Ammoniten-Ökologie am Beispiel des Oberjura

Zusammenfassung In vielen Fällen beeinflussen äußere Faktoren das Vorkommen der Ammoniten. Im Oberjura spielt die Wassertiefe eine große Rolle, daneben tritt die Wassertemperatur. Voraussetzungen der ökologischen Analyse sind bodenbezogenes Leben der Tiere und postmortale Autochthonie der Schalen. Methoden und Fehlerquellen werden besprochen. Aus der ökologischen Bindung vieler Ammoniten ergeben sich Folgen, vor allem für Stratigraphie, Phylogenie und Ontogenie.

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In many cases external factors determine the occurence of the ammonites. In the Upper Jurassic the depth of the sea is of great importance, as well as the temperature of the water. Ecological analysis requires life of the animals close to the sea floor, and that the shells are autochthonous.Methods and sources of errors are discussed. The dependence on environment of many ammonites has consequences, especially for stratigraphy, phylogeny and ontogeny.

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Résumé Souvent des facteurs extérieurs déterminent la présence des ammonites. Dans le Jurassique Supérieur la profondeur de la mer joue un grand rôle, aussi bien que la température de l'eau. L'analyse écologique doit supposer que les animaux vivent près du fond de la mer et que les coquilles sont autochtones. Les méthodes et les sources d'erreurs sont discutées. La dépendance des ammonites de leur milieu a des conséquences avant tout pour la stratigraphie, la phylogénie et l'ontogénie.

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, . , . .

     

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 . - ( ) , , . , .

     

Hawaiian basalt and Icelandic rhyolite: Indicators of differentiation and partial melting

In spite of the voluminous basaltic volcanism on the island of Hawaii, rhyolite is not produced. Iceland, on the other hand, exhibits common rhyolitic volcanism amounting to some 10–12% of its surface rocks. This contrast is investigated using the fundamental igneous processes exhibited by sheet-like Hawaiian lava lakes and Shonkin Sag laccolith in Montana. Highly differentiated, residual melts normally reside within inwardly advancing solidification fronts and are generally inaccessible to eruptive processes. Only when a large initial phenocryst population is present, from which a thick basal cumulate can rapidly form, is it possible to supply highly differentiated melt into the active (i.e., eruptable) portion of the magma chamber. Although there is protracted control of differentiation at Hawaii by settling of olivine, further differentiation occurs within the solidification fronts. Only by repeated transport and holding is it possible to differentiate beyond the critical composition of the leading edge of the solidification front ( 7% MgO and 51.5% SiO₂). Crystal size distributions (CSDs) for Hawaii and Shonkin Sag are used to demonstrate the inferred physical and chemical processes of solidification, including the kinetics of crystallization.A ubiquitous feature of these basaltic bodies is the formation of coarse veins and segregations of refined melt and granophyres within the upper solidification front. It is this fundamental bimodal feature which is the key to understanding Icelandic silicic volcanism.Rhyolites in Iceland occur mainly as a bimodal population with basalts associated with central volcanoes. Rhyolites, granophyres, and felsites are common, with the intrusions often being layered. Ash flows and true granite-like intrusions are rare. The voluminous silicic lavas at Torfajokull central volcano contain disequilibrium phenocryst assemblages. This, and the disagreement in oxygen isotopic values between rhyolites and basalts, reflects extensive partial melting of the heterogeneous basaltic crust of Iceland to produce these rhyolites. Relatively small, chemically distinct, and spatially intimate silicic bodies are formed by concentrating granophyric segregations from earlier cycles of solidification. This process is also reflected in the layered granophyric instrusion of Slaufrudalur in eastern Iceland. Slaufrudalur is an unvented subterranean caldera, equivalent in igneous processes and style to the subaerial Torfajokull caldera.Hawaii is dominated by fractional crystallization due to crystal settling and does not produce rhyolite. Iceland's tectonics allow continual and extensive reprocessing of thin, hot basaltic crust which produces rhyolite by concentrating original silicic segregations and veins and by partially melting intermediate extrusives, which have subsided deep into the crust.

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Zusammenfassung Auf Hawaii treten, trotz intensiven Basalt-Vulkanismusses, keine Rhyolithe auf. Auf Island dagegen ist Rhyolith, mit 10–12% des anstehenden Gesteins, verbreitet. Dieser Kontrast wurde anhand grundlegender magmatischer Prozesse untersucht, wie sie in flachen Lava-Seen Hawaiis und im Shonkin Sag Laccolith Montanas auftreten. Hochdifferenzierte Restschmelzen verbleiben innerhalb langsam nach innen vorrückender Erstarrungsfronten und sind meist unerreichbar für eruptive Prozesse. Nur wenn anfänglich bereits große Mengen von Einsprenglingen vorhanden sind, die rasch am Boden der Magmenkammer akkumulieren, kann eine hochdifferenzierte Schmelze in den aktiven (d.h. eruptiven) Teil der Magmenkammer gelangen. Obwohl auf Hawaii die Differentiation durch die Kristallisation von Olivin anhaltend kontrolliert wird, findet an der Erstarrungsfront weitere Differentiation statt. Nur durch wiederholten Transport und zeitweiliges Verharren ist es möglich, über die kritische Zusammensetzung der vordersten Erstarrungsfront hinaus zu differenzieren (ca. 7% MgO und 51,5% SiO₂). An Kristallgrö-ßenverteilungen (CDS) von Hawaii und Shonkin Sag können die angenommenen physikalischen und chemischen Prozesse der Kristallisation und die Kristallisationskinetik gezeigt werden. Ein weit verbreitetes Merkmal dieser Basaltkörper ist die Bildung grobkristalliner Gänge und Absonderung von stark differenzierten Schmelzen und Granophyren innerhalb der oberen Erstarrungsfront. Diese ausgeprägt bimodale Charakteristik ist der Schlüssel zum Verständnis des sauren isländischen Vulkanismus.Isländische Rhyolithe treten meist in bimodaler Verbreitung mit Basalten in Zusammenhang mit zentralen Vulkanen auf. Rhyolithe, Granophyre und Feisite sind häufig, in oft geschichteten Intrusionen. Ignimbrite und echte Granitintrusionen sind selten. Die großen Mengen SiO₂-reicher Laven am Torfajokull-Zentralvulkan enthalten Ein-sprenglinge, die sich nicht im Gleichgewicht mit der Matrix befinden. Dies, und die unterschiedlichen delta-¹⁸O-Werte von Rhyolithen und Basalten, zeigen, daß ausgeprägtes teilweises Aufschmelzen der heterogenen Basaltkruste von Island zur Produktion dieser Rhyolithe führte. Relativ kleine, nahe benachbarte saure Körper, die aber deutliche Unterschiede in ihrem Chemismus aufweisen, werden gebildet durch die Konzentration granophyrischer Teilschmelzen aus früheren Kristallisationszyklen. Dieser Vorgang wird auch widergespiegelt in der »layered intrusions« von Slaufrudalur in Ostisland. Slaufrudalur ist eine geschlossene unterirdische Kaldera, deren magmatische Prozesse und Baustil der subaerischen Torfajokull-Kaldera entsprechen.Die Prozesse in Hawaii sind dominiert von gravitativer Kristallisationsdifferentiation und es werden keine Rhyolithe produziert. Die isländische Tektonik führt zu kontinuierlicher starker Wiederaufarbeitung von dünner, heißer basaltischer Kruste. Dabei wird, durch die Konzentration ursprünglicher saurer Teilschmelzen und Gänge und durch die teilweise Aufschmelzung intermediärer Intrusiva, die tief in die Kruste abgesunken sind, Rhyolith produziert.

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Résumé En dépit du volcanisme basaltique volumineux des îles Hawaï, il n'y existe pas de rhyolite. En Islande, par contre, le volcanisme rhyolitique est commun et représente 10 à 12% des roches de la surface. Ce contraste est examiné sur la base des processus ignés fondamentaux présentés par les lacs de lave d'Hawaï et le laccolite de Shonkin Sag au Montana. Normalement, les liquides résiduels hautement différenciés résident à l'intérieur des fronts de solidification qui progressent vers l'arrière et sont généralement à l'abri des processus éruptifs. Ce n'est que dans le cas d'une population initiale abondante de phénocristaux, qui se rassemblent dans un cumulat basai épais, que des liquides hautement différenciés peuvent être fournis à la portion active (c'est-à-dire »éruptible«) de la chambre magmatique. A Hawaï, bien que la différenciation soit continuellement régie par la cristallisation d'olivine, la poursuite du processus a lieu à l'intérieur des fronts de solidification. Ce n'est que par la répétition d'actions de transport et de stagnation qu'il est possible de différencier audelà de la composition critique du front de solidification (±7% MgO et 51,5% SiO₂). A partir de la distribution de la taille des cristaux à Hawaï et à Shonkin Sag, on peut déduire les processus physique et chimique de la solidification, y compris la cinétique de la cristallisation.Une particularité courante de ces corps basaltiques est la formation de veines grenues et de ségrégations de liquides très différenciés et de granophyres à l'intérieur du front supérieur de solidification. Cette manifestation bimodale est la clé qui permet de comprendre le volcanisme siliceux islandais.En Islande, les rhyolites constituent d'ordinaire une population bimodale avec les basaltes centraux. Les rhyolites, les granophyres et les felsites sont fréquents, et souvent sous forme d'intrusions litées. Les coulées ardentes et les vraies intrusions de type granitique sont rares. Les volumineuses laves siliceuses du volcan central de Torfajokull contiennent des assemblages de phénocristaux en déséquilibre. Ce fait, ainsi que la non concordance des isotopes de l'oxygène entre rhyolites et basaltes, traduisent, à l'origine de ces rhyolites, une fusion partielle extensive de la croûte basaltique hétérogène d'Islande. Des corps siliceux relativement petits et chimiquement distincts bien que d'emplacements très voisins se sont formés par concentration de fusions partielles granophyriques lors des premiers cycles de solidification. Ce processus s'exprime également dans l'intrusion granophyrique litée de Slaufrudalur, en Islande orientale. Slaufrudalur est une caldeira souterraine fermée, équivalente par son style et son processus igné à la caldeira subaérienne de Torfajokull.A Hawaï, le phénomène dominant est la cristallisation fractionnée gravitative, sans production de rhyolite. La tectonique de l'Islande permet la régénération continue et extensive d'une mince croûte basaltique chaude. Les rhyolites y sont engendrées par la concentration des veines et ségrégations siliceuses originelles et par la fusion partielle de masses extrusives intermédiaires descendues profondément dans la croûte.

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, . , 10–12% . , Shonkin Sag Laccolith Montanas. . , , . , . . ( 7% MgO 51,5% SiO₂). (CDS) Shonkin Sag , , . . . . , , . . , Torfajokull , ., ¹⁸O , . , , , , « » («layered intrusions») Slaufrudalur, . , , Torfajokull. . . , , , .

