Formation of Mud-Volcanic Fluids in Taman (Russia) and Kakhetia (Georgia): Evidence from Boron Isotopes

Temperatures of the formation of mud-volcanic waters are determined based on concentrations of some temperature-dependent components (Na–Li, Mg–Li). Estimates obtained for the Taman and Kakhetia regions are similar and range from 45 to 170°, which correspond to depths of 1–4.5 km. The calculated temperatures correlate with the chemical (Li, Rb, Cs, Sr, Ba, B, I, and HCO₃) composition of water and ¹³ (₂) and ¹³ (CH₄) values in spontaneous gases. The isotope values indicate that mechanisms of the formation of ¹³-rich gases, i.e., gases with high ¹³ values (up to +16.0 in ₂ and –23.4 in CH₄) in mud-volcanic systems of Taman and Kakhetia are governed by fluid-generation temperatures rather than the supply of abyssal gases. The ¹¹ value was determined for the first time in mud-volcanic products of the Caucasus region. This value ranges from +22.5 to +39.4 in the volcanic water of Georgia, from –1.2 to +7.4 in the clayey pulp of Georgia, and from –7.6 to +13.2 in the clayey pulp of Taman. It is shown that the ¹¹ value in clay correlates with the fluid-generation temperature and ¹¹ correlates with ¹³ in carbon-bearing gases. These correlations probably testify to the formation of different phases of mud-volcanic emanations in a single geochemical system and suggest the crucial role of temperature in the development of isotope-geochemical features.     

Geologische Untersuchungen an Sedimenten des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes (Arabisches Meer)

Zusammenfassung Mit Sedimentmaterial, das von dem Forschungsschiff Meteor und dem pakistanischen Fischereiforschungskutter Machhera gesammelt wurde, sollten die Ablagerungsbedingungen auf dem Meeresboden des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes erfaßt und unter anderem festzustellen versucht werden, wo die Schlammassen des Indus auf dem Meeresboden des Arabischen Meeres wiederzufinden sind (Abb. 1).Enge Beziehungen zwischen den ozeanographischen Verhältnissen im Wasserraum (Chemismus und Strömungen) und der Ausbildung der Sedimente konnten erkannt werden. Rhythmisch gebänderte Sedimente auf dem oberen Kontinentalabhang spiegeln die weitreichenden Auswirkungen des Monsunwechsels wider. Indusmaterial ist bis weit in die Tiefsee zu verfolgen. Die Tonmineralien zeigen von der Küste zur Tiefsee und auch mit zunehmender Teufe in den Sedimentkernen die Tendenz: Detritus (Chlorit, Muskovit, Illit) — Zersatz (Montmorrillonit, mixed layer-Minerale) — Rückbildung (Illit).Die liostratigraphische Bearbeitung, kombiniert mit den Ergebnissen einiger C¹⁴-Datierungen ergibt u. a. Sedimentationsraten bis zu > 50 cm/1000 Jahre am oberen Kontinentalabhang abnehmend auf ca. 1 cm/1000 Jahre im offenen Ozean. Die Faunenzusammensetzung erweist das Vorhandensein eines holozänen Klimaoptimums.Die geochemische Untersuchung der jungen Forenwässer zeigt, daß diese sehr schnell die Zusammensetzung fossiler Formationswässer erreichen können (siehe V.Marchig, i. d. Bd.).

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From the R./V. Meteor and the Pakistan F./V. Machhera sediments from the Indian-Pakistan continental margin have been investigated in order to delineate the facies distribution of the recent deposits. One of several objectives of this study was to find out how far the suspended material of the Indus River is being transported into the Arabian Sea.A close genetic relationship was recognised between the oceanographic conditions of the water masses (chemistry and currents) and the characteristics of the sediments. The activity of the monsoons is reflected by the rhythmic lamination of the sediments of the upper continental slope. The suspended matter from the Indus River can be traced far into the Arabian Sea. The clay minerals show the following tendency from litoral to abyssal regions and from the top of the cores downward: detrital clay minerals (chlorite, muscovite, illite) — degraded clay minerals (montmorillonite, mixed-layer minerals) — re-formational minerals (illite).The biostratigraphic investigation of the sediments combined with several C¹⁴-dates results in sedimentation rates from > 50 cm/1000 years at the upper continental slope decreasing to about 1 cm/1000 years in the open ocean. The faunal composition proves the existence of a climatic optimum during part of the Holocene. The geochemical investigation of the recent pore fluids demonstrates that their composition very soon assumes the characteristics of fossil interstitial waters (cf. V.Marchig, in this vol.). p The results will be published in Meteor-Forschungsergebnisse, Reihe C.

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Résumé La tâche à remplir consista à saisir les conditions de sédimentation au fond de la mer dans la zone bordière du talus continental indo-pakistanais en se servant des échantillons de sédimentation recueillis par le navire d'exploration «Meteor» et par le cutter de pêche et de recherche scientifique pakistanais «Machhera» et, entre autres, à tenter de déterminer oú les masses de boue de l'Indus se retrouvent sur le fond de la Mer d'Oman.Il fut possible de reconnaître des relations étroites existant entre les conditions océanographiques (chimisme et courants) et la formation des sédiments. Des sédiments rubanés à stratification fine sur le talus continental supérieur reflètent les effets d'alternance des moussons. Il est possible de suivre les sédiments de l'Indus jusqu'à une grande distance dans les profondeurs de l'océan. Avec l'éloignement da la côte et, dans les carottes, avec l'augmentation de la profondeur de prélèvement les minéraux argileux montrent la tendance suivante: «matériel détritique» (chlorite, muscovite, illite) — «matériel de décomposition chimique» (montmorillonite, minéraux de couches mixtes) — «matériel de recombinaison minéralogique» (illite).L'étude biostratigraphique combinée aux résultats de quelques déterminations radiométriques au¹⁴C donne, entre autres, des taux de sédimentation jusqu'à > 50 cm/1.000 ans au talus continental supérieur — taux qui vont décroissant jusqu'à environ 1 cm/1.000 ans en plein océan. La composition faunique prouve l'existence d'une phase climatique optimum à l'Holocène.L'analyse géochimique des eaux interstitielles récentes montre que cellesci peuvent atteindre, dans uns délai assez bref, la composition des eaux fossiles. (V.Marchig, en ce tome).La publication des résultats est prévue dans les «Meteor» Forschungsergebnisse, Ser. C.

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Meteor Machhera - . — ( ) . . . — C¹⁴ > 50 /1000 , 1 /1000 . . — , .

     

Die Standortwahl für Kernkraftwerke aus der Sicht der Geologie,der Hydrologie und des Objektschutzes

Zusammenfassung Die wesentlichen Faktoren für die Standortwahl von Kernkraftwerken werden aus der Sicht der Geologie und Hydrologie dargestellt.Die zunehmende Beschränkung bei der Standortwahl infolge des Kühlwasserproblems wird erläutert. Dabei wird die Entwicklungsreihe Durchlaufkühlung — Naßkühlung — Trockenkühlung und die daraus sich ergebende Problematik dargestellt.Die Möglichkeiten einer weitgehenden Trennung der sekundärseitigen Kühlkette der Kernkraftwerke vom übrigen Gewässersystem werden als Alternativlösung diskutiert.Die Überlegungen werden erweitert im Hinblick auf die unterirdische Anordnung von Kernkraftwerken und dadurch erreichbare Verbesserungen zum Schutz gegen äußere Einwirkungen.

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Summary The essential factors of site selection for nuclear power plants will be presented from the point of vue of geology and hydrology.The qestion of the increasing restrictions involved in the selection of sites as a result of thecoolingwater problem will be discussed along with all problems generally linked to cooling technology.Evolution once trough — wet — dry cooling.The possibility of isolating the secondary cooling circuit of the nuclear power plants from the remaining water system is discussed as an alternative solution.The discussion will include underground installation of nuclear power plants and the higher safety and security standards which could be thus reached in view of external impacts.

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Résumé Les critères déterminants pour la sélection des sites des centrales nucléaires seront présentés du point de vue de la géologie et de l'hydrologie.La limitation croissante dans le choix des sites, résultant des problèmes posés par l'eau de refroidissement, sera traitée en rappelant l'évolution des systèmes de refroidissement:à passage unique — par vapeur humide — à sec, et l'ensemble des problèmes qui en découlent.On discutera également, en tant que solution alternative, des possibilités d'isoler au maximum la circulation de refroidissement secondaire des centrales nucléaires du régime des eaux en général.Le débat sera élargi aux possibilités d'aménagement de centrales nucléaires souterraines et par la à l'amélioration de la protection contre les actions extérieures.

