Die Tektonik der Dolomiten im Rahmen des Südalpinen Baues

Zusammenfassung Die Struktur der Dolomiten paßt ausgezeichnet in das tektonische Bild der südlichen Alpen, wenn auch das Vorhandensein der permischen Porphyrplatte stellenweise häufig Brüche verursacht hat.Die Dislokationen der Dolomiten folgen im allgemeinen Falten und Faltenverwerfungen, die von Westen nach Osten verlaufen und vorwiegend eine Vergenz nach Süden aufweisen.Die permische Porphyrplatte und die markanten Linsen der Dolomitriffe machen diese Gegend zu einem klassischen Beispiel selektiver Tektonik.Die Tektonik der Dolomiten beruht z. T. auf Ablösungs- und Gleiterscheinungen an geneigten Flächen. Es gibt zahlreiche Falten und Brüche im kristallinen Unterbau, die anscheinend durch Druck entstanden sind.

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The structure of the Dolomite-unit easily fits into the tectonic framework of the Southern Alps even if the Permian porphyry plate locally produced more fracturing.The dislocations of the Dolomites, in general, corresponds to West-Eastorientated folds and faulted overfolds. The porphyry plate mentioned and the rigid lenses of the Dolomites reefs have produced classic examples of selective tectonics.Tectonic of the Dolomites is due in part to decollements and sliding from inclined planes, but decollement surfaces of a regional nature are excluded, and the dislocations of the Dolomites-region are not only epidermic.Numerous folds and fractures intersect the basement as well and seem compressive.

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Résumé La structure des Dolomites s'intègre remarquablement bien dans le plan tectonique des Alpes Méridionales, bien que la présence de la dalle porphyrique permienne ait fréquemment, par endroit, provoqué des ruptures. Les dislocations des Dolomites font suite en général à des plis et à des plis-failles avec axes allant d'Ouest en Est et montrant de façon prédominante un déversement vers le Sud.La dalle porphyrique permienne et les lentilles des récifs des Dolomites font de cette région un exemple classique de «tectonique sélective». La tectonique des Dolomites repose en partie sur des phénomènes de décollement et de glissement le long de surfaces inclinées. Il y a de nombreux plis et fractures dans le soubassement cristallin qui, semble-t-il, résultent d'une compression.

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An exsolution silica-pump model for the origin of myrmekite

Myrmekite, as defined here, is the microscopic intergrowth between vermicular quartz and modestly anorthitic plagioclase (calcic albite-oligoclase), intimately associated with potassium feldspar in plutonic rocks of granitic composition. Hypotheses previously invoked in explanation of myrmekite include: (1) direct crystallization; (2) replacement; (3) exsolution. The occurrence of myrmekite in paragneisses and its absence in rocks devold of discrete grains of potassium feldspar challenge those hypotheses based on direct crystallization or replacement. However, several lines of evidence indicate that myrmekite may in fact originate in response to kinetic effects associated with the exsolution of calcic alkali feldspar into discrete potassium feldspar and plagioclase phases. Exsolution of potassium feldspar system projected from [AlSi₂O₈] involves the exchange CaAlK_-1Si_-1, in which the AlSi_-1 tetrahedral couple is resistant to intracrystalline diffusion. By contrast, diffusion of octahedral K proceeds relatively easily where it remains uncoupled to the tetrahedral exchange. We suggest here that where the ternary feldspar system is open to excess silica, the exchange reaction that produces potassium feldspar in the ternary plane is aided by the net-transfer reaction K+Si=Orthoclase, leaving behind indigenous Si that reports as modal quartz in the evolving plagioclase as the CaAl component is concomitantly incorporated in this same phase. Thus silica is pumped into the reaction volume from a silica reservoir, a process that enhances redistribution of both Si and Al through the exsolving ternary feldspar.     

Intergrowths of nepheline-potassium feldspar and kalsilite-potassium feldspar: A re-examination of the ‘pseudo-leucite problem’

The alkalic ultramafic Batbjerg intrusion of East Greenland contains rocks in which nepheline and leucite are important constituents. In addition, there are vermicular, finger print intergrowths of nepheline with potassium feldspar, and patchy to micrographic intergrowths of kalsilite with potassium feldspar. The history of the pseudoleucite problem is reviewed, and it is suggested that the term pseudoleucite be restricted to intergrowths of nepheline with alkali feldspar that appear to be pseudomorphs with the crystal morphology of leucite. It is further suggested that flame-like or feather-like finger print intergrowths of nepheline with alkali feldspar, that are either interstitial to the other minerals of the rock or have grown perpendicularly on relative large and often euhedral nepheline grains are an entirely different problem and are best explained by late-stage magmatic crystallization within the system NaAlSiO₄-KAlSiO₄-SiO₂-H₂O.In the Batbjerg intrusion the early crystallization of nepheline was followed by the co-crystallization of nepheline with leucite, or in some cases by nepheline and a silica-rich leucite. Although the magma was essentially dry, as indicated by the dominantly pyroxenitic character of the rocks, water pressure rose toward the late stages of crystallization as indicated by the presence of phlogopite and occasionally both amphibole and zeolite. Shrinkage of the leucite stability field attendant upon this rise in left the liquid that was crystallizing nepheline and leucite stranded on the nepheline-alkali feldspar cotectic. Shrinkage occurred too rapidly for the liquid to remain at the reaction point of the system, and leucite, therefore, was not resorbed. The remaining liquid crystallized rapidly as flames of vermicular intergrowth of nepheline with potassium feldspar (composition Ne 24.0, Ks 45.9, Qz 30.1), a texture that might be attributable to supercooling. Silica-rich leucite compositions (Ks 68.8, Qz 31.2) decomposed to intergrowths of kalsilite with potassium feldspar but reaction kinetics, or possibly variations in throughout the intrusion, prevented the breakdown of leucite.     

Palaeocurrents in Mesopotamian geosyncline

Terrigenous sandstone formations of Mesopotamian geosyncline were investigated in order to reconstruct the palaeocurrents in the basin and to compare ancient and recent drainage systems. Direct and indirect methods were used; direct ones, as investigation of the dipping of cross bedding revealing directly the axis or direction of the currents, and indirect ones, as heavy mineral analyses, revealing the possible source areas.All the formations distributed in the southwestern flank of the geosyncline exhibit the palaeocurrents flowing from the southwest towards the northeast, i. e. towards the axis of the geosyncline. By contrast, all the formations distributed in the opposite flank of the geosyncline, exhibit also opposite current directions, i. e. from the northeast towards the southwest. This ancient current system resembles the recent situation; transversal basin filling from both sides towards the geosynclinal axis. In recent times oblong basin filling, executed by Twin rivers, Euphrates and Tigris, also takes place. They transport the material along the geosynclinal axis towards the remaining marine parts of the Mesopotamian geosyncline, represented by Persian Gulf.