     

Paleogeographic and paleotectonic response to magmatic processes: a case history from the Archean sequence in the Chibougamau area,Quebec

The Chibougamau area, Québec, is characteristic of the internal zone of the Archean Abitibi Orogenic Belt. The paleogeographic, paleotectonic and magmatic history of the Archean sequence in the Chibougamau area is subdivided into three stages.In the first stage a submarine volcanic chain formed mainly by the effusion of submarine lava flows composed of primitive, potash-poor, tholeiitic basalt. The volcanic chain gradually grew to sea level. In the second stage, volcanic islands emerged and grew. Mainly pyroclastic eruptions of strongly differentiated, calc-alkaline andesite and dacite concentrated on the volcanic islands, whereas effusion of basalt continued at first in the surrounding basin. A felsic volcaniclastic apron was deposited around the volcanic islands. In the third stage, the volcanic islands were uplifted and were eroded to the level of their subvolcanic plutons. The debris derived from this volcanic-plutonic terrain was deposited in downfaulted marine and continental basins. The contemporaneous volcanism was shoshonitic.The first paleogeographic stage is interpreted as the growth of an immature island arc. During the second stage, the island arc became mature and its crust was thickened by accretion of plutonic material. The third stage is a period of back-arc extension.

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Zusammenfassung Das Gebiet von Chibougamau, Québec, ist characteristisch für die interne Zone des Archaischen Abitibi Orogens. Man kann seine paleogeographische, paleotectonische und magmatische Geschichte in drei Phasen gliedern.Eine submarine Vulkankette formte sich in der ersten Phase, hauptsächlich durch Effusion von submarinen Lavaergüssen aus primitivem, kaliarmen, tholeiitischem Basalt. Die Vulkankette wuchs langsam bis zum Meeresspiegel. Vulkanische Inseln bildeten sich und wuchsen während der zweiten paleogeographischen Phase. Vorwiegend pyroklastische Eruptionen von stark differenzierten, kalk-alkalischem Andesit und Dazit konzentrierten sich mehr und mehr auf den Inselvulkanen, während die Effusion von Basalt zunächst in den Becken noch stattfand. Ein Mantel aus felsitischen vulkanoklastischen Gesteinen wurde um die Inselvulkane abgelagert. Die dritte Phase begann mit einer Hebung der Inselvulkane und mit ihrer Erosion bis zum Niveau ihrer subvulkanischen Plutone. Der Detritus dieses vulkanisch-plutonischen Geländes wurde in marinen und kontinentalen Verwerfungsbecken abgelagert. Der gleichalte Vulkanismus ist shoshonitisch.Wir deuten die erste paleogeographische Phase als Wachstumsphase eines primitven Inselbogens. Während der zweiten Phase reifte der Inselbogen und seine Kruste verdickte sich durch Akkretion plutonischen Materials. Die dritte Phase ist eine Periode der Dehnung im Hinterland eines Inselbogens.

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Résumé La région de Chibougamau, Québec, est caractéristique de la zone interne de la ceinture orogénique archéenne de l'Abitibi. Son évolution paléogéographique, paléotectonique et magmatique se subdivise en trois phases.Lors de la première phase paléogéographique, une chaîne sous-marine de volcans se formait, essentiellement par l'émission de coulées de lave composée de basalte primitif, hypopotassique, tholéiitique. Graduellement cette chaîne volcanique s'élevait jusqu'au niveau de la mer. A la phase suivante, des îles volcaniques émergeaient et croissaient. Des éruptions essentiellement pyroclastiques d'andésites et de dacites calco-alcalines et fortement différenciées se concentraient sur les îles tandis que l'effusion de laves basaltiques continuaient dans le bassin. Un manteau de roches volcaniclastiques felsiques se déposait autour des îles volcaniques. Lors de la troisième phase, les îles volcaniques furent soulevées et furent érodées jusqu'au niveau des masses plutoniques sub-volcaniques. Le débris de ce terrain volcano-plutonique fut déposé dans des bassins de faille marins et continentaux. Des shoshonites dominaient le volcanisme contemporain.Nous interprétons la première phase paléogéographique comme une phase de croissance d'un arc insulaire immature. Lors de la deuxième phase, 1'arc insulaire devenait mature et sa croûte s'epaissît par accrétion de matériel plutoni-que. Enfin, la troisième phase est une période d'extension en arrière d'un arc insulaire.

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Chibougamau, Quebec, Abitibi. , . , . . , , . . , . - , , . . . . , , . , — . — . .

     

The brittle-plastic transition and the depth of seismic faulting

A simple rheological model of shearing of the lithosphere that has gained wide acceptance is a two layer model with an upper brittle zone in which deformation takes place by frictional sliding on discrete fault surfaces and a lower plastic zone in which deformation takes place by bulk plastic flow. The two are separated by an abrupt brittle-plastic transition, which is assumed to be indicated by the lower limit of seismicity. Experimental studies, however, as well as the deformation structures of mylonites, indicate that a broad transitional field of semi-brittle behavior lies between these extremes. This is a field of mixed mode deformation with a strength that can be expected to be considerably higher than that predicted from the extrapolation of high temperature flow laws. For quartzofeldspathic rocks the semi-brittle field lies between T₁, the onset of quartz plasticity at about 300 °C and T₂, feldspar plasticity at about 450 °C. A model is presented in which the transition T₁ does not correspond to a transition to bulk flow but to a change from unstable, velocity-weakening friction to stable, velocity-strengthening friction. T₁ thus marks the depth limit of earthquake nucleation, but large earthquakes can propagate to a greater depth, T₃, (T₃2) which corresponds to the lower limit of dynamic frictional behavior in the semi-brittle field and approximately to the peak in strength. The zone between T₁ and T₃ is one of alternating behavior, with flow occurring m the interseismic period and with co-seismic dynamic slip occurring during large earthquakes. This zone is characterized by mylonites interlaced by pseudotachylytes and other signs of dynamic faulting. The transition T₁ is also marked by a change in the generation mechanism of fault rocks, from abrasive wear above which produces cataclastites, to adhesive wear below, which is proposed as an important generation mechanism of mylonites in the upper part of the semi-brittle field.

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Zusammenfassung Ein einfaches rheologisches Modell für Schervorgänge in der Lithosphäre, das eine weite Akzeptanz erreicht hat, ist das Zweilagenmodell mit einer oberen spröden Zone, in der Deformation über Reibungsgleitung entlang diskreter Störungsflächen stattfindet, und einer unteren duktilen Zone. Hier erfolgt die Deformation durch plastisches Fließen. Beide Zonen werden durch einen abrupten spröd-plastischen Übergang voneinander getrennt, der vermutlich durch die untere Grenze der nachweisbaren Seismizität angezeigt wird. Experimentelle Untersuchungen wie auch die Deformationsgefüge in Myloniten zeigen hingegen, daß ein breites Übergangsfeld mit semisprödem Verhalten zwischen diesen beiden Extremen liegt. Hier befindet sich ein Bereich »gemischter« Deformation, deren Ausmaß beträchtlich über den aus der Extrapolation von Hochtemperatur-Fließ-Gesetzmäßigkeiten ableitbaren Werten liegen dürfte. Für Quarz-Feldspat-Gesteine liegt das halbspröde Feld zwischen T₁ dem Beginn der plastischen Deformation des Quarzes bei ca. 300 °C, und T₂, dem Beginn der Feldspatplastizität bei ca. 450 °C. Hier wird ein Modell vorgestellt, in dem der Übergang bei T₁ nicht dem Übergang zum Gesamtfließen, sondern dem Wechsel von instabiler, geschwindigkeitsreduzierender Reibung zu stabiler, geschwindigkeitskonstanter Reibung entspricht. T₁ markiert damit die Tiefengrenze der Erdbebenbildung, stärkere Beben können dagegen in größere Tiefe reichen T₃ (T₃2), die dann der unteren Grenze dynamischen Reibungsverhaltens im semispröden Bereich und angenähert dem Stärkemaximum entspricht. Die Zone zwischen T₁ und T₃ zeigt alternierendes Verhalten mit plastischem Fließen während interseismischer Perioden und dynamischem Gleiten während größerer Erdbeben. Diese Zone wird charakterisiert durch Mylonite und dicht zwischengepackten Pseudotachyliten sowie anderen Anzeigern dynamischer Faltung. Hinzu kommt im Bereich des Überganges T₁ ein Wechsel im Bildungsmechanismus gestörter Gesteine. Er geht von durchgreifender Ermüdung, die zu Kataklasiten führt, bis zu adhesiver Ermüdung, die als wichtiger Bildungsmechanismus für Mylonite im oberen Abschnitt des semispröden Feldes angesehen wird.

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Résumé Le modèle rhéologique de cisaillement de la lithosphère le plus largement accepté comporte deux couches superposées: une couche supérieure cassante, siège de déformations le long de surfaces discrètes, les failles, et une zone inférieure ductile ou s'opère un fluage plastique d'ensemble. La transition entre ces deux domaines est brusque et considérée comme la limite inférieure de la séismicité.L'étude des structures mylonitiques ainsi que les mesures expérimentales indiquent cependant qu'un large champ de transition à caractère «semi-cassant» s'étend entre ces deux extrêmes. Ruptures et fluage plastique sont présents dans cette zone, dont la compétence peut être considérée comme bien supérieure à celle qui résulte de l'extrapolation des lois de fluage à haute température. Pour les roches quartzofeldspathiques, ce champ «semi-cassant» s'étend de T₁, seuil de plasticité du quartz (environ 300 °C) à T₂, celui du feldspath (environ 450 °C). Dans ce modèle, la température T₁ ne correspond pas au seuil de fluage d'ensemble, mais à la frontière entre une région de frictions «instables» qui diminuent avec la vitesse, et une région de frictions «stables» qui augmentent avec la vitesse. Elle correspond donc à la profondeur limite de genèse des séismes. Les grands séismes peuvent cependant se propager jusqu'à une profondeur T₃ (T₃2) qui correspond à la limite inférieure du comportement dynamique des forces de frottement dans le domaine «semicassant». T₃ peut être considérée approximativement comme le point de résistance maximale de cette zone de transition. La zone comprise entre T₁ et T₃ peut donc être le siège alternativement soit de processus de fluage, soit de glissements le long de surfaces de rupture à l'occasion de séismes de forte magnitude. Cette zone se caractérise par des mylonites entremêlées de pseudotachylites et autres signes de rupture dynamique. La transition T₁ est également marquée par une modification du mécanisme de transformation des roches dans les zones de faille. Audessus de cette limite, un mécanisme d'usure «abrasif» produit des cataclasites, par opposition à un mécanisme d'usure «adhésif» en-dessous. Ce dernier mécanisme est proposé comme fort probable lors de la genèse de mylomtes dans la partie supérieure du champ «semi-cassant».

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() , . , , . . - , , . , , , , , . « » , , . - T₁ — 300° T₂ — 450°. , T₁ , , , . . . T₁ , , . — ₃ (₃ > ₂), . . , . t_{1 2} . , . , t₁ . , , ; .