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About three sets of kink bands near Herbeumont (Belgian Ardennes)

In the area studied, three differently oriented sets of kink bands occur. The geometry of these structures is described. One particular set with mean kink angles of about 70 shows statistically that the interlimb angles are bisected by the kink band boundary planes. In the author's opinion it reflects the mechanism of formation.

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Zusammenfassung Im Untersuchungsgebiet gibt es drei verschieden orientierte Gruppen von KnickbÄndern. Die Geometrie dieser Strukturen wird beschrieben. Eine der Gruppen mit Knickwinkeln von etwa 70 zeigt nach statistischer Prüfung, da\ die Winkel zwischen den Flanken der Strukturen von den KnickbandbegrenzungsflÄchen geteilt werden. Diese Daten spiegeln nach Meinung des Autors die Bildungsweise dieser Strukturen wider.

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Résumé Dans la région étudiée, il y a trois systèmes de «kink bands» distingués par leurs orientations. La géométrie de ces structures est décrite. Un des systèmes avec un angle de kink de 70 environ, indique que l'angle entre les flancs des structures est partagé par le milieu par les plans limites des kinks. Il est supposé que ces données reflètent la génèse des structures.

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Metallogenese präkambrischer Goldvorkommen in den vulkano-sedimentären Gesteinskomplexen (greenstone belts) der Swaziland-Sequenz in Südafrika

Zusammenfassung In den präkambrischen vulkano-sedimentären Gesteinskomplexen, den sogenanntengreenstone belts des Kaapvaal-Kratons in Südafrika können drei Typen von Goldvorkommen unterschieden werden: a) sulfidführende Goldquarzgänge; b) stratiforme massive Sulfiderze; und c) komplexe Sulfidimprägnationen in Porphyrstöcken. Als primäre Hauptquellen des Goldes werden in erster Linie die primitiven peridotitischen und basaltischen Komatiite der Onverwacht-Gruppe angenommen. Sie bilden die Basis der Swaziland-Sequenz und führen durchschnittlich bis zu viermal mehr Gold (0,02 ppm) als besser entwickelte äquivalente, jüngere Gesteine. In drei oder vier Schritten wurden die anfänglich geringen Goldkonzentrationen der Onverwacbt-Gesteine von verschiedenen sedimentären und metamorphen Umlagerungsprozessen angereichert und schließlich die teilweise abbauwürdigen Goldlagerstätten dergreenstone belts gebildet, welche die Primärerze der Witwatersrand-Goldseifen sind.Ultrabasische und basische Gesteine von der Art der Komatiite des Barberton Mountain Land haben aufgrund ihrer Zusammensetzung erhöhte Goldgehalte und sind daher als die Hauptbringer von Gold aus dem Bereich des wahrscheinlich noch wenig differenzierten Erdmantels zu betrachten. Die enge Verknüpfung solcher primitiver, potentiell goldreicher Gesteinsvergesellschaftungen als Repräsentanten der frühesten petrogenetischen und metallogenetischen Prozesse mit der Entwicklung der archaischen Erdkruste ist in dengreenstone belts Südafrikas evident und könnte daher eine Erklärung für die globale Anhäufung von Goldlagerstätten im Präkambrium sein.

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The early Precambrium volcano-sedimentary rock assemblages — greenstone belts of the Kaapvaal Craton, South Africa, contain three different types of gold mineralizations: a) sulfide-bearing gold-quartz veins, b) conformable, massive sulfide ores, and c) disseminated complex sulfide ores in porphyry bodies. It is suggested that the ultimate source of the gold in the vein-deposits has to be sought in the primitive peridotitic and basaltic komatiites of the Onverwacht Group rather than in the intruding granites. The komatiites which form the base of the Swaziland Sequence contain up to four times more gold (0,02 ppm) than younger, less primitive equivalent rock types. The initially minute gold contents of the Onverwacht rocks have been reconstituted and concentrated in three to four stages by a number of sedimentary and metamorphic processes to form sub-economic to economic gold deposits. These deposits, in turn, are the primary ores for the giant Witwatersrand gold placers.Ultramafic and mafic rocks of similar composition as the komatiites of the Onverwacht Group are potentially enriched in gold and, therefore, could be the principal transporters of gold from the mantle, which was probably only little differentiated at these times. The close association of such primitive rock assemblages, which are manifestations of the earliest petrogenic and metallogenic processes, with the formation of the Archean crust is evident in the greenstone belts of South Africa and could explain the global abundance of gold deposits in Precambrian rocks.

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Résumé Dans les séries précambriennes volcano-sédimentaires, connues sous le nom degreenstone belts, du craton du Kaapvaal en Afrique du Sud, on peut distinguer trois types de gisements aurifères: a) des filons de quartz aurifères à sulfures; b) des minerais sulfurés massifs stratiformes; et c) des imprégnations à sulfures complexes dans des pitons de porphyre. On considère les komatiites péridotitiques et basaltiques «primitives »du Groupe inférieur de l'Onverwacht comme la source primaire principale de l'or. Ces roches forment la base de la série du Swaziland et ont une teneur moyen en or jusqu'à quatre fois (0,02 ppm) plus élevée que les roches équivalentes plus jeunes, mieux dévéloppées. Des processus sédimentaires et métamorphiques ont enrichi en trois ou quatre étapes les concentrations en or originalement très faibles des roches de l'Onverwacht pour former les gisements aurifères partiellement exploitables desgreenstone belts, qui représentent les minerais primaires des alluvions aurifères du Witwatersrand.Des roches ultrabasiques et basiques du type des komatiites du Barberton Mountain Land ont, vu leur composition, des teneurs élevées en or, et sont à considérer comme les principaux fournisseurs d'or, en provenance du manteau, dans un stade probablement encore peu différencié. La liaison étroite, avec le développement de la croûte terrestre archéenne, de ces associations de roches «primitives»potentiellement riches en or, produits de processus pétrogénétiques et métallogéniques les plus anciens, est évidente dans lesgreenstone belts de l'Afrique du Sud, et pourrait fournir une explication à l'accumulation mondiale des gisements aurifères dans le Précambrien.

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Mein Dank richtet sich in erster Linie an meine Kollegen und Freunde in Johannesburg, Dr. C. R.Anhaeusser, Dr. M. J.Viljoen und Dr. R. P.Viljoen, für viele gemeinsame Feldbefahrungen und interessante Diskussionen. Für die kritische Durchsicht des Manuskriptes und für wertvolle Hinweise sei Herrn Prof. Dr. G. C.Amstutz, Heidelberg, herzlich gedankt. Die Arbeit wurde im Rahmen eines Habilitandenstipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft zusammengestellt.     

Mariner Jura im westlichen Hindukusch (Afghanistan)

Zusammenfassung Am Westrand des Hindukusch konnten erstmalig stark gefaltete und geschieferte Gesteine des Oberjura (Tithon) in Geosynklinalfazies nachgewiesen werden. Schwach geneigte Sedimente des transgredierenden Oberkreidemeeres (Cenoman bis Turon) liegen diskordant darüber.Dieser Befund erlaubt es, die mesozoische Faltung im W-Hindukusch auf den Zeitraum zwischen Tithon und tiefe Oberkreide einzuengen. Daraus ergibt sich, daß der NE-Sporn des Zentralafghanischen Blockes (Wirtz, 1964) zumindest im Oberjura in das Geosynklinalgebiet der Tethys einbezogen war.

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Strongly folded and schistose beds of Upper Jurassic (Tithonian) age in géosynclinal facies are demonstrated for the first time in the western Hindukush. They are overlain unconformably by deposits of the transgressive Upper Cretaceous (Cenomanian—Turonian) sea.This discovery allows to date the Mesozoic orogeny in the western Hindukush as being younger than Tithonian but older than Upper Cretaceous. Hence it follows that the northeast prong of the Central Afghanistan block (Wirtz, 1964) was incorporated into the Tethys geosynclinal belt at least during the Upper Jurassic.

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Résumé L'existence du Jurassique supérieur (Tithonique) à faciès géosynclinal au bord occidental de I'Hindou-Kouch est démontrée pour la première fois. Il s'agit de roches fortement plissées et très schisteuses qui sont superposées par le Crétacé supérieur (Cenomanien-Turonien) transgressif faiblement incliné.Ainsi, dans l'Hindou-Kouch occidental, il est possible de situer l'âge du plissement mésozoique entre le Tithonique et le Crétacé supérieur. Donc on peut dire que l'éperon nord-est du Zentralafghanischer Block (Wirtz, 1964) a appartenu au géosynclinal de la tethys au moins pendant le Jurassique supérieur.

