The Precambrian tectogenesis in the Bohemian Massif

The Cadomian and Variscan tectogeneses are two distinctive and easily distinguished cycles of a long-term geological process leading to the almost complete crustal consolidation of the Bohemian Massif. The internal parts of the massif are those of the main development of the Upper Proterozoic geosyncline and the intensive Cadomian metamorphism and plutonism.The Precambrian of the Bohemian Massif is divided into two principal regional chronostratigraphic units: the Moldanubian and the Brioverian; the age of the boundary between them is estimated at about 1000 Ma B. P. The Brioverian is subdivided into three units: the Lower, Middle and Upper. The Moldanubian is provisionally subdivided into two units: the Lower and the Upper.The maximum of the metamorphic activity of the Cadomian cycle falls approximately within the sedimentation interval of the Middle Brioverian, and that of the Variscan cycle in the Devonian. Compared with the Cadomian regional metamorphism which attained mostly amphibolite to granulite facies, the Variscan metamorphism generally did not exceed greenschist facies.The origin of the granitoid rocks of the massif is closely associated with the metamorphic processes of the two above-mentioned cycles. Cadomian granitoids are represented mostly by rocks of granodiorite-tonalite and durbachite types whereas the Variscan intrusives are dominated by rocks of granitic composition.

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Zusammenfassung Die assyntische und variszische Orogenese sind die wesentlichen strukturprägenden Ereignisse im Böhmischen Massiv. Die internen Teile des Massives sind aus der jung-proterozoischen Geosynklinale hervorgegangen und während der assyntischen Gebirgsbildung metamorphisiert und von Magmatiten durchdrungen worden. Das Präkambrium des Böhmischen Massives ist in zwei chronostratigraphische Einheiten zu gliedern: das Moldanubium und das Brioverian. Die Grenze liegt etwa bei 1000 Mill. Jahren. Das Brioverian läßt sich in drei Einheiten gliedern und das Moldanubium in zwei Einheiten.Das Maximum der metamorphen Überprägung während der assyntischen Orogenese fällt in die Sedimentationslücke im mittleren Brioverian; im variszischen Zyklus erfolgt die Metamorphose im Devon. Die assyntische Metamorphose erreicht Amphibolit- bis Granulitfazies, die variszische geht nicht über eine Grünschieferfazies hinaus.Die magmatischen Gesteine sind eng mit den beiden Orogenesen verbunden. Die assnytischen Magmatite sind vorwiegend Granodiorit-Tonalite und Durbachite, während die variszischen Magmatite aus Graniten bestehen.

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Résumé Les tectogenèses cadomienne et varisque sont deux cycles différents, bien discernables, d'un processus géologique de longue durée, qui a conduit à la cosolidation presque complète du Massif de Bohème. La partie interne du Massif est celle du développement principal du géosynclinal protérozoïque supérieur et du métamorphisme et du plutonisme cadomiens.Le Précambrien du Massif de Bohème se divise en deux unités chronostratigraphiques régionales: le Moldanubien et le Briovérien. On estime l'âge de la limite entre elles à 1000 millions d'années environ. Le Briovérien est subdivisé en trois unités: inférieure, moyenne et supérieure. Le Moldanubien est divisé provisoirement en deux unités: inférieure et supérieure.La culmination de l'activité métamorphique du cycle cadomien tombe à peu près dans l'intervalle de sédimentation du Briovérien moyen, celle du cycle varisque dans le Dévonien. Comparé avec le métamorphisme régional cadomien qui le plus souvent a atteint le faciès amphibolite, le métamorphisme varisque, en général, n'a pas dépassé le faciès schistes verts.L'origine des roches granitoïdes du Massif et associée avec les processus métamorphiques des deux sus-dits cycles. Les granitoïdes cadomiens sont représentés pour la plupart par des roches du type des granodiorites-tonalites et durbachites, tandis que parmi les roches intrusives varisques prédominent des roches de composition granitique.

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, , . - , , , . : Moldanubium Brioverian. 1 . Brioverian , a Moldanubium . Brioverian; . ; . . - , — qg.

     

Die Herkunft der „Porphyr“-Gerölle im Rotliegenden Süd-Hessens

Zusammenfassung Mit Hilfe petrographischer und geochemischer Untersuchungsmethoden wurde versucht, die Liefergebiete der Gerölle saurer Vulkanite im Unter-Perm des sdlichen Hessischen Troges zu ermitteln. Dabei zeigte sich, daß Rhyolith-Gerölle, angeliefert von den Rhyolithvorkommen der Odenwald-Spessart-Rhön-Schwelle, nur auf das schmale Gebiet der Schwellenrand-Sedimente beschränkt sind. Im eigentlichen Becken der Wetterau führen die Konglomerate nahezu ausschließlich Keratophyr-Gerölle, die von der nördlich gelegenen Taunus-Schwelle stammen.Die Verteilung der Rhyolith- und Keratophyr-Gerölle in den Rotliegend-Konglomeraten deutet auf eine stete Dominanz der Taunus-Schwelle gegenüber der Spessart-Schwelle. Es läßt sich ferner wahrscheinlich machen, daß die Taunus-Schwelle durch eine N-S-streichende Querdepression gegliedert war, die die spätere Hessische Senke bereits vorzeichnet. Der Spessart-Schwelle war im basalen Unter-Rotliegenden eine Barriere nördlich vorgelagert (Nördliche Gneise), die im Laufe des Rotliegenden in den Ablagerungsraum einbezogen wurde.

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Petrographical and geochemical investigations were carried out to determine the source areas of volcanite pebbles in the Lower Permian Hessischer Trog (southern Chattia, West-Germany). The pebbles of rhyolites have been derived from the Permian rhyolites of the Odenwald-Spessart-Rhön-Uplift in the south. They are restricted to marginal deposits, which accompanied the uplift in a narrow zone. In the corresponding Wetterau-Basin only pebbles of keratophyres have been found, which originated in the Taunus-Uplift in the north.The distribution of pebbles of rhyolites and keratophyres in the Lower Permian conglomerates points out the dominance of the Taunus-Uplift during the Lower Permian. The Taunus-Uplift probably had been devided by a N/S-directed depression which traced out the later Hessische Senke. At the very beginning of the Lower Permian (Unter-Rotliegendes) a barrier had existed in front of the Spessart-Uplift — probably composed of the Nordliche Gneise — which became an area of deposition later on in the Lower Permian.

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Résumé Cette étude a pour but de rechercher la source des cailloux volcaniques du Permien inférieur du bassin méridional d'Hesse à l'aide des méthodes pétrographiques et géochimiques. Les cailloux rhyolithiques, dérivés du haut-fond Odenwald-Spessart-Rhön se rencontrent seulement dans les sédiments d'une zone étroite au bord de ce haut-fond. Dans le bassin de la Wetterau les conglomérats contiennent prèsque exclusivement des cailloux keratophyriques qui proviennent de la partie septentrionale du haut-fond du Taunus.La distribution des cailloux rhyolithiques et keratophyriques démontre que toujours le haut-fond du Taunus a été plus important que le seuil du Spessart. En outre il est probable que le haut-fond du Taunus a été subdivisé par une dépression transversale de direction N-S qui indique déjà la future Hessische Senke. Au début du Rotliegend inférieur une barrière a existé devant le seuil du Spessart qui avait été compris dans la région de la sédimentation au cours du Rotliegend.

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Zur Darstellung von Korngrössenverteilungen

Zusammenfassung In Abschnitt 1–4 werden die allgemeinen Beziehungen zwischen Summenkurve als Stammkurve und Häufigkeitskurve als Ableitungskurve behandelt.In Abschnitt 5–7 werden die Zusammenhänge besprochen, die daraus weiter folgen, wenn die Abszissenteilung logarithmisch verstreckt wird oder wenn das Korngrößenmaß logarithmisch transformiert wird (Übersicht in Abb. 8). Es ergibt sich dabei, daß die Abszissenachse der Häufigkeitskurve in der fast allgemein üblichen Form (fälschlich: über logarithmisch geteilter Abszisse) linear nach einem relativierenden Korngrößenmaß von der Art der Phi-Grade oder Zeta-Grade geteilt werden muß!In Abschnitt 8 wird an Korngrößenverteilungen von Gesteinen gezeigt, daß durch Mißachtung der formalen Zusammenhänge Scheinprobleme entstehen, die die Lösung sachlicher Probleme zumindest erschweren.