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Zusammenfassung Terrigene sandige Ablagerungen der mesopotamischen Geosynklinale wurden untersucht, um die Paläoströmungen in den Sedimentationsbecken zu rekonstruieren. Es wurden direkte (Untersuchung der Strömungsschichtung) und indirekte Methoden (Schwermineral- und Geröllanalysen) angewendet.Alle Formationen, welche am südwestlichen Rand der Geosynklinale liegen, zeigen Paläoströmungsrichtungen von Südwesten nach Nordosten. Dagegen zeigen die nordöstlichen Formationen umgekehrte Richtungen von Nordosten nach Südwesten, senkrecht zur Geosynklinalachse. Beide Paläoströmungen sind sehr ähnlich dem heutigen Bild. So können wir auch heute eine Querfüllung des Geosynklinalbeckens beobachten. Außerdem tritt heute auch eine Längsfüllung der Geosynklinale durch Euphrat und Tigris auf. Diese Flüsse transportieren das Material entlang der Geosynklinalachse zur rezenten marinen Restgeosynklinale, die heute den Persischen Golf bildet.

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Résumé Les formations détritiques du géosynclinal Mésopotamique ont été étudiées en vue d'une réconstruction des paléocourants et d'une comparaison de la situation présente et ancienne. Des méthodes directes (études de la stratification croisée) et indirectes (études de minéraux lourds) ont été employées.Toutes les formations situées au bord sud-ouest du géosynclinal montrent des paléocourants dirigés du sud-ouest au nord-est. Au contraire, les formations du bord nord-est présentent la direction inverse. Les paléocourants ont toujours été dirigés perpendiculairement à l'axe du géosynclinal. Le système des paléocourants anciens ressemble au système contemporain. Le remplissage du bassin a toujours été transversal. Mais aujourd'hui le remplissage longitudinal existe aussi. Ce remplissage est effectué par les fleuves Euphrate et Tigre, qui transportent des matériaux détritiques dans le reste marin du géosynclinal Mésopotamique.

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, . . — , - - - . , - -, . . . . , .

     

Climatic and tectonic events controlling the Quaternary in the Black Sea Region

The Quaternary geology of the Black Sea — Caspi region is reconstructed in a sequential series of maps. Over the past 400 000 years the total subsidence in the former shallow basins can be as high as 3 km, resulting in the Black Sea and Caspian deep basins of today with water depths ofca. 2000 and 1000 m, respectively. In relation to such dimensions, eustatic sea level changes have only a minor impact on bathymetry.

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Zusammenfassung Die tektonische und paläogeographische Entwicklung im Schwarzmeer — Kaspi Gebiet während des Quartärs ist in einer zeitlich gestaffelten Serie von Karten dargestellt und erläutert. Absenkungen bis zu 3 km haben im Verlauf der letzten 400 000 Jahre aus altquartären Flachmeerbecken das heutige Schwarze und Kaspische Meer mit Wassertiefen von ca. 2000 bzw. 1000 m geprägt. Gemessen an dieser Größe sind die durch eustatische Meeresspiegelschwankungen verursachten Veränderungen der Bathymetrie unbedeutend.

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Résumé La géologie quaternaire de la région Mer Noire — Caspienne a été représentée dans une série de cartes successives; depuis 400 000 ans l'affaissement total dans ces bassins, à l'origine peu profonds, est important: jusqu'à 3 km. En conséquence, les bassins des Mers Noire et Caspienne sont profonds, avec des bathymétries d'environ 2000 et 1000 m respectivement. En comparaison, les variations eustatiques d'ordre climatique sont mineures.

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, , : - . 3 400000 2000 1000 . , , .

     

Tectonic evolution of the basement complex in the central eastern desert of Egypt

The Egyptian basement rocks are gathered into three major rock groups, viz. Meatiq Group (oldest), Abu Ziran Group and Hammamat Group (youngest); the last two groups belong to the Pan-African orogenic cycle. The Meatiq Group is an old crystalline basement cropping out in gneiss domes. The Abu Ziran Group comprises the geosynclinal association which is formed of a lower ophiolite unit overlain by metasediments, volcanoclastics and locally intermediate volcanics having clear island arc characters. The Hammamat Group comprises molasse-type clastics, and penecontemporaneous Dokhan Volcanics of andesite to rhyolite composition; syn to late-tectonic calc-alkaline granites are the plutonic equivalents of the Dokhan Volcanics.The studied area lies within the foreland fold and thrust belt of a continental margin orogen. Ophiolites, particularly serpentinites, crop out along the trace of the sole thrust between the Meatiq infrastructure and the imbricated Abu Ziran nappe.Swells, developed along two geanticlines, were centers of marked calc-alkaline magmatic activity associated, at least, with gold mineralization.

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Zusammenfassung Die Gesteine des ägyptischen Kristallins sind in drei Hauptgruppen unterteilt: Meatiq Group (älteste), Abu Ziran Group und Hammamat Group (jüngste); die letzten zwei Gruppen gehören dem Pan-Afrikanischen Zyklus an. Die Meatiq-Gruppe stellt einen alten Sokkel dar, der in Gneisdomen auftritt. Die Abu-Ziran-Gruppe umfaßt die Geosynklinal-Assoziation, die aus einer unteren ophiolitischen Einheit besteht, überlagert von Sedimenten, volkanoklastischen Sedimenten und lokalen intermediären Vulkaniten mit ausgeprägten Inselbogen-Eigenschaften. Die Hammamat-Gruppe besteht aus Molassetyp klastischen Sedimenten und zeitlich assoziierte Dokhan Volcanics andesitischer bis rhyolitischer Zusammensetzung. Die synbis spät-tektonische Kalkalkaligranite sind die plutonischen Aequivalente der Dokhan Volcanics.Das untersuchte Gebiet liegt im Vorland-Falten- und Decken-Gürtel eines Kontinentalrand-Orogens. Ophiolite, insbesondere die Serpentinite, treten entlang dem Ausbiß der Überschiebungsfläche zwischen dem Meatiq-Sockelstockwerk und der Abu-Ziran-Decke auf.Schwellen in Form zweier Geantiklinalen waren Zentren aktiver kalkalkaliner magmatischer Tätigkeit, begleitet zumindest von Goldvererzungen.

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Résumé Les roches du socle égyptien se répartissent en trois groupes majeurs: Meatiq Group (le plus ancien); Abu Ziran Group et Hammamat Group (le plus récent); les deux derniers groupes appartiennent au cycle orogénique Pan-Africain.Le Meatiq Group est un socle cristallin ancien affleurant en dômes gneissiques. Le Abu Ziran Group comprend une association géosynclinale formée d'une unité ophiolitique inférieure suivie par des métasédiments, des volcanoclastites et localement par des roches volcaniques intermédiaires à caractere d'arc insulaire. Le Hammamat Group comprend des roches clastiques du type molassique, et des roches volcaniques pénécontemporaines de composition andésitique à rhyolitique (Dokhan Volcanics); des granites calco-alcalins syntectoniques à tardi-tectoniques sont les équivalents plutoniques des «Dokhan Volcanics».Le terrain étudié se situe dans l'avant-pays plissé et charrié d'un orogène de marge continentale. Des ophiolites, particulièrement des serpentinites, affleurent le long de la surface de charriage entre le massif autochtone de Meatiq et la nappe complexe d'Abu Ziran.Des dômes, développés le long de deux géanticlinaux, ont été les centres d'une forte activité magmatique calco-alcaline associée, au moins, à une minéralisation aurifère.