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Schwefel-Isotopenuntersuchungen an der Blei-Zink-Erzlagerstätte Grund (Westharz,Bundesrepublik Deutschland)

Zusammenfassung Die S-Isotopenverteilung wurde an 67 Sulfid- und 17 Barytproben aus der Blei-Zink-Erzlagerstätte Grund untersucht. Die ³⁴S-Werte der Zinkblende der Mineralisationsphase II liegen im Westfeld-Erzmittel I und in den östlich anschließenden Erzmitteln zwischen +4 und +6, in dem am weitesten westlich liegenden Westfeld-Erzmittel II zwischen +6 und +10. Die Werte für Bleiglanz der Mineralisationsphase II sind +2 bis +4 bzw. +4 bis +7. Die Sulfide der Mineralisationsphase III haben allgemein niedrigere -Werte. Koexistierende Sulfide zeigen eine deutliche Fraktionierung, wobei stets _ZnS > _PbS ist; die Differenz beträgt in der Mineralisationsphase II im Mittel 1,8, in der Phase III 3. Dies deutet auf niedrigere Bildungstemperatur der Minerale der Phase III hin. Zur genetischen Deutung der beobachteten -Abnahme beim Übergang zur Mineralisationsphase II werden vier Modelle diskutiert. Baryte zeigen innerhalb der Lagerstätte recht einheitliche ³⁴S-Werte zwischen +11 und +14,5%. Diese Einheitlichkeit wird durch den Einfluß deszendenter Zechstein-Lösungen erklärt.

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³⁴S-values are given for 67 sulfide and 16 barite specimens from the Pb-Zn-deposit Grund (Harz mountains, W-Germany). In the central part of the deposit the sulfide 's of the first major mineralization (phase II) range from: ZnS +4 to +6 and PbS +2 to +4. The sulfides of the second major mineralization (phase III) are depleted in ³⁴S and range from: ZnS +2 to +4, PbS –1,4 to 3. The sulfides at the western end of the vein system are heavier; the phase II minerals ranging from: ZnS +6 to 10 and PbS +4 to 7. The mean -difference between co-existing ZnS and PbS in phase II is 1,8, in phase III 3. This indicates lowering of temperature of formation for the phase III ore. Four models have been set up in order to explain the observed -variation. Barites with rather uniform 's from +11 to +14,5 are probably affected by descendent solutions from overlying sulfate sediments of Permian age.

     

Influence of sedimentary environments on sulfur isotope ratios in clastic rocks: a review

Strata-bound sulfide deposits associated with clastic, marine sedimentary rocks, and not associated with volcanic rocks, display distributions of S³⁴ values gradational between two extreme types: 1. a flat distribution ranging from S³⁴ of seawater sulfate to values about 25 lower; and 2. a narrow distribution around value S³⁴ (sulfide)=S³⁴ (seawater sulfate) –50, and skewed to heavier values. S³⁴ (seawater sulfate) is estimated from contemporaneous evaporites. There is a systematic relation between the type of S³⁴ distribution and the type of depositional environment. Type 1 occurs in shallow marine or brackish-water environments; type 2 occurs characteristically in deep, euxinic basins. These distributions can be accounted for by a model involving bacterial reduction of seawater sulfate in systems which range from fully-closed batches of sulfate (type 1) to fully open systems in which fresh sulfate is introduced as reduction proceeds (type 2). The difference in the characteristic distributions requires that the magnitude of the sulfate-sulfide kinetic isotope effect on reduction be different in the two cases. This difference has already been suggested by the conflict between S³⁴ data for modern marine sediments and laboratory experiments. The difference in isotope effects can be accounted for by Rees' (1973) model of steady-state sulfate reduction: low nutrient supply and undisturbed, stationary bacterial populations in the open system settings tend to generate larger fractionations.

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Zusammenfassung Schichtgebundene Sulfid-Lagerstätten in Begleitung von klastischen, marinen Sedimentgesteinen ohne Beteiligung vulkanischer Gesteine zeigen kontinuierliche Verteilungen der S³⁴-Werte zwischen zwei Extremtypen: 1. Eine flache Verteilung im Bereich von S³⁴-Werten des Seewasser-Sulfats bis zu Werten, die etwa 25 niedriger liegen. 2. Eine eng begrenzte Verteilung um den S³⁴ (Sulfid)-Wert=S³⁴ (Seewasser-Sulfat) –50 und asymmetrischer Verteilungskurve mit stärkerer Besetzung bei den schwereren Werten. Das S³⁴ (Seewasser-Sulfat) wird von gleichaltrigen Evaporiten abgeleitet. Es besteht eine systematische Beziehung zwischen der Art der S³⁴-Verteilung und dem Milieu des Ablagerungsraumes. Typ 1 tritt im marinen Flachwasser oder in brackischer Umgebung auf. Typ 2 ist charakteristisch für tiefe euxinische Becken. Diese Verteilungen können erklärt werden mit Hilfe eines Modells mit bakterieller Reduktion von Meerwasser-Sulfat in Systemen, die von völlig abgeschlossenen Sulfat-Mengen (Typ 1) bis zu völlig offenen Systemen reichen, in die bei fortschreitender Reduktion frisches Sulfat zugeführt wird (Typ 2). Der Unterschied in den charakteristischen Verteilungen setzt voraus, daß die Stärke der kinetischen Sulfat-Sulfid-Isotopen-Wirkung auf die Reduktion in beiden Fällen verschieden ist. Dieser Unterschied wurde bereits wegen der Widersprüche zwischen den verschiedenen S³⁴-Werten heutiger mariner Sedimente und Laborexperimente vermutet. Der Unterschied in der Isotopen-Wirkung kann durch das Modell von Rees (1973) für kontinuierlich ablaufende Sulfat-Reduktion erklärt werden. Geringes Nahrungsangebot und ungestörte, gleichbleibende Bakterien-Populationen in offenen Systemen neigen zur Erzeugung stärkerer Fraktionierungen.

     

Fazies und Tektonik im Miozän am S-Rand der Sierra Morena zwischen Lora del Rio (Sevilla) und Posadas (Cordoba)

Zusammenfassung Am Nordrand des Guadalquivirbeckens konnten in dem über den variszischen Sockel transgredierenden Helvet zwei ästuarine Zonen ausgeschieden werden, die in ihrem Verlauf den paläozoischen Strukturen folgen.Das Torton zeigt im gesamten Untersuchungsgebiet übergreifende Tendenz.Antithetische ENE- und ESE-streichende Brüche zerlegen den regional nach S abtauchenden Sockel und seine tertiären Deckschichten in eine Schollentreppe.

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At the northern border of the Guadalquivir basin two estuarine zones were observed within the Helvetian transgressive over the hercynian basement. They follow in their direction the strike of the paleozoic structures.The Tortonian always shows transgressive tendency.Antithetic ENE and ESE striking faults subdivide the basement generally dipping towards the south and its tertiary cover into a system of blocks.

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Resumen Al borde norte de la cuenca del Guadalquivir se observan dos zonas de fazies fluvio-marino en el Helveciense transgresivo sobre el sócalo hercínico. Estas zonas siguen la dirección de las estructuras paleozóicas.El Tortoniense en todo el areal de investigation tiene una tendencia transgresiva.Fallas antitéticas en dirección ENE y ESE subdividen el sócalo y su cobertera terciarea, buzando generalmente hacia el sur, en un sistema de bloques.

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. , . , ENE ESE, , .

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Sequential development of fold orders in ptygmatic structures (Damara Orogenic belt,Namibia)

In the north central zone of the Damara Orogen (Namibia) a field study was made of ptygmatic fold structures composed of more than one order of folds or cuspate interface structures of compressive origin. Their evolution can be described in terms of sequential development of fold orders. Each fold order is considered as a geometrically distinct group of fold structures, for it is impossible to predict the exact geometry of a higher order structure from the shape of a lower order fold or fold group.Although orientation relationships between axial surfaces of different fold orders, supported by overprinting relationships and regional geological arguments indicate that the ptygmatic structures formed during a single folding phase, further analysis of axial surface relations in combination with fold geometry shows that the fold orders formed in succession, beginning with the smallest size group and ending with the largest size group. It is consequently possible to explain irregularities in fold geometry, which alternatively could be looked at as natural deviations from an ideal shape, by redeformation and rotation of preexisting lower order folds during generation of the higher oder folds.