     

Holocene and late-Pleistocene sedimentation in the Adriatic Sea

The following paper is a summary of sedimentological data on the Adriatic Sea (with the exception of the areas along the Jugoslavian and Albanian coasts). Because it is difficult to summarize a summary, only a few of the main conclusions will be mentioned here.Geophysical investigations indicate that the top of the limestone series, underlying the clayey and sandy deposits of the Pliocene and the Quaternary in the Adriatic area has a very uneven topography. Its greatest depths (4–6 km) are found a) between Ravenna and Rimini, b) between San Benedetto and Pescara, and c) below the Albanian shelf.Recent sands are mainly limited to the littoral zone; pleistocene sand, originally supplied by rivers, covers the greater part of the deeper shelf. Between these zones a terrace-shaped pro-littoral mud belt is present, where the bulk of the recent terrigenous mud is deposited. The maximum rate of accumulation in this belt is probably about 4 1/2 mm per year.The remaining part of the recent mud is transported in the sea water as floccules of such small size that they remain suspended over the deeper zones of the shelf. Most of it is deposited in the basins of the Central Adriatic (maximum accumulation rate for the Holocene on the average circa 1/2 mm per year) and in the bathyal basin in the southeast. The deepest area of the latter basin is formed by an almost horizontal plain (circa 1218 m deep). The longest core from this plain (240 cm of Holocene and 400 cm of late Pleistocene) is composed for roughly 61% of turbidite material, 5% of volcanic ash (coarser than fine silt), 0,2% of organic carbonate remains (coarser than silt) and 34% of normal terrigenous mud. The ash falls were limited to the central and southeastern parts of the Adriatic.

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Zusammenfassung Eine kurze Übersicht wird gegeben über die sedimentologische Kenntnis der Adria (mit Ausnahme der jugoslawischen und albanischen Küstengewässer).Geophysikalische Untersuchungen zeigen, daß die Kalkstein-Oberfläche unter den tonig-sandigen Ablagerungen des Pliozäns und des Quartärs, ein starkes Relief besitzt. Sie hat ihre größten Tiefen (4–6 km) a) zwischen Ravenna und Rimini; b) zwischen San Benedetto und Pescara und c) im Untergrund des Albanischen Schelfes.Rezente Sande sind in der Hauptsache auf eine schmale Küstenzone beschränkt. Dagegen haben pleistozäne Residual-Sande, ursprünglich von Flüssen herbeigebracht, eine große Ausdehnung auf dem Schelf. Zwischen diesen beiden sandigen Zonen findet man einen pro-littoralen Schlicksaum, wo die Hauptmasse des rezent ins Meer gebrachten terrigenen Schlickes abgelagert wird. Die maximale Akkumulationsgeschwindigkeit in dieser Zone beträgt wahrscheinlich ungefähr 4 1/2 mm pro Jahr.Der Anteil des terrigenen Schlickes, der nicht in diesem prolittoralen Schlicksaum zur Ablagerung kommt, besteht aus Flocken von so kleinen Abmessungen, daß sie während ihres Transportes über den äußeren Schelf-Regionen suspendiert bleiben. Sie sedimentieren größtenteils in den Becken der Zentral-Adria (mittlere Ablagerungsrate während des Holozäns maximal etwa 1/2 mm pro Jahr) und im bathyalen Becken der Südost-Adria.Der tiefste Teil dieses südöstlichen Beckens wird von einer fast horizontalen Ebene (auf etwa 1218 m Tiefe) eingenommen. Der längste Kern, der in dieser Ebene entnommen wurde (640 cm, wovon 240 cm Holozän), hat ungefähr die folgende Zusammensetzung: 61% Turbidit-Material, 5% vulkanische Asche (Sand- und grobe Schluff-Fraktionen), 0,2% organische Kalkreste (gröber als Schluff) und 34% normaler terrigener Schlick. Die Aschenfälle waren auf die mittleren und südöstlichen Teile der Adria beschränkt.

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Résumé L'auteur donne un bref résumé de la connaissance sédimentologique de la Mer Adriatique (à l'exception des parties le long des côtes Jugoslaves et Albanaises).Des recherches géophysiques indiquent que la surface du calcaire couvert par les dépôts argileux-sableux du Pliocène et du Quaternaire a un relief prononcé. Cette surface atteint des profondeurs maximales (4–6 km) a) entre Ravenna et Rimini, b) entre San Benedetto et Pescara et c) au-dessous du plateau continental Albanais.Les dépôts sableux d'âge Holocène sont limités pratiquement à l'étroite zone du littoral. Par contre, des sables pléistocènes résiduels, d'origine fluviale, couvrent de vastes étendues du plateau continental sous-marin. Entre ces deux zones sableuses, on trouve la bande vaseuse «pro-littorale», où se dépose la plus grande partie de la matière vaseuse terrigène, apportée à la mer sous les conditions actuelles. L'accumulation maximale dans cette zone est probablement de l'ordre de 4 1/2 mm par an.La partie de la vase terrigène qui dépasse cette bande pro-littorale est transportée dans la mer à l'état de flocons d'une taille si petite qu'ils restent en suspension au-dessus des parties extérieures du plateau continental. Ils sont déposés surtout dans les bassins de l'Adriatique Centrale (vitesse moyenne d'accumulation pendant l'Holocène au maximum environ 1/2 mm par an), et dans le bassin bathyal du Sud-Est.La partie la plus profonde dans ce dernier bassin est formée par une plaine presqu' horizontale (à environ 1218 m). La carotte la plus longue, tirée de cette plaine (640 cm, dont 240 cm d'Holocène) est constituée approximativement de 61% de matériel turbiditique, de 5% de matière volcanique (fractions de sable et de silt grossier), 0,2% de restes calcaires organiques (plus grossier que du silt) et 34% de vase terrigène normale. Les chutes de matière volcanique étaient limitées aux parties centrales et sud-orientales de l'Adriatique.

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— . , . (4–6 ) : a) Ravenna Rimini; ) San Benedetto Pescara ) . , , - , , pro-litto-ralen , . 4,5 . , ( 1/2 ) - . 1218 . , 640 , 240 . : 61% , 5% , 0,2% 34% . - .

     

Sediment rejection by recent scleractinian corals: a key to palaeo-environmental reconstruction

26 of the 59 living species of scleractinian corals found in Western Atlantic and Caribbean waters, less than 68 metres deep, and two fungiid genera from the Pacific are analysed in terms of their behaviour, sediment rejecting properties, functional morphology and distribution patterns.The contrasting behaviour and skeletal structure of the two solitary fungiids provides evidence for the construction of a theoretical mechanical model which is applied to the subsequent interpretation of the more complex colonial reef corals from the Atlantic province.Regional distribution patterns, growth forms and calical orientations of the Atlantic species and their associated sediment types were noted in dives across transects in extreme environments in the Caribbean. Representative samples were then selected from the five functional ecological niches in the Florida keys, and subjected to inundations of sized and painted carbonate sand particles in the laboratory. The coral was filmed before the sedimentary influx, on impact and during rejection. The skeletons were then extracted and dissected to construct a mechanical model compatible with their behavioural functions.There are four means of sediment rejection: distension by the stomodeal up-take of water, tentacular action, ciliary beat, and mucus entanglement. Differences in sediment rejection are ascribed to two factors (1) variations in the polyps' distensional capacity, and (2) the geometry of the calice.A theoretical model of characteristic scleractinian distribution patterns on an Atlantic patch reef mirrors regional distribution patterns. The sediment rejecting experiments are used as additional evidence for interpreting other behavioural activities of greater consequence e.g. food gathering and the removal of excrement.Theoretical models are described for the relationship of calical form to polypal function and calcical orientation to distribution patterns on the corallum; and also variations in growth form. Ecological distributions, in local patch reef and regional occurrences, are outlined in terms of the recent scleractinian corals of the Atlantic province. These models are tested against some rugose and tabulate coral distributions in the Irish Carboniferous.

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Zusammenfassung 26 der 59 Korallenarten (Scleractinia), die im westlichen Atlantik und der Karibischen See in weniger als 68 m Wassertiefe leben, und 2 Fungia-Gattungen des Pazifiks werden auf Verhalten, Fähigkeit Sediment abzuschütteln und funktioneller Morphologie untersucht. Aufgrund der Gegensätze in Verhalten und Skelettstruktur der beiden Fungia-Einzelkorallen wird ein theoretisches Modell erarbeitet, das dann auf die komplizierteren koloniebildenden Korallen angewandt wird.Regionale Verteilung, Wuchsformen und Kelchorientierung der atlantischen Korallen und die dazugehörigen Sedimente wurden in Tauchgängen in extremen Bereichen der Karibischen See erfaßt. Repräsentative Korallen-Exemplare wurden dann von fünf ökologisch definierten Bereichen der Florida Keys gesammelt und im Labor mit sortierten und gefärbten Karbonatsandkörnern überschüttet. Die Korallen wurden vor dem Experiment, während des Schüttens und des Abschüttelns gefilmt. Danach wurden die Skelette herauspräpariert und ein mechanisches Modell entwickelt, das die verhaltensbedingten Funktionen berücksichtigt.Das Sediment wird mit Hilfe von vier Mechanismen abgeschütteln: Ausdehnung der Weichteile durch Aufnahme von Wasser, Tentakelbewegungen, Ziliarbewegungen und Schleimumwicklung. Unterschiede in der Fähigkeit, Sediment abzuschütteln, wurden auf 1. Unterschiede in der Fähigkeit des Polypen, sich auszudehnen, und 2. Unterschiede in der Kelchform zurückgeführt.Ein theoretisches Modell der Korallenverteilung auf einem isolierten Riff spiegelt die Grundzüge regionaler Verteilung wider. Die Sedimentabschüttel-Experimente ergeben zusätzliche Anhaltspunkte für die Interpretation anderer Verrichtungen von größerer Bedeutung, z. B. Nahrungsaufnahme und Entfernung von Exkrementen. Theoretische Modelle für das Verhältnis von Kelchform zu Polypenfunktion und von Kelchorientierung zur Position auf dem Korallenstock und zu Wuchformunterschieden werden beschrieben.Ökologische Verteilungen, lokal und regional, werden anhand der rezenten Korallen des Atlantiks aufgezeigt. Diese Modelle werden dann am Beispiel der Verteilung rugosen und tabulaten Korallen im Karbon Irlands getestet.