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: Meatiq Group ( ), Abu Ziran Group Hammamat Group ( ); - . , . , , , , , , . , Dokhan . Dokhan - - . . , , Meatiq Abu-Ziran.

     

Strukturelle und szintillometrische Aufnahmen im Ostteil des Wölsendorfer Flußspatreviers,Bayern, sowie Untersuchungen über eine Pechblendevererzung bei Altfalter

Zusammenfassung Im Ortsteil des Wölsendorfer Flußspatreviers wurden Bruchstrukturen mit Hilfe der photogeologischen Linearanalyse und Gefügemessungen lokalisiert, wobei die Meßwerte durch das neue EDV-Programm TEKLA-2 (Krupp, 1981) und durch Unterprogramme verarbeitet wurden.Kluftsysteme, die an 22 Lokationen eingemessen wurden, koinzidieren mit den Ergebnissen der Linearanalyse und lassen für das Gesamtgebiet folgende bevorzugte Richtungen erkennen: 135–145° und 80–90°; untergeordnet treten die jeweiligen Gegenrichtungen auf. Das gemeinsame Streichen mineralisierter Klüfte und bekannter Flußspatgänge mit den Hauptkluftrichtungen und Harnischflächen läßt die tektonische Kontrolle der Mineralisation erkennen.Die Schollensynthese lieferte den Nachweis eines flächendeckenden Schollenmosaiks. Die wohl korrespondierenden Richtungen 130–150° und 25–45° sowie 75–95° und 5–25° wurden durch das Unterprogramm ANFILT herausgefiltert und zu zwei Karten zusammengestellt. Sie dokumentieren die systematische Schollenzerlegung des Kristallingebietes und lassen zwei im Raum unterschiedlich orientierte Beanspruchungssysteme erkennen, die postorogenetisch, also postvaristisch wirksam waren, denn die Granite sind gleichermaßen zerlegt. N/S Elemente sind regional nur untergeordnet vertreten.Das Untersuchungsgebiet läßt sich durch kilometerlange E-W streichende Schollengrenzen in drei größere Areale untergliedern. Vom SE von Altfalter kommend, erstrekken sich nach NW bis in den Raum nördlich Wölsendorf gebündelte Schollengrenzen, an die die vom Süden und Südosten kommenden tektonischen Elemente abstoßen.Fast alle Flußspatgänge koinzidieren mit lang ausstreichenden Schollengrenzen, vornehmlich im mittleren Areal und seinen Rändern.Szintillometermessungen ergaben neue Anomalienbereiche im Raum Wölsenberg, wo Uranmineralisationen aus der Oxidationszone beschrieben werden. Der Nordgang erwies sich dort als stark vererzt. Szintillometermessungen führten bei Altfalter zur Lokalisierung einer bislang unbekannten Pechblendevererzung.Bei der Pechblende von Altfalter handelt es sich aufgrund mineralogischer und geochemischer Befunde um eine hochtemperierte katathermale oder katathermale bis pneumatolytische Bildung in einer sulfidarmen Erzparagenese. Es erfolgte die Einordnung in den Typ Haute Vienne.

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In the eastern part of the Wölsendorfer fluorite mining region fractures were localized by the aid of photogeological linear analysis and joint measurements. The obtained data was evaluated by the new EDV program TEKLA-2 (Krupp, 1981) and by subroutines. The conformity of the fracture systems, measured at 22 locations, with the results of the linear analysis suggests the following preferred directions for the total area: 135–145°, 80–90° and to a limited degree the complementary directions. The corresponding strike of mineralized joints, known fluorite veins and the main joint systems show that the mineralisations are tectonically controlled.The block synthesis shows a well developed block mosaic. Corresponding directions 130–150° and 25–45° as well as 75–95° and 5–25° were filtered by the subroutine ANFILT and were drawn up in separate maps to document the systematic break up of the crystalline complex into blocks. Furthermore, they permit the recognition of two different direction systems which were effective postorogenetic, that means postvariscan since the variscan granits were intersected. N/S tectonical elements only are subordinatly represented in regional respect.Area of investigation can be subdivided into three major regions by E-W for kilometerstriking elements. Additionally from the SE, from Alfalter + Ewards NE, to the area north to east of Wölsendorf a major zone of block boundaries can be determinated. Tectonical elements located in the S and SE of the zone are intersected by this zone.Almost all fluorite veins coincide with extensively striking block boundaries. Scintillometer measurements showed new anomalies at the Wölsenberg from where uranium mineralisations of the oxidation zone were described.The Nordgang showed a high degree of mineralisation. Scintillometer measurements also resulted in the detection and localizing of a pitchblende mineralisation at Altfalter.The pitchblende of Altfalter is the result of high temperature, katathermal or pneumatolytic-katathermal processes in a low sulfide or paragenesis according to mineralogical and geochemical investigations. The type was classified as Haute Vienne.

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Résumé Dans la partie orientale du district minier à fluorine de Wölsendorf (au N de Regensburg sur la Danube), le réseau des fractures a été localisé par l'analyse photogéologique des linéations et par des mesures sur le terrain. Pour le traitement des données par ordinnateur, le nouveau programme TEKLA-2 (Krupp 1981) et ses sous-routines a été utilisé.Les résultats des mesures sur le terrain (22 localités) coïncident avec ceux de l'analyse photogéologique; deux directions préférentielles en ressortent: 135–145° et 80–90°; les directions conjointes (angle d'environ 75°) paraissent plutôt subordonnées. L'orientation des filons à fluorine connus et des joints minéralisés, conforme a celle des joints dominants et des surfaces striées permet de reconnaître le contrôle de la minéralisation par la tectonique.La synthèse des blocs fait apparaitre une mosaique de blocs en couverture superficielle. Les deux systèmes de fractures conjointes 130–150°, 25–45° et 75–95°, 5–25° ont été filtrés par le sous-programme ANFILT et tracés sur deux cartes: les deux systèmes d'orientations différentes correspondent à deux contraintes successives, toutes les deux d'âge post-hercynien parcequ'elles affectent les granites égalément. Les directions N-S n'apparaissent guère régionalement.Traversant la région étudiée d'Ouest en Est, des fractures d'ordre kilométrique délimitent trois domaines majeurs. Venant du Sudest, de la région d'Altfalter, un faisceau de fractures s'étend vers le Nordouest, vers la région au Nord de Wölsendorf; les éléments tectoniques venant du Sud et Sudest butent contre ce faisceau.Presque tous les filons à fluorine suivent les fractures majeures délimitant les blocs, surtout dans l'aire centrale de la région étudiée.Par la scintillométrie des anomalies ont été trouvées dans la région de Wölsendorf; un filon d'orientation N-S est fortement minéralisé; on en décrit les paragenèses d'Uranium de la zone d'oxidation.Dans la région d'Altfalter, une minéralisation à Pechblende, inconnue auparavant, a été découverte scintillométriquement. La pechblende d'Altfalter, d'après les investigations minéralogiques et géochimiques, a été formée dans des conditions hautement catathermales ou catathermales à pneumatolytiques dans une paragenèse pauvre en sulfures. La minéralisation est du type Haute Vienne.