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Zusammenfassung Die Entwicklungsgeschichte von ptygmatischen Strukturen, aus Falten und Faltengruppen verschiedener Grö\enordnungen aufgebaut, wurde im nördlichen Zentralbereich des Damara-Orogens (Südwestafrika/Namibien) untersucht. Ihre Entwicklung kann als Entstehung von grö\enmÄ\ig verschiedenen Falten in zeitlicher Folge aufgefa\t werden, wenn jede Gruppe von Falten einer Grö\enordnug als geometrisch eigenartig betrachtet wird. Letzteres ergibt sich aus der Unmöglichkeit, die genaue Geometrie von grö\eren Falten aus den geometrischen Eigenschaften von Falten kleinerer Grö\enordnug abzuleiten.Eine Analyse der rÄumlichen Lage der Achsenebenen ermöglicht die Aussage, da\ die ptygmatischen Strukturen wÄhrend einer einzigen Faltungsphase gebildet wurden. Dies wird durch Argumente regional-geologischer Art bestÄtigt. Unter Zuhilfenahme der Faltengeometrie geht aus der gleichen Analyse jedoch auch hervor, da\ Falten und Faltengruppen kleinerer Grö\enordnung zuerst, und diejenigen höherer Ordnung erst spÄter erzeugt wurden. Dementsprechend ist es möglich um UnregelmÄ\igkeiten in der Geometrie von kleineren Falten mittels Verformung und Rotation als Folge der nachtrÄglichen Neubildung Falten höherer Ordnug zu erklÄren.

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Résumé De nombreuses structures ptygmatiques, d'âges divers mais toujours comportant plus qu'un ordre de plis, ou d'autres structures d'origine compressive, affleurent dans la zone nord-centrale de l'orogène Damara (Sud-ouest africain/Namibie). Les deux exemples analysés ici montrent que les ordres de plis doivent Être considérés comme géométriquement indépendants les uns des autres. Ceci résulte de l'impossibilité de prédire, en partant d'un pli ou groupe de plis choisi arbitrairement, la géométrie exacte de plis plus grands faisant part de la mÊme structure.Les plans axiaux de plis d'ordre inférieur (les plus petits plis) sont disposés en éventail autour du plan axial d'un pli appartenant à un ordre supérieur. D'autre part, et en certains endroits structurellement bien définis, leur orientation est proche de celle des autres auxquels ils peuvent se trouver matériellement raccordés. Il s'en suit que la structure complète, bien que produite par une seule phase de plissement (ce qui est confirmé par des arguments indépendants) se développa en stades successifs. Les plis d'ordre inférieur précédèrent ceux d'ordre supérieur et furent soumis à une redéformation pendant la production des derniers. Cette interprétation explique la géométrie variable des plis précoces.

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Published by permission of the Head of the Geological Survey, Windhoek.

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Former affiliation: Geological Survey, P. O. Box 2168, 9000 Windhoek, Namibia.     

Lower Miocene (Aquitanien-Burdigalian) palaeobiogeography of the Indian subcontinent

The paper analytically discusses certain palaeoecological criteria in the reconstruction of Lower Miocene (Aquitanian-Burdigalian) palaeobiogeography of the Indian subcontinent. The period is characterised by major marine transgressions and a prolific marine invertebrate and terrestrial vertebrate faunas. Faunal affinities of molluscs from western (Sind-Baluchistan) and eastern (Garo Hills) sectors are distinct and different. Molluscs of Garo Hills show affinity to Burmese species, whereas Sind-Baluchistan species shows similarity to that of the Mediterranean region. Marine molluscs resemble with the present-day taxa of the Arabian Sea and Bay of Bengal, where more than 35% species are common. This similarity is also evidenced by marine elasmobranchs, where approximately 33% species and 86% genera are similar to that of the Recent taxa. Terrestrial mammals show an intermingling of southern U.S.S.R. and African forms along with the presence of probably some groups belonging to the Indian subcontinent.Angiosperms are the dominant group. The Lower Miocene floras of the eastern and the western sectors are entirely different. The palm,Sabal major andPinus are reported from various localities. The climate in the western sector and South India was tropical, whereas in the eastern sector, it was variable.The Lower Miocene period is also marked by the contraction of Sindhu Sea, Bangla Sea and the Burmese Gulf southwards resulting in the final disappearance of the sea by the Pliocene.

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Zusammenfassung Die Paläobiogeographie des unteren Miocän (Aquitan-Burdigal) läßt sich auf dem indischen Subkontinent aus den palökologischen Daten rekonstruieren. Zu dieser Zeit gab es viele marine Invertebraten und terrestrische Vertebraten-Faunen, die große marine Transgression anzeigen. Die Mollusken des Westens (Find-Baluchistan) und Ostens (Garo-Gebirge) sind unterschiedlich. Die Mollusken des Garo-Gebirges sind mit den Spezies von Burma verwandt. Dagegen sind die Faunen von Sind-Baluchistan für die mediterrane Faunenprovinz typisch. Die marinen Mollusken sind verwandt mit den Faunen des Arabischen Meeres und der Bucht von Bengalen; etwa 35% der Spezies sind gleich. Von den marinen Elasmobranchien sind ungefähr 33 % Spezies und 86% Genera gleich wie man sie in den rezenten Faunen findet. Terrestrische Sänger zeigen eine Mischung von südlicher U.S.S.R. und Afrika mit einigen Teilen des Indischen Subkontinentes.In den Pflanzen-Gruppen herrschen die Angiospermen vor. Die Untermiocän-Flora der östlichen und westlichen Gebiete ist ganz unterschiedlich. Der Palme, dieSabal Major undPinus sind aus verschiedenen Lokalitäten bekannt. Das Klima im Westen und im Süden Indiens war tropisch, im Osten dagegen war es wechselfeucht.Das Untermiocän-Meer im Gebiet Sind, Bangladesh und Burma verschwindet vor dem Pliozän.

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Résumé Cet article analyse certains critères paléoécologiques dans la reconstitution de la paléogéographie du Miocène inférieur (Aquitanien-Burdigalien) de l'Inde subcontinentale. La période est caractérisée par de grandes transgressions marines et par des faunes abondantes d'invertébrés marins et de vertébrés terrestres. Les affinités fauniques des mollusques sont différentes dans les secteurs occidentaux (Sind-Baluchistan) et orientaux (Garo Hills). Les mollusques des Garo Hills montrent des affinités avec les espèces de Burma, tandis que les espèces de Sind-Béloutchistan montrent des similitudes avec celles de la région méditerranéenne. Les mollusques marins ont des ressemblances avec les taxons actuels de la Mer d'Arabie et du Golfe du Bengal, où plus de 35% des espèces sont les mÊmes. Cette similarité vaut aussi pour les élasmobranches marin, dont 33% des espèces et 86% des genres ressemblent aux taxons récents. Les mammifères terrestres montrent un mélange de formes du sud de l'U.S.S.R. et de formes africaines, allant de pair avec la présence de certains groupes probables appartenant au sous-continent indien.Les angiospermes forment le groupe dominant. Les formes du Miocène inférieur des secteurs orientaux et occidentaux sont entièrement différentes. Le palmier, le grand Sabal et le pin, sont connus dans différentes localités. Le climat dans le secteur occidental et dans l'Inde méridionale était tropical, tandis que dans le secteur oriental, il était variable.La période du Miocène inférieur est également marquée par le rétrécissement de la Mer de Sindhu, de la Mer de Bangla et du Golfe de Burma vers le sud, avec comme résultat la disparition finale de la mer au Pliocène.

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(Aquitanian Nurdigalian) . . (Sind- Beluchistan) (Garo Hills) . , . : 35% . Elasmobranchs 33 % 86 % . , . . , Sabal major . , , , , , — . Sindhu, .

     

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.

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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).

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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.

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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.     

Beitrag zur Tektonik archaischer Sedimente im Barberton-Bergland (Transvaal-Südafrika)

Zusammenfassung Die Serien des Swaziland-Systems im Gebiet der Montrose Farm (25 km südwestlich von Barberton) zeigen ähnliche Deformationen wie die wesentlich jüngeren Serien des Moodies-Systems. Strukturbestimmende Störungen mit Versetzungsbeträgen von mehr als 1000 m sind in wesentlich stärkerem Maße vorhanden als bisher angenommen. Das zu beobachtende spröde bis plastische Verhalten von gebändertem Hornstein wird auf unterschiedlichen SiO₂-Gel-Gehalt zur Zeit der Deformation zurückgeführt. Eine Gliederung der orogenetischen Ereignisse für einen Teil der Swaziland-Geosynklinale wird gegeben.

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In the Montrose Farm area (25 km SW of Barberton) Series of the Swaziland System show similar deformations as the essentially younger series of the Moodies System. Thrustfaults with desplacements of more than 1000 m are developed more often than formerly assumed. The brittle to plastic behaviour of banded cherts is due to a different content of gelic SiO₂ during deformation. A possible development of a part of the Swaziland geosyncline is given.

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Résumé Dans les séries du système Swaziland dans la région de Montrose Farm (à 25 km sud-ouest de Barberton) il y a des déformations analogues aux séries beaucoup plus jeunes du Système Moodie. Des Failles avec des déplacements de plus de 1000 m se trouvent plus souvent qu'on n'avait supposé jusqu'à présent. La conduite mobile à solide du silex zoné s'explique par le différent contenu de Gel de SiO₂ au movement de la déformation. Les événements de la période orogénétique seront exposés pour une partie du Swaziland géosynclinal.

