Laboratory growth of sector zoned clinopyroxenes in the system CaMgSi2O6-CaTiAl2O6

Sector zoning has been experimentally reproduced in CaMgSi₂O₆-CaTiAl₂O₆ clinopyroxene crystals by isothermal crystallization using seed crystals. Element partitioning in different growth sectors and between the core and rim portions in single crystals was analysed in relation to growth rate R and degree of supercooling T. The TiO₂ and Al₂O₃ contents increase with increase in R and T, but when they are compared between different sectors in a single crystal grown at the same T, they correlate negatively with R. The order of faces in respect of contents of TiO₂ and Al₂O₃ is (100)>(110)(010)(111) at T= 13° C and 18° C but changes to (110)>(100)>(010)>(111) at T= 25° C. The growth mechanism is concluded to be controlled by interface kinetics at T= 13–25° C for all these faces, while at T=45° C this relation holds for (100) and (010) faces, but not for (110) and (111), based on the growth rate versus supercooling relation and surface microtopographic observations. The interface kinetics play the essential role in the formation of sector zoning, when the layer growth mechanism takes place.     

Possible non-equilibrium oxygen isotope effects in mantle nodules,an alternative to the Kyser-O'Neil-Carmichael18O/16O geothermometer

Kyser, O'Neil, and Carmichael (1981, 1982) measured the ¹⁸O values of coexisting minerals from peridotite nodules in alkali basalts and kimberlites, interpreting the nodules as equilibrium assemblages. Using Ca-Mg-Fe element-partition geothermometric data, they proposed an empirical¹⁸O/¹⁶O geothermometer: T(°C)=1,151–173–68 ², where is the per mil pyroxene-olivine fractionation. However, this geothermometer has an unusual crossover at 1,150 °C, and in contrast to what might be expected during closed-system equilibrium exchange, the most abundant mineral in the nodules (olivine) shows a much greater range in ¹⁸O (+4.4 to +7.5) than the much less abundant pyroxene (all 50 pyroxene analyses from spinel peridotites lie within the interval +5.3 to +6.5). On ¹⁸O-olivinevs. ¹⁸O-pyroxene diagrams, the mantle nodules exhibit data arrays that cut across the ¹⁸O=zero line. These arrays strongly resemble the non-equilibrium quartzfeldspar and feldspar-pyroxene ¹⁸O arrays that we now know are diagnostic of hydrothermally altered plutonic igneous rocks. Thus, we have re-interpreted the Kyser et al. data as non-equilibrium phenomena, casting doubt on their empirical geothermometer. The peridotite nodules appear to have been open systems that underwent metasomatic exchange with an external, oxygen-bearing fluid (CO₂, magma, H₂O, etc.); during this event, the relatively inert pyroxenes exchanged at a much slower rate than did the coexisting olivines and spinels, in agreement with available exchange-rate and diffusion measurements on these minerals. This accounts for the correlation between ¹⁸O pyroxene-olivine and the whole-rock ¹⁸O of the peridotites, which is a major difficulty with the equilibrium interpretation.Contribution No. 3978, Publications of the Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology     

Some problems of the tectonic framework of the Guiana Shield with special regard for the Roraima Formation

Zusammenfassung Die Arbeit diskutiert Probleme der tektonischen Entwicklung des Guyana-Schildes, eines gro\en kratonischen Gebietes archaischen Alters. Seine Konsolidation fand viel früher statt als die Konsolidation des Brasilianischen Schildes. Guyana stabilisierte sich schon wÄhrend des Älteren Proterozoikums vor 1800 M. J. Vulkanite und Molasse der Roraima-Formation füllten die Depressionen der gefalteten archaischen Gebiete auf. Der Sockel des Guyana-Schildes wird durch die Guyano Eburnéenne Geosynclinal (Choubert, 1969), die Transamazonische Geosynklinale, gebildet, welche sich von Venezuela bis Französisch-Guyana mit gleichem Streichen über eine Entfernung von mehr als 1000 km verfolgen lÄ\t. Eine archaische Geosynklinale von diesem Ausma\ ist bisher aus anderen Schildgebieten der Erde unbekannt.Die archaischen Metasedimente, Metavulkanite und kristallinen Gesteine von Guyana haben allgemein eine E—W-Streichrichtung und unterscheiden sich damit von der vorherrschenden N—S-Streichrichtung der oberprÄkambrischen Gesteine des Brasilianischen Schildes.Jung-prÄkambrische Geosynklinalen und Orogenesen scheinen im Guyana-Schild zu fehlen. Die in Brasilien aktive jung-proterozoische Assynthische (Baikalische oder Brasilianische) Orogenese hat den Guyana-Schild nicht erfa\t. Dort war die letzte Orogenèse die Post-Barama-Mazaruni-Bartica-Orogenese vor 2000 M. J. Zwischen 2000 M. J. und 1800 M. J. entwickelte sich die PrÄ-Roraima-ErosionsflÄche. Dieser Phase folgte die Ablagerung der tafeligen Roraima-Formation vor 1750 M. J. mit dem anorogenen Post-Roraima-Vulkanismus (Dolerite und Gabbro-Intrusionen). Die gro\e Verbreitung der fast nicht verformten Roraima-Sedimente beweist, da\ der grö\te Teil des Guyana-Schildes wÄhrend des Älteren Proterozoikums stabilisiert war.Das Problem der Entstehung des Amazonas-Beckens und die Rolle der Transcurrent-Verwerfungen sowie das VerhÄltnis zwischen den kontinentalen Transcurrent-Verwerfungen und den Bruchzonen des mittelozeanischen Rückens werden dargestellt.

---

In this paper some problems of tectonical evolution of the Guiana Shield are discussed that represents a large cratonic area of Archaic age. Its consolidation took much earlier place than the consolidation of the Brazilian Shield. The Guianas were already settled at early Proterozoic time, 1.800 m. y., when molasse and volcanic deposits had been accomplished at depressions of areas folded during the Archaic time 2.000 m. y. The basement of the Guiana Shield is formed by rocks of the vast Guiana-Eburneana Geosyncline (Choubert, 1969), named also Trans-amazonian Geosyncline which has an extension of more than 1.000 km, with the same direction. Such a huge Archaic geosyncline is unknown at an other cratonic area of the world.The predominant trend and structural lineament of the Archaic rocks is quite different than in the Brazilian Shield. The characteristic trend of the early Precambrian rocks of the Guiana Shield is approximately E-W, contrary to the main N-S structural alignement of the Brazilian Shield.Late Precambrian geosynclines and orogeny seem to be absent in the Guiana Shield. The young Proterozoic Assynthic (Baicalian) Orogeny has not more affected the Guiana Shield, where the last orogeny was the Post-Barama-Mazaruni-Bartica Orogeny, which occurred at the Archaic, 2.000 m. y.Between 2.000 m. y. and 1.800 m. y. took place the development of Pre-Roraima erosion surface. It was followed by the deposition of the tabular Roraima Formation, manifesting the stabilisation of the central part of the Shield before 1.750 m. y., when the emplacement of the gabbroic and doleritic volcanites succeeded. The large distribution of the not metamorphosed flat lying Roraima sediments proves that the Guiana Shield was already consolidated during the old Proterozoic time and was never more affected by younger orogenic movements.It is also discussed the problem of origin of the Amazonas Basin, and the important role of the Transcurrent Faults in the tectonic framework of the Guiana Shield and the probable genetic relationship between the transcurrent faults and the fracture zones of the Mid-Atlantic Ridge.