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Sections 1 to 4 treat the general relations between the cumulative curve as primary curve and the frequency curve as derivative curve.Sections 5 to 7 deal with the interrelations following from that fact, if the abscissa scale is logarithmically deformed, or if the grain size measure is logarithmically transformed. These are two different cases to be clearly discerned (summary scheme see flg. 8). It shows up that the abscissa axis of the frequency curve, if plotted as generally usual (falsely: with logarithmical abscissa scale), consistently must be graduated according to a relativizing grain size measure of the kind of the phi-measure or the zeta-measure.Section 8 exemplifies by some grain size distributions of different rocks that neglection of these formal relationships may generate imaginary problems capable at least to render more difficult the solution of real problems.

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Résumé Les sections 1 à 4 traitent les relations généralement valables entre la courbe cumulative comme de la courbe primaire et la courbe de fréquence comme de la courbe derivée.Dans les sections 5 à 7 sont discutés les rapports resultants de ce fait si la division de l'abscisse est deformée logarithmiquement, ou si la mesure de la largeur des grains est transformée logarithmiquement. Ce sont là deux cas à differencier précisement (voir l'esquisse sommaire, flg. 8). Il se montre que l'abscisse de la courbe de fréquence, tracée conforme à l'usage généralement propagé (apellation erronée: «au-dessus de l'abscisse à l'échelle logarithmique»), est à diviser nécessairement selon d'une «mesure relativant» de la classe de l'échelle phi ou zeta.Dans la section 8 sont presentés des exemples des courbes granulométriques des roches différentes qui démontrent qu'en négligant les rapports mathématiques on crée des faux problèmes qui rendent plus difficile la solution des problèmes d'un caractère plutôt matériel.

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Magma und magmatogene Lösungen

Zusammenfassung Es werden die mit den im Magma gelösten flüchtigen Komponenten zusammenhängenden Erscheinungen wie Intrusion der Magmen, Bildung von Pegmatiten, Abgabe der flüchtigen Komponenten aus dem Magma und Bildung von hydrothermalen Lösungen diskutiert.

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Phenomena connected with the presence of volatile components of magmas are discussed: Magmatic intrusion, pegmatite-formation, loss of volatile agents from the melt and, formation of hydrothermal solutions.

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Résumé L'auteur discute le rôle des composants volatils dans le magma, l'intrusion du magma, la formation des pegmatites et des solutions hydrothermales

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A geothermic method for the reconstruction of the uplift history of a mountain range,applied to the Central Alps

Vertical movements of a crustal block in connection with denudation, sedimentation or overthrusting, respectively, lead to a change in the temperature field. This process can be used to correlate the uplift and temperature history of a rock sample in a quantitative way. The uplift rate may change over a period of time. The effect of the radiogenic heat sources has been taken into account in the calculations.For the reconstruction of the uplift history of a high mountain range, paleotemperature data for the rock (blocking temperatures) in conjunction with radiometric ages must be available.Two uplift models are presented for the Leventina/Verzasca region (Central Swiss Alps).

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Zusammenfassung Vertikalbewegungen eines Krustenblocks in Verbindung mit Erosion bzw. Sedimentation oder Deckenüberschiebung führen zu einer Veränderung des Temperaturfeldes. Dies kann benutzt werden, um die Hebungs- und Temperaturgeschichte einer Gesteinsprobe quantitativ miteinander zu verknüpfen. Dabei darf sich die Hebungsrate zeitlich ändern. Bei den Berechnungen wird der Effekt der radiogenen Wärmequellen berücksichtigt.Zur Rekonstruktion der Hebungsgeschichte eines Hochgebirges müssen Paläotemperaturen des Gesteins (Blockungstemperaturen) in Verbindung mit radiometrischen Altern vorliegen.Für das Gebiet Leventina/Verzasca (Schweizer Zentralalpen) werden zwei Hebungsmodelle vorgestellt.

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Résumé Les mouvements verticaux d'un bloc de la croûte terrestre, sous l'effet de l'érosion, la sédimentation, ou le recouvrement par des nappes conduit a des changements dans la répartition des températures. Ce processus peut être employé pour corréler quantitativement l'histoire des températures et des mouvements verticaux durant une certaine période. L'effet de la source radiogénique de chaleur est prise en considération pour le calcul.Pour la reconstruction de l'histoire des mouvements verticaux d'une zone montagneuse, les paléotempératures d'un échantillon de roche (températures de blocage) en conjonction avec les âges radiométriques doivent être données.Deux modèles présentés concernent la région de la Leventina/Verzasca (Alpes centrales de Suisse).

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Contribution no. 306 of the Institut für Geophysik, ETH Zürich.     

Element profile and origin of the Romeu leucogranite pluton (NE Portugal)

The Romeu Pluton (NE Portugal) comprises two principal leucogranite varieties: the Cernadela Granite, a biotite-bearing, slightly porphyritic leucogranite is crosscut by the Romeu Granite, a pure muscovite granite. The age of these granites is 296±7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.727±0.006); the age difference between the two granites lies within the margin of error. Both granites are extremely enriched in Rb (Romeu Granite up to 1200 ppm) and strongly depleted in Sr (less than 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce, and Th. Mild enrichment is shown by P, Sn, and U. The resulting element profile is very characteristic for these and other Iberian leucogranites. Although these granites show S-type characteristics, such as peraluminicity and a high initial Sr isotope ratio, the geochemical evidence supports an origin by fractionation of a granite magma.

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Zusammenfassung Der Romeupluton (NE-Portugal) besteht hauptsächlich aus zwei Granitvarietäten, dem Cernadelagranit, einem biotithaltigen, leicht porphyrischen Leukogranit, der vom Romeugranit, einem reinen Leukogranit, durchschlagen wird. Das Alter des Plutons beträgt 296±7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.727±0.006); der Altersunterschied zwischen beiden Granitvarietäten liegt innerhalb der Fehlergrenze. Beide Granite sind extrem an Rb (Romeutyp bis mehr als 1200 ppm) angereichert und stark an Sr (weniger als 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce und Th abgereichert. Leichte Anreicherung zeigen P, Sn und U. Das resultierende Elementspektrum ist sehr charakteristisch für diese und andere iberische Leukogranite. Obwohl diese Granite S-Typ-Charakeristika wie Peraluminität und hohes initiales Sr-Isotopen-Verhältnis zeigen, lassen geochemische Befunde auf eine Genese durch Fraktionierung aus einem Granitmagma schließen.

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Résumé Le pluton de Romeu (nord-est du Portugal) est composé de deux variétés principales de leucogranite: le granite de Cernadela, un leucogranite à biotite légèrement porphyrique, intrudé par le granite de Romeu, un leucogranite pur à muscovite. Le pluton est âgé de 296±7 Ma (rapport initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr de 0,727±0,006); la différence d'âge entre les deux variété de granite est inférieure à la marge d'erreur. Les deux granites sont extrêmement enrichis en Rb (le type Romeu de plus de 1.200 ppm) et fortement appauvris en Sr (moins que 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce et Th. Le P, le Sn et l'U montrent un faible enrichissement. Le spectre des éléments qui en résulte est très caractéristique de ces granites, ainsi que d'autres leucogranites ibériques. Bien que ces granites présentent des caractéristiques de type S (peralumineux, rapport initial élevé), les résultats géochimiques indiquent une genèse par fractionnement d'un magma granitique.

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Romeu - : Cernadela, , Romeu, . 295 +7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0,727±0,006); . / Romeu 1200 / / 5 / , , , , , . , . . S, ., , .