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Wlsendorf'a EDV TEKLA - 2 (Krupp, 1981). , 22 , : 135–145° 80–90°; . , , . , , . ANFILT , 130– 150° 25–45°, . , . . N/S , , , E-W . SE- Altfalter'a , NW W lsendorf'a, . , , . Wlsenberg, . . Altfater'a , . , , ; Haute Vienne.

     

Der Spessart als Teilgebiet der Mitteldeutschen Schwelle

Zusammenfassung Ein Teil der Mitteldeutschen Schwelle (R.Brinkmann 1948), der Spessart, wird sowohl bezüglich seines Innenbaues (Tektonik, Stratigraphie, Petrogenese des Grundgebirges), als auch bezüglich seiner Funktion als Lieferant für die jungpaläozoisch-mesozoischen Sedimente des Wetterau-Beckens betrachtet.Über diese Betrachtungen hinaus lassen sich Vergleiche zu anderen Gebieten der Mitteldeutschen Schwelle durchführen.Ganz offenbar ist die Grenzzone zwischen Saxothuringischer und Rhenoherzynischer Zone des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa keine zufällige Ortslage für die Mitteldeutsche Schwelle und das Saar-Nahe-(Wetterau-)Becken. - Diese Kristallinzone hat tatsächlich zu verschiedenen Zeiten in der Erdgeschichte umgebungsdifferente Bewegungsimpulse erfahren. Sie ist darüber hinaus ohne Zweifel ein krustenversteifendes Element, was sich bereits mindestens aus ihrer modifizierenden Wirkung auf die großen Bruchsysteme der Mittelmeer-Mjösen-Zone im Bereich des nördlichen Oberrheingrabens und der südlichen Hessischen Senke ablesen läßt.

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The Spessart, as part of the Central German geanticline (Mitteldeutsche Schwelle, R.Brinkmann 1948) is discussed with respect to both its internal structure (tectonics, stratigraphy, petrogenesis of the basement) and its importance as a source region of Upper-Paleozoic-Mesozoic sediments which were deposited in the basin of the Wetterau. This leads to comparisons with other regions of the Central German geanticline.Obviously the regional situation of the Central German geanticline as well as the basins along Saar and Nahe(-Wetterau) between the hercynian zones of Saxothuringia and Rhenohercynia in Central Europe is not chance.The basement belt actually has been affected to vertical movements several times during its geologic history. Apart from this this belt is a consolidating element for the crust. This can clearly be seen by watching the great fault systems which can be traced from the Mediterranean to the Norwegian Lake Mjösen (Mittelmeer-Mjösen-Zone). They are modified by the Central German geanticline in the north of the Upper Rhine Valley and in the southern low-lands of Hesse.

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Résumé Une partie du bombement de l'Allemagne centrale (R.Brinkmann 1948), le Spessart, est étudiée tant sous l'aspect de sa structure interne (tectonique, stratigraphie, pétrogenèse du socle cristallin) que sous celui de son rôle comme domaine nourricier en sédiments du bassin Wetterau, du Paléozoïque supérieur au Mésozoïque.Partant de ces considérations, on peut faire des comparaisons avec d'autres régions du bombement de l'Allemagne centrale. Il est tout-à-fait évident que la zone limitrophe comprise entre les zones saxothuringienne et rhénohercynienne de la chaîne varisque de l'Europe Centrale n'est pas quelconque par rapport au bombement de l'Allemagne centrale et au bassin de la Sarre et de la Nahe (-basin de Wetterau). Cette zone cristalline a effectivement subi à différentes époques de l'histoire terrestre des mouvements distincts de ceux de son entourage. En outre elle constitue sans doute un élément qui a raidi la croûte terrestre, ce qui apparaît par l'influence modificatrice qu'elle a exercé dans la région septentrionale du Fossé du Rhin supérieur et de la dépression méridionale de la Hesse sur le grand système de fractures tectoniques de la zone Mer Méditerranée-Mjösen.

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(, , ) - . - - - .

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

Recherche des variations isotopiques naturelles du potassium: Résultats,perspectives et interprétation

Résumé Après mise au point d'une technique permettant la comparaison des rapports isotopiques de potassium extrait de roches variées, à mieux que 0,2% près, on a recherché les variations possibles de l'abondance des isotopes 39 et 41. Certains résultats obtenus sur des roches volcaniques semblent indiquer des variations réelles. Une hypothèse est proposée pour l'interprétation de ces résultats, basée sur des phénomènes de différenciation crustale.

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The relative abundance of 41 and 39 isotopes of potassium has been determined in various rocks. A brief account of experimental technique is given; the reproducibility of measurement is about 0.2%. Most samples do not show significant variations, except some volcanic rocks. A tentative interpretation of these results, based upon crustal differentiation, is given.

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Zusammenfassung Dieser Bericht gibt die Ergebnisse der Isotopenanalysen des Kaliums, die an etwa vierzig verschiedenen Felsen-Probenstücken ausgeführt wurden. Die experimentelle Technik wird hier kurz beschrieben. Die meisten Felsarten, bis auf einige vulkanische Felsen, zeigen keine bedeutenden Veränderungen. Es wird eine Interpretation der Ergebnisse vorgeschlagen, die auf der Theorie der chemischen Differenzierung der Erdkruste beruht.

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Fracturation tertiaire et évolution des contraintes en Bavière orientale: le Jura franconien et la forêt bavaroise (R.F.A.)

Résumé L'analyse géométrique et cinématique de la fracturation dans le Jura franconien et la bordure occidentale du Massif bohémien met en évidence les mécanismes de la tectonique cassante d'âge teriaire, essentiellement ceux des grands accidents SE-NW (lignes de Pfahl et de Franconie) qui ont présenté successivement des jeux en coulissement dextre, en faille normale et en faille inverse. Cinq états de contrainte ont été caractérisés et comparés à ceux définis antérieurement dans le Jura souabe, en liaison avec la cinématique des plaques Europe et Afrique: compression N-S, distension E-W, compression NE-SW puis E-W, distension N-S.