---

Resumo O Escudo das Guianas representa uma ampla área cratÔnica da Era Arcaica. Sua consolidaÇÃo já ocorrera muito antes de consolidaÇÃo do Escudo Brasileiro. As Guianas tornaram-se estáveis durante a Era Proterozóica inferior, 1.700 m. a. quando deposiÇÕes vulcânicas e molasse de Roraima foram concluidas em depressÕes de áreas dobradas durante a Era Arcaica, O embasamento do Escudo das Guianas é formado pelo imenso Geossinclínio Guiano-Eburneano (Choubert, 1969) ou Transamazoniano, que representa um geossinclinal de mais de 1.000 km de extensÃo, de mesma direÇÃo. Geossinclinal Arqueano de tamanha amplitude nÃo é conhecido em outra regiÃo cratÔnica de mundo.As rochas metassedimentares, metavulcânicas e cristalinas arcaicas tÊm um alinhamento aproximadamente E-W, diferindo do principal alinhamento estrutural N—S do Escudo Brasileiro.Geossinclínos e orogÊnia do Pré-Cambriana superior parecem estar ausentas no Escudo das Guianas. A orogénia do Proterozóico superior (Assíntica ou Baicaliana) nÃo mais afetou o Escudo das Guianas, onde a Última orogÊnia foi a orogÊnia Barama-Mazaruni-Bartica, que ocorreu há 2000 m. a. Entre 2000 m. a. e 1800 m. a. deu-se o desenvolvimento da superfície de erosÃo Pré-Roraima. Esta fase foi seguida pela deposiÇÃo da FormaÇÃo Roraima tabular, o que revela a estabilizaÇÃo da parte central do Escudo, há 1.750 m. a. quando ocorreu o emplacement dos vulcanitos gabróicos e doleríticos. A grande distribuiÇÃo dos sedimentos Roraima quase horizontals nÃo metamorfizados, prova que o Escudo de Guianas já estava consolidado durante o Proterozóico inferior e nÃo foi mais afetado por movimentos orogÊnicos mais jovens.Foi discutido também o papel importante das falhas transcorrentes na constituiÇÃo tectÔnica do Escudo das Guianas; o problema da origem da Bacia AmazÔnica, e a provável relaÇÃo genética entre as falhas transcorrentes as zonas de fratura da Cadeia Meio-Atlântica.

---

— - . , . , . . 1800 . Roraima , . - (Choubert, 1969), , , 1000 . . , E-W N-S .- , , . - — — . Post Barama-Mazaruni-Bartica Orogenese 2000 . 2000 1800 - — . Roraima — 1700 - ( ). - , . Transcurrent, Transcurrent .

     

Relationships among Gibbs energies of formation of sulfates,nitrates, carbonates,oxides and aqueous ions

A parameter _GO^2– is defined as the difference between the Gibbs free energy of formation from the elements of a given oxide and its corresponding aqueous cation. The Gibbs free energies of formation of compounds such as sulfates, nitrates or carbonates, from their constituent oxides, are shown to be linear functions of _GO^2– values of their constituent cations.     

Der elektromagnetisch induzierte Erdstrom,insbesondere längs zweier Profile durch das nördliche Alpenvorland

Zusammenfassung Es werden die drei Methoden: erdmagnetische Tiefensondierung, Tellurik oder E-Feld-Messung und Magnetotellurik erläutert (Abb. 1, 2, 4 und 5).Längs zweier Profile in Süddeutschland, die die Bayerische Vorlandsmolasse kreuzen, wurde die zeitliche Variation der horizontalen Komponente des im Untergrund elektromagnetisch induzierten erdelektrischen Feldes mit transportablen Elektrographen registriert. — ist annähernd elliptisch polarisiert; die Richtung der großen Halbachsen dieser Näherungsellipsen wird unter bestimmten Bedingungen Vorzugsrichtung genannt. Die Vorzugsrichtungen sind im Bereich des Molassetroges systematisch orientiert (Abb. 3). Die Intensität von ist im Molassetrog bedeutend kleiner als im Kristallin am W-Rand der Böhmischen Masse (Abb. 6). Aus der räumlichen Variation von kann unter gewissen Bedingungen die Mächtigkeit der gutleitenden Sedimentdecke abgeschätzt werden. Hierzu wurde das Verhältnis Wanderstation / (E_xo ² + E_yo ²) Basisstation] verwendet, wobei E_xo und E_yo die maximalen Komponenten innerhalb einer Störung sind.

---

The three methods: geomagnetic deepsounding, tellurics or E-field-measurements, and magnetotellurics are explained (Abb. 1, 2, 4 and 5).The electric field produced by electromagnetic induction in the earth was observed following two profiles crossing the Molasse basin N of the Alps, Southern-Germany (Abb. 3). Transportable electrographs were used. The horizontal induced geoelectric field is nearly elliptically polarized. The direction of the major axes of these ellipses which approximate the vectordiagrams, is called the preference direction under special conditions. The preference directions of are systematically orientated in the Molasse basin (Abb. 3). The intensity of is smaller in the Molasse than it is in the area of crystalline rocks. The thickness of the sedimentary layer of good conductivity can be estimated by means of the relation wandering station / (E_xo ² + E_yo ²) basis station]. E_xo and E_yo are the maximal components between the beginning and the end of an event (Abb. 6).

---

Résumé Les trois méthodes suivantes sont expliquées: le sondage magnétique en profondeur, la méthode tellurique ou mesure du champ électrique , et la méthode magnétotellurique.Les variations du champ électrique induit dans le sol ont été enrégistrées le long de 2 profils qui croisent la molasse bavaroise en Allemagne du Sud (Fig. 3). Des électrographes mobiles ont été utilisés. — Le champ induit horizontal montre une polarisation approximativement elliptique. La direction de l'axe principal des ellipses est appelée direction de préférence sous certaines conditions. On trouve que ces directions de préférence ont une orientation systématique dans la molasse (Fig. 3). L'intensité du champ électrique est beaucoup plus petite dans la molasse que dans les roches ignées et métamorphiques du Massif de Bohème. L'épaisseur de la couche sédimentaire à bonne conductivité peut être estimée à l'aide du quotient station mobile/ (E_xo ² + E_yo ²) station fixe], oú E_xo et E_yo désignent les composantes maximales enrégistrées dans l'intervalle d'une perturbation considérée.

---

: , . , . , , .

---

---

Die Untersuchungen wurden im Rahmen des Forschungsprogramms Erdmagnetische Tiefensondierung durchgeführt. An diesem Programm, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, sind auch das Institut für Meteorologie und Geophysik der Technischen Hochschule in Braunschweig und das Institut für Geophysik der Georg-August-Universität in Göttingeo beteiligt.     

On the relationship between silica and carbonate diagenesis in deep-sea sediments

Silica diagenesis and carbonate diagenesis are interrelated. This is confirmed by observations of DSDP Sites 462, 463, 465, 466, and 577. Carbonate sediments containing chert (1) tend to be more indurated and display more advanced diagenetic alterations, regardless of sub-bottom depth; and (2) microfossil components are more strongly affected (overgrown and/or dissolved), while the amount of micritic particles and larger, euhedral calcite crystals is greater. In addition, mass physical properties, porosity in particular, vary more widely in sediment sections containing chert. Furthermore, in the studied similarly composed sediments recrystallization of biogenic opal is indicated by a significant reduction of the specific surface area, reaching a minimum value when quartz is formed.One possible mechanism involved is the production of «surplus« dissolved carbonate created by the replacement of carbonate material by silica during the process of chert formation and silicification. The «extra« carbonate is then available for precipitation as overgrowths and cement outside the chert nodules and silicified zones. Hence silica diagenesis, if it occurs early enough in the sediment, bears some influence on carbonate diagenesis. It is therefore suggested that silica diagenesis be added to the list of factors included in the «diagenetic potential« equation ofSchlanger &Douglas (1974).

---

Zusammenfassung Die Diagenese von biogenem Silikat und Karbonat steht in engem Zusammenhang, wie Beobachtungen an Sedimenten der DSDP Sites 462, 463, 465, 466 und 577 zeigen. Karbonatische Sedimente, die biogenes SiO₂ enthalten, zeichnen sich aus durch (1) größere Verfestigung und stärkere diagenetische Veränderungen — unabhängig von der Tiefe im Sediment, (2) mehr Lösung und Überwuchs an Mikrofossil-Komponenten, (3) höheren Anteil mikritischer Partikel wie auch größerer idiomorpher Kalzitkristalle, (4) stärkere Variation der sedimentphysikalischen Eigenschaften, speziell der Porosität und damit zusammenhängender Parameter.Die Umkristallisation des biogenen SiO₂ führt in ähnlich Zusammengesetzen Sedimenten zu einer drastischen Abnahme der spezifischen Oberfläche. Minimalwerte werden erreicht, wenn sich Quarz bildet.Diagenetisch wichtig ist die Produktion von zusätzlichem Karbonat durch die Silizifizierung von Karbonatschalen. Dieses »Überschuß«-Karbonat wird dann als Überwuchs, Zement oder außen an den »Hornstein«-Aggregaten gefällt. Demzufolge beeinflußt die Diagenese von biogenem SiO₂ auch die Karbonatdiagenese. Daher ist es sinnvoll, die Diagenese von biogenem SiO₂ mit zu den Faktoren zu rechnen, die das »diagenetische Potential« — wie esSchlanger &Douglas (1974) definierten — ausmachen.