     

Certain problems of structure and conditions of evolution of transition zones between continents and oceans

A third type of transition zones from oceanic to continental crust here called Columbian, is proposed, in addition to the two more commonly known types. Subsidence of the Earth's crust, typical of all transition zones, is shown to be connected (by geophysical properties) with the transformation of continental crust into intermediate crust and later into oceanic. The most likely mechanism of such changes is the basification of continental crust, its foundering, block by block, into the heated upper mantle, and its substitution by the new oceanic crust. The evolution of transition zones of Pacific type is largely influenced by deep faults, which reach down to the level of undepleted mantle; from this level to the surface the volatile products rise as the essential means of formation of calc-alkali magmas on island arcs. Benioff zones are deep faults whose inclination is secondary and connected with the density contrast in the upper mantle on either side of the Benioff zone. The denser mantle flows under less dense mantle, whereas the subduction phenomenon, as depicted by plate tectonics, is nonexistent.On the whole, the evolution of transition zones tends towards growth of the oceans at the expense of the continents, but oceanic crust thickens by addition of volcanogenic layers of andesitic composition in transition zones of Pacific type, on island arcs of the Second type.

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Zusammenfassung Den Übergangszonen zwischen ozeanischer und kontinentaler Kruste, die bisher in zwei Typen eingeteilt wurden, wird eine dritte hinzugefügt. Diese wird hier Kolumbische Übergangszone genannt. Es wird gezeigt, daß Subsidenz der Erdkruste, typisch für alle Übergangszonen, verbunden ist mit der Transformation kontinentaler Kruste in intermediäre und schließlich in ozeanische Kruste. Der wahrscheinlichste Mechanismus für diese Veränderungen ist die Sockelbildung der kontinentalen Kruste, ihr blockweises Eingehen in den heißen Oberen Mantel und schließlich ihre Umwandlung in neue ozeanische Kruste.Die Evolution der Übergangszonen vom pazifischen Typ ist stark beeinflußt durch tiefgreifende Störungen, die bis in den Mantel reichen. Von diesem Niveau steigen die beweglicheren Produkte als die wesentlicheren Anteile der Kalkalkali-Magmen an Inselbögen auf bis hin zur Oberfläche.Benioff-Zonen sind tiefgreifende Störungen, deren Einfallen sekundär und an die Dichte Unterschiede innerhalb des Oberen Mantels auf ihren beiden Seiten gebunden ist. Die dichteren Mantelanteile fließen unter die weniger dichten, wohingegen das Phänomen der Subduktion, wie es im Rahmen der Plattentektonik dargestellt wird, nicht existiert.Die Evolution der Übergangszonen tendiert im großen und ganzen zur Ausbreitung der Ozeane auf Kosten der Kontinente. Die ozeanische Kruste verstärkt sich in den Übergangszonen des pazifischen Typs durch Anbau vulkanogener Lagen mit andesitischer Zusammensetzung.

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Résumé Aux zones de transition entre la croûte continentale et la croûte océanique, jusqu'à présent ramenées à deux types, s'en ajoute une troisième, ici dénommée»Zone de transition colombienne«. On montre ici que la subsidence de l'écorce terrestre, typique pour toutes les zones de transition, est reliée (par des propriétés géophysiques) à la transformation de la croûte continentale en une croûte intermédiaire et ensuite océanique. Le mécanisme le plus probable de ces changements consiste dans la basification de la croûte continentale, son effondrement bloc après bloc dans le manteau supérieur rechauffé, et sa substitution par la nouvelle croûte océanique. L'évolution des zones de transition de type Pacifique est largement influencée par des failles profondes descendant jusqu'au niveau du manteau intact, niveau à partir duquel les produits volatiles montent vers la surface, en temps qu'éléments essentiels pour la formation des magmas calco-alcalins dans les arcs insulaires. Les zones de Benioff sont des failles profondes dont l'inclinaison est secondaire, et en liaison avec les contrastes de densité dans le manteau supérieur de chaque côté de la zone Benioff. Le manteau plus dense s'écoule sous le manteau moins dense, étant entendu que le phénomène de subduction, tel que le décrit la tectonique de plaques, est inexistant. — Dans l'ensemble, l'évolution des zones de transition tend vers la croissance des océans aux dépens des continents, tandis que la croûte océanique s'épaissit par addition des couches volcanogènes de composition andésitique dans les zones de transition de type Pacifique, sur les arcs insulaires du second type.

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Die quartäre ‚Andesit“-Formation in der Hochkordillere Nord-Chiles

Zusammenfassung Im Anschluß an die Darstellung der känozoischen Rhyolith-Formation im Mittelabschnitt der Anden (Zeil &Pichler 1967) geben wir in dieser Arbeit einen Überblick über die quartäre Andesit-Formation in der Hochkordillere Nord-Chiles.Die Kulmination der Anden wird von Stratovulkanen und Lavaströmen geprägt, die im Pleistozän und Holozän entstanden sind. Die Vulkane erreichen Höhen von mehr als 6700 m und sitzen auf einem im Mittel 3900 bis 4000 m hohen Altiplano. Diese Andesit-Formation ist im Großen in die ältere Struktur des Anden-Bogens eingepaßt, folgt aber im Detail jüngeren Frakturen, die vermutlich als Folge des Aufstiegs der Schmelzen entstanden. Die rezente Tätigkeit ist gering.Geländearbeiten, 24 neue chemische Analysen, Bestimmungen der Spurenelemente und petrologische Untersuchungen zeigen, daß während der quartären vulkanischen Tätigkeit keine Andesite und Basalte, sondern Latitandesite bis Rhyodacite, vorwiegend aber quarzführende Latitandesite gefördert wurden.Die Entstehung der intermediären Schmelzen in der Hochkordillere kann nach unserer Auffassung am besten durch partielle oder vollständige Aufschmelzung von Teilen der unteren Sial-Kruste erklärt werden. Für die Bildung der Andesite der Anden durch Kristallisations-Differentiation von simatischem basaltischem Magma fanden wir keine Hinweise. Der Vergleich mit den vulkanischen Förderprodukten der im östlichen Pazifik gelegenen Juan Fernández-Inseln zeigt die deutlichen Unterschiede zwischen ozeanischem und kontinentalem orogenem Vulkanismus.Mit den bis jetzt bekannten geophysikalischen Daten im Mittelabschnitt der Anden stehen unsere Ergebnisse im Einklang.

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Following the demonstration of the Cenozoic Rhyolite Formation in the central section of the Andes (Zeil &Pichler 1967), this paper deals with the Quaternary Andesite Formation in the High Cordillera of Northern Chile.The culmination of the Andes is marked by stratovolcanoes and lava flows dating from Pleistocene and Holocene time. The volcanoes reach up to more than 6700 metres in altitude and are perched upon an altiplano of an average altitude of 3900 to 4000 metres. On the whole, this Andesite Formation fits into the older structure of the bending of the Andes; in detail, however, it is following younger fractures which were presumably formed by the rising of the melts. Recent activity is scarce.Field work, 24 new chemical analyses, trace element determinations and petrological investigations have shown that during Quaternary volcanic activity no andesites and basalts, but latite-andesites to rhyodacites, and predominantly quartz-bearing latite-andesites were erupted.The origination of intermediate melts in the High Cordillera may, in our opinion, be explained by partial or complete melting of parts of the lower sialic crust. As to the creation of the andesites of the Andes by crystallization differentiation of simatic basaltic magma, we did not find any indications. The comparison with the volcanic rocks of the Juan Fernández Islands situated in the eastern Pacific, shows the distinct differences between oceanic and continental orogenous volcanism.Our results are in agreement with the geophysical data so far known on the central section of the Andes.