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Swaziland Montroes (25 - ). , Moodies. Swaziland.

     

Zur Strukturgeschichte des Hohen Atlas in Marokko

Zusammenfassung Der Hohe Atlas (Marokko) entwickelte sich aus einer schmalen, kompliziert gebauten, intrakratonischen Riftstruktur, die sich teils an prÄexistenten Bruchsystemen orientierte, teils aber auch unabhÄngig davon verlief. Das Innere dieses Rifts war in rhombenförmige Schollen gegliedert, die unterschiedliche Kippbewegungen zu verschiedenen Zeiten ausführten. Eine Geosynklinale lie\ sich für dieses Gebirge nicht nachweisen. Das Riftstadium dauerte von der Trias bis in die mittlere Kreide (Turon incl.).Von der Oberkreide ab bildete sich durch Inversion, besonders im JungtertiÄr, das heutige Hochgebirge heraus. Dieser Proze\ wurde von der Einsenkung subsequenter Randsenken begleitet. Als Bewegungsbahnen dienten die Randbrüche des ehemaligen Rifts und die Schollengrenzen in seinem Inneren.Atlas und Atlantik waren im Initialstadium Teile des gro\en Bruchsystems, an dem PangÄa in postvariscischer Zeit aufbrach. SpÄter entwickelten sich beide Strukturen in antagonistischer Weise: das atlantische Rift wurde zum Atlantischen Ozean, das Atlas-Rift zum Atlas-Hochgebirge.

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The High Atlas of Morocco orginated from a narrow, complicated, intracratonic graben or rift structure. Pre-existing faults and fracture zones may have influenced its direction only in places. The interior of this rift consisted of a rhomboidal fault block pattern, the individual block of which carried out different tilting movements at separate times. The rift was active from the Triassic till to the Mid-Cretaceous (Turonian). A trough of geosynclinal type cannot be proved in the initial stage of this mountain belt.The formation of the modern High Atlas mountains was caused by structural inversion processes. In the western High Atlas they began in post-Turonian time in the Late Cretaceous. This process was accompanied by the downwarping of subsequent marginal troughs along the northern and southern flanks of the rising mountain chain. The normal faults of the earlier rift-system became thrust faults during the inversion process.During the initial stage the Atlas-Rift and the Atlantic furrow were part of the global fracture zone, along which Pangea began to break up in post-Variscan time. Lateron both rift-systems developed in an antagonistic way: From the Atlantic furrow the Atlantic Ocean originated whereas the Atlas-Rift converted to the High Atlas mountain chain.

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Résumé Le Haut Atlas marocain s'est développé à partir d'une structure de rift étroite et complexe qui se trouvait dans une position intracratonique ou íntracontinentale. Cette structure était en partie orientée suivant des systèmes de fractures préexistantes, mais aussi en partie d'une manière indépendante. L'intérieur de ce rift était subdivisé en blocs rhombiques, ce qui a permis des basculements distincts à différents moments. Cette phase de rift dura du Trias au Crétacé supérieur (y compris le Turonien), et ce, sans qu'on puisse y reconnaÎtre l'intervention d'un géosynclinal.La chaÎne actuelle, avec son haut relief, a été formée par un processus d'inversion structurale, dès le Crétacé supérieur et surtout au Tertiaire supérieur. Ce processus s'est accompagné de l'enfoncement de bassins marginaux subséquents le long des flancs nord et sud du Haut Atlas. Ces mouvements se firent suivant les failles marginales de l'ancien rift ainsi que suivant les fractures internes entre blocs.Le Haut Atlas et l'Atlantique faisaient partie, au début, du grand système de fractures qui, à l'époque post-hercyienne, a disloqué la Pangée. Plus tard les deux structures apparentées se sont développées d'une faÇon antagoniste: le rift atlantique se transforma en Océan atlantique, tandis que le rift de l'Atlas était converti en Haut Atlas.

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Geology of the Binneringie Dyke,Western Australia

The geology of the Binneringie Dyke, one of the largest true dyke occurrences in the world — it extends for something like 200 miles (320 km.) from east to west, and has a maximum width at Cowan Hill of two miles (3.2 km.) — is described. The dyke is characterised by strongly chilled margins, but only meagre contact effects on the country rocks. The marginal zone is enriched in magnesium and calcium, due to an overprecipitation of early formed ferromagnesians. The marginal rocks are glomeroporphyritic and non-porphyritic bronzite, olivine-bronzite and olivine-bronzite-quartz gabbros, the bronzite having complex exsolution features reflecting inversion from magnesian pigeonite: the rocks towards the centre of the dyke have a progressively more ferroan character, augite-pigeonite gabbros taking the place of bronzite gabbros (the ferroan pigeonite being univerted). There are minor intermediate and acid phases throughout the length of the dyke: these take the form of irregular granogabbro segregation patches, in which there is an excessive development of residual red rock, of granophyric and devitrified acid glass composition. They also take the form of pegmatoid clots, associated with much epidote, amphibole, chlorite, sphene and prehnite. Much of the intermediate and acid material is, however, in the form of sharply bounded dykes and dykelets, within the gabbro: these bodies are chilled against the gabbro, never project through the chilled margin of the main dyke into the country rock and appear to represent infillings by late magmatic phases of shrinkage cracks in the gabbro. Another suite of internal dykes and dykelets has a basaltic character: dykes of basaltic dolerite of volcanic aspect are represented and these reveal idiomorphic olivine phenocrysts, trachytic textures, quartz palimpsests of chalcedony filled vesicles, and devitrified tachylite glass base material.The dyke shows abundant magmatic layering near to its margins — that is in a zone extending in several hundred feet from its margin. Banded material alternates with thicknesses of massive gabbro in a manner reminiscent of Skaergaard. The magmatic layering shows only minor flexural departures from a consistently vertical attitude, assumed to reflect the attitude of the main dyke walls. There is much rhythmic layering involved and also cryptic layering. The rhythmic layers commonly show simulation of graded bedding, and there are also simulations of cross-bedding. The grading in the rhythmic units is consistent — plagioclase towards the dyke wall — in the Binneringie Homestead sections, but elsewhere along the dyke departures from this grading sense have been observed. There is no trace of cumulate texture, and the zoned and poikilitic nature of the bronzites, together with the predominantly zoned nature of the calcic plagioclase suggests that cumulate deposition of early formed mineral phases was nowhere involved, though convective stirring of the large magma chamber in all probability was.In Part 2, unusual layering structures at Sunday Soak, acid breccias at Cowan Hill, and large internal granophyre and felsite bodies south of the Salt Well are described in some detail. The remainder of the text includes a discussion of the manner of emplacement and broader petrogenetic implications of this complex dyke. The results of thirty full chemical analyses are given, and the differentiation trends discussed. The wide variety of rock types represented are considered to reflect fractionation, and contamination is considered unlikely to have been of significance in their development. The vertical layering of this unique intrusion is compared with the marginal layered zone of the Skaergaard Intrusion, Greenland, and it is suggested that it provides a better understanding of the phenomenon of congelation cumulates, which may be a far more significant feature of layered intrusions than has hitherto been realised. The marginal magnesia and lime enrichment is attributed to a diffusion process, akin to adcumulus growth, operating on a congelation cumulus.