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Résumé 26 espèces vivantes de coraux scléractiniens sur 59, furent découvertes dans l'Atlantique-Ouest et les eaux des Caraïbes, à moins de 68 m de fond; 2 genera fungiid du Pacifique sont analysés en fonction de leur comportement, des propriétés de rejet des sédiments dont ils font preuve, de leur morphologie fonctionelle et de leurs reséaux de distribution.Le contraste dans le compartement et dans la structure squelettique des deux fungiids solitaires, justifie la construction d'un modèle théorique mécanique qui est appliqué à l'interprétation suivante des coraux de récif coloniaux et plus complexes que l'on trouve dans la région atlantique.Les réseaux de distribution régionale, les formes de croissances d'orientations calicales de l'espèce atlantique et les types de sédiments qui leur sont associés, ont été remarqués lors de plongées aux environs extrêmes de la mer Caraïbe. Des échantillons représentatifs ont ensuite été sélectionnés dans les cinq niches écologiques fonctionelles des cayes de Floride. Puis ont été soumis, en laboratoire à des inondations de particules de sable carbonaté taillées et teintes. Le corail a été filmé avant l'entrée des sédiments, pendant l'opération et pendant le rejet. Les squelettes, ont ensuite été extraits et disséqués pour construire un modèle mécanique compatible avec leurs fonctions de compartement.Il existe quatre modes de rejet des sédiments: dilatation par absorbsion stomodéal d'eau, action tentaculaire, action ciliaire et enveloppement de mucus.Les différences dans le rejet de sédiments sont imputables a deux facteurs (1) les variations de la capacité dimensionelle du polype et (2) la géométrie du calice. Un modèle théorique des réseaux le distribution scléractiniènne, charactéristique sur un petit récif atlantique, réflecte des sébeaux de distribution régionale. Les expériences sur le rejet de sédiments, sont utilisées comme preuve supplémentaire à l'interprétation d'autres activités de comportement, comme par exemple, la recherche de nourriture ou l'émission d'éxcréments.Les modèles théoriques sont décrits pour permettre le rapport entre la forme calicale et la fonction polypale, plus entre l'orientation calicale et les résaux de distribution sur le corallum, ainsi que pour étudier les variations dans les formes de croissance. L'étude des coraux scléractiniens récents de la province atlantique, permet d'établir une ébauche de leur répartition écologique, aussi bien sur les petits récifs locaux qu'au niveau des incidences régionales. Les modèles sont également testés grace à des répartitions de coraux rugueux et tabulates dans le Carbonifière Irlandais.

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Fungia , , . , . . . . , . 4 : 1) ; 2) ; 3) , 4) . : 1) , 2) . . , .: . , . , , .

     

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

P-T-t paths of collisional orogens

Pressure-temperature-time (P-T-t) paths summarize the changes in pressure and temperature imposed on a metamorphic rock during orogenesis. They provide a convenient framework for the interpretation of complex metamorphic histories and also offer insight into the thermal and tectonic factors controlling metamorphism in collisional orogens. P-T-t data are acquired through a combination of textural observations, thermobarometry, and thermochronometry, and assembled into a P-T-t path using geological constraints. One-dimensional P-T-t models, assuming instantaneous deformation and thermal relaxation by conduction, are flexible and useful for testing tectonic models, particularly where geochronological constraints are available. Two-dimensional models allow more sophisticated deformation geometries and allow the effects of advection to be incorporated. Analysis of collisional orogens in terms of critical wedge theory can yield P-T-t paths that reflect coupling between thickening, uplift, exhumation, erosion, and convergence. Where rates of erosion approach rates of tectonic uplift, as is currently happening in the Southern Alps of New Zealand, high-grade metamorphic rocks can be exhumed rapidly from considerable depth. Alternatively, rapid exhumation may reflect gravity-driven extension in an over-steepened or thermally weakened orogen.

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Zusammenfassung Druck-Temperatur-Zeit (P-T-t) Pfade fassen die Änderungen in Druck und Temperatur zusammen, die den metamorphen Gesteinen während der Orogenese aufgeprägt wurden. Sie liefern einen passenden Rahmen für die thermischen und tektonischen Faktoren die die Metamorphose in Kollisionsorogenen steuern. P-T-t Daten werden erworben durch eine Kombination von textureilen Beobachtungen, Thermobarometrie, Thermochronologie, und werden in einem P-T-t Pfad unter Berücksichtigung von geologischen Grenzen zusammengefaßt. 1-dimensionale P-T-t Modelle die gleichzeitige Deformation voraussetzen sind flexibel und hilfreich um tektonische Modelle zu testen, insbesondere dort, wo geochronologische Grenzen zur Verfügung stehen. 2-dimensionale Modelle gestatten raffiniertere Deformationsgeometrien, und erlauben es die Advektionsprozesse zu integrieren. Analysen von Kollisionsorogenen im Sinne der kritischen Grenzwinkeltheorie kann P-T-t Pfade liefern, die eine Kopplung zwischen Verdickung, Heraushebung, Freilegung, Erosion und Konvergenz wiederspiegeln. Wo sich die Erosionsraten den Heraushebungsraten annähern, wie es zur Zeit in den südlichen Alpen Neuseelands passiert, können hochgradig metamorphe Gesteine aus erheblichen Tiefen freigelegt werden. Andererseits kann schnelle Freilegung auch gravitationsgesteuerte Ausdehnung in einem übersteilten oder thermisch instabilen Orogen widerspiegeln.

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Résumé Les trajets pression-température-temps (P-T-t) représentent les changements de pression et de température subis par les roches métamorphiques au cours d'une orogenèse. Ils fournissent un cadre adéquat à l'interprétation d'histoires métamorphiques complexes en même temps qu'ils éclairent les facteurs thermiques et tectoniques qui régissent le métamorphisme dans les orogènes de collision. Les données (P, T, t), obtenues par combinaison des observations structurales, de la thermo-barométrie et de la thermochronométrie, sont assemblées dans un trajet P-T-t qui tient compte des contraintes géologiques. Des modèles P-T-t, à une dimension, qui supposent une déformation instantanée et une relaxation thermique par conduction, présentent une certaine souplesse et sont utiles lorsqu'il s'agit de tester des modèles tectoniques, en particulier si on dispose de contraintes géochronologiques. Les modèles à 2 dimensions autorisent des geometries déformatives plus sophistiquées et permettent d'incorporer les effets d'advection. L'analyse d'orogènes de collision avec mise en æuvre de la théorie du coin critique, peut fournir des trajets P-T-t qui reflètent les connexions existant entre l'épaississement crustal, le soulèvement, l'exhumation, l'érosion et la convergence. Lorsque la vitesse d'érosion avoisine celle du soulèvement tectonique, comme c'est couramment le cas dans les Alpes du Sud de Nouvelle Zélande, des roches de degré métamorphique élevé peuvent être exhumées rapidement à partir de profondeurs considérables. Alternativement, une exhumation rapide peut traduire une extension à contrôle gravifique dans un orogène très redressé ou thermiquement instable.

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Tectonic control of Late Pliocene molasse sedimentation in a portion of the Jhelum Re-Entrant,Pakistan

A Late Pliocene interval of the Neogene Siwalik (Himalayan) molasse exposed in the Jhelum Re-entrant, Pakistan, is examined for lateral variations in the environment and rate of fluvial sedimentation. A correlative pair of volcanic ash horizons within the Upper Siwalik section defines an isochronous interval of fluvial deposition. Stratigraphic sections measured through the interval at various localities in the Jhelum Re-entrant are analyzed in terms of fluvial stratigraphy and interval thickness, or net sedimentation rate. The stratigraphy indicates a fluvial system of laterally migrating streams leaving behind fining upward sedimentary cycles of lateral and vertical accretion deposits. Fully developed sedimentary cycles display point bar sands (lateral accretion deposits) of the stream channel environment topped by mudstones (vertical accretion deposits) of the overbank (floodplain) environment. The detailed sequence of vertical accretion deposits in these cycles indicates that the floodplain environment consisted of a stream-proximal, sedimentation-dominant zone and a stream-distal, pedogenesis-dominant zone.Broad lateral variations in the rate of molasse sedimentation appear to be related to the large-scale syntaxial tectonics of the northwestern Himalaya. Sedimentation rate increases toward the apex of the re-entrant, indicating that the syntaxial structure controlled the focus of molasse sedimentation during the examined interval of Late Pliocene time. In addition, sedimentation may have been influenced by mild flexures within the molasse basin.

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Zusammenfassung Im Gebiet von Jhelum (nördliches Pakistan) reicht das Vortief der neogenen Siwalik-Molasse als Sporn weit in den Faltenbogen des nordwestlichen Himalaya. Die Verfasser untersuchten hier einen Abschnitt des Spätpliozän mit besonderem Hinblick auf laterale Wechsel der fluviatilen Ablagerungen und Sedimentationsraten. Die Obere Siwalik-Molasse enthält hier zwei Leithorizonte mit Tuff, wodurch die Altersgleichheit der fluviatilen Zwischenlagerungen sichergestellt wird. Die Schichtfolge dieser Zwischenlagerungen ist an mehreren Lokalitäten in bezug auf Sedimentationstypen und-raten analysiert worden. Die vorgefundenen Ablagerungszyklen deuten auf ein System von seitlich wandernden Flußläufen. Vollständige Zyklen zeigen Flußbettsedimente (meist Ufersandbänke) gefolgt von feinkörnigen Überflutungssedimenten. Die Feingliederung der Überflutungsfazies zeigt stromnahe Ablagerungszonen einerseits und pedogenetische Randzonen andererseits.Über das gesamte Untersuchungsgebiet ergibt sich eine klare Abhängigkeit zwischen Raten der Molasseaufschüttung und der Faltenbogentektonik des nordwestlichen Himalaya. Die Ablagerungsraten nehmen in Richtung des Bogenscheitels deutlich zu. Daraus wird geschlossen, daß während des untersuchten Zeitabschnittes die regionale Bogentektonik den Schwerpunkt der Molassesedimentation maßgeblich beeinflußt hat. Flache Flexuren innerhalb des Molassebeckens sind ebenfalls in diesen Zusammenhang zu stellen.

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Résumé Une avant-fosse de la molasse du néogène Siwalik (Himalayen), en éperon dans l'arc plissé du nord-ouest de l'Himalaya, dans la région du Jhelum, Pakistan, a été étudiée quant à ses variations latérales environnantes et son taux de sédimentation fluviale. Dans la section du Siwalik supérieur, deux horizons-repères de tuffs volcaniques délimitent une période isochronique du dépôt fluvial. Les séries stratigraphiques de cet intercalaire ont été analysées en divers points en fonction de la stratigraphie fluviale et de son épaisseur ou en fonction du taux de sédimentation. Les cycles de sédimentation indiquent un réseau fluvial à migration latérale avec dépôts latéraux et verticaux, de plus en plus fins vers le haut. Les cours semblent être en transition avec le type traditionnel de haute et basse sinuosité. On démontre que l'ensemble des dépôts verticaux sont différentiés selon une zone proximale où la sédimentation domine et une zone distale où la pédogenèse domine.De larges variations latérales dans le taux de sédimentation semblent dues à la tectonique globale de l'éperon associée à la syntexis du nord-ouest himalayen. Une tendance vers une augmentation du taux de sédimentation / subsidence en direction de l'axe de l'éperon délimite un lieu de sédimentation molassique pendant l'intervalle étudié. De plus, l'auteur suggère que la sédimentation du bassin de l'éperon ait été influencée par de légères flexures à la périphérie de la structure régionale.