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Résumé Faisant suite à la démonstration de la formation Rhyolithe cénozoique dans la partie centrale des Andes (Zeil &Pichler 1967), les auteurs présentent un aperçu sur la formation «Andésite» quaternaire dans la Haute Cordillère du nord de Chili.La culmination des Andes est marquée par des strato-volcans et des coulées de lave originant du Pleistocène et de l'Holocène. Les volcans atteignent des altitudes de plus de 6700 mètres et ils sont perchés sur un altiplano d'une altitude d'environ 3900 à 4000 mètres. En gros, cette formation «Andésite» est arrangée le long de la structure plus ancienne de la courbure des Andes. cependant en détail elle suit des fractures plus récentes développées présumablement par suite de l'ascension des bains de fusion. L'activité récente est minime.Des travaux de champs, 24 analyses chimiques nouvelles, des déterminations de traceurs et des recherches pétrologiques ont démontré que pendant l'activité volcanique quaternaire il n'y avait pas d'éruption d'andésites ni de basaltes, mais c'étaient des latite-andésites à rhyodacites, et surtout des latite-andésites quartzifères qui ont été projetées.L'origine des bains de fusion intermédiaires dans la Haute Cordillère peut être expliquée, à notre opinion, par une fusion partielle ou complète de parties de la croûte sialique inférieure. Quant à la formation des «andésites» des Andes par une différentiation de cristallisation d'un magma basaltique, nous n'en avons pas trouvé d'indications. La comparaison avec les produits d'émission volcanique des îles de Juan Fernandez situées au Pacifique oriental, montre les différences distinctes entre le volcanisme orogène océanique et continental.Nos résultats s'accordent bien avec les dates geophysicales connues à présent sur la partie centrale des Andes.

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. . 3900–4000 , 6700 . , , , , , . . , - , , , , . .

     

The microbial sulfur cycle and some of its implications for the geochemistry of sulfur isotopes

Qualitatively most microbial processes of the sulfur cycle are well known, but the extent to which specific groups of microbes take part in sulfate reduction and sulfide oxidation is at present difficult to estimate and the same holds for the role played by purely chemical sulfide oxidation.The capacity of an organism to differentiate between sulfur isotopes is genetically determined and probably strain-specific; whether or not, and to what extent, fractionation actually occurs is codetermined by physiological conditions inside the cell and by ecological conditions, i.e. the parameters of the environment.For conclusive interpretation of sulfur fractionation data of natural deposits further microbiological studies on the enzymatic, cellular and ecological level are necessary; such studies would be technically feasible today. The study of isotope effects of relevant, purely chemical reactions should not be neglected.

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Zusammenfassung In qualitativer Hinsicht sind die meisten mikrobiellen Vorgänge des Schwefelkreislaufs gut bekannt. Jedoch ist es gegenwärtig noch schwierig zu sagen, in welchem Ausmaß die verschiedenen Mikroorganismengruppen an der Reduktion der Sulfate und an der Oxidation der Sulfide teilnehmen. In wieweit die Oxidation der Sulfide rein chemisch erfolgt, ist ebenso schwer einzuschätzen.Die Fähigkeit einer Mikrobe zwischen verschiedenen Schwefelisotopen zu unterscheiden, ist genetisch festgelegt und ist wahrscheinlich stammspezifisch. Ob überhaupt und, wenn ja, in welchem Ausmaß eine Fraktionierung tatsächlich stattfindet, wird von den physiologischen Verhältnissen innerhalb der Zelle und von ökologischen Verhältnissen, d. h. den Parametern der Umwelt, mitbestimmt.Um eine endgültige Interpretation der Fraktionierungsdata in der Natur abgelagerter Schwefelverbindungen zu ermöglichen, sind weitere mikrobiologische Forschungen auf enzymatischer, zellularer und ökologischer Stufe erforderlich, die heute ohne weiteres durchgeführt werden könnten. Isotopeneffekte bei rein chemischen Reaktionen sollten dabei ebenfalls untersucht werden.

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Résumé La plupart des processus microbiologiques du cycle du soufre est qualitativement assez connue mais il est encore difficile de déterminer quantitativement dans quelle mesure des microbes spécifiques contribuent à la réduction des sulfates et à l'oxidation des sulfides. La même difficulté se présente quant à l'oxidation des sulfides purement chimique.Le pouvoir d'un organisme de distinguer entre les isotopes de soufre est déterminé par voie génétique et probablement est spécifique pour la souche individuelle. Dans quelle mesure un fractionnement des isotopes est vraiment réalisé sous les conditions expérimentales ou. naturelles est déterminé par des conditions physiologiques dans les cellules et des conditions écologiques, c'est à dire par les paramètres du milieu.Pour une interprétation conclusive des dates de fractionnement du soufre des dépôts naturels, il est nécessaire d'étudier les processus microbiens relevants au niveau enzymatique, cellulaire et écologique, des études qui sont aujourd'hui tout à fait réalisables. D'autre part, l'étude des effets isotopiques des réactions purement chimiques ne devrait pas être négligée.

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Edited version of a lecture held at the Colloquium on the Geochemistry of Sulfur Isotopes, Bad Sooden-Allendorf, 1964; the references given provide entrances to the literature of the topics discussed rather than exhaustive documentation.     

Metamorphic an magmatic events in the Uweinat — Bir Safsaf Uplift (Western Desert/Egypt)

The Uweinat — Bir Safsaf Uplift, Western Desert/Egypt, four episodes of deformation and related metamorphism and anatexis occurred until the final cratonisation during the Late Pan-African event was completed. From that time on, probably six independent (Table 4) magmatic episodes can be recognized up to the Quaternary. This anorogenic type of magmatism is mainly related to a fracture system which originated in the Late Precambrian as a result of intraplate block faulting. Periodical reactivation of these older fracture zones throughout the Phanerozoic gave way to the different types of plutonic and volcanic rock assemblages.

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Zusammenfassung Die Grundgebirgsschwelle zwischen Gebel Uweinat und Bir Safsaf (Western Desert/ Ägypten) war während des Präkambriums durch vier Episoden von Deformation, Metamorphose und Anatexis gekennzeichnet. Die endgültige Kratonisierung erfolgte im Jungproterozoikum im Verlauf eines Pan-Afrikanischen Thermalereignisses. Die während des Jungproterozoikums als Folge großräumiger Intraplattentektonik entstandenen Bruchsysteme wurden während des Phanerozoikums periodisch reaktiviert. Die Platznahme anorogener Magmen erfolgte in mindestens sechs verschiedenen Zeiträumen hauptsächlich entlang dieser Bruchstrukturen.

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Résumé Le massif soulevé compris entre le Gebel Uweinat et Bir Safsaf, dans le Désert occidental de l'Egypte, a été le siège de 4 épisodes de déformations avec métamorphisme et anatexie jusqu'à sa cratonisation finale au cours de la Phase Pan-africaine tardive. A partir de ce moment, probablement six épisodes magmatiques indépendants peuvent être reconnus jusqu'au Quaternaire. Ce type anorogénique de magmatisme est principalement en relation avec un système de fractures qui a pris naissance au Précambrien supérieur comme le résultat d'une régime de fracturation intraplaque. La réactivation périodique des ces zones de fractures anciennes durant le Phanérozoïque a conduit à la formation de ces différents types d'associations de roches volcaniques et plutoniques.

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Gebei Uweinat Bir Safsaf ( . ) 4 , . . , , . . , - , .

     

Proterozoic tectonic evolution and late Svecokarelian plate deformation of the Central Baltic Shield

The continental crust of the Central Baltic Shield evolved by accretion towards the west during the Svecokarelian orogeny 1700–2200 Ma ago. The following features are consistent with a plate tectonic mechanism involving subduction of oceanic crust below an Archean craton in the east: flysch-sediments with serpentinite masses and pillow lavas, linear high-grade metamorphic zones, island-arc type volcanic belts and late tectonic batholiths with porphyry type Cu-Mo deposits.Semi-consolidated new crust was affected by late Svecokarelian deformation (D_n) after 1850 Ma; NNE-trending folds with crenulation cleavage were overprinted on older structures together with associated NW trending ductile transcurrent shear zones that curve the F_n folds into gentle S and Z shapes. The late tectonic batholiths intruded partly at the same time as and partly after the D_n deformation.