---

Résumé L'étude de sédiments provenant des sites DSDP 462, 463, 465, 466 et 577 montre qu'il existe une relation entre la diagenèse de la silice et celle du carbonate biogéniques. Les sédiments carbonatés qui renferment de la silice biogémque présentent: 1) une induration plus marquée et des modifications diagénétiques plus poussées — et ce indépendamment de la profondeur sous la surface du fond; 2) une dissolution et/ou un accroissement plus développés des micro-fossiles; 3) une plus grande teneur en particules micritiques et une plus grande taille des calcites idiomorphes; 4) un éventail plus large de leurs propriétés physiques, particulièrement de la porosité et des paramètres qui en dépendent.La cristallisation de l'opale biogénique, dans des sédiments de compositions semblables, se traduit par une réduction drastique de la surface spécifique, qui atteint une valeur minimale lorsque du quartz est formé.Un rôle diagénétique important est joué par l'excès de carbonate dissous engendré par la silicification de coquilles carbonatées; cet excès de carbonate est dès lors disponible pour la précipitation des auréoles d'accroissement et du ciment hors des nodules de chert et des zones silicifiées. Il s'ensuit que la diagenèse du SiO₂ biogénique influence la diagenèse du carbonate. Il conviendrait dès lors d'ajouter la diagenèse de la silice à la liste des facteurs qui interviennent dans l'équation du «potentiel diagénétique» deSchlanger etDouglas (1974).

---

462, 463, 465, 466 577, . , , : 1) , ; 2) ; 3) , 4) , . SiO₂ . . . »« , , « ». , .. «, 1974 Schlanger & Douglas.

     

Quantitative P-T paths from zoned minerals: Theory and tectonic applications

An analytical approach to the analysis of zoning profiles in minerals is presented that simultaneously accounts for all of the possible continuous reactions that may be operative in a given assemblage. The method involves deriving a system of simultaneous linear differential equations consisting of a Gibbs-Duhem equation for each phase, a set of linearly independent stoichiometric relations among the chemical potentials of phase components in the assemblage, and a set of equations describing the total differential of the slope of the tangent plane to the Gibbs free energy surface of solid solution phases. The variables are the differentials of T, P, chemical potentials of all phase components, and independent compositional terms of solid solution phases. The required input data are entropies, volumes, the compositions of coexisting phases at a reference P and T, and an expression for the curvature of the Gibbs functions for solid solution phases. Results derived are slopes of isopleths (dP/dT, dX/dT or dX/dP) which can be used to contour P-T diagrams with mineral composition.To interpret mineral zoning, T and P can be expressed as functions of n independent composition parameters, where n is the variance of the mineral assemblage. The total differentials of P and T are differential equations that can be solved by finite difference techniques using the derivatives obtained from the analytical formulation of phase equilibria.Results calculated from Zone I and Zone IV garnets of Tracy et al. (1976) indicate that Zone I garnets grew while T increased (T+72° C) and P decreased sharply (P–3 kb). Zone IV garnets zoned in response to decreasing T (T–17° C) and P (P–1 kb). A P-T path calculated for a zoned garnet from the Greinerschiefer series, western Tauern Window, Austria, also indicates growth during decompression (–3kb) and heating (T+15° C). A P-T path calculated for the Wissahickon schist (Crawford and Mark 1982) indicates growth during cooling and compression (T–25 C, P+2.2 kb). The calculated P-T paths differ according to structural environment and can be used to relate mineral growth to tectonic processes.     

Silicate melts at magmatic temperatures: in-situ structure determination to 1651°C and effect of temperature and bulk composition on the mixing behavior of structural units

The abundance of coexisting structural units in K-, Na-, and Li-silicate melts and glasses from 25° to 1654°C has been determined with in-situ micro-Raman spectroscopy. From these data an equilibrium constant, K_x, for the disproportionation reaction among the structural units coexisting in the melts, Si₂O₅(2Q³)SiO₃(Q²)+SiO₂(Q⁴), was calculated (K_x is the equilibrium constant derived by using mol fractions rather than activities of the structural units). From ln K_x vs l/T relationships the enthalpy (H_x) for the disproportionation reaction is in the range of-30 to 30 kJ/mol with systematic compositional dependence. In the potassium and sodium systems, where the disproportionation reaction shifts to the right with increasing temperature, the H_x increases with silica content (M/Si decreases, M=Na, K). For melts and supercooled liquids of composition Li₂O·2SiO₂ (Li/Si=1), the H_x is indistinguishable from 0. By decreasing the Li/Si to 0.667 (composition LS3) and beyond (e.g., LS4), the disproportionation reaction shifts to the left as the temperature is increased. For a given ratio of M/Si (M=K, Na, Li), there is a positive, near linear correlation between the H_x and the Z/r² of the metal cation. The slope of the H_x vs Z/r² regression lines increases as the system becomes more silica rich (i.e., M/Si is decreased). Activity coefficients for the individual structural units, _i, were calculated from the structural data combined with liquidus phase relations. These coefficients are linear functions of their mol fraction of the form _i=a lnX _i+b, where a is between 0.6 and 0.87, and X _i is the mol fraction of the unit. The value of the intercept, b, is near 0. The relationship between activity coefficients and abundance of individual structural units is not affected by temperature or the electronic properties of the alkali metal. The activity of the structural units, however, depend on their concentration, type of metal cation, and on temperature.     

Epeirogeny,orogeny and the tectonic development of the Kaapvaal basin,Southern Africa

The Kaapvaal intrageosyncline, one of the oldest cratonic basins of the Precambrian shield areas, offers an almost complete record of deposition and diastrophism that occurred between c. 1,4 and 3,0 Ga B.P. Its tectonic development started after the consolidation of the Early Archaean crustal structure when sequences such as the Pongola, Dominion Reef and Witwatersrand accumulated in a tectonically stable environment between c. 2,4 and 3,0 Ga B.P. This early epeirogenic or platformal stage was followed by a period of deposition of the Ventersdorp, Transvaal and Waterberg-Matsap sequences between c. 1,4 and 2,4 Ga B.P. Gravity-induced deformation which culminated in post-Matsap folding in the northern Cape and in post-Waterberg faulting in parts of the northern Transvaal and Botswana, affected portions of the basin situated close to the boundary of the craton with surrounding mobile belts. In Late Precambrian times the tectonic activity was either insignificant or it was again confined to the marginal zones of the craton (e. g. partial tectonic reactivation of the Lower Proterozoic sequences in the foreland of the Namaqua Mobile Belt between c. 0,9 and 1,25 Ga B.P.).Although the Kaapvaal basin represents an epeirogenic feature, the structure of its marginal parts displays some of the characteristics of orogenic belts (e. g. the linearity of fold structures in the Matsap synclinorium in the northern Cape and its uniform vergence towards the axis of the Waterberg-Matsap basin). However, the deformation of sequences in the Kaapvaal basin was not associated with magma generation, and the metamorphism operative in the basin during the Lower Proterozoic was only of burial type.The depositional and deformational history of the platform cover in the tectonically labile marginal zones of the Kaapvaal Craton is related to the tectonic evolution of the adjoining mobile belts. This can be shown by the example of the Namaqua Belt and its foreland in the northern Cape where continuity of certain geological units and tectonic structures exists across the front of the mobile belt. This continuity, together with the similar timing of the tectonic events in the mobile belt and on the craton, points to a common cause for the broad movements of uplift and subsidence on the craton, and for the profound deformation in restricted zones along its margin and in adjoining mobile belts.

