Excess K-Ar ages of glauconite from the Upper Marine Molasse and evidence for glauconitization of mica

K-Ar age determinations along with optical investigations were used to examine whether glauconite from the Upper Marine Molasse (OMM) is of authigenic, allogenic or transformed origin. For this purpose 16 glauconite samples from 14 different localities were investigated from the Burdigalian Muschelsandstein collected along a traverse from Lake Constance to west of Geneva.Optical observations on washed grain concentrates reveal the presence of different alteration products of biotite, confirming earlier studies. Moreover, thin-section preparations of sample aliquots showed that the glauconite grains contain biotite-relics, which might account for the elevated absolute ages.The optical evidence is confirmed by individual mineral fractions, which show chlorite with biotite-»nucleii«, chlorite-lamellae, and »layered«-glauconites. All these observations point to glauconite genesis by transformation of biotite. The complete transformation from biotite via chlorite to glauconite apparently results in a chemically more stable state.The K-content of the samples varies from 5.6 to 7.0% K₂O, indicating mature but not highly evolved glauconite. 19 apparent K-Ar dates range from 17.7 to 34.9 Ma. In comparison with the biostratigraphy and the estimated Burdigalian age of about 18 Ma nearly all dates are too high. These strongly scattered dates are thus stratigraphically meaningless and seem to exclude an authigenic formation of these glauconites from faecal pellets. Furthermore, geologic arguments exclude an allogenic (= detrital) origin.Glauconite genesis in the Upper Marine Molasse must therefore be distinguished from both authigenic and allogenic formation mechanisms. A new term »meta-allogenic« is therefore used to describe glauconite growth by transformation of allogenic mica.

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Zusammenfassung Um zu prüfen, ob Glaukonite aus der Oberen Meeresmolasse (OMM) authigen, allothigen oder durch Umwandlung aus anderen Mineralien entstanden sind, wurden sie — nebst mineraloptischen und röntgenographischen Untersuchungen — mit der K-Ar-Methode datiert. Aus 14 verschiedenen Lokalitäten zwischen Bodensee und einigen Kilometern westlich von Genf wurden 16 Glaukonit-Proben aus dem burdigalen Muschelsandstein entnommen.Sedimentpetrologische Studien an Körner-Konzentraten offenbarten verschiedene Umwandlungsprodukte von Biotit. Zudem zeigten Aliquots von Dünnschliff-Präparaten, daß einzelne Körner unterschiedlich große Relikte von Biotit enthalten, die die zu hohen Alterswerte verursachen können.Die verschiedenen Mineralfraktionen bestätigen den Charakter von Übergangsstadien: Chlorit mit Biotit-Kernen, Chloritlamellen und »Schicht«-Glaukonit. Alle diese Beobachtungen deuten auf eine Glaukonitgenese aus der Umwandlung von Biotit. Die vollständige Umwandlung von Biotit über Chlorit zu Glaukonit scheint mit dem End-produkt einen chemisch stabileren Zustand anzustreben.Der K₂O-Gehalt aller Proben variert von 5.6 bis 7.0%. Dies weist auf »reifen«, aber nicht hochentwickelten Glaukonit hin. Die 19 K-Ar-»Alter« liegen zwischen 17.7 und 34.9 Ma. Im Vergleich mit der Biostratigraphie und dem geschätzten burdigalen Alter von ca. 18 Ma, sind diese Daten zu hoch und daher stratigraphisch bedeutungslos. Eine authigene Bildung von Glaukonit aus Kotpillen (faecal pellets) muß somit ausgeschlossen werden. Außerdem kommt aus geologischen Gründen eine detritische (allothigene) Herkunft ebenfalls nicht in Betracht.Für die Glaukonit-Genese in der Oberen Meeresmolasse muß daher ein anderer Bildungsprozess verantwortlich sein. Um die Umwandlung von eingeschwemmtem (= allothigenem) Biotit zu Glaukonit zu beschreiben, wurde der neue Term »meta-allothigen« eingeführt.