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Zusammenfassung Die kontinentale Kruste des zentralen Baltischen Schildes entwickelte sich durch nach Westen gerichtetes Anwachsen während der Svecokarelischen Orogenese vor 1700 bis 2200 Ma. Die folgenden Erscheinungsformen lassen sich mit einem plattentektonischen Mechanismus in Einklang bringen, der Subduktion von ozeanischer Kruste unter einen Archaischen Kraton im Osten einschließt: Flysch-Sedimente mit Serpentinit-Massen und Kissenlaven, lineare hochmetamorphe Zonen, vulkanische Gürtel vom Inselbogen-Typ und spättektonische Batholithe mit porphyrischen Cu-Mo-Lagerstätten.Die halbkonsolidierte neue Kruste wurde durch späte Svecokarelische Deformation (D_n) nach 1850 Ma erfaßt; NNE-orientierte Falten mit Krenulationsschieferung wurden älteren Strukturen aufgeprägt in Verbindung mit NW-streichenden, plastischen Transcurrent-Scherzonen, die die F_n-Falten in sanfte S- und Z-Formen verbiegen. Die spättektonischen Batholithe intrudierten teils während, teils nach der D_n-Deformation.

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Résumé La croûte continentale du Boucher baltique central a évolué par voie d'accrétion vers l'ouest durant l'orogénie svécocarélienne 1700–2200 Ma. Les événements suivants sont en accord avec un mécanisme de tectonique de plaques impliquant la subduction d'une croûte océanique sous un craton archéen à l'est: sédiments flyschoïdes avec masses de serpentinite et de laves en coussins, zones linéaires à haut degré de métamorphisme, ceintures volcaniques du type guirlande d'îles et batholithes tectoniques tardifs avec gisements porphyriques de type Cu-Mo.La nouvelle croûte à semi-consolidée fut affectée par une déformation svécocarélienne tardive (D_n) postérieure à 1850 Ma. Des plis de direction NNE avec clivage de crénulation ont été superposés sur des structures plus anciennes, associés à des zones de cisaillement transcurrentes de direction NW qui ont incurvé les plis F_n suivant des formes en S et Z. Le batholithe tectonique tardif s'est mis en place en partie au même moment que, et en partie après, la déformation D_n.

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, , 1500–2200 . , , : ; ; - . , 1850 ; NNE- , , NW , , F_n S Z. , .

     

Lower Paleozoic extensional tectonics in the limit between the West Asturian-Leonese and Central Iberian Zones of the Variscan Fold-Belt in NW Spain

The limit between the West Asturian-Leonese and Central-Iberian Zones in the NW of the Iberian Peninsula is described in the area of Caurel-Truchas (Provinces of Orense and León). From the distribution of the sedimentary formations and the Variscan structures it is inferred that the transition between the two zones was a fault system, which was active during, at least, the Ordovician and Lower Silurian. The faults were supposedly normal, though they had probably some strike-slip component, and gave rise to a half-graben in which a syn-rift sequence was deposited. The latter underwent inversion at the onset of the Variscan tectonism, producing a ramp anticline-syncline pair that forms the more important folds in the area. The varying geometry of these folds is interpreted partly as being due to the existence of previous en échelon folds related to the strike-slip component of the faults and, partly, as a result of the variable intensity of the shear strain undergone during the first variscan phase.

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Zusammenfassung Die Grenze zwischen der West-Asturischen-Leonesischen und Zentral-Iberischen Zone im NW der Iberischen Halbinsel wird aus dem Gebiet von Caurel-Truchas (Provinz Orense und León) beschrieben. Aufgrund der Verteilung der sedimentären Formationen, sowie der variszischen Strukturen wird abgeleitet, daß der Übergang zwischen den beiden Zonen durch ein Störungssystem bedingt wurde, das zumindest zwischen Ordovizium und Untersilur aktiv war. Dabei handelte es sich vermutlich um Abschiebungen mit einer Horizontalverschiebungskomponente. Diese Ausbildung führte zu einem Halbgraben mit darin abgelagerter sedimentärer Syn-Riftsequenz. Letztere wurde während der Anfangsphase der variszischen Tektonik invertiert, so daß es zu einem Rampen-Antiklinal-Synklinal Paar kam, welches die wichtigsten Falten der Gegend bildet. Die variable Geometrie der Falten wird zum einen der Existenz von frühen En-échelon Falten zugeschrieben, die durch die Horizontalverschiebungskomponente der Störungen hervorgerufen wurden; zum anderen sind sie das Resultat der veränderlichen Intensität der Scherspannung während der ersten variszischen Phase.

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Resumen Se describe el límite entre las Zonas Asturoccidental-Leonesa y Centroibérica en el NO de la Península Ibérica en el área del Caurel-Truchas (Provincias de Orense y León). Partiendo de la distribución de las formaciones sedimentarias y de la geometría de las estructuras varíscicas, se deduce que la transición entre las dos zonas fue un sistema de fallas, que fue activo al menos durante el Ordovício y el Silúrico Inferior. Se supone que la principal componente de las fallas fue normal, aunque debió de existir también una componente de desgarre, y su juego originó un semi-graben en el que se acumuló una secuencia sin-rift. Esta última experimentó una inversión al principio de la tectogénesis Varíscica, formándose un par de pliegues de rampa que son los pliegues más importantes del área. La geometría variable de esos pliegues se interpreta como debida, en parte, a la existencia previa de pliegues en escalón relacionados con la componente de desgarre de las fallas y, en parte, como consecuencia de la variable intensidad de la deformación por cizallamiento sufrida durante la primera fase de deformación varíscica.

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- - - Caurel-Truchas, Orense León. , , . , , . . , - . , - , , , , -, .

     

The Precambrian geology of El Cristo,southern Tandilia Region,Argentina

Metamorphic and granitoid rocks of the El Cristo area, southern part of Tandilia Range, are considered in terms of structural, lithological and geochronological data.The abovementioned area was affected before 2000 m. y. by a first tectono-thermal event that was followed by a second episode of intense SW-NE folding. The latter accompanied or followed by a metamorphism of almandine grade and strong synkinematic to latekinematic granitization during the span 1800-1520 m. y.Succeeding episodes of metamorphism and deformation were less intense and culminated in the local development of a 900 m. y. granite, chloritization and some brittle deformation.

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Zusammenfassung Tektonische, lithologische und geochronologische Daten der metamorphen und granitischen Gesteine der El Cristo Gegend im südlichen Teil des Tandilia Gebirges werden diskutiert.Vor mehr als 2000 Ma wurde dieses Gebiet erstmals von einem tektonothermalen Ereignis erfa\t, gefolgt von einer zweiten Episode starker SW-NE gerichteter Faltung. Letztere wurde begleitet oder gefolgt von einer Almandingrad Metamorphose und starker synbis spÄtkinematischer Granitisierung wÄhrend der Zeitspanne 1800 bis 1520 Ma.Darauffolgende Metamorphosen und Deformationsereignisse waren weniger intensiv und endeten um 900 Ma in Lokaler Granitintrusion, Chloritisierung und spröder Deformation.

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Résumé Des roches métamorphiques et granitoÏdes de la région de Cristo font ici l'objet d'une discussion sur la base de données structurales, lithologiques et géochronologiques.La région mentionnée a été marquée d'abord, il y a plus de 2000 millions d'années, par une phénomène thermo-tectonique, suivi, dans une seconde phase, d'un plissement important dirigé SO-NE. Celui-ci a été accompagné ou suivi par un métamorphisme à almandin et par une intense granitisation syncinématique à tardicinématique au cours de la période 1800-1500 m. a.Des épisodes de métamorphisme et de déformation moins intenses s'ensuivirent, qui aboutirent au développement local, vers 900 m. a., d'une intrusion granitique, avec chloritisation et déformations cassantes.

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, - , 2000 - , SW-NE. 1800 1520 . , 900 .