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The analysis of both the geometric and the kinematic cenozoic faulting in the Franconian Jura and in western Bohemia enables to characterize the mechanisms of cenozoic tectonics. More especially dextral strike-slip, normal fault and reverse fault have successively occurred along large SE-NW fault line, as the Pfahl and the Franconian fault systems. Five main stress patterns have thus been identified and then compared with those previously described in Swabian Jura. They are related to the kinematic of Europe and Africa plates, i. e.: (1) N-S compression, (2) E-W distension, (3) SW-NE compression, (4) E-W compression, (5) N-S distension.

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Zusammenfassung Durch die geometrische und kinematische Analyse der Brüche wird die tertiäre Bruchtektonik (tectonique cassante) im Fränkischen Jura und am westlichen Rand des Böhmischen Massifs belegt. Es handelt sich im wesentlichen um die großen SE-NW orientierten Störungen der Linie von Pfahl und der Fränkischen Linie, die nacheinander als dextrale Blattverschiebungen, als Normalverwerfungen und als inverse Verwerfungen wirkten. Fünf Spannungszustände können charakterisiert und mit jenen, die bereits im Schwäbischen Jura definiert wurden, verglichen werden. Sie spiegeln die verschiedenen Stadien der kinematischen Entwicklung der europäischen und afrikanischen Platte wider: Kompression N-S, Zerrung E-W, Kompression NE-SW, sodann E-W, Zerrung N-S.

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(tectonique cassante) . , , SE-NW , , , . 5 . : - , - , - , - - .

     

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.

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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.

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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.

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

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Contribution C.G.G. n^o 222.     

Sediments and micronodules in the northern and central Peru Basin

The mineralogy and composition of sediments and manganese micronodules from the northern and central sectors of the Peru Basin are discussed. Because of the proximity of the basin to the Carbonate Compensation Depth (C.C.D.), surface sediments vary between calcareous oozes and siliceous muds. Besides biogenic components clay minerals are important. By far the most abundant clay mineral is smectite which is thought to be of diagenetic origin. On a carbonate-free basis, the surface sediments are rather uniform in composition throughout the basin and are similar in composition to those of the equatorial Pacific. Sedimentation rates for the uppermost core sections are in the range of 3 to 5 mm/ 1000 yr.Micronodule compositions show significant variations related to the size class of the micronodules and the depth of occurrence within the sediment column. In general, the chemistry of the micronodules can be explained by the reductive mobilization of Mn within the sediment column and by oxic diagenetic reactions between ferromanganese hydroxides and biogenic opal. The dominant mineral phase is todorokite.

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Zusammenfassung Mineralogie und chemische Zusammensetzung von Sedimenten und Manganmikroknollen aus dem nördlichen und zentralen Teil des Peru-Beckens werden beschrieben. Die Oberflächensedimente bestehen je nach der Lage zur Karbonatkompensationstiefe (C.C.D.) aus karbonatischen bzw. kieseligen Ablagerungen. Neben den biogenen Komponenten sind Tonmineralien (Smektit, Illit) von Bedeutung. Das häufigste Tonmineral ist diagenetisch gebildeter Smektit. Auf karbonatfreier Basis ist die chemische Zusammensetzung der Sedimente sehr einheitlich, vergleichbar mit dem Chemismus zentralpazifischer Sedimente.²³⁰Th-Datierungen ergeben eine Sedimentationsrate von 3–5 mm/1000 a für die obersten Sedimentschichten.In Abhängigkeit von der Korngrößenklasse und der Tiefe in der Sedimentsäule zeigen die Manganmikroknollen große Schwankungen im Chemismus. Remobilisationsprozesse unter reduzierenden Bedingungen in der Sedimentsäule sowie die diagenetischen Reaktionen zwischen Fe-Mn-Hydroxiden und biogenem Opal bestimmen die chemische Zusammensetzung der Manganmikroknollen. Die vorherrschende Mineralphase ist Todorokit.

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Résumé Cette note décrit la minéralogie et la composition des sédiments et des nodules polymétalliques de la partie septentrionale et centrale du bassin de Perou. Les sédiments de surface consistent en dépôts calcaires ou siliceux selon leur situation par rapport à la profondeur de compensation des carbonates (C. C. D.). A côté des composants biogènes, des minéraux argileux (smectites, illites) sont présents en quantité importante. Le minéral argileux le plus fréquent est une smectite diagenétique. La composition chimique de la fraction non carbonatée des sédiments est uniforme, comparable au chimisme de ceux du Pacifique central. Dans les couches les plus élevées, la vitesse de sédimentation, basée sur des datations par²³⁰Th, est de 3 à 5 mm/1000 ans.Le chimisme des micronodules polymétalliques est très variable et dépend de leur profondeur dans le sédiment et de leur dimension. Le chimisme est déterminé par des processus de remobilisation en conditions réductrices dans la colonne sêdimentaire, ainsi que par des réactions diagénétiques entre les hydroxydes de Fe-Mn et l'opale biogène. Le minéral dominant est la todorokite.

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. , (C. C. D.) , . ( , ). . , , . 230 , 3–5 /1000 . . , . .

     

Das Ostalpine Kristallin der Niederen Tauern im Bauplan der Ne-Alpen

Zusammenfassung Die Niederen Tauern sind ein Teil der großen Masse des ostalpinen Altkristallins. Zwei ihrer Anteile haben in altalpidischer Zeit durchaus verschiedenartige tektonische Prägungen erlitten: Die Gesteine der Seckauer Tauern unterlagen damals einer intensiven Teilbewegung im Gefüge und überdies einer Metamorphose, deren Typus als Seckauer Kristallisation durchaus der Tauern-Kristallisation der Hohen Tauern vergleichbar ist. Die westlich benachbarten Wölzer Tauern erfuhren zu gleicher Zeit lediglich eine starke Deformation, aber keine Metamorphose.Eingefaltete und mit den kristallinen Gesteinen geschuppte triadische Sedimente ermöglichen zusammen mit dem Auftreten von Jungtertiär eine zeitliche Unterteilung alpidischer Prägungsakte. In diesem Zusammenhang werden 2 Systeme tertiärer Bruchstörungen kurz beschrieben.Im vortertiären alpidischen Orogen waren die hier behandelten Kristallinmassen Angehörige von drei verschiedenen tektonischen Stockwerken: das tiefste mit einer starken alpidischen Metamorphose, darüber ein Stockwerk mit Faltungs- und Überschiebungstektonik und schließlich im Süden (Zirbitz-Sau- u. Koralm) ein oberstes Stockwerk mit Bruchtektonik unter Erhaltung aller voralpidischen Strukturelemente.Dieser Befund ist schlecht in Übereinstimmung zu bringen mit einer Auffassung, welche dieses Altkristallin lediglich als eingeschobene Riesenmasse kristalliner Gesteine ohne Differenzierung gegenüber dem tektonischen Geschehen betrachtet.