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Zusammenfassung Es wird die Geologie des Binneringie Dykes beschrieben, der eine der grö\ten Dyke-Strukturen der Welt darstellt. Er erstreckt sich über 320 km LÄnge von E nach W und hat eine maximale Breite bei Cowan Hill von 3,2 km. Der Dyke zeichnet sich durch stark gefrittete RÄnder aus, dagegen sind nur sehr geringe Kontakterscheinungen zu den Nachbarzonen hin zu beobachten. Die Randzonen sind mit Magnesium und Kalzium angereichert infolge einer bevorzugten früheren Bildung von Eisenmagnesiummineralien. Die randlichen Gesteine bestehen aus glomeroporphyritischen und nicht-porphyritischen Bronziten, Olivinbronziten und Olivin-Bronzit-Quarz-Gabbros. Die Bronzite haben Auflösungsstrukturen, die eine Umwandlung von Magnesium-Pigeoniten widerspiegeln: Die Gesteine gegen das Zentrum des Dykes haben zunehmend einen stÄrkeren Ferro-Charakter, Augit-Pigeonit-Gabbros nehmen den Platz von Bronzitgabbros ein (die Ferro-Pigeonite sind davon unberührt).Es gibt kleinere intermediÄre und saure Intrusionen entlang dem Dyke: Sie nehmen die Form von unregelmÄ\igen Grano-Gabbro-Flecken ein, in denen sich besonders rote Residualgesteine entwickelt haben und die einem granophyrischen und devitrifizierten sauren Glas entsprechen. Sie können auch die Form pegmatoider Aggregate haben, die mit viel Epidot, Amphibol, Chlorit, Sphen und Prehnit verbunden sind.Der Gro\teil des intermediÄren und sauren Materials ist dagegen in Form von scharf begrenzten Dykes und Adern innerhalb der Gabbros zu finden, wobei diese Körper gegen den Gabbro hin gefrittet sind, allerdings nie über die gefritteten RÄnder des Hauptdykes in die Nachbargesteine eindringen. Sie scheinen eine spÄt magmatische Einfüllung von Schrumpfungsrissen im Gabbro darzustellen.Eine andere Vergesellschaftung von Dykes und Adern haben eine basaltische Zusammensetzung. Es sind dabei basaltische Dolerite mit vulkanitischer Struktur vertreten, gekennzeichnet durch idiomorphe Olivineinschlüsse, trachytische Textur, Quarzpalimpseste von chalzedongefüllten Poren und devitrifiziertem Tachylitglas.Der Dyke hat hÄufig eine magmatische Zonierung nahe den RÄndern, d. h. in einer Zone, die sich ca. hundert Meter von den RÄndern aus erstreckt. GebÄndertes Material wechselt mit massiven Gabbrolagen in einer Weise, die an Skaergaard (Grönland) erinnert. Diese magmatische Schichtung zeigt nur wenige Abweichungen von einer bestÄndigen vertikalen Anordnung, die die Richtung des Hauptdykes widerspiegelt. Darin sind viele rhythmische und cryptische Lagerungen mit eingeschlossen. Die rhythmische Lagerung zeigt gewöhnlich eine Art von graded bedding und von Kreuzschichtung. Die Gradierung in den rhythmisch zonierten Einheiten — Plagioklase angereichert gegen den Kontakt des Dykes — ist vorwiegend in der Binneringie Homestead-Gegend zu finden, aber auch in anderen Teilen des Dykes lÄ\t sich diese Gradierung beobachten. Es sind keine Spuren für die Bildung von Mineralaggregaten zu finden, und der zonierte und poikilitische Charakter der Bronzite sowie die vorwiegende Zonierung der Kalziumplagioklase lÄ\t die Vermutung zu, da\ Aggregatbildungen von früh ausgeschiedenen Mineralphasen nirgends erhalten sind, da Konvektionsströmungen in der gro\en Magmakammer dies verhindert haben.Im Teil II werden ungewöhnliche Lagerungsstrukturen am Sunday Soak, saure magmatische Brekzien am Cowan Hill und gro\e granophyrische und felsitische Intrusionskörper südlich von Salt Well beschrieben. Au\erdem wird die Art des Eindringens des Dykes diskutiert und eine petrogenetische Deutung dieses komplexen Dykes gegeben. Die Ergebnisse von 30 Vollanalysen liegen vor sowie eine Diskussion über die Differentiationsprozesse. Die gro\e Verschiedenheit der Gesteine soll eine fraktionierte Differentiation widerspiegeln, und es ist unwahrscheinlich, da\ irgendwelche Durchmischungen stattgefunden haben. Die vertikale Zonierung dieser einmaligen Intrusion wird mit den Randzonen der Skaergaard-Intrusion in Grönland verglichen und lÄ\t uns das PhÄnomen der congelation cumulates besser verstehen, ein PhÄnomen, das wesentlich wichtiger für die Natur zonierter Intrusionen ist, als man bisher annahm. Die randliche Magnesium- und Kalziumanreicherung wird auf Diffusionsprozesse zurückgeführt.

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Résumé Le dyke de Binneringie, un des plus grands du monde, possède une longueur de 320 km et une largeur de 3.2 km (maximum). Ce compte-rendu est divisé en deux parties. La première partie embrasse l'introduction générale, et la pétrographie des roches dans une localité typique proche de Binneringie Station. Les marges du dyke sont vitrifiées et enrichies de magnésium et de calcium, parce que les minéraux ferromagnésiens se sont précipités en excés. Le processus d'enrichissement est décrit dans la deuxième partie de ce compte-rendu. Des gabbros à norite sont exposés aux marges, gloméroporphyritiques ou non-porphyritiques, mais les roches intérieures sont des gabbros à augite-pigeonite, non-porphyritiques. Les marginaux gabbros à norite montrent des complexités d'exsolution dans les cristaux pyroxéniques: le minéral pigeonite, de composition magnésienne, est inverse à la bronzite: mais les pigeonites ferreuses de l'intérieur ne sont pas inversées.Les grand et les petits massifs de roches intermédiaires et acides, exposés partout le long du dyke, faisant de petits dykes intérieurs ou des massifs irréguliers, sont du type « grano-gabbro », granophyre ou felsite. Plusieurs montrent un mésostasis vitreux acide qu'on appelle « Red Rock ». Plusieurs sont pegmatitiques. On trouve aussi de petits dykes intérieurs de basalte à olivine, en partie vitreux et vésiculaire, comme les basaltes volcaniques. Les petits dykes intérieurs sont entièrement dans le grand dyke de Binneringie, et n'ont pas d'extension au dehors du grand dyke. Le grand dyke montre un stratification rhythmique, ainsi qu'une structure comme « graded bedding» et une autre comme « crossbedding». Toutes ces structures sont au plan vertical du dyke, et non proches de l'horizontale comme la stratification dans les intrusions stratiformes bien connues. Le dyke ne montre pas la texture « cumul ».La deuxième partie du compte-rendu du «Binneringie Dyke» embrasse d'autres localités d'intérÊt sur sa grande longueur. La stratification à Sunday Soak, les roches acides brèchiques à Cowan Hill, et les grands massifs intérieurs de felsite et granophyre au sud du Salt Well sont décrits en détail. Le reste de cette deuxième partie embrasse le mode d'intrusion et la pétrologie de ce grand dyke complexe. Trentes analyses illustrent le mode de différentiation. La diversité de roches est attribuée au fractionnement, et non à la contamination. La stratification verticale de cette intrusion unique est comparée avec le « Marginal Layered Zone» de l'intrusion de Skaergaard, au Groenland, et démontre le phénomène des congélations cumulées, décrites à Skaergaard. Ces congélations cumulées ont, peut Être, plus d'importance qu'on suppose. L'addition de magnésium et calcium marginal dans le dyke est attribuée à la diffusion, un processus comme « l'adcumulus cristallisation ».

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Binneringie . 300 , 3,2 . . - , — . . , , . . , 100 , . , Skaergaard, . . . . , . , , . , , , . . , . .

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Formerly Reader in Geology University of Western Australia

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Formerly of the University of Western Australia     

Rb-Sr evidence for the presence of Ordovician gsranites in the deformed basement of the Badajoz-Córdoba belt,SW Spain

A Rb-Sr whole-rock investigation of suites of samples from two orthogneiss bodies in the Almendralejo area of the Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba belt points to an Ordovician age for the granitic magmatism: about 470 Ma for the Almendralejo Gneiss (peralkaline metagranite) and about 425 Ma for the Ribera del Fresno Gneiss (leucocratic subaluminous metagranite), both with high initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. This points to a post-Ordovician (Hercynian) age for the metamorphism and tectonic deformation that affected the area, including the gneisses, and rules out the alleged Cadomian or even older age.

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Zusammenfassung Die Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Probeserien zweier orthogneisischer Körper der Almendralejo-Region des Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba-Gürtels weisen auf ein ordovizisches Alter des granitischen Magmas hin: rund 470 Ma für den Almendralejo-Gneis (peralkaliner Metagranit) und rund 425 Ma für den Ribera del Fresno-Gneis (leukokratischer Metagranit), beide bei einem hohen initialen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. Diese Ergebnisse deuten auf ein post-ordovizisches (herzynisches) Alter der Metamorphose und der tektonischen Deformation hin, die das Gebiet, einschließ-lich des Gneises, beeinflußt haben. Sie schließen ein vermeintliches kadomisches oder älteres Alter aus.

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Résumé Une étude par Rb-Sr sur roche totale de séries d'échantillons de deux massifs d'orthogneiss de la région d'Almendralejo, dans la ceinture Oporto-Portalegre-Badajoz-Cordoue, indique un âge ordovicien pour le magmatisme granitique: environ 470 Ma pour le gneiss d'Almendralejo (métagranite peralcalin) et environ 425 Ma pour le gneiss de Ribera del Fresno (métagranite leucocrate subalumineux), tous deux avec des rapports initiaux⁸⁷Sr/⁸⁶Sr élevés. Ces résultats indiquent un âge post-ordovicien (hercynien) pour le métamorphisme et la déformation tectonique qui ont affecté la région, y compris les gneiss, et éliminent l'hypothèse proposée par ailleurs d'un âge cadomien ou même plus ancien.

