Deformation nimmt vom Zentrum der panafrikanischen Region bis zum Kontakt mit dem westafrikanischen Kraton hin gleichmä\ig ab. Auf dem Kraton selbst liegen die nicht metamorphisierten, schwach- bis undeformierten Schichten (Rokel-River Gruppe).

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Résumé On a reconnu, en Sierra Leone occidentale, trois zones parallèles de roches volcano-sédimentaires, d'âge protérozoÏque supérieur à paléozoÏque inférieur. Le groupe de Kasila, dans la région sud-ouest, est métamorphisé dans le faciès des granulites; il passe progressivement au groupe des Schistes de Marampa, qui passe lui-mÊme au groupe non métamorphique de Rokel River, dans la région nord-est. Jusqu'ici, ces roches ont été considérées comme d'âges différents, les plus métamorphiques étant les plus vieilles, et les non-métamorphiques les plus jeunes. Ce point de vue s'est avéré incorrect; en effet, la cartographie n'a pas révélé de contacts nets entre ces roches et, par ailleurs, les données disponibles relatives à leur age relient leur évolution à l'oro genèse pan-africaine (ca 550 Ma). Le modèle proposé fait appel à un graben intra-continental (aulacogène) qui s'étend de la Sierra Leone occidentale aux territoires contigus et s'est développé, il y a 1000 Ma environ; lors de l'orogenèse pan-africaine, la partie du remplissage de l'aulacogène qui recouvre le socle remobilisé a été soumise à une déformation et à un métamorphisme régionaux. Le degré du métamorphisme ainsi que l'intensité de la déformation décroissent régulièrement du centre du domaine pan-africain jusqu'au contact avec le craton ouest-africain. Sur le craton lui-mÊme reposent les couches équivalentes non métamorphiques, peu ou pas déformées, du groupe de Rokel-River.

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- - -, . - , , , — -. ; , — . , .. , - .. 550 . , 1.0 / lakogen /, - . - , . - - . , , — .

     

Post-magmatic resetting of Rb-Sr whole rock ages — a study in the Central Aar Granite (Central Alps,Switzerland)

This study investigates the post-magmatic reequilibration of Rb-Sr whole-rock isochrons in the Central Aar Granite, Aar Massif, Central Alps. A post-magmatic, preAlpine hydrothermal alteration caused rehomogenization of Sr isotopes in local subsystems of the granites by subsolidus reactions mainly involving k-feldspar. The size of these rehomogenized subsystems is dependent on rock mineralogy and chemistry. Interference between sample size, size of the rehomogenized subsystem and undisturbed magmatic system size yields a series of Rb-Sr wholerock ages intermediate between an Upper Carboniferous intrusion age and the age of a hypothetical Triassic/Liassic alteration event. The microscopic reaction textures as well as the Rb-Sr age systematics of this hydrothermal event can be distinguished from Alpine metamorphic effects.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit stellt postmagmatisch reequilibrierte Rb-Sr-Gesamtgesteinsalter aus dem Zentralen Aaregranit (Aarmassiv, Zentralalpen) vor. Eine postmagmatische, voralpine Hydrothermalüberprägung verursachte eine Sr-Isotopenhomogenisierung in lokalen Subsystemen des Granits, die sich vor allem in Subsolidus-Reaktionen von Kalifeldspat äußert. Die Größe dieser Subsysteme hängt von der Gesteinsmineralogie und -chemie ab. Zwischenwirkungen zwischen Probengröße, der Größe dieser rehomogenisierten Subsysteme und den ungestörten Systemen führen zu Rb-Sr-Gesamtgesteinsaltern, die zwischen der oberkarbonischen Intrusion und einer hypothetischen triasisch-liasischen Hydrothermal-Überprägung liegen. Die mikroskopischen Reaktionsgefüge und die Systematik der hydrothermal zurückgesetzten Rb-SrGesamtgesteinsalter können von den Auswirkungen der alpinen Metamorphose unterschieden werden.

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Résumé Ce travail présente des âges Rb-Sr sur roche totale du Granite de l'Aar (massif de l'Aar, Alpes Centrales), qui ont été rééquilibrés en phase post-magmatique. Une altération hydrothermale pré-alpine et post-magmatique est la cause de l'homogénéisation des isotopes du Sr dans des subsystèmes locaux du granite. Ces altérations se manifestent surtout par des réactions sub-solidus du feldspath potassique. La taille de ces subsystèmes dépend de la minéralogie et de la composition chimique de la roche. Les influences conjugées de la taille des échantillons, de celle du subsystème réhomogénéisé et de celle du système magmatique non perturbé sont à l'origine de l'obtention d'âges intermédiaires entre celui de l'intrusion, datée du Carbonifère supérieur, et celui d'une altération hydrothermale hypothétique à la limite Trias/Lias. Les textures microscopiques et la systématique des âges Rb-Sr rajeunis peuvent être distinguées des effets du métamorphisme alpin.

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Aar (Aaremassiv), , -. , - , - . . , , -. .