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Résumé Afin de rechercher si les glauconites de la OMM (= molasse marine supérieure) sont authigènes, allothigènes ou proviennent de la transformation d'autres minéraux, on les a datées par la méthode K-Ar, conjointement à une étude optique et röntgenographique. 14 localités, situées depuis de lac de Constance jusqu'à quelques kilomètres à l'ouest de Genève, ont fourni 16 échantillons de glauconite du Muschelsandstein burdigalien.L'étude optique des grains, effectuée sur des concentrés, a révélé divers produits de transformation de la biotite. En outre, les examens en coupes minces ont montré, dans les grains de glauconite, des restes de biotite d'importance variable. Ces restes de biotite peuvent être responsables de valeurs trop élevées obtenues dans les mesures d'âge.L'examen des diverses fractions minérales permet de préciser les stades de transformation: chlorite avec noyaux de biotite, lamelles de chlorite et glauconite »stratifiées«. Toutes ces observations indiquent une genèse de la glauconite par transformation de la biotite. La transformation complète de la biotite en chlorite puis en glauconite semble ainsi correspondre à un état chimique plus stable.La teneur en K₂O de tous les échantillons varie entre 5,6 et 7,0%, indiquant une glauconite »mature«, mais pas très évoluée. Les 19 »âges« K-Ar sont compris entre 17,7 et 34,9 Ma. Comparés à la biostratigraphie et à l'âge burdigalien, estimé à environ 18 Ma, ces résultats sont nettement trop élevés et ne présentent donc aucune valeur stratigraphique. Il faut ainsi exclure une formation authigène de la glauconite à partir de pelotes fécales. De plus, une origine détritique (= allothigène) ne peut être envisagée pour des raisons géologiques.En conséquence, c'est bien un processus différent qui est responsable de la genése de la glauconite dans la OMM. Le terme nouveau »méta-allogénique« est proposé pour indiquer la transformation de la biotite détritique en glauconite.

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- , , , (OMM) , , /. 14- 16 . - . , . : , « ». , . , , . K₂O 5,6 7,0%. / 17,7 34,9 . , 18 . (faecal pellets) . , ., . , «-».

     

Continental drift: What driving mechanism?

A subducting oceanic lithospheric slab acts as an efficient heat sink which strongly influences the convection pattern in the neighbouring sub-continental mantle. Laboratory convection experiments show that this thermal coupling induces a roll about 5 times broader than deep underneath the continental lithosphere. The experiments are performed in a tank with imposed top and bottom temperature, and with, in addition, one cooled side wall. The convective pattern is observed by differential interferometry. For upper mantle convection one predicts rolls extending 3000 to 4000 km into the continental domain, parallel to the active margin. We show that, for Gondwana prior to the break-up, this simple convection pattern can explain the tensional state of the crust leading to the emission of flood basalts (Karroo, Parana and Antarctica). The thermal and mechanical effect of the large roll also provides a mechanism for the break-up itself and subsequent drift of the continental fragments. This motion of the continental plate leads finally to the closure of existing marginal basins along the Pacific coast of Gondwana. The laboratory experiments throw some light into another phenomenon of possible geodynamical relevance: within the large convection roll a smaller scale circulation is observed in the form of diapiric upwelling produced by thermal instabilities in the boundary layer. This dynamics may apply to hot spot volcanicity.

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Zusammenfassung Die subduzierte ozeanische Lithosphäre beeinflußt die Konvektion unterhalb der kontinentalen Lithosphäre, weil sie die Rolle einer Wärmepumpe spielt. Experimentelle Versuche zeigen, daß diese thermische Kopplung flache Konvektionsrollen im kontinentalen Mantel erzeugt, mit horizontalen Dimensionen zwischen 3000 und 4000 km. Diese flachen Zellen werden als Ursache der Dehnungstektonik in Gondwana vorgeschlagen (Karroo, Parana, Antarktika). Ihre thermische und mechanische Wirkung führt letztlich zum Zerbrechen des Superkontinents. Die Versuche im Laboratorium zeigen auch Instabilitäten kleinerer Dimensionen, welche thermische Diapire erzeugen, ähnlich den sogenannten hot spots.

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Résumé La lithosphere océanique en subduction constitue un puits de chaleur qui influence la convection dans le manteau sous-continental voisin. Des expériences de laboratoire montrent que ce refroidissement latéral crèe des rouleaux convectifs sous la lithosphere continentale de 3000 à 4000 km d'extension horizontale pour une convection limitée au manteau supérieur. Appliqué au Gondwana, ceci explique la tectonique en extension accompagnée d'épanchements basaltiques (Karroo, Parana, Antarctique) précédant l'ouverture Atlantique et Indienne. Cette ouverture est elle-même provoquée par l'action thermique et mécanique des grands rouleaux convectifs. Les expériences de laboratoire font également apparaître des instabilités à petite échelle, semblables aux diapirs que l'on pense être à l'origine du volcanisme intraplaque.

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, .. . , 3000 4000 , (Karoo, , ). . , , .. (Hot spots) .

     

Tectonic style and pressure distribution at the northern margin of the Alps between Lake Constance and the River Inn

Hydrocarbon exploration in the Molasse basin and the Alpine thrust belt has provided new information on the tectonic structure of the foreland margin of the overthrust belt. Two N-S cross-sections show the front of the Folded Molasse as a so-called Triangle Zone in the area north of the Hindelang 1 well (Bavaria) and the Sulzberg 1 well (Vorarlberg). The Triangle Zone was described and defined byJones (1982) for the Alberta Foothills in Canada.Oil and gas wells commonly encountered overpressured zones with pressure gradients up to 2.5 bar/10 m. The pressure profiles from the Sulzberg1, Hindelang1, Staffelsee1, Miesbach 1 and Bromberg 1 wells were analysed stratigraphically and lithologically with respect to the tectonics of the region. It can be concluded that the overpressures in the Foreland Molasse were caused by compaction, where those within the thrust belt were caused by tectonics.