---

Zusammenfassung Die Kaapvaal-Intrageosynkline ist eines der ältesten bekannten kratonischen Becken, und ihre Entwicklungsgeschichte kann über einen Zeitraum von 1,6 Milliarden Jahren verfolgt werden.Das Becken entstand in einem früh-epigenetischen oder Plattform-Stadium, als die Pongola-, Dominion-Reef- und Witwatersrand-Schichten vor ca. 3,0 bis 2,4 Milliarden Jahren auf die konsolidierte frühpräkambrische Kruste abgelagert wurden. In einem weiteren Sedimentationszyklus folgten die Ventersdorp-, Transvaal- und Waterberg-Matsap-Schichten vor 2,4 bis 1,4 Milliarden Jahren. Gravitationsfaltung, die ihren Höhepunkt mit der Matsap-Deformation in der nördlichen Kapprovinz erreichte, und Störungsbewegungen im nördlichen Transvaal und in Botswana haben das Becken randlich im Grenzbereich zwischen Kraton und den umgebenden mobilen Zonen beeinflußt. Tektonische Bewegungen im Spätpräkambrium waren entweder unbedeutend oder sie spielten sich wiederum im Randbereich des Beckens ab (z. B. tektonische Rejuvenation von frühproterozoischen Gesteinen im Vorland des Namaqua-Mobile-Belt von ca 0,9 bis 1,25 Milliarden Jahren).Obwohl das Kaapvaal-Becken epirogenen Charakter aufweist, so zeigen doch die Strukturen in seinem Randbereich oft orogene Züge. Die Deformation im Beckeninneren war jedoch nicht von Magmaintrusionen begleitet, und während des Frühproterozoikums wurde die Beckenfüllung lediglich von einer geringen Versenkungsmetamorphose erfaßt.Die Sedimentations- und Deformationsgeschichte der Plattform-Serien im tektonisch labilen Randbereich des Kaapvaal-Kratons ist eng mit der strukturellen Entwicklung in den benachbarten mobilen Zonen verbunden. Dies wird am Beispiel des Namaqua-Mobile-Belt und seines Vorlandes in der nördlichen Kapprovinz gezeigt, wo bestimmte geologische Einheiten und Strukturen vom mobilen Bereich in den kratonischen Bereich verfolgt werden können. Diese Kontinuität und der zeitliche Zusammenhang zwischen Deformation immobile belt und auf dem Kraton deuten auf eine gemeinsame Ursache für die weitgespannten epirogenetischen Bewegungen im Beckenbereich und die orogene Tektonik am Rande des Kratons hin.Der Unterschied zwischen stabilen und mobilen Bereichen ist wahrscheinlich auf unterschiedliche Krustendicke und -stärke zurückzuführen, so daß die gleichen tektonischen (orogenen) Bewegungen einerseits zu alpinotypen Strukturen führen, während sie in starken (d. h. schon verfestigten) Krustenteilen germanotype Verformung und Epirogenese zur Folge haben. Orogene oder epirogene Bewegungen hängen daher entweder von verschiedenartiger tektonischer Beanspruchung benachbarter Krustenteile während eines bestimmten Zeitraumes ab, oder sie spiegeln fundamentale Veränderungen in einem bestimmten Krustenbereich im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte wider.Ein Beispiel für den ersten Fall ist die in vorliegender Arbeit beschriebene unterschiedliche Entwicklung des Kaapvaal-Beckens und des benachbarten Namaqua-Mobile-Belt im Frühproterozoikum, während letzterer Fall durch die spätarchaische Kratonisierung des Kaapvaal-Grundgebirges und die nachfolgende Evolution der Kaapvaal-Plattform charakterisiert ist.

---

Résumé Le Kaapvaal intragéosynclinal, un des plus vieux bassins cratoniques connus des boucliers précambriens, apporte un record presque complet de sédimentation et de diastrophisme qui apparut entre 1400 Ma et 3000 Ma. Son développement tectonique commença après la stabilisation tectonique de la croûte de l'Archéen moyen quand des séries telles que le Pongola, le Dominion Reef et le Witwatersrand se furent déposées dans un milieu tectoniquement stable entre 2400 Ma et 3000 Ma. Cette époque épéiro-génique précoce fut suivie par la période de sédimentation des séries du Ventersdorp, du Transvaal et du Waterberg-Matsap, entre 1400 Ma et 2400 Ma. Le plissement par gravitation qui culmina avec la déformation de Matsap dans le Nord de la province du Cap et par le décrochement post-Waterberg dans certaines parties du Nord du Transvaal et du Botswana, influença les parties du bassin placées en bordure entre le craton et les zones mobiles qui l'entouraient.L'activité tectonique entre 1400 Ma et 600 Ma fut ou insignifiquante ou à nouveau se limita aux parties marginales du craton (c'est à dire une réactivation tectonique partielle des séries du Protérozoïque inférieur dans l'avant-pays de la zone mobile du Namaqualand, entre 900 Ma et 1250 Ma).Bien que le bassin de Kaapvaal montre un caractère épirogénique, les structures des parties marginales montrent cependant quelques traits caractéristiques pour les ceintures orogéniques. La déformation des séries de l'intérieur du bassin du Kaapvaal ne fut cependant pas accompagnée d'intrusions magmatiques, et pendant le Protérozoïque ancien le comblement du bassin fut affecté seulement d'un léger métamorphisme d'enfouissement.L'histoire de la sédimentation et de la déformation des séries de plateforme dans le domaine marginal tectoniquement labile du craton du Kaapvaal est mis en relation avec l'évolution structurale des zones mobiles voisines. C'est ce que montre l'exemple du «Namaqua Mobile Belt» et de son avant-pays dans la province septentrionale du Cap où s'établit la continuité entre la zone mobile et le craton. Cette continuité, et aussi la liaison dans le temps entre la déformation dans la zone mobile et dans le craton, indiquent une cause commune pour les grands mouvements de soulèvement et de subsidence dans le domaine du bassin et pour la déformation profonde en bordure du craton.La différence entre les domaines stables et mobiles est à rapporter vraissemblablement à des épaisseurs et à des résistances différentes de la croûte, de sorte que les mêmes mouvements tectoniques (orogéniques) d'une part conduisent à des structures alpinotypes, tandis que d'autre part dans les parties de la croûtes suffisamment fortes (c'est-à-dire déjà consolidées) ils ont pour effet une déformation germanotype et une épirogenèse. Les mouvements orogéniques ou épirogéniques ou bien dépendent de sollicitations tectoniques de type différent entre parties de la croûte voisines pendant une durée déterminée, ou bien ils reflètent des modifications fondamentales dans un domaine déterminé de la croûte au cours de son développement historique.Un exemple du premier cas est donné par le développement différentiel, décrit dans le présent travail du bassin du Kaapvaal et de la Ceinture mobile du Namaque, voisine, au cours du Protérozoïque ancien, tandis que le dernier cas est donné par la cratonisation, à la fin de l'Archéen, du socle du Kaapvaal et par l'évolution de la plateforme du Kaapvaal qui l'a suivie.

---

— ; 1,6 . - , , , 3,0 2,4 , - . — 2,4 1,4 — , -. — —, , . , . - 0,9–1,25 .) , , . , , , . . , . , . , , — . , , . , — .

     

Le Batholite de San Ramon,Cordillère Orientale du Pérou Central

Résumè Le batholite de San Ramon est constitue par un granite à gros grains ou porphyroïde, à biotite et parfois hornblende, de teinte rouge à grise. Il s'étend sur 90 km du Nord au Sud à la bordure est de la Cordillère Orientale du Pérou Central. Il recoupe des terrains carbonifères et on le retrouve en galets dans des conglomérats rouges sous-jacents aux calcaires triasico-liasiques. Son âge est précisé par une isochrone Rb/Sr en roches totales qui le fixe à 238±10 MA. Il s'agit donc d'un granite d'âge permien supérieur à trias inférieur en partie contemporain du volcanisme rhyolitique à andésitique qui accompagne le dépôt des molasses rouges Mitu post-léonardiennes et pré-ladiniennes. Avec d'autre granitoïdes tardi-hercyniens de la Cordillère Orientale, il témoigne de l'importance insuffisamment reconnue jusqu'alors du plutonisme associé à ce volcanisme »permo-triasique«.

---

The batholith of San Ramon is made of a coarse-grained to porphyritic granite that bears biotite and also hornblende at some places. It extends over 90 km from north to south along the eastern boundary of the Eastern Cordillera of Central Peru. It intrudes Carboniferous and Lower Permian strata and is included as cobbles into the red conglomerates that underlie Triassic to Liassic carbonates. A Rb/Sr whole-rock isochron gives a Late Permian to Early Triassic age of 238±10 m. y. Thus the San Ramon granite appears to be in part coeval with the andesite to rhyolitic volcanism associated to the red Mitu molasses, that as a whole were deposited after the Late Leonardian and before the Lower Ladinian. Some other radiometric ages from the Eastern Cordillera granitoïds stress the extension of this Late Variscan plutonism.