     

The boundary between the Ossa-Morena and Southportuguese Zones (Southern Iberian Massif): Major suture in the European Hercynian Chain

The Ossa-Morena Zone (OMZ) and the Southportuguese Zone (SPZ) represent the southernmost domains of the Iberian Massif (European Hercynian Belt). Lithostratigraphic, pétrographic and structural differences exist between both zones. The boundary between the OMZ and the SPZ is marked by a narrow belt of amphibolites of tholeiitic oceanic affinity (Bard &Moine, 1979);Munha et al., 1986), and associated serpentinites, flaser gabbros, pillowed metabasalts (Castro et al., 1987) which are highly sheared along their southern border. These Beja-Acebuches ophiolites (op. cit.) are exposed for over 200 km. In the southernmost part of the OMZ and the northernmost area of the SPZ, several zones have been distinguished on the basis of structural and lithological criteria. The southernmost area of the OMZ which bounds the Acebuches amphibolites, is composed of high grade metamorphic rocks and an another important shear zone mark the OMZ northern boundary. The boundary between the OMZ and the SPZ is considered to be a suture zone between two continental areas represented by the northern OMZ and the southern SPZ. Sinistral transpression associated with large scale recumbent folds are characteristic of the suture, which can be tentatively correlated through the Ibero-Armorican arc with the Lizard complex (SW England).

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Zusammenfassung Die Ossa-Morena Zone (OMZ) und die Südportugiesische Zone (SPZ) bauen die südlichsten Anteile des Iberischen Massivs auf (europäisches Variszikum). Sie unterscheiden sich auf lithostratigraphischer, petrographischer und struktureller Basis. Die Grenze zwischen OMZ und SPZ wird vom schmalen Streifen der Acebuches-Amphiboliten gebildet, Meta-Ophiliten tholeiitisch-ozeanischer Prägung (Bard &Moine, 1979;Munha et al. 1986). Sie lassen sich über mehr als 200 km verfolgen. Eine intensive Scherung überprägt sie im Süden. Eine Unterteilung des Südrandes der OMZ und des Nordrandes der SPZ konnte mittels struktureller und lithologischer Kriterien durchgeführt werden. Der südlichste Abschnitt der OMZ längs der Acebuches-Amphibolite, besteht aus hochgradig metamorphen Gesteinen; er ist gegen Norden durch eine weitere, größere Scherzone begrenzt. Die Grenze zwischen OMZ und SPZ muß somit als eine Sutur-Zone zwischen zwei kontinentalen Blöcken betrachtet werden, der OMZ im Norden (heutige Position) und der SPZ im Süden. Diese Sutur wird von einer sinistral transpressiven Konvergenz-Zone mit großräumig liegenden Falten überprägt. Sie kann durch den Ibero-Armorikanischer Bogen mit dem Lizard-Komplex in SW-England korreliert werden.

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Resumen La Zona de Ossa-Morena (OMZ) y la Zona Surportuguesa (SPZ) representan los dominios más meridionales del Macizo Ibérico (Cadena hercínica europea). Las diferencias entre ambos dominios son de naturaleza litoestratográfica, petrográfica y estructural. El contacto entre ambas zonas (OMZ y SPZ) está subrayado por una estrecha banda de anfibolitas (»de Acebuches«,Bard, 1969) y rocas asociadas (serpentinitas, flaser gabbros, metabasaltos en pillow,Castro et al., 1987), que se pueden seguir de manera contínua, a lo largo de más de 200 km. Estas anfibolitas tienen afinidades de toleitas oceánicas (Bard &Moine, 1979;Munha et al., 1986) y representan restas de una secuencia ofiolitica (op. cit.). Hacía el sur, están afectadas por un intenso cizallamiento. En la parte meridional de la OMZ y en el sector más septentrional de la SPZ se han diferenciado una serie de zonas en función de sus características litológicas y estructurales. El sector más meridional de la OMZ, directamente en contacto con las anfibolitas de Acebuches, esta constituido por rocas metamórficas de alto grado y esta limitado al N y al S por importantes zonas de cizalla. El contacto entre la OMZ y la SPZ debe ser considerado como una zona de sutura entre dos areas continentales, representadas respectivamente por la OMZ al norte (en su posición actual) y la SPZ, al sur. Una convergencia de tipo transpresiva sinistrorsa, con grandes pliegues recumbentes vergentes hacía el sur, caracteriza esta sutura, que puede correlacionarse con el macizo de Lizard (SW de Inglaterra), a través del arco Ibero-Armoricano.

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- (OMZ) (SPZ) — . , . OMZ SPZ , Acebuches, - (Bard Moine, 1979; Munha ., 1986). , 200 . . OMZ SPZ . OMZ Acebuches ; . OMZ SPZ , : OMZ SPZ . . Lizard - - .

     

Authigenic zeolites and their relation to silica diagenesis in ODP Site 661 sediments (Leg 108, Eastern Equatorial Atlantic)

At ODP Site 661 from the continental margin of Northwest Africa, authigenic clinoptilolites were investigated in detail. Based on chemical data, crystal size and shape and their intergrowth with associated mineral phases, two types of clinoptilolite (type A and B) occur representing different diagenetic conditions under which the formation of zeolites took place. Clinoptilolite type A was found in a sediment section comprises numerous hiatuses and stratigraphically condensed sediments and could have been formed during early diagenesis. In contrast, clinoptilolite type B was precipitated in Campanian sediments during later diagenesis, after the transformation from opal-A to opal-CT had taken place. At Site 661, the silica source for the authigenesis of both clinoptilolite types is biogenic opal. Volcanic ash material occurs, but in low amounts and thus is not a prerequisite for the formation of clinoptilolite at Site 661.

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Zusammenfassung In der ODP-Bohrung 661 (Leg 108) vom Kontinentalrand vor Nordwest-Afrika wurden authigene Klinoptilolith-Kristalle mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie, Röntgendiffraktometrie und Mikrosonde im Detail untersucht. Anhand der Kristallgrößen und -formen, ihren Verwachsungen mit anderen Mineralphasen und ihren chemischen Zusammensetzungen wurden 2 Klinoptilolithtypen (Typ A und B) unterschieden. Typ A wurde in stratigraphisch kondensierten Sedimenten nachgewiesen und könnte im Zuge von frühdiagenetischen Porenwasserreaktionen entstanden sein. Klinoptilolithtyp B, welcher vorwiegend in den campanen Sedimenten der ODP-Bohrung 661 vorkommt, wurde während der späteren Silikatdiagenese nach der Transformation von Opal-A in Opal-CT gebildet. Als Silikatquelle für die Kristallisation beider Klinoptilolithtypen wurden überwiegend biogene Opalskelette benutzt. Vulkanisches Aschenmaterial, welches ebenfalls ein Potential für die Klinoptilolithentstehung bildet, wurde nur in einem Horizont nachgewiesen und hatte keinen wesentlichen Einfluß auf die Klinoptilolithentstehung.

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Résumé Des cristaux de clinoptilolite authigène, provenant du site ODP 661 (marge continentale nord-ouest-africaine), ont fait l'objet d'une étude détaillée par microscopie électronique, diffractométrie X et microsonde. Les données chimiques, la taille et la forme des cristaux ainsi que leur intercroissance avec d'autres phases minérales permettent de distinguer 2 types (A et B) de clinoptinolite, qui correspondent aux conditions diagénétiques différentes dans lesquelles les zéolites se sont formées. La clinoptilolite de type A a été rencontrée dans une succession de sédiments stratigraphiquement condensés; elle pourrait s'être formée au début de la diagenèse. La clinoptilolite de type B, par contre, rencontrée surtout dans les sédiments campaniens a précipité au cours des stades tardifs de la diagenèse, après la transformation de l'opale A en opale CT. Au site 661, la source de silice nécessaire à la formation authigène des deux types de clinoptilolite est constituée par l'opale biogénique. Les cendres volcaniques qui pourraient éventuellement être à l'origine de la formation de clinoptilolite, n'ont été rencontrées que dans un seul horizon et n'ont joué aucun rôle en l'occurence.

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, ODP 661 ( 108) - . , , 2 : . ; . , , , . . , , .

     

Classification and nomenclature of plutonic rocks recommendations of the IUGS subcommission on the systematics of Igneous Rocks

The IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks has been formed in order to review classification and nomenclature of igneous rocks and to present proposals to IUGS. Up to the present, the Subcommission has been concerned with plutonic rocks. This paper presents a summary of the recommendations on plutonic rocks to which the Subcommission has agreed at its meeting of Montreal, August 1972. A report that will contain fuller treatment is in preparation.