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Zusammenfassung Die von der Erdöl- und Erdgasindustrie im Bereich des Alpennordrandes durchgeführten Untersuchungsarbeiten brachten neue Ergebnisse zum tektonischen Bau. So stellt sich in zwei N-S-Profilen nördlich von Hindelang (Bayern) und über die Tiefbohrung Sulzberg 1 (Vorarlberg) die Stirn der Faltenmolasse als Triangelzone dar, wie sie von Jones (1982) aus den Foothills der Rocky Mountains beschrieben wird.Tiefbohrungen auf Erdöl und Erdgas haben verbreitet überhydrostatische Porendrücke mit Gradienten bis 2,5 bar/10 m angetroffen. Es wurden Druckprofile aus den Bohrungen Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 und Bromberg 1 nach stratigraphisch-lithologischen Gesichtspunkten analysiert, regionaltektonisch zugeordnet und interpretiert. Es zeigt sich, daß die Überdrücke in der Vorlandmolasse durch Kompaktion entstanden sind, während diejenigen unter den Decken tektonische Ursachen haben.

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Résumé Les travaux d'exploration entrepris par l'industrie du pétrole dans le bassin molassique et dans la bordure septentrionale des Alpes ont conduit à de nouveaux résultats en ce qui concerne les structures tectoniques de cette région. Dans deux profils nord — sud établis dans la région, respectivement au nord de Hindelang (Bavière) et au nord de Sulzberg (Vorarlberg), le front de la molasse plissée se présente comme une »zone triangulaire« du type défini parJones (1982) dans les Foothills d'Alberta au Canada.Des forages pétroliers profonds ont fréquemment recontré des pressions interstitielles hyperhydrostatiques avec des gradients pouvant atteindre 2,5 bars / 10 m.Les profils de pression relevés dans les sondages de Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 et Bromberg 1 ont été analysés au point de vue stratigraphique et lithologique et placés dans le cadre tectonique de la région. Il en résulte que les surpressions dans la molasse d'avant-pays (Vorlandmolasse) sont dues à la compaction et que celles des formations recouvertes par les nappes sont d'origine tectonique.

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, - , . , Hindelang / /, Sulzberg 1 / Vorarlberg / , Jones' 1982 Foothills . 2.5 /10 . , . , , - .

     

Altersbeziehungen zwischen den Metamorphosezyklen und den orogenen Bewegungen im östlichen Teil des nordrhodesischen Grundgebirges

Zusammenfassung Im Irumiden-Gebirge (E.Ackermann 1950) Nordrhodesiens konnten mit Hilfe von Gefüge-Auswertungen zwei altersverschiedene tektonische Verformungspläne mit jeweils voneinander abweichenden Richtungen herausgestellt werden.Jedem der orogenetischen Abläufe kann ein spezifischer Metamorphose-Zyklus zugeordnet werden.Für die erste Metamorphose ist eine Plagioklas-Blastese mit vermutlicher Natrium- und eventuell auch Kalziumzufuhr, für die letzte eine sehr kräftige Kalizufuhr von größter Bedeutung. Die Plagioklas-reichen Gneise, die Endprodukte der ersten Metamorphose, sind in kleineren reliktischen Komplexen über das gesamte Gebiet verbreitet, während sich die Kalifeldspat-Porphyroblasten-Gneise und Gneis-Granite auf ENE und NE gerichtete und in dieser Richtung vielfach gelängte und durchbewegte Züge verteilen. Zur Sprossung von sehr großen idiomorphen Mikroklinen und zu großen KF-Anreicherungen kommt es zu beiden Seiten der irumidisch-ENE-gerichteten Scheitelzonen (siehe E.Ackermann und A.Forster 1960). Innerhalb dieser hochmetamorphen Gneise und Gneisgranite treten die erstgenannten Plagioklas-betonten Gneise als reliktische, unverdaute Schollen auf. Die Plagioklase und wenigen Kalifeldspäte der älteren Feldspatgeneration werden zusammen mit ihren Biotitsäumen in den bis zu Kinderkopf-großen jüngeren Mikroklinporphyroblasten der sogenannten Mkushi-Gneise eingeschlossen.

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In the Irumide-Mountains of Northern Rhodesia, petrofabric analysis shows two intersecting systems of deformations being of different age. Each orogeny can be traced to a specific cycle of metamorphism. The earlier metamorphism was connected with a blastesis of plagioclase and with probable influx of sodium and calcium, the later-one with a strong addition of potassium. Final products of the first cycle occur (as small relict complexes of plagioclase-gneisses) within the whole area of highly metamorphous gneisses of the second phase. Gneisses containing porphyroblasts of potassium feldspars and granitic gneisses strike ENE and NE. At both flanks of the ENE-striking anticlinoria, blastesis of large euhedral microcline crystals and enrichment of potassium feldspars occur. Plagioclases and potassium feldspars of the older generations are found (as big inclusions) within the porphyroblasts of microcline belonging to the younger generation.