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— — — Rb/Sr : 425 -- ( ) 470 ( ) ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr . - ( ) , , . , .

     

Stratigraphy and geology of the welded air-fall tuffs of Pantelleria,Italy

The island of Pantelleria (Channel of Sicily) is well known in the geological literature for its persodic silicic rocks. A succession of welded tuffs previously identified as ignimbrites (the deposits of pyroclastic flows) are now recognized to be airfall deposits for the following reasons: (1) mantle bedding and deposition on steep slopes, (2) internal stratification and distinguishable fall units, (3) non-welded equivalents have depositional and grain size characteristics of air-fall ejecta.Stratigraphic relations of seven welded tuffs have been determined together with two plinian pumice fall deposits, one of which is locally welded in part. Another eight welded tuffs have been identified but are not correlated with the stratigraphy. Two of the welded tuffs mantle the entire island and demonstrate that large areas (ca. 100 km²) can be covered by welded air-fall ejecta.Compaction profiles of some of the welded air-fall tuffs show systematic changes in bulk density, prosity and strain ratio with height, and are broadly similar to simple cooling units of ignimbrites. However, others are characterized by significant fluctuations from this general trend and profiles are irregular. These differences are attributed to vertical variations in the stratified air-fall ejecta and may be one way of distinguishing the mechanism of emplacement of older welded tuffs in the geological record.Several of the welded air-fall tuffs are rheomorphic, that is they show evidence of secondary mass flowage during welding. The peralkaline composition of the welded tuffs favour both welding and rheomorphism.

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Zusammenfassung Die Insel Pantelleria im Mittelmeer ist in der geologischen Literatur wegen ihrer Na-Si-Vulkanite bekannt geworden. Eine Abfolge von Tuffen, die ursprünglich als Ignimbrite identifiziert worden sind, werden nun als Aschefall gedeutet. Die Gründe hierfür liegen in einer mantelartigen Ablagerung auf steilen Hängen, in einer internen Schichtung und unterscheidbaren Einheiten einzelner Aschefälle und in einer charakteristischen Kornform, wie sie in Aschefällen auftritt.Es sind 7 Aschefallagen mit 2 plinianischen Schlacken-Ablagerungen stratigraphisch festgelegt worden; 8 weitere Aschefallagen konnten stratigraphisch nicht korreliert werden. 2 der Aschefallagen umhüllen die gesamte Insel und zeigen, daß große Gebiete von etwa 100 Quadratkilometern durch dieses Auswurfmaterial bedeckt werden können.In einzelnen Profilen kann man einen systematischen Wechsel in Dichte, Porosität und Beanspruchung in Abhängigkeit von der Mächtigkeit der Lagen erkennen. Diese Erscheinungen sind sehr ähnlich wie die, die in Abkühlungseinheiten von Ignimbriten beobachtet werden können. Von diesen Regermäßigkeiten gibt es allerdings auch bedeutende Abweichungen, die auf Unterschiede in der Schichtung der Aschefälle zurückgeführt werden können. Dies mag ein Hinweis auf die Art der Ablagerung in Tuff-Abfolgen der geologischen Überlieferung sein.Mehrere dieser Aschefallagen sind durch Fließstrukturen überprägt, die einen Massentransport nach der Ablagerung zeigen. Die Alkalische Zusammensetzung der Tuffe begünstigt sowohl Verschmelzen als auch sekundäre Fließbewegungen.

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Résumé Lîle de Pantellaria (Détroit de Sicile) est bien connue dans la littérature géologique pour ses roches siliciques persodiques. Une succession de tuffs cimentés, autrefois identifiés comme ignimbrites (les dépôts de coulées pyroclastiques) est aujourd'hui reconnue comme des dépôts résultant d'une chute à l'air libre, et ce, pour les raisons suivantes: 1) dépôt sur de fortes pentes, 2) stratification interne avec possibilité de distinguer des unités de précipitation, 3) dans les équivalents non soudés, caractéristiques propres, quant au dépôt et à la granularité, des produits tombant à l'air libre.Les relations stratigraphiques de sept tuffs soudés ont été déterminées en même temps que deux dépôts de ponce plinienne, dont l'une est localement soudée par parties. Un autre groupe de huit tuffs soudés a été identifié, mais n'a pas été corrélé dans la stratigraphie. Deux d'entre eux recouvrent l'île toute entière et démontrent que de grandes étendues (environ 100 km²) peuvent être recouvertes par ces émissions aériennes soudées.Les profils de compaction de certains de ces tuffs soudés montrent des changements systématiques dans leur densité, leur porosité et leur coefficient mécanique lié à leur hauteur, et sont, dans les grandes lignes, semblables aux unités ignimbritiques résultant du refroidissement. Cependant d'autres sont caractérisé par des fluctuations notables à partir de cette allure générale, et des profils sont irréguliers. Ces différences sont attribuées à des variations, suivant la verticale, dans les produits stratifiés, et peuvent constituer un moyen de distinguer le mécanisme de mise en place de tuffs soudés plus anciens dans la série géologique.Plusieurs de ces tuffs soudés, émis à l'air libre, sont rhéomorphiques, autrement dit ils montrent des écoulements en masse, secondaires, au cours du processus de soudure. La composition peralcaline des tuffs soudés favorise à la fois leur soudure et leur réomorphisme.

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- . , , , , , , . 7- ; 8- . 100 ². , . , . , . . , . .

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Now at Department of Geology, University of Puerto Rico, Mayaguez, Puerto Rico 00708.     

Zur Ausbildung und Paläogeographie des Mesozoikums in Sizilien

Zusammenfassung Basierend auf einer neuen eigenen Veröffentlichung wird eine kurze paläogeographische Übersicht über die mesozoischen Schichten Siziliens gegeben.

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Based on recent publications of the author, a short paleogeographic survey of Sicilian Mesozoic formations is given.

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Résumé A la base d'une publication récente l'auteur tente de tracer une esquisse paléogéographique du Mésozoique de la Sicile.

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Riassunto Sulla base di una mia recente pubblicazione viene accennato un quadro d'insieme paleogeografico degli strati del Mesozoico Siciliano.

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Provenance and accumulation rates of Pliocene and Quaternary sediments from the western Coral Sea

Seven sediment cores were investigated from areas in the western Coral Sea where a thin sediment cover above acoustic basement, or above marked unconformities, was visible in reflection seismic records, implying low accumulation rates. Consequently in five of the cores Pliocene strata were reached in less than 4 meters depth subbottom. The remaining cores reached Pleistocene strata at similar shallow depths.Cores from the Queensland Plateau and the Coral Sea Abyssal Plain are composed of mainly calcareous nannofossil and foraminiferal oozes, indicating a calcareous biological primary production in the western Coral Sea at least since the Pliocene. The younger Quaternary sections of two cores from the northeastern slope of the Queensland Plateau show a high abundance of siliceous microfossils resulting from the influence of silica-rich seawater of the eastern Coral Sea.Sediments cored in the Moresby Canyon are terrigenous muds. The carbonate content of the Quaternary sediments depends strongly on the waterdepth and on the input of terrigenous material. The Quaternary calcium carbonate compensation depth of the western Coral Sea was estimated to be at 4600 m, which is close to that of the equatorial Pacific Ocean.The sediments from the Moresby Canyon, the Coral Sea Abyssal Plain, and the northeastern slope of the Queensland Plateau have received their terrigenous components, mainly quartz, feldspar, chlorite and muscovite-illite from mainland New Guinea.The western slope of the Queensland Plateau and the western Coral Sea Abyssal Plain very likely have received terrigenous components also from mainland Australia as indicated by admixed kaolinite.The frequent fine-grained volcanic glass in the sediments probably was provided by drift-pumice rafts, which derived from volcanic eruptions in the southwestern Pacific region.