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A revision of the Eurasian-African plate boundary in the western Mediterranean

The current picture of the plate configuration in the western Mediterranean suggests that Africa and Europe are separated by a transcurrent fault striking east-west through the Strait of Gibraltar and the Alboran Sea. Such a fault has been generally assumed because the Azores transform fault approaches the Horseshoe Seamounts north of Madeira and therefore could possibly extend through the Strait of Gibraltar. However, detailed geological studies in the Arc of Gibraltar and the Alboran Sea reveal no major east-west fault transecting the crust there. This finding is used here to revise the boundary between the African and Eurasian plates. It is suggested that the northern boundary of the African plate in the western Mediterranean is formed by the Hayes-Atlas Fault instead of the Azores transform.

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Zusammenfassung Nach gegenwärtiger Auffassung der Plattenkonfiguration im westlichen Mittelmeergebiet werden Afrika und Europa durch eine Ost-West verlaufende Transformverwerfung durch die Straße von Gibraltar und die Alboran See getrennt. Eine solche Verwerfung wird allgemein angenommen, da die Azoren-Transformverwerfung bis zum Horseshoe Seamount reicht und möglicherweise durch die Straße von Gibraltar fortgesetzt ist. Detailierte geologische Untersuchungen im Gibraltarbogen und der Alboran-See weisen jedoch nicht auf eine größere Ost-West Verwerfung hin, die dort die Kruste durchziehen könnte. Auf Grund dieses Befundes wird die Grenze zwischen der afrikanischen und der eurasischen Platte rediviert. Es wird vorgeschlagen, daß nicht die Azoren-Transformverwerfung, sondern die Hayes-Atlas-Verwerfung die nördliche Begrenzung der afrikanischen Platte im westlichen Mittelmeergebiet bildet.

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Résumé Le modèle habituellement admis des plaques dans la partie ouest de la Mediterranée suggère que l'Afrique et l'Europe sont séparées par une faille transcurrente est-ouest passant par le détroit de Gibraltar et la mer d'Alboran. Cette conception se base sur le fait que la faille transformante des Açores atteint le »Horseshoe Seamount« au nord de Madère et qu'elle pourrait se prolonger au travers du détroit de Gibraltar. Toutefois, des études géologiques détaillées dans l'Arc de Gibraltar et la mer d'Alboran ne révèlent pas de faille majeure (est-ouest) qui affecterait la croûte dans cette région. Cette observation amène une nouvelle interprétation du contact entre les plaques africaine et eurasiatique: il est suggéré que la bordure nord de la plaque africaine dans la partie ouest de la Méditerranée est formée par la faille de «Hayes-Atlas» et non par celle des Açores.

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, . , «» (Horseshoe Seamounts), , , . , - . . , , Hayes-Atlas.

     

The age of the sub Mid-Jurassic tropical weathering profile of andoya,northern Norway,and the implications for the late palaeozoic palaeography in the North Atlantic region

Results are given of a programme of K-Ar age determinations from an equatorial weathering profile beneath the Mid-Jurassic unconformitiy of Anøya, northern Norway. A model is presented where the original age of weathering is considered as Lower Carboniferous with partial resetting of ages during subsequent diagenesis. It is concluded that the Kaolinite of the weathering profile became a closed system of⁴⁰Ar diffusion in late Triassic times, and that a sufficient thickness of Mesozoic-Tertiary strata was never developed to occasion the resetting of the ages. The implication of the results is that a former thick cover of Upper Palaezoic age formerly existed in the region which was effectively removed by erosion in late Triassic — early Jurassic times. The results of the study are reviewed in a context of North Atlantic palaeogeographical evolution.

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Zusammenfassung Aus einem fossilen Bodenprofil unterhalb der mitteljurassischen Diskordanz in Nordnorwegen wurden K-Ar-Alter bestimmt, die auf eine Verwitterung während des Unterkarbons hinweisen. Während der folgenden Diagenese sind die Alter teilweise neu eingestellt worden. Dabei zeigt sich, daß der Kaolinite des ursprünglichen Bodenprofils erst ab Obertrias einem für Ar⁴⁰-Diffusion geschlossenen System angehört. Es folgt weiter, daß während des Mesozoikums und Tertiärs keine größere Sedimentbedeckung mehr über diesen Profilen möglich war, wohingegen eine erhebliche Mächtigkeit von jungpaläozoischen Sedimenten ehedem vorlag, die während der Obertrias abgetragen wurde. Diese Beobachtungen können mit der paläogeographischen Entwicklung des Nord-Atlantik in Zusammenhang gebracht werden.

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Résumé On a déterminé les âges K-Ar, donnés par un sol d'alteration formé pendant le Carbonifère inférieur et sous-jacent à la discordance du jurassique moyen, au nord de la Norvège. Les âges ont été en partie de nouveau déterminés, lors des diagénèses suivantes. Il en ressort que la Kaolinite du profil du sol originel n'appartient à un système fermé de diffusion Ar⁴⁰ qu'à partir du Trias supérieur. Il s'ensuit qu'un recouvrement sédimentaire épais n'a pu se déposer sur ce profil au cours du Secondaire et du Tertiaire, tandis qu'une épaisseur considérable de sédiments du Paléozoique supérieur existait, enlevès ensuite par érosion au Trias supérieur. Ces observations peuvent être mises en rapport avec le développement paléogéographique de l'Atlantique-Nord.

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Benthonische Foraminiferen aus der Unterkreide des »Deep Sea Drilling Project« (Leg 1–79)

Zusammenfassung In den DSDP-Legs 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 und 62 wurden die Unterkreide-Foraminiferen biostratigraphisch, taxonomisch und paläoökologisch bearbeitet. Eine Übersicht zeigt die in Leg 1–80 erbohrte Unterkreide und ihre Foraminiferen-Bearbeitungen.Im Nordatlantik fehlen regional ab dem Oberen Tithonium im Verlaufe einer Regression und der sie begleitenden Schichtlücken bis in das Valanginium charakteristische Foraminiferenfaunen. In Gebieten ohne Schwarzschiefer-Bedingungen setzen im Valanginium-Barremium mäßig reichhaltige bis sehr spärliche Mikrofaunen mitPraedorothia ouachensis (Sigal) der gleichnamigen Zone ein (Valanginium-Hauterivium). Hauterivium-Aptium gliedern sich in dieGavelinella barremiana-, dieGaudryina dividens- und dieConorotalites aptiensis- Zone.Wo im Albium nicht das ausgedehnte Schwarzschiefer-Milieu herrschte, findet man eine kosmopolitische Fauna aus agglutinierten und kalkschaligen Foraminiferen derPseudoclavulina gaultina- Zone. Für das höhere Albium und Cenomanium wurde dieGavelinella cenomanica- Zone ausgeschieden. Von biostratigraphischer Bedeutung sind im Berriasium-Albium die GattungenPraedorothia, Gaudryina, Pseudoclavulina, von den Kalkschalern nur wenige skulptierte Arten der Nodosariiden (Citharina, Lenticulina) sowieGavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria undOsangularia. Die vonMoullade (1984) begründeten Zonen vom Berriasium-Albium der Tethys und des DSDP sind wegen der großen stratigraphischen Reichweite der verwendeten Foraminiferenarten nicht überall anwendbar.Im Indischen Ozean lassen die wenigen, bisher bekannten »australen« Foraminiferenfunde aus dem Neokom von Site 261 mit überwiegend primitiven agglutinierenden Formen eine genaue Datierung kaum zu. Die Kalkschaler sind meist aufgelöst oder auch umgelagert. Man ordnet sie dem Bereich des kühleren Wassers zu.Im Pazifischen Ozean sind die meisten Mikrofaunen wegen der geringen Kerngewinne, Verunreinigungen oder primärer Foraminiferenarmut (Schwarzschiefer) biostratigraphisch und paläoökologisch kaum verwertbar. Erst im Albium findet sich — wie im Atlantik — eine etwas reichhaltigere Kalk- und Sandschalerfauna mit wichtigen Arten derPseudoclavulina gaultina- Zone. Da außerGavelinella cenomanica (Brotzen) keine andere benthonische Foraminiferenart neu einsetzt, wird die Grenze zum Cenomanium in der Regel mit planktonischen Foraminiferen gezogen.Im Albium fallen die einheitlichen, kosmopolitischen Foraminiferenfaunen ohne ausgeprägte Faunenprovinzen auf.

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From the DSDP Legs 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50, and 62 the Lower Cretaceous foraminifers have been investigated for biostratigraphical, taxonomical, and palaeoecological purposes. An overview of the cored Lower Cretaceous sections of Leg 1–80 is given.In the Northern Atlantic Ocean characteristic foraminiferal faunas are missing from the Upper Tithonian to the Valanginian due to a marked regression which caused hiatuses. In areas without black shale conditions Valanginian to Barremian medium rich to poor microfaunas withPraedorothia ouachensis (Sigal) of thePraedorothia ouachensis Zone (Valanginian-Hauterivian). The Hauterivian-Aptian interval is characterized by zones ofGavelinella barremiana,Gaudryina dividens, andConorotalites aptiensis. During the Albian a world-wide fauna consisting of agglutinated and calcareous foraminifers of thePseudoclavulina gaultina Zone is established in areas lacking the wide-spread black-shale conditions. The Upper Albian and the Cenomanian are represented by theGavelinella cenomanica Zone. Some ornamented species of the nodosariids (Citharina, Lenticulina), Gavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria, andOsangularia are of some importance for the biostratigraphy of the Berriasian-Albian interval. The Berriasian to Albian zones introduced for the Tethys and the DSDP byMoullade (1984) could only be of some local importance due to the long stratigraphical range of the foraminiferal species used.In the Indian Ocean an exact stratigraphical age cannot be assigned to the few Neocomian foraminiferal faunas of a cooler sea water (Site 261). These faunas mainly contain primitive agglutinated foraminifers, because in most cases the calcareous tests are dissolved or redeposited.In the Pacific Ocean most of the Berriasian to Aptian microfaunas are of minor biostratigraphical and palaeoecological importance for reasons of poor core recoveries, contaminations or original foraminiferal poverty (black shales). Since the Albian there are somewhat higher-diverse faunas of calcareous and agglutinated foraminifers with index species of thePseudoclavulina gaultina Zone. As a rule, the boundary Albian/Cenomanian is set by means of planktonic foraminifers because no other foraminifer has its first appearance datum during this interval, exceptGavelinella cenomanica.During the Albian very uniform, world-wide foraminiferal faunas without a marked provincialism are obvious.