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Résumé Dans le massif des Irumides (E.Ackermann 1950) en Rhodésie du Nord on trouve deux systèmes de déformation d'âge différent avec des directions distinctes et un cycle spécifique de métamorphoses. Pour la première métamorphose on constate une blastèse à plagioclase avec probablement un apport de Na et éventuellement de Ca—pour la dernière un fort apport de K. Les produits finaux du premier cycle, sous la forme de complexes résiduels à base de gneiss plagioclasiques, se rencontrent dans toute le région des gneiss fortement métamorphiques de la seconde phase. Des gneiss à porphyroblastes de feldspath de potasse et des granites gneissiques ont une direction ENE et NE. Une blastèse de grands microclines idiomorphes et de grands enrichissements en feldspath de potasse se sont effectués sur les flancs des zones de crête irumidiques de direction ENE. Les plagioclases avec leurs bordures à biotite de la génération plus ancienne sont entourés par des porphyroblastes à microcline dans les gneiss de Mkushi.

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(. , 1950) , , . . , .

     

Die Granulite der südlichen Böhmischen Masse

Zusammenfassung Die Granulite von Pöchlarn und Wieselburg und des Dunkelsteiner Waldes (Niederösterreich) wurden neu kartiert. Danach gliedert die Diendorfer Störung, eine große Blattverschiebung, den früher einheitlichen Granulitkörper in zwei Teile. Mineralogische und chemische Untersuchungen ergaben, daß verschiedenartige Sedimente mit Tuffeinlagerungen und saure Magmatite die Ausgangsgesteine waren. Die Granulite stellen einen älteren Metamorphosezyklus als die umgebenden Gesteine dar.

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The granulites of Pöchlarn-Wieselburg and of the Dunkelsteiner Wald (Niederösterreich) were mapped again. Thereafter the Diendorf fault, a great wrench fault, divides the formerly coherent granulite body into two parts. Mineralogical and chemical analyses proved that different sediments with intercalated tuffs and acid igneous rocks have been the primary rocks. The granulites represent an older metamorphic cycle than the country rocks.

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Résumé Les granulites de Pöchlarn-Wieselburg et du Dunkelsteiner Wald ont été cartographiées. On a constaté que l'accident de Diendorf est une grande faille verticale de décrochement, partageant la masse des granulites en deux parties. Des analyses minéralogiques et chimiques ont montré que les roches primaires étaient des sédiments divers avec des couches intercalées de tuf et de roches acides ignées. Les granulites representent un cycle métamorphique qui est plus vieux que les roches encaissantes.

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, ( ). — - — . , . , .

     

Transform faults in Island

In Iceland the mid-Atlantic ridge rises above sea-level for a north-south-extension of 350 km. One or two east-west-directed transform faults may be expected on land in Iceland, since the mid-Atlantic ridge is offset by transform faults every 100–200 km.Two of these faults, the Reykjanes Fracture Zone in southern Iceland, and the Tjörnes Fracture Zone in northern Iceland, have been located by recent seismological activity (Ward, 1971).There are no strike-slip faults within the Tjömes Fracture Zone that support transform faulting on land. En echolon faults may indicate a status nascendi of lateral offset for the Reykjanes Fracture Zone. A third transform fault, the Snaefellsnes-Vatnajökull Fracture Zone, however, was already active about 3 m.y. ago, when the rift system in southern Iceland began to spread faster than in northern Iceland. The features resulting from this process can be observed in (1) a change in strike from a northerly trend in northern Iceland to a north-easterly direction in southern Iceland; (2) the separation of the rift axis in southern Iceland into two branches; (3) right lateral strike-slip movements along the Snaefellsnes-Vatnajökull Fracture Zone with an offset of about 100 km.Field mapping and observations from air photographs have enabled the construction of a detailed tectonic pattern for the latter zone. The Pleistocene to Postglacial volcanic activity, the offset of magnetic anomalies, and recent active seismicity support the mechanism of transform faulting.At least 3 m.y. ago the west-wandering Icelandic Rift System started with higher spreading rates, revealing a trend to connect directly the Reykjanes- and the Iceland-Jan Mayen Rift Systems. Since that time three crustal plates proceeded from the Vatnajökull Triple Junction with different drift velocities, inducing the activity of the Snaefellsnes-Vatnajökull Transform Fault, which separates the north-western from the south-western Icelandic plate.