---

Zusammenfassung Der Batholit von San Ramon besteht aus einem grobkörnigen bis porphyrartigen Granit mit Biotiten und bisweilen Hornblenden von rötlicher bis grauer Farbe. Er erstreckt sich über 90 km in N—S-Richtung längs dem Ostrand der östlichen Cordillere von Zentralperu. Er durchschneidet Karbon- und Permablagerungen und findet sich in Gerollen des triadisch-liassische Kalke unterlagernden Konglomerats. Aus der Rb/Sr-Gesamtisochrone ergibt sich ein Alter von 238±10 M. J. Es handelt sich also um einen Granit aus dem Grenzbereich Perm—Trias, der zum Teil gleichaltrig mit dem rhyolitischen bis andesitischen Vulkanismus ist, der die Ablagerung der postleonardischen und praeladinischen roten Molasse Mitubegleitet. Im Verein mit anderen spätvariszischen Granitoïden weist er auf die bisher ungenügend erkannte Bedeutung des diesen permo-triadischen Vulkanismus begleitenden Plutonismus hin.

---

Resumen El batolito de San Ramón esta localizado a lo largo del limite este de la Cordillera Oriental en el Perú Central. Esta compuesto por un granito de grano grueso que puede tambien ser porfiroide, contiene biotita y tambien hornablenda y su color varia de rojo a gris. Dicho granito intruye terrenos carboniferos y eo-pérmicos y se le encuentra formando parte de los cantos en los conglomerados rojos infrayacentes a la serie carbonatada triásico-liásica. Una isocrona Rb/Sr en rocas totales le da una edad de 238±10 m. y. es decir del Permico terminal o de la base del Triásico. Por lo tanto, el granito de San Ramón es contemporáneo con parte del volcanismo riolitico a andesítico asociado a la sedimentacion de las molasas rojas del grupo Mitu, la cual ocure entre el Leonardiano superior y el Ladiniano inferior. Junto con otros granitoïdes de la Cordillera oriental, el batolito de San Ramón demuestra la importancia del plutonismo asociado a este volcanismo »permo-triásico«.

---

- , , . 90 - . , , . — Rb/Sr — 238± 10 , .. - . .. , - - «». , , , - .

     

The Okahandja Lineament and its significance for Damaran tectonics in Namibia

The Okahandja Lineament is considered to represent the southern margin of a magmatic arc produced by the northerly subduction of the Damran Ocean between 750 and 520 Ma ago. Sediments of the Orogen and granitoid intrusives produced by subduction and crustal melting, underwent shear deformation between 675 and 575 Ma in a low angle zone of sinistral sense shear.The Okahandja Lineament represents a zone of differential movement between the Central and Southern Zones of the Orogen during this simple shear deformation. Both overriding and overriden plates were deformed at about 550 and 520 Ma. Production of open S.E. verging structures on the northern plate was accompanied by more intense thrust and fold nappe production on the southern margin of the Damaran Orogen. During this last deformation event, the Central magmatic Zone was downfolded under the southern zone. This fold is the present expression of the Okahandja Lineament. Two tectonic models are proposed for the structures identified within the Central and Southern Zones of the Orogen, combined with evidence from the northern coastal arm of the Orogen.

---

Zusammenfassung Das Okahandja-Lineament wird als der Südrand eines magmatischen Bogens (Wurzelzone eines Inselbogens) verstanden, der auf die nordwÄrts gerichtete Subduktion des Damara Ozeans von 750 bis 520 Ma zurückgeführt wird. Die Sedimente des Orogens und die granitoiden Intrusiva, die durch Subduktion und daraus folgender Aufschmelzung der Kruste entstanden, erlitten mehrfache linksgerichtete Scherdeformation entlang einer flachliegenden Zone zwischen 675 und 575 Ma.Das Okahandja-Lineament stellt eine Zone von Teilbewegungen dar für die einfachen Scherdeformationen zwischen der zentralen und der südlichen Zone des Orogens. Die hangende und die liegende Platte wurden zwischen ca. 550 und 520 Ma deformiert. In der nördlichen Platte wurden offene SE-vergente Strukturen gebildet, wÄhrend gleichzeitig am südlichen Rand des Damara-Orogens durch die grö\ere Beanspruchung Falten-Decken entstanden. Dabei wurde die zentrale magmatische Zone unter die südliche Zone gebogen. Diese Falte ist das heutige Erscheinungsbild des Okahandja Lineaments.Zwei tektonische Modelle werden dargelegt, um die erkannten Strukturen in der zentralen und südlichen Zone des Orogens unter Verwendung der Evidenz vom nördlichen Küstenarm des Orogens zu erklÄren.

---

Résumé Le linéament de Okahandja est considéré comme la marge bordant au sud un «arc magmatique» résultant de la subduction vers le nord de l'Océan damaranique durant l'intervalle 750-520 M. a. - Les sédiments de l'orogène et les intrusions granitoÏdes produites par la subduction et par la fusion de la croûte subirent, entre 675 et 575 M. a., de nobreuses déformations cisaillantes, sénestres, le long d'une zone faiblement inclinée.Le linéament de Okahandja représente, pour les déformations cisaillantes simples une zone de déplacements partiels entre la zone centrale et la zone méridionale de l'orogène. Les deux plaques, celle du toit et celle du mur, de ce chevauchement furent déformées entre approximativement 550 et 520 M. a. Ces structures ouvertes, déversées vers le nord, se formèrent dans la plaque septentrionale, pendant que des nappes en plis naissaient simultanément, sous l'influence d'une forte so sollicitation, dans la marge méridionale de l'orogène damaranique, ce qui entraÎna le ploiement de la zone magmatique centrale sous la zone méridionale. Ce pli est la forme sous laquelle apparaÎt aujourd'hui le linéament de Okahandja.Deux modèles tectoniques sont proposés pour expliqeur les structures ainsi reconnues dans les zones centrale et méridionale de l'orogène, sur la base du fait d'un bras le long de la cÔte septentrionale de l'orogène.

---

Okahandja , - -, 750-520 , . , , , , — , , 675 575 . Okahandja , . , 550 520 . , , . . . , .

     

Die Alpin-Mediterrane Metallogenese

Zusammenfassung Die ostmediterrane Erzprovinz, die Kleinasien und die Balkanhalbinsel umfaßt, ist gekennzeichnet durch die enge Bindung ihrer Lagerstätten an die sehr zahlreichen sichtbaren Zentren des alpidischen Magmatismus. In der karpatisch-alpinen Erzprovinz sind die Lagerstätten räumlich, zeitlich und stofflich mit der alpinen Kristallisationsmetamorphose verknüpft. Sie finden sich häufig an Überschiebungsflächen und ihre vorwiegende Form ist die der metasomatischen Lager. In der westmediterranen Erzprovinz, vor allem im Atlas-Gebirge, treten die Lagerstätten an steilen Brüchen und z. T. auch in flachen, selektiv verdrängten oder imprägnierten Schichten auf. Trotz dieser Unterschiede, die durch das regionale geologische Milieu erklärt werden können, zeigen die drei alpin mediterranen Erzprovinzen wichtige Gemeinsamkeiten: gleiches Alter wie der alpine Magmatismus in der ganzen Kette, Vorherrschen der Metalle Cu, Au, Fe (als Siderit) im Nordstamm und der Metalle Pb, Zn, Sb, Cr im Südstamm des Orogens und die Abwesenheit bzw. das Zurücktreten von Co, Ni, U, Sn. Die Vererzungsdichte in den drei Provinzen ist ähnlich, die Lagerstättenformen sind verschieden.

---

The Eastern Mediterranean ore province covering Asia and the Balkan-countries is characterized by a direct relation of its deposits to the mostly visible centres of the alpine magmatism. In the Alpine-Carpathian province the deposits are related to the Alpine metamorphism by distribution, age and substantial composition. They frequently occur along overthrust planes and many of them are replacement bodies. The deposits in the Western-Mediterranean province, especially in the Atlas Mountains, are to be found in steep faults- and partially in flat layers being impregnated and selectivity replaced. In spite of such differences which can be understood by the regional geological environment, the three Alpine-Mediterranean metallogenetic provinces show some important common features: they are contemporaneous with the alpine magmatism in the whole belt and Cu, Au, Fe (siderite) predominate in the northern wing, while Pb, Zn, Sb, Cr do so in the southern wing. Co, Ni, U, Sn, are nearly absent. The intensity of the mineralisation in the three provinces is similar whereas the forms of the deposits are different.