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The Niedere Tauern as a part of the big mass of the ostalpines Altkristallin can be subdivided in various sections. Two of them show very different tectonic development during the pretertiary alpidic tectogenesis: In the Seckauer Tauern (gneisses and granites of various types) a rock deformation of high intensity took place and the rocks were metamorphosed in a specific type (Seckau crystallisation, comparable with the Tauern crystallisation of the Hohe Tauern). In the neighboured Wölzer Tauern at the same time only cinematic deformation without metamorphism was induced in the ancient mica schists.The presence of triassic sediments, infolded and imbricated in the cristalline series, as well as coal bearing tertiary sediments allow a chronological subdivision of the alpidic movements. Two arcs of tertiary fault-systems are described.The cristalline masses considered here were representing three different levels of the ancient-alpidic (pretertiary) Orogen: a deepest level with metamorphism and local gneissification, a level of folding and thrusting without metamorphism, a superficial level of ancient crystallins (Zirbitzkogel) with movements en bloc and complete preservation of all pre-alpidic rock features.Hence the author concludes that the eastalpine mass of cristallins, considered in the paper, was not a giant overthrusted nappe of uniform level, undifferentiated in respect to the eastalpine orogen.

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Résumé Le massif des Niedere Tauern constitue une partie de la grande masse du vieux socle cristallin des Alpes orientales. Deux de leur parties ont subi des empreintes tectoniques différentes à la période la plus ancienne de la formation des Alpes: Les roches des Tauern de Seckau ont été soumises à cette époque à un mouvement intensif et en plus à une métamorphose dont le type, sous le nom de «cristallisation de Seckau», est tout à fait comparable à la «cristallisation de Tauern» dans la région des Hohe Tauern. Les Wölzer Tauern, situées à l'Ouest, n'ont subi à la même époque qu'une forte déformation, mais pas de métamorphose.Des sédiments triassiques, plissés et charriés avec les roches cristallines, ont permis grâce à la présence des couches du Tertiaire supérieur d'établir une division chronologique des phases tectoniques alpines. A ce sujet deux systèmes de fractures tertiaires sont décrits par la suite.A l'orogène prétertiaire les masses cristallines en question ont fait partie de trois étages structuraux différents: à la base un étage à forte métamorphose alpine, au milieu un étage à tectonique caractérisée par des plissements et des charriages et enfin au Sud un étage supérieur à tectoniques à fractures radiales conservant tous les éléments de la structure préalpine.Ces constatations peuvent difficilement s'accorder avec la théorie qui considère ce vieux socle cristallin comme une grosse masse des roches cristallines implantée sans différenciation vis à vis des processus tectoniques.

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A hypothesis for base and noble metal deposits

Chemical deposits in the Red Sea, Salton Sea, and Cheleken Peninsula have concentrations of Cu, Zn, Pb, Ag, and some Au. Brines emanating from these base metal systems have over 10% Cl and have chalcophile metals in excess of sulphide in solution. Siliceous sinters laden with Au, Ag, Hg, and Sb exist around vents and wells in California, western Nevada, and New Zealand. Hot CO₂-H₂O fluids that exhale from these noble metal systems have less than 2 % Cl and sulphide in excess of chalcophile metals. Some geothermal systems around the world have features intermediate between these two end-members. Cu-Fe and Ag-Au concentrations occur around the margin of an Archean felsic stock in the Wawa greenstone belt in Ontario, Canada. The interpretation is that an initial seawater dominated system concentrated exhalites rich in base metals. This culminated with regional metamorphism and the concentration of precious metal-bearing veins from low salinity fluids.

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Zusammenfassung Die chemischen Ablagerungen im Roten Meer, Salton Sea (Californien) und auf der Cheleken Halbinsel (UDSSR) haben Anreicherungen von Cu, Zn, Pb, Ag und etwas Au. Sole, mit der die Ag-Pb-Zn-Cu Lösungen kommen, hat über 10% Cl und einen Überschuß an chalcophilen Metallen. Kieselsinter, die reich an Au, Ag, Hg und Sb sind, erscheinen an den Austrittsstellen der heißen Lösungen in Californien, West-Nevada und Neu-Seeland. Heiße CO₂-H₂O-Lösungen, die mit diesem Sb-Hg-Ag-Au-System ausströmen, enthalten weniger als 2% Cl und anstelle von chalcophilen Metallen kommen Sulfide vor. In verschiedenen geothermalen Provinzen gibt es Mischsysteme zwischen diesen Endgliedern.Zn-Cu und Ag-Au-Konzentrationen treten am Rande des archaischen Komplexes im Wawa Grundschiefergürtel in Ontario, Canada auf. Dies wird interpretiert als ein zunächst vom Meerwasser dominiertes System, in dem Exhalationen reich an unedlen Metallen eindrangen. Während einer folgenden Regionalmetamorphose erfolgt die Konzentration von Edelmetallen aus Lösungen mit geringer Salinität.

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Résumé Les dépôts chimiques de la Mer Rouge, du lac de Salton (Californie) et de la presqu'île de Cheleken (URSS), présentent des enrichissements en Cu, Zn, Pb, Ag et, dans une certaine mesure, en Au. Les saumures qui émanent de ces systèmes à Ag-Pb-Zn-Cu renferment plus de 10% Cl et contiennent un excès de métaux chalcophiles par rapport à S. Des dépôts de précipitation siliceux, riches en Au, Ag, Hg, Sb se rencontrent autour d'évents et de sources chaudes en Californie, en W. Nevada et en Nouvelle Zélande. Les fluides chauds (H₂O - CO₂) qui émanent de ces systèmes à Sb - Hg - Ag - Au renferment moins de 2% Cl et les ions S^{– –} y sont en excès sur les métaux chalcophiles. Divers systèmes géothermaux à travers le monde présentent des caractères intermédiaires entre ces deux types.Dans le »Greenstone belt« de Wawa (Ontario, Canada), des concentrations en Zn-Cu et en Ag-Au se présentent autour de la bordure d'un massif felsitique archéen. Cette disposition est interprétée comme le résultat: d'abord de l'action d'un système à eau de mer dans lequel les métaux usuels se sont concentrés, ensuite, au cours d'une phase ultérieure de métamorphisme régional, de la concentration des métaux précieux à partir de solutions peu salées.

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, () () , , , . , , , 10% . , , , , . , , , , , 2% . . - - , , . , , , , . .

     

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

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

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

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

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

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.

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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.

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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.

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

The Berchtesgaden magnetic anomaly

A total intensity survey of the large magnetic anomaly in the Berchtesgaden area in the Northern Calcareous Alps has been carried out. The anomaly can be simulated by two-dimensional plate-like bodies having a NS extension of about 65 km, lower boundaries between 20 and 10 km and upper boundaries up to 5 km below the surface, depending on the intensity of magnetization (1–2 · 10^–3 G). A comparison with Bouguer gravity data favours a relatively thin magnetic source layer with a lower boundary at about 10 km and an upper boundary at about 5 km. From the magnetization required for modelling it can be concluded that mafic and possibly also ultramafic rocks are the causes of the anomalies. Two interpretations are suggested: 1) The magnetic source layers could form part of the metamorphic complex of the Bohemian Massif, belonging to a paleo-European plate. There would be probably no relation to the processes involved in the formation of the Alps in this case. 2) The magnetic source layers could be part of an ancient tethyan ocean floor, and should then be considered in relation to fossil subduction zones proposed in different models for the geodynamic evolution of the Eastern Alps.