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Zusammenfassung In Island erhebt sich der zentrale Teil des Mittelatlantischen Rückens auf einer N-S-Erstreckung von 350 km über den Meeresspiegel. Das regelmäßige Auftreten E-W-gerichteter transform faults, die im Abstand von 100–200 km die Mittelatlantische Schwelle queren, läßt auf die Ausbildung einer oder mehrerer transform faults im Bereich der Insel schließen.Zwei in E-W-Richtung und damit rechtwinklig zur isländischen Riftzone verlaufende, seismologisch aktive Zonen wurden im S der Insel (Reykjanes Fracture Zone) und im N (Tjörnes Fracture Zone) als transform faults beschrieben (Ward, 1971). Jedoch keines der beiden Systeme gibt einen lateralen Versatz von geologischen Einheiten und magnetischen Anomalien zu erkennen. In gleicher E-W-Streichrichtung wie die beiden vermuteten transform faults erstreckt sich zwischen der Snaefellsnes-Halbinsel und dem Vatnajökull eine rechtsdrehende Blattverschiebung mit einem Horizontalversatz von etwa 100 km. Die Störung entstand vor etwa 3 Millionen Jahren, als das südisländische zentrale Riftsystem gegenüber dem nördlichen eine höhere Driftgeschwindigkeit entwickelte, und war aktiv bis in die jüngste Zeit.Der Richtungswechsel von durchweg N-S-streichenden geologischen und tektonischen Strukturen im N der Insel und NE-SW-gerichteten Einheiten, sowie die Aufspaltung der Riftzone in zwei getrennte Äste im S, können als Ergebnis dieses Vorganges angesehen werden.Die tektonisch interessantesten Abschnitte der Snaefellsnes-Vatnajökull-Transform Fault wurden kartiert. Kartierung und vorliegende Luftaufnahmen ermöglichten eine detaillierte Darstellung des tektonischen Musters.Gleichzeitig mit der Snaefellsnes-Vatnajökull-Transform Fault entstand der Vatnajökull-Tripel-Punkt, von dem sich drei Krustenplatten mit unterschiedlichen Driftgeschwindigkeiten entfernen. Seit dieser Zeit zeigt das W-wandemde isländische Rift-system den Trend, eine unmittelbare Verbindung zwischen Reykjanes- und Island-Jan-Mayen-Rücken herzustellen.

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Résumé En Islande, la partie centrale de la dorsale Atlantique médiane est exondée sur une longueur de 350 km en direction N-S. La présence régulière de failles transformelles de direction E-W traversant le seuil médian de l'Atlantique à des distances de 100 à200 km, permet de conclure à la formation d'une ou de plusieurs failles transformelles sur l'étendue de l'île.Deux zones de direction E-W, et par conséquent d'allure perpendiculaire au rift islandais (la zone de fractures de Reykjanes au S de l'île et la zone de fractures de Tjörnes au N), ont été décrites comme failles transformelles à cause de leur activité séismique (Ward, 1971). Mais aucun de ces deux systèmes ne montre de décrochement des unités géologiques pas plus que des anomalies magnétiques. Avec la même direction E-W que celle des deux failles transformelles présumées, s'étend un autre décrochement dextrogyre entre la presqu'île du Snaefellsnes et le glacier Vatnajökull. Cette faille est apparue il y a trois millions d'années, lorsque le rift central de la partie S de l'Islande se développait avec une vitesse supérieure à celle du Nord de l'Islande; elle fut active jusque récemment.Le changement de direction des structures géologiques et tectoniques d'allure N-S dans le N de l'île et des unités dirigées NE-SW, comme aussi l'ouverture de la zone de rift en 2 branches séparées dans le S, peuvent être considérés comme le résultat de ce processus. La cartographie de ces sections tectoniquement très intéressantes liées à la faille transformelle de Snaefellsnes-Vatnajökull a été levée.La cartographie et les vues aériennes présentées ont permis une figuration détaillée de cette manifestation te tonique.En même temps que la faille transformelle Snaefellsnes-Vatnajökull, il se développait le triple point du Vatnajökull, à partir duquel trois plaques crustales divergent avec des vitesses différentes. Depuis cette époque le compartiment islandais possède l'allure d'une liaison immédiate entre la dorsale de Reykjanes et celle de l'Islande-Jan Mayen.

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, N-S , 350 . , E-W 100–200 - , , . , E-W . . : ( Reykjanes Fracture), ( Tjörnes Fracture). , (Ward, 1971). , . , Snaefellsnes Vatnajökull . 3 , - . N-S NE-SW , — , . Snaefellsnes Vatnajokull. . Snaefellsnes-Vatnajökull Vatnajökull-Tripel, , . , aW, Reykjanes-Island-Jan-Mayen.

     

Beobachtungen zur mechanischen und zeitlichen Deutung kleintektonischer Trennflächen im Ruhrkarbon

Zusammenfassung Aus Anschliffbildern von Kohleproben und analogen Erscheinungsformen bei Gesteinsklüften wird zur Frage des mechanischen Charakters der bankrechten Schlechten Stellung genommen.Weiterhin werden verschiedene Entstehungsursachen bankschräger, streichender Trennflächen in Kohle und Nebengestein diskutiert und der Zeitpunkt ihres Aufreißens im Ablauf des Faltungsvorganges festgelegt.