---

Résumé La province métallogenique de la Mediterranée Orientale qui comprend l'Anatolie et la Peninsule Balkanique, est characterisée par un rapport étroit de ses gisements avec les nombreuses centres d'un magmatisme visible. Dans la province Carpatho-alpine les gisements sont liés par space, par âge et par substance avec le métamorphisme alpin. Ils se trouvent souvent dans les surfaces de charriage et leur forme prépondérante est celle des amas de substitution. Dans la province occidentale, surtout dans la chaine de l'Atlas, les gisements apparaissent dans des failles verticales et aussi dans des couches horizontales, formées par imprégnation et substitution sélective. Malgrès ces differences, qui sont explicables par le milieu géologique regional, les trois provinces métallogeniques ont des traits communs essentiels: Contemporainité avec le magmatisme alpin dans toute la chaine, préponderance de Cu, Au, siderose dans le rameau septentrional du système orogenique, préponderance du Pb, Zn, Sb et Cr dans le rameau méridional et l'absence quasi-totale du Co, Ni, U, Sn. L'intensité de la mineralisation dans les trois provinces se resemble, mais les formes des gisements sont differents.

---

. , .

     

Die Hochflächen-Treppe der Nordeifel und ihre Beziehungen zum Tertiär und Quartär der Niederrheinischen Bucht

The tableland of the northern Eifel consists of a whole series of levelling planations which descend like steps to the plain of the Lower Rhine or form broad terraces along the river valleys. A similar staircase structure can be seen in the Cretaceous range of the Aachener Wald. The oldest obliquely situated plateau of the Hohe Venn is a resurrected fossil peneplain which was formed before the Maastricht formation as can be proved by scanty remains of the flinty chalk (Maastricht) which still overlays this peneplain at the present time. Therefore the great elevation of the northern Eifel to heights of 2280 feet above sea-level did not follow until later than Upper Cretaceous.The indentation of this old Cretaceous peneplain presumably resulted in the formation of an older system of plateaus in Oligocene and in a system of young plateaus in Miocene which had the appearance of a staircase. These tableland systems originated in times of slight elevation in which superficial denudation must have predominated under the influence of a damp climate and intensive chemical decomposition of the rocks. During the Lower Miocene and Pliocene epochs considerable elevatory movements occurred which led occasionally to the formation of steep obsequent slopes at the edges of both systems. During the Lower Pleistocene epoch glacial conditions existed and at this time the main period of terrace formation occurred. In the course of this period there was a great gravel accumulation which was linked with lateral erosion and which, whith the aid of its valley terraces and rubble remains, can be traced as far as the foreland. A later, very marked incision of the rivers can be traced back to great elevations of land which occurred after this period. The rhythmic alternation of periods of elevation and inactivity can be seen in the morphological development of the northern Eifel. The individual periods of tableland and terrace formation can be related to corresponding sediments belonging to the Upper Tertiary and the Quaternary periods.

---

Résumé Le paysage en plateaux emboîtés du Nord de l'Eifel se compose de toute une série de surfaces de nivellement qui descendent en gradins vers la plaine basse du Rhin inférieur ou constituent de larges terrasses le long des vallées fluviales. Une pareille structure en plateaux étagés est décelable dans la petite montagne crétacée du Aachener Wald. Le plus ancien haut plateau incliné des Hautes Fagnes représente une ancienne pénépleine à nouveau exhumée qui s'est formée avant le Maastrichtien comme on peut le démontrer par des restes peu abondants d'éluvions à silex (pierre à feu) qui lui servait autrefois de couverture. Le fort soulèvement du Nord de l'Eifel jusqu'à des hauteurs de 760 au dessus du niveau de la mer ne s'est produit par conséquent qu'après le crétacé supérieure.Á l'oligocène, un système plus ancien de surfaces applanies étagées et au miocène, un système de surfaces plus jeunes ont été probablement entaillés en gradins dans cette ancienne pénéplaine crétacée. Ces systèmes de plateaux emboîtés ont pris naissance à des époques de faible soulèvement, où l'érosion en surface a dû prédominer sous l'influence d'un climat humide et d'une décomposition chimique intensive de la roche. Au miocène inférieur et au pliocène ils ont chaque fois produit des mouvements de soulèvement assez forts qui ont entraîné la formation de versants à profil plus abrupt au bord des deux systèmes. Dans les conditions glaciaires, du pleistocène ancien, de l'époque des principales terrasses, il se produisit un important remblaiement de cailloutis uni à une érosion latérale et que l'on peut suivre jusque dans les parties avancées du territoire à l'aide de ses terrasses de vallées et de ses restes de cailloutis. Une forte entaille ultérieure des fleuves remonte à de vastes soulèvements de terrain postérieurs à cette époque. C'est ainsi que dans l'évolution morphologique du Nord de l'Eifel s'exprime l'alternance rythmique de périodes de soulèvement et de repos. Les différentes époques de formations de hauts plateaux étagés et de terrasses peuvent être mises en relation avec des sédiments correspondants parallèles du tertiaire supérieur et du quaternaire de la baie du Rhin inférieur.

---

, . . , .

     

Mineralogical applications of the lattice constant variance-covariance matrices

Summary Direct and reciprocal lattice constant variance-covariance matrices when involved in the Law of Propagation of Errors can be used to gain a full evaluation of the error terms in mineralogical quantities expressed in terms of lattice constants. Properties and relationships which mutually connect the two matrices are discussed, with emphasis placed on physical dimensions. A practical application is given by calculating the error terms in the structural indicators (bc) and (^**) of alkali feldspars. The differences between values obtained by using both variances plus covariances and those obtained using variances alone, are very small. However, as the calculations are completely automated, the full formulation using variances plus covariances represents a suitable better approach.

---

Mineralogische Anwendungen der Varianz-Kovarianz-Matrizen der Gitterkonstanten

Zusammenfassung Varianz-Kovarianz-Matrizen der direkten und reziproken Gitterkonstanten können beim Fehlerfortpflanzungsgesetz benützt werden, um eine vollständige Auswertung der Fehlerausdrücke mineralogischer Größen, ausgedrückt durch Gitterkonstanten, zu erhalten. Eigenschaften und Beziehungen, welche diese beiden Matrizen gegenseitig verknüpfen, werden mit Betonung physikalischer Dimensionen diskutiert. Eine praktische Anwendung wird gegeben, indem die Fehlerausdrücke der strukturellen Indikatoren (bc) und (^**) von alkalifeldspäten berechnet werden. Die Differenzen zwischen den Werten, die bei Benützung von Varianzen und Kovarianzen, bzw. nur von Varianzen erhalten wurden, sind sehr klein. Da aber die Berechnungen voll automatisiert sind, bietet die vollständige Formulierung mit Varianzen plus Kovarianzen eine brauchbare bessere Methode.

---

---

With 1 Figure     

Multivariate statistical analysis of some recent volcanics from the Central Andes of Southern Peru

The application of Principal Component and Discriminant analysis to the major and minor oxides of recent volcanics from the Central Andes (S-Peru, N-Chile, Bolivia and Argentina) illustrates a variation in chemical composition related to geographical distribution, mainly in terms of TiO₂ and K₂O. A relationship between chemistry and distance from the Peru-Chile trench, dependent on P, Ti and Sr content of some cenozoic lavas from Southern Peru is also illustrated, by means of Multilinear Standardized Regressions and Partial Correlation analysis.

---

Zusammenfassung Die Anwendung zweier statistischer Methoden (Principal Component und Discriminant Analysis) zur Erfassung der Oxidverteilung in den rezenten Vulkaniten der zentralen Anden (S-Peru, N-Chile, Bolivien und Argentinien) hat gezeigt, daß die Variation der chemischen Zusammensetzung, hauptsächlich bei TiO₂ und K₂O, abhängig von der geographischen Position der Ausbruchzentren ist.Eine Beziehung zwischen Geochemie und Entfernung vom Peru-Chile Tief-Seegraben für die rezenten Laven in S-Peru wird ferner mit multilinearen standardisierten Regressionen und Korrelationsanalysen, mit Schwerpunkt bei den Elementen P, Ti und Sr, aufgezeigt.

---

Resume L'application de deux méthodes statistiques multivariées (Principal Component et Discriminant Analysis) à la distribution des éléments majeurs et mineurs dans les roches volcaniques récentes des Andes centrales (S-Pérou, N-Chili, Bolivie et Argentine) montre une variation de la composition chimique en fonction de la distribution géographique, surtout en ce qui concerne TiO₂ et K₂O.Une relation entre la variation de composition chimique de quelques laves récentes du Pérou du Sud et la distance du fossé océanique du Pérou-Chili est aussi montrée, à l'aide des Regressions Multilinéaires Standardisées et de l'Analyse de Corrélation partielle. Cette relation concerne spécialment les teneurs en P, Ti et Sr des laves étudiées.