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Résumé Dans les Legs DSDP 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 et 62, les foraminifères du Crétacé inférieur ont été étudiés aux points de vue biostratigraphique, taxonomique et paléoécologique. La note présente une vue d'ensemble de la section d'âge crétacé inférieur du Leg 1–80.Dans l'Atlantique nord, les faunes caractéristiques de foraminifères sont absentes depuis le Tithonique supérieur jusqu'au Valanginien, en raison d'une régression importante et des lacunes qui en résultent. Dans les régions dépourvues de milieux à shales noirs, on rencontre une microfaune, pauvre à moyennement riche, valanginienne à barrémienne, àPraedorothia ouachensis (Sigal), appartenant à la Zone àPraedorothia ouachensis. L'intervalle Hauterivien-Aptien est caractérisé par les Zones àGavelinella barremiana, Gaudryina dividens et Conorotalites aptiensis. Au cours de l'Albien une faune d'extension mondiale de foraminifères agglutinés et calcaires appartenant à la Zone àPseudoclavu-lina gaultina, s'est établie dans les aires où ne règnaient pas les conditions de formation de shales noirs. L'Albien supérieur et le Cénomanien sont représentés par la Zone àGavelinella cenomanica. Dans l'intervalle Berriasien-Albien, un rôle biostratigraphique de quelque importance est joué par quelques espèces de Nodosariides à coquilles ornementées (Citharina, Lenticulina) ainsi queGavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria et Osangularia. Les zones établies parMoullade (1984) pour le Berriasien-Albien de la Téthys et du DSDP ne sont pas partout utilisables, en raison de l'extension verticale trop grande des foraminifères utilisés.Dans l'Océan Indien, un âge exact ne peut être assigné aux faunes de foraminifères néocomiennes considérées jusqu'ici comme «australes» (site 261): ces faunes renferment surtout des formes agglutinées primitives, car les tests calcaires ont été généralement dissous ou remaniés.Dans l'Océan Pacifique, la plupart des microfaunes berriasiennes à aptiennes sont de faible intérêt biostratigraphique et paléo-écologique, en raison des mauvais rendements des carottes, de contaminations ou de leur pauvreté originelle (facies des shales noirs). A partir de l'Albien, on trouve une faune plus diversifiée de foraminifères agglutinés et calcaires, comportant des espèces caractéristiques de la Zone àPseudoclavulina gaultina. Comme d'ordinaire, la limite Albiencénomanien est définie par les foraminifères planctoniques, aucun autre foraminifère n'apparaissant dans cet intervalle, saufGavelinella cenomanica.A l'Albien, la faune de foraminifères est uniforme à l'échelle mondiale, sans distinction de provinces.

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, 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 62 DSDP, , . , 1–80 . . , , - Praedorothia ouachensis (Sigal) — . : Gavelinella barremiana, Gaudryina dividens Conorotalites aptiensis,, , , Pseudoclavulina gaultina. Gavelinella ni. - Praedorothia, Gaudryina, Pseudoclavulina, (Citharina, Lenticulina), Gavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria Osangularia. , moullade (1984) - , .. , , . .: 261, , «», . . , . , . . , - - , , ( ). , , , Pseudoclavulina gaultina. T. . Gavelinella ni (brotzen) , , , . .

     

Chemical models of vitrinite reflectance evolution

A global kinetic model of vitrinite reflectance evolution is developed to illustrate a new approach to vitrinite reflectance modelling. The method utilizes quantitative pyrolysisgas Chromatographic data from isolated vitrinite kerogens to derive the concentrations of structurally specific moieties (alkylphenol precursors) in vitrinite kerogens as a function of rank. This data set is used to calibrate a gaussian distributed activation energy model for phenol-precursor loss from vitrinites using published burial histories. Phenol yield is then correlated with vitrinite reflectance. The predictive vitrinite reflectance model based on this phenol system is tested against a well from the US Gulf Coast area, the results being compared with a Lopatin model of the same well. This type of vitrinite reflectance model is numerically compatible with current generation kinetic models of hydrocarbon production from source rock kerogens, and has a better heating rate independence than Lopatin's method.

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Zusammenfassung Um eine neue Annäherung an das Modellieren der Vitrinit-Reflexion zu demonstrieren, wurde ein global-kinetisches Modell der Entwicklung der Vitrinit-Reflexion erstellt. Die Methode verwendet Daten von quantitativer Pyrolyse-Gas Chromatographie isolierten Vitrinitkerogens, um die Konzentration von strukturspezifischen Moieten (Alkylophenol-Vorläufer) in Vitrinitkerogen als Funktion der Reihenfolge zu erhalten. Verwendet werden diese Daten, um ein nach Gauss verteiltes Aktivierungsenergiemodell zu kalibrieren, das mit Hilfe von veröffentlichten Ablagerungsgeschichten den Phenol-Vorläuferverlust von Vitriniten beschreibt. Die Phenol-Ausbeute wird dann mit der Vitrinit-Reflexion korreliert. Das auf dem Phenolsystem basierende Vitrinit-Reflexionsmodell wird in einem Test einem Bohrloch an der amerikanischen Golfküste gegenübergestellt. Die Ergebnisse werden mit dem Lopatinmodell des selben Bohrlochs verglichen. Diese Art eines Vitrinit-Reflexionsmodells ist numerisch wettbewerbsfähig mit der heutigen Generation kinetischer Modelle der Kohlenwasserstofferzeugung aus Trägergesteinskerogenen. Außerdem ist seine Unabhängigkeit von der Erhitzungsrate größer als mit der Lopatin-Methode.

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Résumé L'auteur présente un modèle cinétique global de l'évaluation du pouvoir réflecteur de la vitrinite, afin d'illuster une approche nouvelle dans la modélisation de ce pourvoir réflecteur. Cette méthode utilise des données quantitatives fournies par la pyrolyse combinée à la Chromatographie en phase gazeuse et relatives à des kérogènes de vitrinite. A partir de ces données, on exprime les concentrations des fractions à structure spécifique dans les kérogènes vitrinitiques en fonction du degré d'évolution. A partir de cet ensemble de données, on établit un modèle de l'énergie d'activation selon une distribution gaussienne, applicable à la perte de phénol-précurseur dans les vitrinites, en se référant à cet effet aux déroulements historiques de l'enfouissement fournis par la littérature. La production de phénol est alors mise en relation avec le pourvoir réflecteur de la vitrinite. Le modèle du pouvoir réflecteur prévisible, basé sur ce système des phénols a été contrôlé dans un forage de la côte du golfe du Mexique (USA), et les résultats comparés à ceux du modèle de Lopatin appliqué au même forage. Le modèle présenté est numériquement compatible avec les modèles cinétiques habituels qui rendent compte de la production d'hydrocarbure à partir des kérogènes des roches-mères; il présente une meilleure indépendance que la méthode de Lopatin par rapport au taux d'échauffement.

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Lateritic concentrations of manganese oxyhydroxides and oxides

Latentes result from the weathering of a variety of rocks under humid tropical conditions. When developed at the expenses of Mn²⁺-bearing parent rocks, laterite consists of a thick mantle made up of manganese oxides and hydroxides. Two main examples are described from tropical Africa. The first example displays a lateritic profile on metamorphic rock; the second example deals with lateritic profiles developed on a Precambrian sedimentary rock. From the base to the top of the studied profiles, different Mn hydroxide and oxide sequences have differentiated. Their composition depends on (i) the constitutive parent minerals with vary ing weathering rates, (ii) the intensity of weathering which progresses towards the profile top permitting pseudomorphic replacement of Mn⁴⁺ oxides for early formed Mn³⁺ hydroxides. Most of the manganese ore result from a relative accumulation. However, Mn can also be mobilized in different places of weathering profiles leading to accumulations in other places, mainly at the base of weathering profiles. That absolute accumulation can occur in non-Mn-bearing weathering horizons (kaolinitic horizons) to form Mn nodules in which kaolinite is dissolved. This process provides Al which combines to Mn³⁺ forming Al-Mn hydroxides (lithiophorite).From these petrographical observations, stability field diagrams are proposed to explain the general evolution of Mn components under chemical lateritic conditions. These diagrams illustrate interactions between ions and manganese species.

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Zusammenfassung Latente entstehen durch Verwitterung verschiedener Gesteine in tropisch-feuchten Klimaten. Bildet sich Laterit aus Mn²⁺-führenden Ausgangsgestein, so besteht er aus einer dicken Schicht von Mangan-Oxiden und -Hydroxiden. Hier sollen zwei Beispiele aus tropischen Regionen Afrikas beschrieben werden:Das erste Beispiel ist ein Lateritprofil, daß das Hangende von Metamorphiten bildet; das zweite Laterite, die sich auf einem präkambrischen Sedimentgestein entwickelt haben. Von der Basis bis zu dem Top der jeweiligen Profile haben sich unterschiedliche Mangan-Hydroxid und -Oxid-Sequenzen herausgebildet. Die Zusammensetzung hängt ab von:(i) Den wesentlichen Ausgangsmineralien unter wechselnden Verwitterungspenoden und (ii) der Verwitterungsintensität, die zum Top des Profils zunimmt und damit die pseudomorphe Substitution von Mn³⁺-Hydroxiden zu Mn⁴⁺-Oxiden ermöglicht. Der Hauptanteil der Manganlagerstätte resultiert aus einer relativen Anreicherung. Allerdings kann Mn auch in verschiedenen Teilen des Verwitterungsprofiles mobilisiert werden, was zu einer Anreicherung in anderen Bereichen führt und zwar hauptsächlich an der Basis eines Profiles. Diese absolute Anreicherung kann in Mangan-freien Verwitterungshorizonten (Kaolinithorizonte) zur Bildung von Mangankonkretionen führen, in denen Kaolinit gelöst wird. Bei diesem Vorgang wird Al frei, das sich mit Mn³⁺ verbindet, um Al-Mn-Hydroxide (Lithiophorite) zu bilden.Mit Hilfe dieser petrographischen Beobachtungen werden Stabilitäts-Diagramme erstellt, die die allgemeine Entwicklung der Mn-Komponenten unter lateritischen Bedingungen zu erklären versuchen. Diese Diagramme erleutern die zwischen Ionen und Mangan stattfindenen Reaktionen.

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Résumé Les latérites résultent de l'altération chimique de roches de types variés, sous conditions tropicales humides. Les latérites se développent sur roches-mères à minéraux manganésifères à Mn²⁺ sous forme de cuirasses épaisses constituées d'oxydes et d'hydroxydes de manganèse. Deux exemples d'Afrique tropicale sont étudiés. Le premier exemple montre un profil d'altération latéritique développé sur roche métamorphique; le deuxième exemple traite de profils latéritiques développés sur une roche sédimentaire précambrienne. De la base vers le sommet des profils étudiés, se différencient des séquences d'oxydes et hydroxydes de manganèse. Elles sont fonction (1) des minéraux primaires dont les vitesses d'altération varient d'une phase à une autre, (2) de l'intensité de l'altération qui est d'autant plus forte que l'on monte dans le profil et qui permet le remplacement pseudomorphique d'hydroxydes à Mn³⁺ formés précocement par des oxydes à Mn⁴⁺. La plupart des gisements de manganèse résultent d'une accumulation relative; cependant, Mn peut être mobile à différents niveaux dans les profils d'altération et s'accumuler de manière absolue à d'autres, et en particulier à la base des profils. Cette accumulation absolue peut se produire dans des horizons non manganésifères (horizons kaolinitiques) et former des nodules de manganèse dans lesquels la kaolinite est dissoute libérant de l'aluminium qui se combine avec Mn³⁺ pour former un hydroxyde alumineux et manganésifère: la lithiophorite.A partir de ces observations pétrographiques, et après les avoir comparées avec celles d'autres gisements africains et brésiliens, des diagrammes de champs de stabilité sont proposés pour expliquer l'évolution générale des phases manganésifères sous conditions d'altération latéritique. Ces diagrammes illustrent les interactions entre ions en solution et minéraux manganésifères.