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Zusammenfassung Im Gebiet der Berchtesgadener Anomalie wurde die Totalintensität des Erdmagnetfeldes gemessen. Die Anomalie hat in NS-Richtung eine Halbwertsbreite von rund 40 km. Sie kann durch zweidimensionale, plattenförmige magnetisierte Körper mit einer NS-Erstreckung von rund 65 km, einer unteren Begrenzung zwischen rund 20 und 10 km und einer oberen Begrenzung bis 5 km unter der Oberfläche simuliert werden. Die Bouguer-Anomalie zeigt, daß eine relativ dünne magnetisierte Schicht zwischen 5 und 10 km als wahrscheinlicher anzusehen ist. Aufgrund der zur Modellrechnung erforderlichen Magnetisierung (1–2 · 10^–3 G) müssen basische, zum Teil eventuell auch ultrabasische Gesteine als Ursache der Anomalie angenommen werden. Diese Gesteine könnten einerseits Teile des sich bis weit unter die Alpen erstreckenden Kristallins der Böhmischen Masse sein. Andererseits könnten sie Reste eines ehemaligen Ozeanbodens am Südrand der europäischen Platte sein. Sie sollten dann bei den Modellen für die geodynamische Entwicklung der Alpen, die fossile Subduktionszonen postulieren, in Betracht gezogen werden.

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Résumé Un levé de l'intensité totale du champ magnétique terrestre a été exécuté dans la région de l'anomalie magnétique de Berchtesgaden, dans les Alpes calcaires du Nord. La largeur de valeur moyenne de l'anomalie est d'environ 40 km dans la direction NS. Les calculs de modèles montrent que l'anomalie est causée par un corps magnétique en forme de plaque, ayant une extension NS d'environ 65 km, la limite inférieure pouvant varier entre 20 et 10 km et la limite supérieure pouvant atteindre 5 km. Une comparaison des effets gravimétriques des modèles magnétiques avec l'anomalie de Bouguer indique que les modèles relativement minces, entre 5 et 10 km, sont plus probables. L'aimantation requise pour les calculs (1 à 2 · 10^–3 G) montre que des roches basiques et peut-être en partie ultrabasiques doivent être considérées comme causes probables de l'anomalie. Deux interprétations alternatives sont proposées: 1) Les couches magnétiques peuvent appartenir au complexe métamorphique du Massif Bohémien. 2) Il s'agit d'un ancien fragment de croûte océanique. Dans ce cas il faudrait en tenir compte dans les modèles géodynamiques expliquant la formation des Alpes Orientales par la tectonique des plaques.

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. 40 . , , 65 ; 20 10, 5 . , 5 10 . (1–2·10^–3 ) , . , , . , . , .

     

Geosynclinal sedimentation

Summary From the almost limitless field covered by the symposium a few subjects are chosen for emphasis, more especially with the aim of stimulating contact between hard-rock and soft-rock geology. The term geosyncline will be used, not as a synonym for sedimentation basin, but for a grand concept: the origin and development of a large, elongate body of tectonized sediment.Some questions concerning sedimentation in general and sedimentation in ancient geosynclines are reviewed and it is shown that their solution must depend on collaboration between hard-rock and soft-rock geologists, but that experimentalists and other specialists will also have to assist.The Timor Trough and the Persian Gulf are analogous to respectively deep and shallow ancient geosynclinal basins, even though they may not be true examples. Reasons are given for doubting whether geosynclinal prisms ever formed as continental terraces. Some geosynclines cut across a continent and hardly change where they reach its edge to continue along its border, like the Moluccan orogene prolonged in the Java-Sumatra orogene.The average rate of detrital accumulation in geosynclines is estimated at the modest amount of 2.5 cm (zero porosity) per 1000 years. The discharge of sediment from a single major river like the Mississippi would have sufficed volumetrically to supply all Tertiary geosynclines with inorganic matter.In conclusion some experiments are presented showing that the ubiquitous horizontal lamination of turbidites is explicable without current pulsations. Other tests indicate that recent deep-sea sands and flysch sandstones were deposited from currents with a density of about 1.2, and that the maximum original amount of matrix in coarse turbidite graywackes was ten per cent. It has been increased post-depositionally, presumably by pressure-solution at grain contacts.

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Zusammenfassung Aus dem fast grenzenlosen Gebiet dieses Symposiums wurden ein paar Punkte zum Nachdruck herausgegriffen, besonders aber, um den Kontakt zwischen der hard-rock- und der soft-rock-Geologie anzuregen. Der Begriff Geosynklinale wird nicht als Synonym für Sedimentationsbecken, sondern für eine großzügige Konzeption gebraucht: den Ursprang und die Entwicklung eines großen, länglichen Sedimentkomplexes, der durch orogene Beanspruchung überprägt wurde.Einige Fragen hinsichtlich der Sedimentation im allgemeinen und der Sedimentation im alten Geosynklinalen werden aufgegriffen, und es wird gezeigt, daß ihre Lösung von der Zusammenarbeit von hard-rock- und soft-rock-Geologen abhängt, daß aber auch experimentell Arbeitende und andere Spezialisten dabei mitzuwirken haben.Der Timor-Trog und der Persische Golf ähneln einem tiefen bzw. seichten alten geosynklinalen Becken, auch wenn diese Beispiele nicht ganz zutreffen. Gründe werden angeführt für den Zweifel daran, ob Geosynklinale jemals an Kontinentalrändern gebildet haben. Einige Geosynklinalen gehen quer über einen Kontinent und ändern sich kaum, wenn sie den Kontinentrand erreichen und sich entlang seiner Grenze fortsetzen, wie sich das Molukken-Orogen bis in das Java-Sumatra-Orogen hineinzieht.Die Durchschnittsmenge an Schuttanhäufung in Geosynklinalen wird auf 2,5 cm in 1000 Jahren geschätzt (ohne Porenvolumen). Die Gesteinsablagerung eines einzigen großen Flusses wie des Mississippi würde volumetrisch genügt haben, um alle tertiären Geosynklinalen mit anorganischem Material zu versorgen.Zum Schluß werden einige Experimente gezeigt, die beweisen, daß die überall zu beobachtende Laminierung von Turbiditen ohne Strömungspulsation zu erklären ist. Andere Tests zeigen, daß jüngere Tiefseesande und Flyschsandsteine von Strömungen abgelagert wurden, die eine Dichte von etwa 1.2 hatten, und daß der maximale ursprüngliche Anteil an Grundmasse in groben Turbiditgrauwacken 10% betrug. Er vergrößerte sich nach der Ablagerung, vermutlich durch Drucklösung an Kornkontakten.