---

— Principal Component, Discriminant Analysis ( , , ) , . . . iO₂, K₂, . - . T Sr

     

Structure of the Rajnagar marble band and its bearing on the early Precambrian stratigraphy of central Rajasthan,Western India

The marble band of supposedly Raialo (Precambrian) age around Rajnagar in the Udaipur district of Rajasthan represents a large isoclinal fold with the two limbs coalesced and with the terminations marking the sharp hinges. The arcuate map pattern is due to coaxial refolding of the axial surface of the isoclinal fold, on which open, NNE-trending upright folds have been overprinted. The isoclinal folds of small scale are reclined or inclined in style and plunge gently westward where not involved in the upright folding. The axes of the isoclinal folds have been scattered by superposed folding, so that some of the isoclinal folds now plunge even to the south. The plunge of the upright folds is gentler and steeper in the limb zones of reclined and inclined isoclinal folds respectively. Subvertical upright folds occur only in the hinges of the westerly trending reclined folds. Interference patterns of dome-and-basin type and mirror-image type have formed in zones where both hinges and limbs of the early folds have been affected by upright folding. The structure of the marble band, the stratigraphic relations that the marble bears with the supposedly older Aravalli mica schists and migmatites of the Banded Gneissic Complex engulfing it, and the stratigraphic findings in adjacent terrains indicate that the Banded Gneissic Complex represents migmatized portions of the metasediments of the Aravalli and the Raialo groups, and is not the basement rock in central Rajasthan. Evidence for granitic rocks of at least two generations in the Early Precambrians of central Rajasthan is adduced.

---

Zusammenfassung Das Marmorband von vermutlichem Raialo-Alter (Präkambrium) in der Gegend um Rajnagar, Udaipur-Distrikt, Rajasthan, bildet eine große isoklinale Falte, deren beide Flanken sich zu einem scharfen Scharnier vereinigten. Das bogenförmige Muster auf der Karte entstand durch koaxiale Wiederfaltung der Axialfläche der isoklinalen Falte; auf dieser sind offene NNE-streichende senkrechte Falten überlagert. Die kleineren isoklinalen Falten liegen oder sind geneigt und tauchen flach nach W, soweit sie nicht in die senkrechte Faltung eingeschlossen sind. Die Achsen der isoklinalen Falten sind gestört durch überlagerte Faltung, so daß einige der isoklinalen Falten jetzt sogar nach Süden eintauchen. Das Eintauchen der senkrechten Falten ist flach an den Flanken der liegenden Falten und steil an den Flanken der geneigten Falten. Senkrecht abtauchende Falten treten nur in den Scharnieren der nach Westen streichenden, liegenden Falten auf. Überlagerungsmuster vom Dom-und-Becken-Typ und Spiegelbild-Typ bildeten sich in Zonen, wo die Scharniere und die Flanken der früheren Falten durch senkrechte Faltung beeinflußt worden sind. Die Struktur des Marmorbandes wie auch die stratigraphischen Wechselbeziehungen zwischen dem Marmor und dem vermutlich älteren Aravalli-Glimmerschiefer sowie den Migmatiten des gebänderten Gneiskomplexes weisen zusammen mit stratigraphischen Funden aus angrenzenden Gebieten darauf hin, daß die Gneise die migmatisierten Teile der Metasedimente der Aravalli- und der Raialogruppe darstellen und daß sie nicht das älteste Grundgebirge (Basement) von Zentral-Rajasthan sind. Hinweise für das Auftreten von Granitgesteinen von mindestens zwei Generationen des Frühpräkambriums von Zentral-Rajasthan werden angeführt.

---

Résumé La couche de marbre du précambrien présumé de la région de Rajnagar, district d'Udaipur, Rajasthan, forme un grand pli isoclinal dont les deux flancs fusionnent en une charnière aiguë. Le dessin en arc de la carte résulte d'un replissement coaxial de la surface axiale du pli isoclinal. Là, se superposent des plis ouverts, perpendiculaires, de direction NNE. Les plus petits plis isoclinaux sont couchés ou sont inclinés en nappes plongeantes vers l'Ouest jusqu'à ce que le pli vertical les englobe.Les axes des plis isoclinaux sont interrompus par un second plissement plus récent de sorte que quelques uns d'entre eux plongent. même aujourd'hui, vers le sud.L'inclinaison des plis verticaux est douce du côté des plis couchés et à pic du côté des plis inclinés. Des plis verticaux plongeants ne se présentent que dans les charnières des plis couchés et dirigés vers l'Ouest. La superposition des dessins de dôme et bassin-type avec le reflet-type se produisit dans les zônes où les charnières et les flancs des plis primitifs subirent l'influence des plis verticaux.La structure de la couche de marbre, les rapports des variations stratigraphiques entre le marbre et le mica-schiste, présumé plus âgé d'Aravalli, ainsi que le matériel métatectique du complexe rubané de gneiss indiquent en accord avec les fossiles de régions limitrophes, que les gneiss représentent les parties migmatisées des métasédiments des groupes Aravalli et Raialo et qu'ils ne forment pas le plus ancien socle du Rajasthan Central.

---

, , Raialo ( ) Rajnagar, Udaipur, Rajasthan, , . , , NNE. , , , . ; . , . . , , . , Aravalli, , , blli Raialo; Rajasthan. , - , Kajasthan'e.

     

Mica beards in three slates: Morphology,formation and bearing on the strain history

Beards are intergrowths of mica, chlorite and quartz or feldspar on detrital grains in weakly metamorphosed sedimentary rocks. The three samples studied contain beards of mica and quartz (or feldspar). Their internal morphology shows a variation in mica orientation related to the external foliation (matrix). Formation occurred during foliation development with a syntaxial growth history. In three dimensions, the beards have oblate shapes, so that they are present in all planes cut parallel to the shortening direction. This indicates flattening strain conditions around the detrital grains during the beard formation.Bulk inhomogeneous shortening, resulting in an anastomosing foliation, can explain the local extension within the plane containing the fold axis and the shortening direction. Concurrently, an approximately constant lenght in the direction of the fold axis is maintained on a regional scale (plane strain). Volume loss probably plays an important role during the formation history.

---

Zusammenfassung Glimmerbärte in schwach metamorphen Sedimenten sind syntektonische Verwachsungen von Glimmer, Chlorit, Quarz oder Feldspat auf detritischen Körnern. Die drei hier untersuchten Proben enthalten Bärte aus Hellglimmer und Quarz (oder Feldspat). Die Glimmerorientierung zeigt Variationen in Relation zum umgebenden Schieferungsgefüge (Matrix). Die Bildung der Bärte fand mit syntaxialem Wachstum während der Schieferung statt. Dreidimensional haben die Bärte eine abgeplattete Gestalt, so daß sie in allen Schnittlagen parallel zur Verkürzungsrichtung zu beobachten sind. Dies weist auf plättende Verformung um detritische Körner während der Bildung der Bärte hin.Bulk inhomogeneous shortening führt zu einem linsigen Schieferungsgefüge und kann bei gleichzeitiger Annahme einer nicht volumenkonstanten Deformation als Erklärung für die im Korngefüge beobachtete Dehnung parallel zur Faltenachse herangezogen werden. Im regionalen Maßstab wird aber eine konstante Länge in Richtung der Faltenachse und damit ebene Deformation angenommen.

---

Résumé Les barbes de mica sont des intercroissances de quartz (ou feldspath) et de mica sur des grains détritiques dans les roches sédimentaires peu métamorphisées. Elles ont été étudiées dans trois échantillons. Leur morphologie interne montre une variation dans l'orientation du mica en relation avec la schistosité externe (matrice). Leur formation s'est produite pendant le développement de la schistosité, avec une histoire de croissance «syntaxiale». Les barbes ont une forme oblongue en trois dimensions, de sorte qu'elles sont visibles dans toutes les sections parallèles à la direction de raccourcissement. Cela indique, pendant la formation des barbes, l'existence d'un aplatissement autour des grains détritiques.Le raccourcissement non homogène, qui entraîne une foliation anastomosée peut être invoqué, conjointement à une déformation avec perte de volume, pour expliquer l'allongement que présente localement la microstructure parallèlement à l'axe des plis. A l'échelle régionale, toutefois, on admet la constance de la longuer selon la direction des axes et, partant, le caractère plan de la déformation.