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Neogene and quaternary volcanism in Eastern Azerbaijan (Iran): some K-Ar age determinations and geodynamic implications

The volcano Savalan, located in Eastern Azerbaijan, is a big structure with andesitic to rhyodacitic products long considered to be Quaternary. Four K/Ar whole-rock age determinations on vulcanites point, however, to a long volcanic history, starting at least in the Upper Miocene. Three K/Ar absolute ages of volcanites erupted from other centers in the same province also provide evidence of calc-alkaline activity since Middle Miocene.Calc-alkaline activity of Miocene and later periods is well known in other parts of central-western Iran. It can be chronologically correlated with the rifting and oceanfloor spreading in the Red Sea, which began in the Miocene, and with attendant oceanic-crust subduction of the Arabian plate underneath the Iranian plate. The present-day halt in calc-alkaline magmatism may be explained by collision of the Arabian and Iranian continental masses, with limited underthrusting of Arabian continental crust. It is also suggested that the recent onset of alkali basalt volcanism in several districts of central and western Iran is related to the relaxation of compressional stresses following migration of deformation to the south-western part of the continental-crust prism below the Zagros belt facing the Persian Gulf and Mesopotamian trough edge.

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Zusammenfassung Vier K/Ar Altersbestimmungen von Vulkaniten verschiedener Bildungen des Savalan Vulkans (Ost-Azerbaijan, Iran), der eine große Struktur mit andesitischen bis riodazitischen Produkten ist, und der für lange Zeit als Quaternär betrachtet worden ist, lassen auf eine lange vulkanische Geschichte schließen, die mindestens im oberen Miozän begann. K/Ar Altersbestimmungen von drei Vulkanit-Proben aus anderen Orten derselben Provinz weisen auch kalk-alkaline Aktivität ab Mittel-Miozän auf. Die Aktivität von diesem und späteren Alter, die in anderen Teilen Zentral- und WestIrans bekannt ist, kann kronologisch mit dem Rifting und Ocean-floor spreading im Roten Meer, die im Miozän begannen, und mit der zusammenhängenden ozeanischen Krust-Subduktion der Arabischen Platte unter die Iranische Platte, verbunden werden. Die Kollision der Arabischen und Iranischen Kontinentalmassen mit beschränkter Unterschiebung der Arabischen Kontinentalkruste kann die gegenwärtige Unterbrechung im kalk-alkalinen Magmatismus erklären. Es wird auch vorgeschlagen, daß der jüngste Ansatz vom alkali-basaltischen Vulkanismus in vielen Gebieten Zentral- und WestIrans auf die Entspannung von Stressen zurückzuführen ist, nach Verschiebung der Deformationen zum südwestlichen Teil des kontinentalen Krust-blocks unter die ZagrosKette gegenüber des Persischen Golfs und der Mesopotamischen Tiefebene.

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Résumé Quatre échatillons de coulées laviques appartenant à différentes unités du cortège magmatique du volcan Savalan (Azerbaijan oriental, Iran) ont été daté par la méthode K/Ar sur roche totale. Ces nouvelles données radiochronologiques permettent de définir pour le Savalan (depuis longtemps estimé Quaternaire) une activité volcanique calealcaline qui a commencé au moins pendant le Miocène supérieur. Les âges (K/Ar) de trois échatillons de volcanites d'autres zones dans le même district montrent aussi la présence d'une activité cale-alcaline à partir du Miocène moyen. Ce volcanism, comme le suivant, remarqué dans les autres régions de l'Iran central et occidental, permet d'établir des relations chronologiques avec l'ouverture du rift de la Mer Rouge (qui l'on fait remonter au Miocène) et avec la subduction concomittante du fond océanique de la plaque arabique sous la plaque iranienne. La collision du bloc arabique avec le bloc iranien, suivie du sous-charriage, à un degré limité, de la croûte continentale arabique, pourrait expliquer l'actual arrêt du magmatisme cale-alcalin.De plus, le récent début du volcanisme basique alcalin dans beaucoup de zones centrales et occidentales de l'Iran, permettrait des corrélations avec le relâchement des forces de compression à la suite du déplacement de la déformation vers la partie sud-occidentale du prisme de croûte continentale sous la chaîne du Zagros qui donne sur les Golfe Persique et la dépression mésopotamienne.

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Geology and paleontology of late Cenozoic marine deposits in the Sacaco area (Peru)

Paleontologic, stratigraphic and geochronologic (K-Ar) evidence demonstrate the presence of both late Miocene and Pliocene marine deposits in the Pisco Formation in the area of Sacaco, Peru. Tuffaceous sandstone, siltstone, and shelly sandstone comprise the greater part of the ca. 350 meters sequence. The fine grained sediments have accumulated in large coastal lagoons, while coarser sediments were deposited in semiprotected littoral and nearshore environments. A rich marine vertebrate fauna from the Sacaco basin includes fossil selachians, teleost fishes, marine birds, cetaceans, marine carnivores, and a single edentate species. A diverse invertebrate fauna consists principally of venerid and muricid molluscs. Five vertebrate levels have been correlated with five provisionally defined molluscan zones. The vertebrate fauna has some affinity with faunas of the Miocene Yorktown Formation at the Lee Creek Mine of North Carolina (USA). Distinctive Miocene and Pliocene molluscan assemblages of the Pisco Formation and Pleistocene molluscan assemblages from overlying terrace deposits become progressively more similar to Chilean assemblages of equivalent age and less similar to Tethyan faunas of the Panamic and Caribbean regions.

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Zusammenfassung Paläontologische, stratigraphische und geochronologische (K-Ar) Daten belegen ein obermiozänes und pliozänes Alter der Pisco-Formation. Die Sequenz wird etwa 350 m mächtig und besteht aus tuffartigen Sandsteinen, Silten und Schillsanden. Die feineren Sedimente sind in großen Lagunen, die gröberen im geschützten Strandbereich abgelagert worden. Die reiche Fauna enthält Fische (Teleostei und Selachii), Meeres-Vögel, eine Edentata und an Wirbellosen hauptsächlich Veneriden und Muriciden. Fünf Wirbeltier-Horizonte lassen sich mit fünf vorläufig definierten Molluskenzonen korrelieren. Die Vertebratenfauna ähnelt der aus dem Unterpliozän von Nordkarolina (Yorktown Formation und Lee Creek Mine Formation — USA). Vom Miozän zum Pliozän verändert sich der Charakter der Molluskengesellschaften vom panamensisch-karibischen zu chilenischem Gepräge.

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Résumé Des preuves paléontologiques, stratigraphiques et géochronologiques (K-Ar) démontrent la présence de dépôts miocènes supérieur aussi bien que pliocènes dans la Formation Pisco dans la région de Sacaco (Pérou). La séquence est d'environ 350 mètres et se compose de grès tuffacés, de microgrès et de grès coquillers. Les sédiments à grains fins se sont accumulés à l'intérieur de grands lagons côtiers tandis que les sédiments plus grossiers furent déposés dans des environnements abrités littoraux et côtiers. La faune de Vertébrés de la région de Sacaco est riche et comprend essentiellement des Sélaciens, des Téléostéens, des Oiseaux marins et un Edenté. La faune d'Invertébrés est variée et se compose principalement de Mollusques Vénéridés et Muricidés. Cinq niveaux de Vertébrés ont été corrélés avec cinq zones de Mollusques définies provisoirement. La faune de Vertébrés présente des affinités avec celle de la Formation Yorktown du Pliocène inférieur de Lee Creek Mine en Caroline du Nord (USA). Les associations caractéristiques de Mollusques miocènes et pliocenes de la Formation Pisco et celles des dépôts de terrasses quaternaires sus-jacents sont de bas en haut, progressivement plus semblables aux associations chiliennes du même âge, différant des faunes téthysiennes des provinces panam eennes et caraïbéennes.

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, ( -) Pisco . 350 , . , , , - . : (Teleostei Selachii), , Edentata, — . . Venerideae Muricideae. 5 , , . ( Yorktown Lee Creek Mine, ). .

     

Strontium — ein Fazies-Diagenese-Indikator im Oberen Wettersteinkalk (Mittel-Trias) der Ostalpen

Zusammenfassung 921 Proben von 18 Standard-Profilen des Oberen Wettersteinkalkes (Ober-Ladin/ Unter-Karn) und seiner stratigraphischen Äquivalente Partnachschichten und Arlbergschichten wurden mit Hilfe der AAS auf Ca, Mg und Sr analysiert. Es wurden die Strontium-Verteilungen in den unterschiedenen Faziesbereichen (Riff-, Rand-, Lagunen- und Beckenfazies) und die Einflüsse von Diagenese, Salinität, Tongehalt und Dolomitisierung auf diese Verteilungen untersucht.Im Vergleich mit rezenten Karbonaten sind die Strontium-Mittelwerte in fast allen Faziesbereichen sehr gering (um 100–200 ppm). Diese intensive Strontium-Verarmung wurde wahrscheinlich durch Frischwasser-Einflüsse während verschiedener Diagenesestufen verursacht. Zum Hangenden (Raibler Schichten/Karn) treten in der Lagunen- und Randfazies Horizonte mit hohen Sr-Gehalten auf (1000–6000 ppm), fallweise auch Coelestin, der als Indikator für evaporitische Sedimentationsbedingungen in arider Umgebung gelten kann.

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921 samples collected from 18 standard profiles of the Upper Wettersteinkalk (Upper Ladinian/Lower Carnian) and the corresponding Partnachschichten and Arlbergschichten were analysed with aid of AAS for Ca, Mg and Sr. Additional the HCl-insoluble was detected. The strontium-distributions in different facies types (i. e. reef, reef-margin, lagunal and basin facies) and the influences of diagenesis, salinity, clay content and dolomitization on these distributions were investigated.In nearly all facies areas the Sr means are very low (100–200 ppm) compared with recent carbonates. This strong diminution of Sr was caused by fresh-water influence during different stages of diagenesis. Approaching the Raiblian Schists (Carnian) the lagunal and reef-margins facies contain horizons with high Sr values (1000–6000 ppm) and sometimes celestite, which indicates evaporitic sedimentary conditions in an arid climatic environment.