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Zusammenfassung Sieben Sedimentkerne wurden von Gebieten in der westlichen Korallensee untersucht, in denen in reflexionsseismischen Aufzeichnungen eine geringmächtige Sedimentauflage über dem akustischen Grundgebirge (Basement) oder über deutlichen Diskordanzen sichtbar waren, was auf niedrige Akkumulationsraten hinweist. Konsequenterweise wurden in fünf Kernen pliozäne Schichten in weniger als 4 m Tiefe unter dem Meeresboden erreicht. Die übrigen Kerne erreichten pleistozäne Schichten in ähnlich geringer Tiefe.Kerne vom Queensland-Plateau und von der Korallensee-Tiefsee-Ebene bestehen überwiegend aus kalkigen Nannofossil- und Foraminiferenschlämmen und zeigen eine kalkige biologische Primärproduktion in der westlichen Korallensee mindestens seit dem Pliozän an. Die jüngeren quartären Sektionen von zwei Kernen vom nordöstlichen Hang des Queensland-Plateaus zeigen eine hohe Häufigkeit von kieseligen Mikrofossilien, die von einem Einfluß kieselsäurehaltigen Meerwassers in der östlichen Korallensee zeugen.Sedimente, die im Moresby-Cañon gekernt wurden, bestehen aus terrigenem Schlamm. Der Kalzium-Karbonatgehalt der quartären Sedimente hängt stark von den Wassertiefen und dem Anteil an terrigenem Material ab. Die quartäre Kalziumkarbonatkompensationstiefe der westlichen Korallensee wird auf 4600 m geschätzt und entspricht damit der für den äquatorialen Pazifischen Ozean.Die Sedimente vom Moresby-Cañon, der Korallensee-Tiefsee-Ebene und vom nordöstlichen Hang des Queensland-Plateaus haben ihre terrigenen Komponenten, in der Hauptsache Quarz, Feldspat, Chlorit und Muskovit-Illit, von Neu-Guinea erhalten.Der westliche Hang des Queensland-Plateaus und die westliche Korallensee-Tiefsee-Ebene haben sehr wahrscheinlich auch von Australien terrigene Komponenten erhalten, wie aus beigemischtem Kaolinit erkennbar ist.Das häufig auftretende feinkörnige vulkanische Glas in den Sedimentenkernen ist wahrscheinlich aus »Bimsstein-Flößen« hervorgegangen, welche von vulkanischen Eruptionen in der Südwestpazifik-Region stammen.

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Résumé Sept carottes de sédiments ont été étudiées, qui proviennent de divers endroits de la Mer de Corail occidentale; dans cette mer la sismique-réflexion montre qu'une mince couche de sédiments recouvre un socle «acoustique» ou une discordance, ce qui implique un taux d'accumulation réduit. En conséquence, dans cinq forages les couches pliocènes furent atteintes à moins de 4m sous le fond de la mer; les deux autres forages ont atteint les couches pléistocènes à une profondeur aussi faible.Les carottes du Plateau du Queensland et de la plaine abyssale de la Mer de Corail sont constituées principalement de boues à nannofossiles calcaires et à foraminifères, ce qui indique une production primaire de calcaire biologique dans la Mer de Corail occidentale, au moins depuis le Pliocène. Les sections quaternaires, plus jeunes, de deux carottes prélevées sur le versant nord-est du Plateau du Queensland montrent une grande quantité de microfossiles siliceux, qui témoignent de l'influence d'eaux de mer riches en silice dans la Mer de Corail orientale.Les sédiments carottés dans le Cañon de Moresby sont des boues terrigènes. Le contenu en carbonate des sédiments quaternaires dépend étroitement de la profondeur de la mer et de l'apport terrigène. La profondeur de compensation des carbonates au Quaternaire dans la Mer de Corail occidentale a été estimée à 4.600m, valeur proche de celle de l'Océan Pacifique.Les sédiments du Cañon de Moresby, de la plaine abyssale de la Mer de Corail et du versant nord-est du Plateau du Queensland ont reçu leurs composants terrigènes (principalement: quartz, feldspath, chlorite et muscovite-illite) de Nouvelle Guinée).Le versant ouest du Plateau du Queensland et la partie occidentale de la plaine abyssale de la Mer de Corail ont très probablement reçu aussi des composants terrigènes venant d'Australie, comme l'indique la présence de de kaolinite.Les petits fragments de verre volcanique, fréquents dans les sédiments, ont probablement été amenés par la dérive de «radeaux de ponces» provenant d'éruptions volcaniques dans le Pacifique sud-occidental.

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7 , , , . 5 4 . . Queensland ; , - , . - Queensland , , , . Moresby ; . 4600 , . Moresby, Queensland , , . Queensland , , , . , , «» , - .

     

Active wrench faults of Iran,Afghanistan and Pakistan

The fault pattern of Iran, Afghanistan, and Pakistan has been mapped from air-photo-mosaics. The Herat, Chaman, Shahrud, Doruneh, and Zagros are the five major active faults and are wrench in character. With the exception of the Chaman fault, which lies to the east, the faults or their extensions spiral out from a centre in the Dasht Lut Depression of eastern Iran, the dextral faults spiralling out clockwise and the sinistral faults anticlockwise. The spiral fault pattern is consistent with that expected from a central force, and from the relation between the sense of horizontal displacement and the direction of outspiralling it is inferred that the crustal blocks west of the Chaman fault are moving in towards the Lut Centre. Similar spiral fault patterns can be recognized at many places in the world, and their centres are probably critical for explaining present day tectonics.-- , , , . — , , , — . , , , .

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Zusammenfassung Auf einer beigegebenen Karte wird der Verlauf von aktiven und von vermutlichen Hauptverwerfungen in Afghanistan, Pakistan und im Iran gezeigt, wie er anhand von Luftbild-Mosaikkarten und Luftaufnahmen bestimmt wurde. Die fünf wichtigsten aktiven Dislokationen sind die Herat-, Chaman-, Sharud-, Doruneh- und die Zagros-Verwerfung.Die deutlich sichtbare Herat-Verwerfung erstreckt sich in ENE-Richtung über 800 km durch den Nordteil Afghanistans zur chinesischen Grenze. Ihre Verschiebung erfolgte rechtsläufig, so daß die nördliche Scholle relativ zur südlichen nach E versetzt wurde.Die etwa 700 km lange nach SSW weisende Chaman-Verwerfung zieht sich in zwei schwach gegensinnig geschwungenen Bögen von der Herat-Verwerfung wenig N Kabul die afghanisch-pakistanische Grenze entlang, um in zahlreiche Zweigverwerfungen aufzuspalten, die in Westpakistan nach W umbiegen. Die Verschiebung erfolgte linksläufig und ist gut sichtbar.Die Sharud-Verwerfung im Iran erstreckt sich nach ENE durch die Achse des Elburs-Gebirges und biegt dann nach SE parallel zur russischen Grenze ab. Die Verwerfung ändert häufig ihre Richtung und ist nur schwer zu verfolgen. Sie hat eine sichere Länge von 800 km und ist linksläufig.Die gut sichtbare Doruneh-Verwerfung verläuft in Kurven 250 km südlich der Sharud-Verwerfung derselben parallel. Nach E spaltet sie sich auf, nach W vereinigt sie sich vermutlich mit der Sharud-Verwerfung. Sie ist 600 km lang und linksläufig.Die Zagros-Verwerfung tritt auf Luftaufnahmen am wenigsten hervor, auf geologischen Karten ist sie jedoch eine Hauptverwerfung. Sie erstreckt sich vom Schnittpunkt der drei Grenzen des Iran, Irak und der Türkei 950 km nach SE bis fast zur pakistanischen Grenze, wo sie wahrscheinlich anfangs nach NW, später nach N umbiegt. Die Verwerfung ist wahrscheinlich rechtsläufig.Die fünf Hauptverwerfungen, zusammen mit vier kleineren Verwerfungen, deren horizontaler Verschiebungssinn bekannt ist, bilden ein relativ einfaches Strukturmuster.Mit Ausnahme der Chaman-Verwerfung, die im E liegt, verlaufen die Verwerfungen oder ihre Ausläufer ausgehend von einem in der Dasht Lut-Senke gelegenen Zentrum in Gestalt einzelner Spiralen sternförmig nach allen Seiten; die in ihrem Verschiebungssinn rechtsläufigen im Uhrzeigersinn gebogen, die linksläufigen in Gegenrichtung gekrümmt. Die übrigen geologischen und morphologischen Hauptlinien zeigen ebenfalls eine derartige Anordnung mit demselbenZentrum. Das damit gegebene Strukturmuster läßt die Einwirkung einer zentralen Kraft vermuten. Aus dem Zusammenhang zwischen horizontalem Verschiebungssinn und der Richtung der einzelnen Spiralen ist zu schließen, daß sich die westlich der Chaman-Verwerfung liegenden Krustenblöcke in Richtung auf das Lut-Zentrum bewegten.Derartige Verwerfungssysteme sternförmig-spiraler Anordnung scheinen kritische Punkte im heutigen tektonischen Bild der Erde zu sein, wobei das Westende der Poebene und die Banda-See zwei der auffallendsten Zentren sind. Ebenso verlaufen die pazifischen Inselbögen in Spiralen, die sich gleichfalls in solchen Zentren treffen könnten.

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Résumé Une carte des failles actives de la Perse, de l'Afghanistan, et de la Pakistan a été dressée d'après des photos-aériennes et des photos-mosaïques. Les ruptures des filets et des rivières montrent que le rejet net est presque horizontal. Cinq failles sont dextrales, et quatre sont sinistrales. Des lignes qui montrent la direction de la maximum contraction horizontale, déterminée par les failles, encerclent la Dasht Lut dépression dans la Perse orientale.