---

, (Glimmerbärte). Glimmerbärte ( ). — . Glimmerbärte . Glimmerbärte , , . Bulk inhomogeneous shortening , , , . .

     

Mean and turbulent velocity measurements of supersonic mixing layers

The behavior of supersonic mixing layers under three conditions has been examined by schlieren photography and laser Doppler velocimetry. In the schlieren photographs, some largescale, repetitive patterns were observed within the mixing layer; however, these structures do not appear to dominate the mixing layer character under the present flow conditions. It was found that higher levels of secondary freestream turbulence did not increase the peak turbulence intensity observed within the mixing layer, but slightly increased the growth rate. Higher levels of freestream turbulence also reduced the axial distance required for development of the mean velocity. At higher convective Mach numbers, the mixing layer growth rate was found to be smaller than that of an incompressible mixing layer at the same velocity and freestream density ratio. The increase in convective Mach number also caused a decrease in the turbulence intensity ( _u /U).List of Symbols a speed of sound - b total mixing layer thickness betweenU ₁ – 0.1U andU ₂ + 0.1U - f normalized third moment ofu-velocity,f u ³/(U)³ - g normalized triple product ofu ² v,g u ² v/(U)³ - h normalized triple product ofu v ², h uv' ²/(U)³ - l _u axial distance for similarity in the mean velocity - l _u axial distance for similarity in the turbulence intensity - M Mach number - M _c convective Mach number (for ₁=₂),M _c (U ₁–U ₂)/(a ₁+a ₂) - P static pressure - r freestream velocity ratio,rU ₂/U ₁ - Re unit Reynolds number,Re U/ - s freestream density ratio,s ₂/ ₁ - T _t total temperature - u instantaneous streamwise velocity - u deviation ofu-velocity,u u–U - U local mean streamwise velocity - U ₁ primary freestream velocity - U ₂ secondary freestream velocity - U average of freestream velocities, ¯U (U ₁ +U ₂)/2 - U freestream velocity difference,U U ₁ –U ₂ - v instantaneous transverse velocity - v deviation ofv-velocity,v v – V - V local mean transverse velocity - x streamwise coordinate - y transverse coordinate - y ₀ transverse location of the mixing layer centerline - ensemble average - ratio of specific heats - boundary layer thickness (y-location at 99.5% of free-stream velocity) - similarity coordinate, (y –y ₀)/b - compressible boundary layer momentum thickness - viscosity - density - standard deviation - dimensionless velocity, (U –U ₂)/U - 1 primary stream - 2 secondary stream A version of this paper was presented at the 11th Symposium on Turbulence, October 17–19, 1988, University of Missouri-Rolla     

Fossil Heavy Mineral Concentrations

Zusammenfassung Fossile Schwermineralanreicherungen (Seifen), die wirtschaftlich nicht nutzbar sind, treten gelegentlich in Sandsteinen und Konglomeraten auf. Die Konfiguration, die Mineralzusammensetzung und der vermutete Ablagerungsraum von sechs Schwermineralanreicherungen aus Westdeutschland, die ein unterschiedliches stratigraphisches Alter (Unterdevon, Oberdevon, Rotliegendes, RhÄt, Dogger und OligozÄn) haben, werden beschrieben und illustriert. Die Bildungsbedingungen von Seifen im allgemeinen sind kurz erwÄhnt. Radiographien werden als methodisches Hilfsmittel zur Untersuchung von Seifen demonstriert.Die geographische und stratigraphische Verteilung — vom PrÄkambrium bis zum QuartÄr — von bekannten, wirtschaftlich nutzbaren und nicht nutzbaren Anreicherungen ist tabellarisch zusammengefa\t. Ferner werden Schwermineralanreicherungen nach der Art des Ablagerungsraums klassifiziert. Abschlie\end werden aus diesen Beobachtungen über fossile Seifen Folgerungen auf die physiographische Verteilung rezenter Seifen gezogen.

---

Noneconomic fossil heavy mineral concentrations (streaks) are a conspicuous feature in some sandstones and conglomerates. Configuration, mineral composition, and presumable environment of deposition of such concentrations are described based on six examples of varying stratigraphic age from West Germany. Conditions of placer formation are briefly mentioned. Radiographs are demonstrated as an auxiliary tool to studying placers.Geographic and stratigraphic distribution (from Precambrian to Quaternary) of known noneconomic and economic accumulations are tabulated. A tentative classification of heavy mineral concentrations as to their depositional environment is presented. As a result of these observations on ancient placers, conclusions can be drawn regarding the physiographic distribution of Recent placers.

---

Résumé Des enrichissements fossiles de minéraux lourds (placers), sans valeur commerciale, peuvent Être observés occasionnellement dans des grès et des conglomérats. L'auteur décrit et illustre la configuration, la composition minéralogique et l'aire de sédimentation présumée de six concentrations de minéraux lourds, d'âges stratigraphiques différents (Dévonien inférieur, Dévonien supérieur, Rotliegend, Rhétien, Dogger et Oligocène), tous en République Fédérale Allemande. Les conditions générales de genèse des placers sont brièvement mentionnées. La radiographie se montre comme une méthode auxiliaire dans la recherche des placers.La distribution géographique et stratigraphique — du Précambrien au Quaternaire — des placers commerciaux et non-commerciaux connus est résumée dans un tableau. Les placers sont ensuite classifiés selon le milieu de sédimentation. A partir de ces observations sur les placers fossiles, on peut tirer quelques conclusions sur la distribution physiographique des placers récents.

---

— —, , . , , . . , . , , , . .

---

---

This paper was presented at the VIII International Sedimentological Congress 1971, Heidelberg.     

U/Pb radiochronology of two granitic plutons from the eastern Cordillera (Peru) — Extent of Permian magmatic activity and consequences

Two granitic bodies of the eastern Cordillera (Peru) have been dated by U/Pb method on zircons: 257±3 my and 238±11 my ages are respectively obtained for P 438 Quillabamba and P 381 Coasa granites. P 381 zircon fractions show a degree of discordancy which can be related to their quite high uranium contents (continuous lead loss model, with variable diffusion coefficient Wasserburg, 1963). Recent data and these new radiochronological results allow to define in the eastern Cordillera an extensive magmatic province of nearly 1000 km in length. This activity should be related to a distension phase. Consequently kinematic Hercynian and Andean intrusives are only present in minor proportion in Peruvian eastern Cordillera.

---

Zusammenfassung Zwei Granitkörper wurden in der östlichen Kordillere von Peru mit Hilfe der U/Pb-Methode an Zirkonen datiert. 257±3 mill. Jahre wurden für den P 438 Quillamba Granit und 238±11 mill. Jahre für den P 381 Coasa Granit ermittelt. Die P 381 Zirkon Werte zeigen eine Diskordanz, die auf einen erhöhten Urangehalt zurückgeführt werden kann (nach dem Modell für kontinuierlichen Bleiverlust mit variablem Diffusionskoeffizienten, Wasserburg 1963). Zusammen mit weiteren Datierungen kann man in der östlichen Kordillere eine magmatische Provinz von einer Länge bis zu 1000 km definieren. Diese Aktivität sollte im Zusammenhang mit einer Dehnungsphase stehen. Daraus folgt, daß herzynische und andin Intrusionen in der östlichen Kordillere von Peru nur von untergeordneter Bedeutung sind.

---

Resume Deux massifs de granite appartenant à un vaste cortège magmatique de la Cordillère orientale du Pérou ont été daté par la méthode U/Pb sur zircons; des âges de 257 ± 3 m.A. et de 238 ± 11 mA ont été ainsi déterminés respectivement pour les granites de Quillabamba (P 438) et de Coasa (P 381). Le notable degré de discordance des échantillons P 381 parait être dû à leurs relativement hautes teneurs en uranium (modèle de perte continue, à coefficient de diffusion variable de Wasserburg, 1963). Des travaux récents et ces nouvelles données radiochronologiques permettent de définir dans la Cordillère orientale du Pérou une province magmatique permienne d'environ 1000 km de long, dont la mise en place serait dûe à une phase de distension. Les instrusions hercyniennes et andines ne représentent qu'une proportion mineure des massifs granitoïdes de la Cordillère orientale.

---

- . Quilamba 438 257 ±3 , Coasa 381 — 238±11 . 381 , ( : , Wasserburg, 1963). 1000 . . , .

---

---

Contribution C.G.G. n^o 222.