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Zusammenfassung Die IUGS hat eine Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks gebildet mit dem Auftrag, Klassifikation und Nomenklatur der Eruptivgesteine zu überprüfen und ihr entsprechende Vorschläge vorzulegen. Die Subcommission hat sich zunächst mit Tiefengesteinen befaßt. Sie unterbreitet hier eine kurze Zusammenfassung der Empfehlungen für Plutonite, denen sie bei ihrer Sitzung in Montreal (August 1972) zugestimmt hat. Eine ausführlichere Darstellung ist in Vorbereitung.

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Résumé La IUGS a chargé sa Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks de discuter classification et nomenclature des roches éruptives et de lui en présenter des suggestions. La Subcommission s'est occupée jusqu'ici des roches plutoniques. Le présent article contient un sommaire des recommendations auxquelles la Subcommission a consenti à sa réunion de Montréal, août 1972. Un rapport plus détaillé est en préparation.

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IUGS Systematics of Igneous Rocks' . . is ( 1972 ). .

     

Die Rolle der Strukturänderung und Mischkristallentwicklung bei der Deutung der Differentiation und Kristallisation vulkanischer Gesteine

Zusammenfassung Es wird ein Überblick über die Änderung des Gefüges und der Mischkristalle einer Generation vulkanischer Gesteine gegeben. Die Gesteinsproben lassen sich nach ihren Einsprenglingen in eine genetische Reihenfolge der Schmelzentwicklung gliedern und zeigen dabei eine kontinuierliche Veränderung der Mischkristallphasen der Grundmasse. An Meßreihen für Olivin, Plagioklas und Sanidin und an der Verschiebung der Röntgenreflexe ist dieser Phasenwandel nachgewiesen. Zwölf Abbildungen zeigen den Übergang des Mineralbestandes und des Gefüges in der Grundmasse von Probe zu Probe.

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A survey of the changes of the structure and of the mixed crystals in a generation of volcanic rocks is given. According to their accessory minerals (Einsprengunge) the rock samples can be arranged in a genetic sequence of the melting-process; in this they show a continuous change in the phases of mixed crystals of the ground-mass. This change of phase is demonstrated by measuring sequences for Olivine, Plagioclase and Sanidine and by shift of the X-ray reflexes. Twelve figures show the transition of the mineral stock and of the structure in the ground-mass from sample to sample.

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Résumé Une vue d'ensemble sur les changes de structure et des cristaux composés d'une génération de roches volcaniques est présentée. Les spécimens de roches peuvent être organisés — selon leurs phénocrystaux — dans une série génétique du procès de fusion; ils montrent une change continuelle des phases de cristaux composés de la matrice. La change des phases ist prouvée par mesurages en séries et par le déplacement des reflexes radiographiques. Douze figures montrent la transition du dépót de minéraux et de la structure dans la matrice d'un spécimen à l'autre.

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, . . , . , .

     

Geochemical characteristics of Archaean and Late Proterozoic to Palaeozoic fine-grained sediments from Southern Africa and significance for the evolution of the continental crust

Chemical data for pelitic rocks (shallow-marine platform sediments) of the 2.9 Ga old Pongola Supergroup, South Africa, and the 550–700 Ma old Nama Group, Namibia, revealed clearly different compositions in both groups. A comparison of the Pongola and Nama data with literature values for sedimentary rocks shows a trend for Cr/TiO₂ and Cr/Zn ratios as well as the absolute Cr and Ni concentrations to lower values with decreasing age, whereas the Cr/Ni ratios seem to remain broadly constant through time. REE patterns of Pongola and Nama sediments show no significant difference, thus giving the impression of a post-Archaean origin for the demonstrably Archaean Pongola sediments. However, a plot of the trace element data for these sediments, normalized to the average shale of TuRekian &Wedepohl (1961) shows the Pongola shales to have a clear Archaean pattern whereas the Nama pelites display a typical post-Archaean signature. The results of this investigation confirm a model of rapid evolution of the Earth's upper continental crust from a predominantly mafic composition in the early Archaean to a more felsic character with increasing differentiation. The geochemistry of post-Archaean sediments may reflect the onset of cannibalistic recycling of older crust as proposed byVeizer (1973) and the end of major crustal growth.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden zwei Plattformsedimente (marine Flachwasserablagerungen) verschiedenen Alters (Pongola 2.9 Mrd. Jahre, Südafrika, Nama 550–700 Mio. Jahre, Südwest Afrika/Namibia) chemisch analysiert und miteinander verglichen. Analysen der Tonmineralfraktion sollten zusätzliche Informationen bereitstellen.Die Pelite der Pongola und Nama Gruppen lassen sich statistisch und nach geochemischen Parametern in Cluster unterteilen. Diese Cluster unterscheiden sich nur gering auf Grund ihrer Hauptelementanalysen, die Spurenelemente hingegen weisen einen altersabhängigen Trend auf. Ganz deutlich kommt dies bei den Cr-Werten zum Ausdruck. Von 545 ppm in dem ersten Cluster der ältesten Gesteine fällt er auf etwa 55 ppm in dem zweiten Nama Cluster der jüngsten Gesteine ab. Um die Entwicklungstendenzen darstellen zu können, wurden X/Y-Diagramme erstellt. Es stellte sich heraus, daß für Proben aus dem südlichen Afrika der Chromgehalt mit jünger werdendem Alter abnimmt. Zn und Ni zeigen deutlich, wie sehr diese Elementkonzentrationen in Sedimenten durch einen langen Transportweg und eine intensive Aufarbeitung beeinflußt werden können. Ein Vergleich der Pongola und Nama Daten läßt den Schluß zu, daß die Seltenen Erden nicht unbedingt zur Unterscheidung archaischer von post-archaischen Sedimente geeignet sind.Die Abnahme der Cr/TiO₂- und der Cr/Zn-Verhältnisse sowei der absoluten Cr- und Ni-Konzentrationen mit abnehmendem geologischen Alter der Sedimente deuten auf eine rasche Entwicklung (von ca. 3.3 Mrd. J. bis ca. 2.3 Mrd. J.) von einer zunächst vorwiegend mafischen oberen Erdkruste zu einer zunehmend felsischen (d. h. stärker differenzierten) Kruste hin. Die relativ geringen Veränderungen in späterer Zeit (d. h. < 2.3 Mrd. J.) lassen auf den Beginn einer Aufarbeitung schon vorhandener Sedimente (recycling) und eine nur untergeordnete Bildung neuer kontinentaler Erdkruste schließen.

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Résumé L'objet de ce travail est de comparer les compositions chimiques de la fraction pélitique (< 2) dans des sédiments de plate-forme, déposés en mer peu profonde, et appartenant respectivement au supergroupe de Pongola (± 2.9 G.a., Afrique du S) et au groupe de Nama (550–700 M.a., Namibie).Cette comparaison, menée par la méthode statistique des «clusters analysis», ne révèle pas de différence entre les deux groupes, en ce qui concerne les éléments majeurs. Pour les éléments en traces, par contre, on constate avec l'âge décroissant des roches une diminution des rapports Cr/TiO₂, Cr/Zn ainsi que des teneurs en Cr et en Ni, tandis que le rapport Cr/Ni reste sensiblement constant.Les distributions des terres rares des deux groupes ne présentent pas de différence significative, donnant l'impression d'un âge post-archéen pour les sédiments du groupe de Pongola (2.9 G.a.). Toutefois, le report de données des éléments en traces, normalisées par rapport au shale moyen deTurekian etWedepohl (1961) montre nettement des distributions archéennes pour le groupe de Pongola et post-archéennes pour le groupe de Nama.Ces investigations confirment le modèle d'une évolution rapide de la croûte continentale supérieure depuis une composition mafique à l'Archéen ancien (3.3 G.a.) vers un caractère plus felsique, c'est-à-dire plus différencié vers 2.3 G.a., le peu de changement au cours des périodes ultérieures (< 2.3 G.a.) indiquant un recyclage continuel des mêmes matériaux sans intervention notable d'un accroissement de la croûte continentale.