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Résumé 921 échantillons provenant de 18 coupes du Wettersteinkalk supérieur (sup. Ladinien/ inf. Carnien) et de ses équivalents stratigraphiques «Partnachschichten» et «Arlbergschichten» ont été analysés à l'aide de l'AAS pour Ca, Mg et Sr. On a examiné la distribution du strontium dans les différents facies lithologiques (p. e. facies récifaux, de bordure, de lagune, de plate-forme carbonatée) et les influences exercées par la diagenèse, la salinité, la teneur en argile et la dolomitisation sur ces distributions.Comparées aux carbonates récents les concentrations en strontium sont très pauvres (de 100 à 200 ppm). Cet appauvrissement intensif en Sr fut produit vraisemblablement par les influences de l'eau douce (eau souterraine ou vadose) au cours des différents stades de la diagenèse. Vers les strates de Carnien (Couches de Raibl) les coupes du Wettersteinkalk supérieur contiennent des horizons avec une grande quantité de strontium (1000–6000 ppm), et quelquefois aussi de la célestine, ce qui indique des conditions évaporitiques de la sédimentation dans un entourage aride.

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921 18- ( - ) : « » «» AAS , Mg Sr. (, , ) , , . , 100-200 . , , . ( ) ( 1000-6000 ), , , .

     

Two metallogenic maps for North America

Part of the interior of the North American continent is covered by relatively undisturbed sedimentary rocks not available to the entrance of ore-bearing fluids from depths, but a wide belt along the Pacific Coast, a narrower belt along the Atlantic Coast, and most of the north-east quadrant of the continent have been mineralized. If we plot all the known ore deposits in these latter areas, we find considerable differences in the densities of occurrences but no well defined patterns except a crowding along most of the area near the Pacific Coast. If, on the other hand, we plot only the major occurrences, we can see some linear patterns transverse to the edges of the continent.Transverse ore deposit patterns in an ENE direction are conspicuous in western United States and northern Mexico and in Ontario and Quebec of Canada but are almost unknown in British Columbia and Alaska. East-west patterns (within 5 degrees of a 90degree azimuth) are much more rare: one in southern British Columbia, one in Quebec and Ontario, one in Missouri, and one in Tennessee. No north-south patterns of any great length can be recognized.In addition to these rich ridges there are many inhomogeneities in the distribution of the major ore deposits, and these I think are due to subcrustal inhomogeneities in the distribution of metals, presumably in the upper mantle and probably of a late stage in the formation of the earth. I will attempt to show that the large ore deposits of North America form belts bounded approximately by parallels of latitude, separated by gaps in which no large deposits occur. Without undue distortions I have been able to draw outlines to include all the approximately 250 major ore deposits, except in the area north of latitude 60 where recorded occurrences are at present too sparse and too widely distributed.The localization of ore deposits in North America is thus the result of linear zones, probably deep crustal or sub-crustal fracture zones, crossing latitudinal belts of anomalous concentrations of metals probably of pre-crustal age.I have no explanations for the processes that formed either the transverse patterns or the latitudinal belts. They are not prominent and will be judged by many to be nonexistent. The lack of an explanation must not, however, be used to deny their existence— an attitude that surely limits the progress of metallogenic theory. Correlations with similar studies on other continents will be most useful.

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Zusammenfassung Ein Teil des Inneren des Nordamerikanischen Kontinents ist mit relativ ungestörten Sedimentgesteinen bedeckt, die ein Eindringen von Erz-bringenden Lösungen aus der Tiefe verhinderten. Dagegen sind ein breiter Streifen entlang der Pazifikküste, ein schmalerer Streifen entlang der Atlantikküste und der größte Teil des Nordostquadranten des Kontinentes mineralisiert. Wenn wir alle bekannten Erzlagerstätten in diese Gebiete eintragen, so finden wir auffällige Unterschiede in der Verteilung der Punkte, aber kein regelmäßiges Muster, ausgenommen das Gebiet nahe der Pazifikküste. Wenn wir dagegen nur die größeren Vorkommen auftragen, so ergeben sich lineare Anordnungen, die quer auf die Ecken des Kontinentes zulaufen.Quer verlaufende Muster in ENE-Richtung sind auffallend in den westlichen Vereinigten Staaten, in Nord-Mexico, in Ontario und Quebec; diese Richtung ist jedoch in British Columbia und in Alaska unbekannt.E-W-Muster mit±5° Schwankungen sind sehr viel seltener. Eines finden wir im südlichen British Columbia, eines in Quebec und Ontario, eines in Missouri und Tennessee, N-S-streichende Lineationen sind unbekannt.Über die Anordnung in reichen Zonen hinaus finden wir viele Inhomogenitäten in der Verteilung der wichtigsten Erzlagerstätten; diese sind meiner Meinung nach von subkrustalen Inhomogenitäten in der Verteilung der Metalle bestimmt. Vielleicht spielt hier eine frühe Verteilung im oberen Mantel zur Zeit der Entstehung der Erde eine Rolle. Ich will versuchen zu zeigen, daß die großen Erzlagerstätten an Zonen gebunden sind, die annähernd parallel zu den Breitengraden verlaufen und durch erzfreie Zonen getrennt sind. Ohne Schwierigkeiten lassen sich Umgrenzungen mit dieser Orientierung aufzeigen, die alle 250 größeren Erzlagerstätten umfassen, ausgenommen im Gebiet nördlich des 60. Breitengrades, wo die Dichte der Lagerstätten zu gering ist.Die Anordnung der Erzlagerstätten Nordamerikas ist auf lineare Zonen zurückzuführen, die wahrscheinlich auf Bruchstrukturen der Unterkruste oder des oberen Mantels begründet sind. Die Konzentration der Metalle in Querstrukturen zu den Breitenkreisen ist vermutlich eine Auflage, die vor der Bildung der Kruste entstanden ist. Ich habe keine Erklärung für die Prozesse, die zu dieser Metallkonzentration geführt haben. Viele mögen eine derartig vorgegebene Anordnung ablehnen; man sollte jedoch bedenken, daß das Fehlen einer Erklärung noch nicht zur Ablehnung auffälliger Phänomene berechtigt. Es sollten auch andere Kontinente daraufhin untersucht werden.

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Résumé Une partie de l'intérieur du continent Nord Américain est couverte par des roches sédimentaires peu dérangées et défavorables à l'accès de fluides minéralisants venus de la profondeur. Par contre une large ceinture le long de la côte pacifique, un ceinture plus étroit de long de la côte atlantique, et la majeure partie du quadrant Nord-Est du continent ont été minéralisées. Si l'on reporte sur carte tous les dépôts connus dans ces domaines, on trouve des différences considérables dans les »densités d'occurrences« mais aucun réseau bien défini, à l'exception d'un fort peuplement dans presque tout le domaine proche du Pacifique. Si, d'autre part, on ne reporte que les occurrences majeures, on voit apparaître des lignes directrices transversales sur les bordures du continent.De telles transversales dirigées ENE apparaissent dans l'Ouest des Etats-Unis, le Nord du Mexique, l'Ontario et le Québec (Canada) mais sont presque inconnues en Colombie britannique et en Alaska.Des directions Est-Ouest (avec une variation de 5) sont beaucoup plus rares: une dans le Sud de la Colombie britannique, une dans le Québec et l'Ontario, une dans le Missouri et une dans le Tennessee. Aucune direction Nord-Sud de grande longueur ne peut être reconnue.En plus de ces »arêtes riches« existent beaucoup d'inhomogénéités dans la distribution des gisements importants, et celles-ci sont dues, à mon avis, à des hétérogénéités souscrustales de la distribution des métaux, probablement au niveau du manteau supérieur et remontant à une étape tardive de la formation de la Terre. Je désire essayer de montrer que les grands gisements métallifères de l'Amérique du Nord s'intègrent dans des ceintures approximativement limitées par des parallèles de latitude et séparées par des intervalles dépourvus de grands dépôts. Ainsi, sans distorsions abusives, j'ai pu tracer des enveloppes englobant environ 250 gisements majeurs, sauf dans une aire située au Nord du parallèle 60 Nord, où les occurrences jusqu'ici enregistrées sont encore trop rares et disséminées.La localisation des gisements métallifères de l'Amérique du Nord est donc due à des zones linéaires, probablement des zones de fractures crustales profondes ou sous-crustales, croisant des ceintures latitudinales de concentrations anormales de métaux, elles-mêmes probablement précrustales.Je n'offre pas d'explication pour les processus qui ont formé les ceintures latitudinales et les transversales. Les unes et les autres ne sont pas fortement apparentes, et beaucoup estimeront qu'elles n'existent pas. Cette absence d'explication ne doit cependant pas être utilisée pour nier leur existence, attitude qui limiterait certainement les progrès des théories métallogéniques. Des comparaisons avec des ètudes similaires sur d'autres continents seraient certainement très utiles.

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, , , - . , , , , , . , , , , . , , , . ( 5° 90°) — , , . - . , , , , , . , , , , . 250 , 60° .., . , , , , , . , . , . , — . .

     

Untersuchungen an Intrusivgesteinen des östlichen Hindukusch

Zusammenfassung Aus bisher nur wenig untersuchten Arealen des Hohen Hindukusch, des Hinduraj und des Nord-West-Karakorum (Afghanistan, Pakistan) wurden 11 granitisch-dioritische Intrusiva und ein Lamprophyr optisch und chemisch untersucht. Anhand der aus den Analysen errechneten Niggli-Werten wird versucht, räumlich getrennte Intrusivkörper gruppenweise zu korrelieren. Die Lage der Intrusiva im Gebiet zwischen Tirich Mir und Kampire Dior wird in einer Karte dargestellt, welche aufgrund eigener Kartierungen und vorhandener Literatur gezeichnet wurde.

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From areas of the High Hindukush, the Hinduraj and the North-West-Karakoram (Afghanistan, Pakistan), of which exists scarce geologic information, eleven graniticdioritic intrusive rocks and one lamprophyr have been examined optically and chemically. Using the Niggli-values calculated from these analyses an attempt is made to correlate groupwise the regionally separated intrusive bodies. The location of these intrusive bodies in the area between Tirich Mir and Kampire Dior is shown on a geologic map which has been compiled from fieldwork and literature.

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Résumé Onze intrusions granitiques à dioritiques et un lamprophyre provenant de régions rarement explorées du Haut Hindou-Kouch, de l'Hinduraj et du Nord-Ouest du Karakorum (Afghanistan, Pakistan) ont été examinées au point de vue optique et chimique. Sur la base des paramètres de Niggli calculés à partir des analyses chimiques, on essaie d'établir une corrélation entre elles et de grouper les corps intrusifs séparés dans l'espace. La position de ces corps intrusifs dans la région entre le Tirich Mir et le Kampire Dior est figurée sur une carte géologique dessinée sur la base de nos résultats et de la littérature.

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, - (, ) 11 . Niggli . Tirich Kampire Dior , .

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Für die freundliche Überlassung von Probenmaterial vom Tirich Mir möchten wir Herrn K.Diemberger und für die Handstücke aus dem Karumbar-Gebiet Herrn H.Linzbichler herzlich danken.Für die Erlaubnis zur Benützung des Röntgendiffraktometers danken wir Herrn Prof. Dr. H.Seelmeier, Technische Hochschule in Graz.