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Vertical jointing within the Carboniferous of the Subvariscean Foredeep are analyzed mechanically and, in relation to the general deformation of the belt.

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Resumé D'après des sections polies d'échantillons de houille et des formes analogues dans les fissures de roches, les auteurs déterminent le caractère mécanique des cassures orthogonales.Ensuite ils discutend plusieurs causes de formation des plans de séparations obliques dans la houille et les roches encaissantes et fixent le moment de leur formation dans le cours du plissement.

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. , .

     

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.     

New petrochemical data of volcanites from the Island of Pantelleria (Channel of Sicily)

The author presents 32 new analyses of volcanites from Pantelleria and draws some magmatological and geochemical conclusions.

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Zusammenfassung Der Autor gibt 32 neue Analysen von Vulkaniten von Pantelleria bekannt und zieht daraus einige magmatologische und geochemische Schlußfolgerungen.

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Résumé L'auteur présente 32 analyses nouvelles de roches volcaniques de l'île de Pantelleria et en tire des conclusions d'ordre magmatologique et géochimique.

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Riassunto Nella presente nota, l'Autore riporta 32 nuove analisi di vulcaniti di Pantelleria traendone delle conclusioni di carattere magmatologico e geochimico.

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32 Pantelleria. , .

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday     

Geosynklinalbecken,Tektonik, Granite und junger Vulkanismus in Afghanistan

Zusammenfassung Mit räumlich und zeitlich differenzierten Unterbrechungen ist Afghanistan vom Paläozoikum bis in das Jungtertiär Sedimentationsgebiet. Sedimentationsunterbrechungen zeigen orogene oder epirogene Phasen an. Im Mesozoikum sind die Hindukusch-Schwelle und das Zentrum konsolidiert. Dieses variszische Kernland wird im Norden und im Süden von jungen Geosynklinalen flankiert, deren Sedimentationsgeschichte und Magmatismus geschildert werden.Im Laufe der Erdgeschichte wird Afghanistan wiederholt Schauplatz epirogener und orogener Bewegungen. Die variszischen Phasen sind die Vorläufer der alpidischen Bewegungen und erst in dieser Ära wird das Orogen konsolidiert. Die mit der Tektonik parallel gehende Metamorphose hat lokalen, meist selektiven Charakter.Basischer und saurer Magmatismus ist mit den tektonischen Hauptzügen genetisch verknüpft.

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Afghanistan is a region where sedimentation predominated besides only some interruptions which were restricted regionally and in time, from Paleozoic to Upper Tertiary.Gaps in the sedimentary record indicate orogenetic or epeirogenetic activities. During Mesozoic time the Hindukush-geanticline and the central region were consolidated. This hercynian center is bordered to the Nord and South by young geosynclines. The history of their sedimentary and magmatic evolution is delineated.Afghanistan has been the field of epeirogenetic and orogenetic movements for several times during its geological history. Hercynian movements preced the alpidic and not until this late period consolidation takes place. Metamorphosis, linked to the structural events is bound to local, generally however selected characters. Basaltic and granitic magmatism is connected with the main structural events.

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Résumé L'Afghanistan a été un domaine de sédimentation depuis le Paléozoïque jusqu'au Néogène, avec toutefois des interruptions distinctes dans l'espace et le temps. Les interruptions dans la sédimentation indiquent des phases orogéniques ou épirogéniques. Au Mésozoïque il s'est produit la consolidation du «Bombement de l'Hindou Kouch» et du «Centre». Ce noyau varisque est ensuite flanqué au Nord et au Sud par des géosynclinaux plus récents dont l'auteur décrit la sédimentation et le magmatisme.Au cours de son évolution géologique, l'Afghanistan a été maintes fois le siège de mouvements orogéniques et épirogéniques. Les phases varisques sont les «épisodes précurseurs» des mouvements alpins, et ce n'est qu'à l'occasion de ceux-ci que l'orogène est consolidé. Le métamorphisme lié aux mouvements tectoniques a un caractère local et le plus souvent sélectif. Un magmatisme basique et acide est génétiquement lié aux structures tectoniques principales.

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

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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Beziehungen zwischen Calciumgehalt und Bildungsbedingungen der Dolomite

Zusammenfassung Nach einer kurzen Gegenüberstellung der Eigenschaften frühdiagenetischer und spätdiagenetischer Dolomite wird der Zusammenhang des Ordnungsgrades mit Ca-Überschuß und Kristallgröße des Dolomits empirisch dargestellt (Abb. 2 und 3). Untersuchungen im Alttertiär Libyens sowie im Malm und Zechstein Norddeutschlands ergaben, daß der Ca-Überschuß der Dolomite Rückschlüsse auf den Salinitätsgrad des Bildungsmilieus erlaubt (Abb. 4), daß jedoch vor allem in porösen Gesteinen ein allmählicher Gitterumbau zum stöchiometrischen Dolomit erfolgt (Abb. 7 und 8).