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( 2,9 , — 550–700 ), , . , , . , . . 545 55 . , , . . , - . , ( 3,3 2.3 ) , . . . . . 2.3 , , . . recycling, .

     

Relation of selected mineral deposits to the mass/age distribution of Phanerozoic sediments

The global mass/age distribution of Phanerozoic sediment shows maxima in the Middle Paleozoic, at the Paleozoic-Mesozoic boundary, and in the Late Mesozoic. All of these total sediment mass maxima are also maxima of masses of volcanogenic sediment and non-marine sediment, and represent times of maximum sediment flux on the surface of the earth. The Middle Paleozoic and Late Mesozoic maxima correspond to the great marine inundations of the continents, and the Late Paleozoic-Early Mesozoic maximum to the time of transfer of a large number of terranes across the Tethys from Gondwanaland to Eurasia. All three maxima of sedimentary mass correspond to times of rapid sea-floor spreading and orogeny.Organic carbon in dispersed form is enriched in sediments forming hydrocarbons during the sediment flux maxima of the Middle Paleozoic and Late Mesozoic (Jurassic-Cretaceous), but is preserved as coal during sediment flux minima of the Carboniferous and Early Cenozoic. Sedimentary iron deposits and phosphorite deposition are most widespread when the global sedimentary flux is minimal. Potassium salts were deposited at times of sediment flux

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Zusammenfassung Die globale Verteilung der Sedimentmassen nach ihrem Alter zeigt Massenmaxima im Mittel-Paläozoikum, an der Grenze Paläozoikum-Mesozoikum und im Spät-Mesozoikum, sowie Massenminima dazwischen. Die Maxima der gesamten Sedimentmasse sind auch Maxima der vulkanogenen und terrestrischen Sedimente; sie fallen in Zeiten maximaler Erosion, Umlagerung und Sedimentation. Die mittel-paläozoischen und spät-mesozoischen Maxima sind zeitlich mit den größten Überflutungen der Kontinenten verbunden. An der Wende vom Paläozoikum zum Mesozoikum, an der es keinen Hochstand des Meeresspiegels gab, überwucherten viele kleinere Kontinentschollen die Tethys von Gondwana nach Asien. Vermutlich waren alle drei Maxima auch Zeiten maximalen Sea-floor Spreadings und der Orogenese.Organischer Kohlenstoff wurde während der Sedimentations-Maxima im mittleren Paläozoikum und späteren Mesozoikum (Jura-Kreide) in marinen Sedimenten angereichert aber während der Sedimentationsminima im Spät-Paläozoikum und im frühen Känozoikum als Kohle abgelagert. Eisenoolite und Phosphorite finden ihre weiteste Verbreitung zu Zeiten der Sedimentationsminima. Kalisalze wurden zu den Zeiten der Sedimentationsmaxima ausgeschieden.

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Résumé Au cours du Phanérozoïque, la répartition a l'échelle globale de la masse des sédiments déposés en fonction de leur âge présente des maxima au Paléozoïque moyen, à la limite Paléozoïque-Mésozoïque et au Mésozoïque supérieur; elle présente des minima aux autres périodes. Tous ces maxima de la masse totale des sédiments sont aussi des maxima des sédiments volcanoclastiques et des sédiments continentaux; ils représentent les périodes oú les transports sédimentaires étaient les plus importants à la surface du globe. Les maxima du Paléozoïque supérieur correspondent aux grandes invasions marines des continents, tandis que le maximum paléozoïque-mésozoïque correspond au transfert à travers la Téthys d'un grand nombre de «terranes» du Gondwana vers l'Eurasie. Les trois maxima correspondent également à des périodes d'expansion océanique rapide et d'orogenèse active.Le carbone organique s'est déposé sous forme dispersée dans les sédiments marins (roches-mères des hydrocarburse) lors des maxima du Paléozoïque moyen et du Mésozoïque supérieur, tandis qu'il a été conservé sous forme de charbon lors des minima du Carbonifère et du Cénozoïque inférieur. Les dépôts de minerais de fer sédimentaires oolitiques et de phosphate présentent leur plus grande extension au cours des périodes de sédimentation globale minimale. Les sels potassiques se sont déposés pendant les périodes de sédimentation maximale.

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Sedimentation und Tektonik im mittleren Abschnitt des Rio Toro in der Ostkordillere NW-Argentiniens

Zusammenfassung Die bis 5000 m mächtigen jungkänozoischen Sedimente im Hangenden der Grupo Salta wurden im Mittelabschnitt der Quebrada del Toro auskartiert und gegliedert, wobei ein vorwiegend aus Vulkanitkomponenten bestehendes Konglomerat als Leithorizont diente. Auf diese Sedimente sind von West und Ost ältere Gesteine aufgeschoben, so daß sie heute nur noch in dem Rio Toro-Keilgraben erhalten sind. Anhand der wechselnden Geröllführung und lokaler Diskordanzen läßt sich nachweisen, daß durch die Hebung der westlichen und östlichen Randschollen der kontinentale Sedimentationsraum zunehmend eingeengt wurde. Die terrestrischen Sedimente im Rio ToroKeilgraben wurden erst zu einem relativ späten Zeitpunkt der Schollenbewegungen gefaltet und verworfen.Die jüngsten Sedimente — Terrassen und Schuttfächerablagerungen — lassen sich dem heutigen Flußbett des Rio Toro zuordnen.

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In the central part of the Quebrada del Toro up to 5000 m continental sediments of Upper Cenozoic age on top of the Salta Group have been mapped and divided into several units. A conglomerate, which is mainly composed of volcanic pebbles could be used as a marker. From west and east older rocks have been thrusted on these sediments, which therefore are preserved only in the Rio Toro-Keilgraben. By means of changing gravel associations and local unconformaties it can be shown, that the uplift of the western and eastern border made the basin of continental sedimentation narrower. The terrestrial sediments in the Rio Toro-Keilgraben have been folded and faulted only at a relatively late stage of the block movements.The youngest sediments, alluvial terraces and fan deposits, can be related to the recent bed of the Rio Toro.

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Resumen En la parte central de la Quebrada del Toro hasta 5000 m de sedimentos continentales del Cenozico superior han sido levantados y subdividos en algunos unidades, usando coma estrato guía un conglomerado compuesto en la mayor parte de rodados volcanicos. Del oeste y del este rocas más viejas han sido corridas sobre estos sedimentos, los quales han sido conservados solamente en el Río Toro-Keilgraben. Considerando el cambio en la asociación de rodados y las discordancias locales se puede provar que por el levantamiento de los bordes occidentales y orientales la cuenca sedimentaria continental fue estrechada. En un momento relativamente tarde en el desarollo tectonico los sedimentos continentales en el Rio Toro-Keilgraben fueron plegados y fallados.Los depositos más recientes, terrazzas y conos de deyección pueden ser relacionados con el cauce del Río Toro.

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Résumé Les sédiments d'âge cénozoïque supérieur, de près de 5000 m d'épaisseur qui se trouvent au-dessus du Groupe de Salta, ont fait l'objet de levés dans la partie centrale de la Quebrada del Toro. Un conglomérat se composant en majeure partie de galets volcaniques a servi de repère. Ces sédiments sont surmontés de roches plus anciennes, sous l'effet de chevauchements venant de l'Ouest et de l'Est, si bien que de nos jours on ne les trouve que dans le graben en coin du Rio Toro. On peut prouver, grâce au contenu variable des galets et à des discordances locales, que le soulèvement des bordures occidentale et orientale a causé un resserrement du bassin continental de sédimentation. Les sédiments terrestres dans le graben en coin du Rio Toro ont été plissés et disloqués seulement à une époque relativement tardive au cours des mouvements des blocs.Les sédiments les plus récents — terrasses d'accumulation et cônes d'alluvions — sont à mettre en liaison avec le lit actuel du Rio Toro.

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- Grupo Salta Quebrada del , , . , -. , . - . — — -.

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Geänderte Fassung eines auf der 64. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung 1974 in Bochum gehaltenen Vortrages.