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Résumé Le terme « géosynclinale» n'est pas employé ici comme synonyme de «bassin de sédimentation», mais nous entendons par là un vaste complexe de sédimentation qui a subi plus tard une influence orogène. Nous avons choisi comme exemples récents le bassin de Timor et le Golfe Persique, et nous les comparons avec des géosynclinales anciennes d'eau profonde ou d'eau basse. Il est douteux que des géosynclinales se soient jamais formées aux bords des continents. Quelques géosynclinales traversent un continent et leur structure ne change guère aux bords des continents, par exemple l'orogène des Moluques qui s'étend jusqu'à l'orogène de Java-Sumatra. La moyenne de sédimentation dans les géosynclinales est 2,5 cm par 1000 ans.Des résultats expérimentaux montrent que les sables océaniques et les grès de Flysch se sont déposés dans un courant de turbidité d'une densité de 1.2.

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Wechselbeziehung kaledonischer Deformationspläne nordöstlich Stavanger (Südwest-Norwegen)

Zusammenfassung Zur Ergänzung der petrographischen Neuaufnahme des kaledonischen Gebirges nordöstlich Stavanger durchGeorg Müller wurde eine strukturgeologische Felduntersuchung vorgenommen.Die obersten Partien des Präkambriums und die metamorphe Gesteinsserie des Kambro-Silurs zeigen zwei Deformationspläne, die sich aufgrund ihrer Altersbeziehungen, ihres Deformationsstils und der vorherrschenden Achsenrichtungen deutlich voneinander unterscheiden. Sie sind daher das Ergebnis zweier unabhängiger Deformationsphasen.Die ältere Deformation (F1) hat mit wechselnder Stärke den gesamten Bereich erfaßt. Ihre Faltenachsen zeigen überwiegend Nordwest-Südost-Richtung. Charakteristisch ist Isoklinalfaltung.Die jüngere Deformationsphase (F2) zeigt keinen ausgeprägten Faltungsstil und hat sich vor allem im unteren Teil der kambro-silurischen Gesteinsserie ausgewirkt. Bei den Faltenachsen überwiegt die Nordost-Südwest-Richtung.Das Quarzkorngefüge hat während der F 1-Deformation eine starke Regelung erfahren. Dagegen hat nur sehr intensive F 2-Faltung zu einer Umregelung geführt.

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In order to complete the petrographic mapping of the Caledonian mountains NE of Stavanger by G.Müller, the structural geology was again studied in the field.The upper parts of the Precambrien and the metamorphic rocks of the Cambro-Silurien show two different deformation plans, which may be distinguished clearly by their age, their style of deformation and the predominant orientation of their axes. Therefore, they were originated in two independent deformation phases.The older deformation (F 1) influenced the complete area with changing intensity. Their fold axes show mostly to NW-SE. Isoclinal folds seem to be characteristic.The younger deformation (F2) does not show a typical style of folding. It influenced especially the lower part of the Cambro-Silurian series. The orientation of the fold axes points especially to NE-SW.The orientation of the quartz axes was regulated parallel during the F 1-deformation. Only heavy F 2-folding led to reorientation of the axes.

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Résumé Dans le but de compléter les nouveaux levés pétrographiques de la chaîne calédonienne au nord-est de Stavanger réalisés par G.Müller, l'auteur a entrepris des travaux de terrain au point de vue structural.Les parties supérieures du Précambrien et la série de roches métamorphiques du Cambro-Silurien montrent deux systèmes de déformation, qui se différencient nettement par leur âge, le style de leur déformation et leurs directions axiales prédominantes, Elles résultent donc de deux phases de déformation indépendantes l'une de l'autre.La phase de déformation la plus ancienne (F1) a touché avec une violence plus ou moins forte l'ensemble du domaine. Les axes de plissement prennent principalement la direction nord-ouest/sud-est. Son plissement isoclinal est très caractéristique.La phase de déformation plus jeune (F 2) ne présente aucun style de plissement bien marqué et a agi principalement sur la partie inférieure de la série de roches cambro-siluriennes. Les axes de plissement sont surtout dirigés nord-est/sud-ouest.Les grains de quartz ont été soumis à une forte régulation pendant la première phase de déformation (F1). Par contre c'est uniquement là où le plissement a été très intense au cours de la deuxième phase (F 2) que le quartz a pris une nouvelle structure.

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Stavauger, Georg üll', . , . , , . (F₁) . , . , NW-SE . . (F₂) , . ., - . , . ., NE-SW. F₁ . F₂ .

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Den Herren Professoren Dr. F.Karl, Kiel, und Dr. G.Müller, Clausthal, möchte ich hiermit für anregende Diskussionen und die gute Zusammenarbeit, Herrn Dr. G.Braun und Dr. A.Richter (beide Kiel) für die Mithilfe bei den Korngefügeanalysen danken. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für die Finanzierung der Untersuchungen — im Rahmen des Forschungsvorhabens Gesteinsmetamorphose — zu Dank verpflichtet.     

Zur tektonischen Entwicklung Chiles im Känozoikum

Zusammenfassung Epirogenetische Oszillationen bestimmten nach lithostratigraphischen Befunden in der chilenischen Küstenzone während des Känozoikums zunehmend die tektonische Entwicklung. Unterschiede in der Bewegungsintensität und das Anhalten von Bruchtektonik bis in jüngste Zeit vorwiegend im Süden des Landes deuten eine Zweigliederung an, in der ein mobilerer Bereich südlich von etwa 39° südl. Br. dem stetiger bewegten Mittel- und Nordchile gegenübersteht. Verlauf und Dynamik des submarinen Chile-Rückens bieten hierfür eine Erklärungsmöglichkeit. Die komplexe Regelung der Strukturlinien in ganz Chile kann ebenfalls mit derartigen ozeanischen Einflüssen in Verbindung gebracht werden.

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Growing importance of epeirogenic oscillations during structural development in Cenozoic time is indicated by lithostratigraphic observations in the coastal zone of Chile. Late movements were of unequal intensity in the southern and central-northern parts of the country, effective faulting being continued into the Holocene mainly in the more mobile area south of about 39° S. The region north of this line has developed at a steadier pace since middle Pliocene time. Position and dynamics of the submarine Chile Ridge may explain this. Complexely ordered structural patterns in all of Chile may be related to comparable oceanic influences.

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Resumen Los resultados de unos estudios litoestratigräficos en la zona costera de Chile indican que oscilaciones epirogenéticas aumentaron en importancia como factor del desarrollo estructural durante el Cenozoico. En el carácter de los movimientos tardíos, más intensivos y diferenciados por fallas al sur del paralelo 39° Sur, se basa una subdivision tentativa del pais. Al norte de este limite, el desarrollo tectónico fué más tranquilo ya desde el Plioceno medio. La posición y el dinamismo del Chile Ridge submarino podrian explicar este fenómeno. También parece ser relacionado a influencias oceánicas comparables, el arreglo complejo de Iíneas estructurales en Chile.

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, . - . 39° , , . . .