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As an introduction, penecontemporary dolomites are compared with epigenetical ones. The relationship between ordering degree and Ca-excess as well as crystal size are represented empirically (fig. 2 and 3). Investigations in the Lower Tertiary of Libya, and in the Upper Jurassic and Upper Permian of Northern Germany led to the conclusion, that the Ca-excess of dolomites may be indicative of the environment (fig. 4). The data however point to a gradual lattice adjustment towards an ideal 11 composition, especially in porous rocks (fig. 7 and 8).

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Résumé Après une rapide comparaison entre les caractéristiques des dolomies pénécontemporaines et epigénétiques, on donne des relations empiriques entre le degré d'ordre, l'excès de calcium et le diamètre des cristaux (fig. 2 et 3). Les recherches exécutées dans le Paléocène libyen, le Malm et le Zechstein de l'Allemagne du Nord ont montré que l'excès de calcium contenu dans les dolomies permet des conclusions sur le milieu (flg. 4), mais que toutefois un ajustement graduel des réseaux à une composition idéale 11 se produit tout particulièrement dans les roches poreuses (fig. 7 et 8).

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Für die Ermöglichung dieser Arbeiten und die Genehmigung ihrer Veröffentlichung danken wir der GewerkschaftElwerath, Erdölwerke Hannover und besonders Herrn Direktor Dr.Roll.     

Mechanismus einer Hangbewegung in Quarzphylliten und dessen Kontrolle im gefügeäquivalenten Modellversuch

Zusammenfassung Beobachtungen gefügekundlicher und morphologischer Details an Bewegungsbildern einiger durch Hangbewegungen (Talzuschübe) charakteristisch verformter Isoklinalhänge in schiefrig-plattigem Quarzphyllit der Nördlichen Grauwackenzone NE des Gerlospasses (Salzburg, Österreich) waren Anregung und Grundlage zum Studium geeigneter Bewegungsmechanismen anhand gefügeäquivalenter ebener Modellsysteme.Bei großmaßstäblichen Böschungsversuchen mit Lochkartenpaketen als Modellmaterial haben sich den Gegebenheiten im Gelände entsprechende strukturelle Ergebnisse erzielen lassen.Aus unterschiedlichen Versuchsdurchführungen ergaben sich Hinweise auf die Beeinflussung des Ablaufs und des Ergebnisses des Vorganges durch den Zeitfaktor.Die Verhältnisse im Gelände werden dargestellt und die Modellversuche dazu erläutert.

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NE of Gerlospass (Salzburg, Austria) slaty quartzphyllites with slope-parallel cleavage have been characteristically shaped by slope-movements (creep; TalzuschubStini).Based on observations of typical features concerning joint pattern and morphology in these high slopes, experimental studies on deformation-mechanisms, which have probably caused the well analysed structures, had been carried out with the help of two-dimensional idealized models, representing equivalent fabric with special respect to planes of slaty cleavage and joints.Using punch-cards as model material, large-scale stability model-tests have shown results corresponding to the actual movement-pictures.Different test-conditions allow conclusions about the effects of the time-factor on the deformation-process.The paper deals with the geological field-data and the corresponding model tests.

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Résumé Des observations de détail, structurales et morphologiques, faites sur des figures de mouvement résultant de déformations suivant la pente subies par des phyllades quartziques de la »zone septentrionale de la grauwacke« au Nord-Est du col de Gerlos (Salzbourg, Autriche) ont fait l'objet de l'étude du mécanisme du mouvement sur des modèles plans de structure équivalente.On a utilisé des paquets de cartes d'ordinateur comme matériau de maquette pour ces recherches sur pente à grande échelle. Les résultats se sont montrées concordants aux données du terrain du point de vue structural.Les recherches, menées de plusieurs façons différentes, ont donné des renseignements sur l'influence du facteur temps sur le déroulement et les résultats du phénomène. Les conditions de terrains sont figurées et les essais sur modèles en fournissent l'explication.

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Autoassociation, a new geological tool

Autoassociation is a computer method of comparing a sequence of nonnumeric elements, e.g., of rock types. The sequence is slid past a replicate of itself. At each position of overlap the number of matching elements is noted and statistics of goodness-of-match are computed. The method allows several properties to be coded at each position in the sequence. It also allows unknown, missing, or not applicable elements. Reverse matches also are performed, i.e., with the duplicate sequences reversed in direction. Autoassociation is used to detect partial repetitions in stratigraphic sequences and to compare regressive and transgressive phases of cyclothems.     

Ecological studies on the Kerhni reservoir (N-Greece)

This paper refers to the morphometric and hydrological conditions, as well as to the physical and chemical characteristics of the Kerkini reservoir (N Greece) and determines the trophic status. The flushing rate, and the residence time of the water show clearly the dominance of the riverine system upon the lacustrine circulation pattern. The shallowness of the reservoir, the inflow of river Strimon, and the nearly continuous functioning of the dam throughout the year should be considered as the factors influencing the circulation of the water in the reservoir. Phosphorous mean annual value, mean annual and maximum values of chlorophyll-a were found 106.6 g P 1^–1, 18.4 g 1^–1, 29.7 g 1^–1 respectively. There is a tendency of the reservoir to decline into a hypertrophic state from a eutrophic one. River Strimon contributes significantly to the overloading of the reservoir by nitrogenous agricultural effluents.     

A rural “eye” in the Capital: Tuti Island,Khartoum, Sudan

Islands at strategic points have often become the core of a modern city, or have been developed as historic heritage sites. This has been especially true when the settlers have been strangers in the land. This paper examines why such a situation has not occurred with Tuti Island at the confluence of the White and Blue Niles in the centre of Sudan's Three Towns capital, even though the first permanent inhabitants at the confluence were strangers and chose Tuti Island for their first settlement. The paper questions whether Tuti can survive as a green eye in its present form with the increasing pressures from the urban areas surrounding it.     

When are relative variograms useful in geostatistics?

The relative variogram has been employed as a tool for correcting a simple kind of nonstationarity, namely that in which local variance is proportional to local mean squared. In the past, this has been linked in a vague way to the lognormal distribution, although if {Z_t; t D}is strongly stationary and normal over a domain D,then clearly {exp (Z_t); t D}will stillbe stationary, but lognormal. The appropriate link is made in this article through a universal transformation principle. More general situations are considered, leading to the use of a scaled variogram.     

Bemerkung zu dem „Serpentintalk” aus dem Zechsteinanhydritprofil der Erdgasbohrung Frenswegen 3 im Emsland

Zusammenfassung Im folgenden werden die Röntgendaten — mit Einschränkung auch die Brechungsindizes — des von H.Füchtbauer und H.Goldschmidt untersuchten Serpentintalks den Untersuchungsergebnissen eigener Talksyntheseprodukte gegenübergestellt. Es zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung. Die Talksynthesen wurden im Hinblick auf semisalinare Mineralbildungen in Salzlagerstätten bei milden Metamorphosebedingungen durchgeführt. Ein Vergleich mit den Untersuchungsergebnissen der thermischen Zersetzung und der Differentialthermoanalyse, wie sie von H.Füchtbauer und H.Goldschmidt durchgeführt wurden, war nicht möglich, da die Reaktionsprodukte nicht nach diesen Methoden untersucht werden konnten. Für eine nähere Bestimmung des Serpentintalks wäre eine Gegenüberstellung weiterer Untersuchungsergebnisse sehr wichtig.     

Magma sources for Mesozoic anorogenic granites of the White Mountain magma series,New England,USA

The magma sources for granitic intrusions related to the Mesozoic White Mountain magma series in northern New England, USA, are addressed relying principally upon Nd isotopes. Many of these anorogenic complexes lack significant volumes of exposed mafic lithologies and have been suspected of representing crustal melts. Sm–Nd and Rb–Sr isotope systematics are used to evaluate magma sources for 18 felsic plutons with ages ranging from about 120 to 230 Ma. The possibility of crustal sources is further examined with analyses of representative older crust including Paleozoic granitoids which serve as probes of the lower crust in the region. Multiple samples from two representative intrusions are used to address intrapluton initial isotopic heterogeneities and document significant yet restricted variations (<1 in _Nd). Overall, Mesozoic granite plutons range in _Nd [T] from +4.2 to -2.3, with most +2 to 0, and in initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr from 0.7031 to 0.709. The isotopic variations are roughly inversely correlated but are not obviously related to geologic, geographic, or age differences. Older igneous and metamorphic crust of the region has much lower Nd isotope ratios with the most radiogenic Paleozoic granitoid at _Nd [180 Ma] of -2.8. These data suggest mid-Proterozoic separation of the crust in central northern New England. Moreover, the bulk of the Mesozoic granites cannot be explained as crustal melts but must have large mantle components. The ranges of Nd and Sr isotopes are attributed to incorporation of crust by magmas derived from midly depleted mantle sources. Crustal input may reflect either magma mixing of crustal and mantle melts or crustal assimilation which is the favored interpretation. The results indicate production of anorogenic granites from mantle-derived mafic magmas.     

Gangbildung und Tektonik im Gebiet der Spateisensteingrube “Neue Haardt” bei Weidenau/Sieg

Zusammenfassung Die Bildung des Spateisensteinganges von Grube Neue Haardt schließt an die Hauptfaltung an. Der Gang ist aus einer Abschiebung entstanden und wird von der Geisweider Überschiebung abgeschnitten.Es wird nachgewiesen, daß auf dieser Überschiebung nach Zeit und Richtung unterschiedliche Bewegungen stattgefunden haben.