On the condition number of covariance matrices in kriging, estimation, and simulation of random fields

The numerical stability of linear systems arising in kriging, estimation, and simulation of random fields, is studied analytically and numerically. In the state-space formulation of kriging, as developed here, the stability of the kriging system depends on the condition number of the prior, stationary covariance matrix. The same is true for conditional random field generation by the superposition method, which is based on kriging, and the multivariate Gaussian method, which requires factoring a covariance matrix. A large condition number corresponds to an ill-conditioned, numerically unstable system. In the case of stationary covariance matrices and uniform grids, as occurs in kriging of uniformly sampled data, the degree of ill-conditioning generally increases indefinitely with sampling density and, to a limit, with domain size. The precise behavior is, however, highly sensitive to the underlying covariance model. Detailed analytical and numerical results are given for five one-dimensional covariance models: (1) hole-exponential, (2) exponential, (3) linear-exponential, (4) hole-Gaussian, and (5) Gaussian. This list reflects an approximate ranking of the models, from best to worst conditioned. The methods developed in this work can be used to analyze other covariance models. Examples of such representative analyses, conducted in this work, include the spherical and periodic hole-effect (hole-sinusoidal) covariance models. The effect of small-scale variability (nugget) is addressed and extensions to irregular sampling schemes and higher dimensional spaces are discussed.     

Bootstrapped models for intrinsic random functions

Use of intrinsic random function stochastic models as a basis for estimation in geostatistical work requires the identification of the generalized covariance function of the underlying process. The fact that this function has to be estimated from data introduces an additional source of error into predictions based on the model. This paper develops the sample reuse procedure called the bootstrap in the context of intrinsic random functions to obtain realistic estimates of these errors. Simulation results support the conclusion that bootstrap distributions of functionals of the process, as well as their kriging variance, provide a reasonable picture of variability introduced by imperfect estimation of the generalized covariance function.This paper was presented at Emerging Concepts, MGUS-87 Conference, Redwood City, California, 13–15 April 1987.     

Kriging in terms of projections

In the last few years, an increasing number of practical studies using so-called kriging estimation procedures have been published. Various terms, such as universal kriging, lognormal kriging, ordinary kriging, etc., are used to define different estimation procedures, leaving a certain confusion about what kriging really is. The object of this paper is to show what is the common backbone of all these estimation procedures, thus justifying the common name of kriging procedures. The word kriging (in French krigeage) is a concise and convenient term to designate the classical procedure of selecting, within agiven class of possible estimators, the estimator with a minimum estimation variance (i.e., the estimator which leads to a minimum variance of the resulting estimation error). This estimation variance can be seen as a squared distance between the unknown value and its estimator; the process of minimization of this distance can then be seen as the projection of the unknown value onto the space within which the search for an estimator is carried out.     

The andes of northwestern Argentina

This paper is a synthesis of the geological information available at present. The area studied comprises the Andes of Salta and Jujuy and the Puna; these geographical regions approximately correspond to the geological provinces of the Cordillera Oriental and the Puna.The geologic column comprises Precambrian metamorphics and intrusives, marine Lower Paleozoic, continental Upper Paleozoic, Cretaceous, and Upper Cenozoic. In the Puna, the Upper Cenozoic is characterized by extensive volcanism with dacitic and andesitic flows and tuffs, and with final basalt flows.Numerous unconformities have been recognized. In the Cordillera Oriental and in the basin range of the Puna, folds and faults occur, the latter are mainly high-angle reverse faults, dipping west in the eastern and east in the western portion of the area studied. The Cordillera Oriental, which is a shear zone at the eastern border of the Puna, is slightly younger than the Puna.

---

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit stellt eine Zusammenfassung der augenblicklich vorhandenen geologischen Kenntnisse dar.Die Anden von Salta und Jujuy einerseits und die Puna andererseits sind die beiden geographischen Gebiete, mit denen sich die Untersuchungen befassen und die ungefähr mit den geologischen Provinzen der Ostkordillere und der Puna zusammenfallen.Die geologische Folge umfaßt metamorphe Gesteine und Intrusiva des Präkambriums, marine Sedimente des Alt-Paläozoikums, kontinentale Sedimente des Jung-Paläozoikums, der Kreide und des jüngeren Känozoikums, das letztere mit einem ausgedehnten vulkanischen Zyklus, aus dem dacitische und andesitische Laven und Tuffe hervorgingen, die mit basaltischen Ergüssen abschlossen.Es wurden zahlreiche Diskordanzen angetroffen. In der Ost-Kordillere und in den Gebirgsblöcken (basin range) der Puna besteht die Struktur aus Faltung und Klüftung. Die Mehrzahl der Klüfte sind inverse Störungen mit großer Sprunghöhe, die im östlichen Gebiet nach Westen und im westlichen nach Osten einfallen. Die Ost-Kordillere, die Scherzone am östlichen Rand der Puna, ist etwas jünger als letztere.

---

Resumen El trabajo es una síntesis de la información geológica disponible en la actualidad. Los Andes de Salta y Jujuy y la Puna son las dos regiones geográficas que abarca la comarca en estudio, que corresponden aproximadamente a las provincias geológicas Cordillera Oriental y Puna.La columna geológica comprende metamorfitas y rocas intrusivas del Precámbrico, sedimentos marinos del Paleozoico inferior, sedimentos continentales del Paleozoico superior, Cretácico y Cenozoico superior. En esté último hubo un amplio ciclo volcánico, que originó coladas y tobas dacíticas y andesíticas y, finalmente, coladas basálticas.Se han reconocido varias discordancias. La estructura es de plegamiento y fallamiento en la Cordillera Oriental y de montañas de bloque en la Puna. En su mayoría, las fracturas son fallas inversas de alto-ángulo, que inclinan hacia el oeste en el tramo oriental y hacia el este en el tramo occidental. La Cordillera Oriental, zona de cizalla en el borde oriental de la Puna, es algo más joven que ésta.

---

Résumé La présente contribution est une synthèse de toute l'information géologique disponible actuellement. Les régions étudíées sont, au point de vue géographique, les Andes de Salta et Jujuy et la Puna qui correspondent approximativement aux provinces géologiques de la Cordillera Oriental et de la Puna.Le Précambrien est représenté par des roches métamorphiques et intrusives. Au Paléozoïque inferieur correspondent des sédiments marins, tandis que des sédiments continentaux sont datés du Paléozoïque supérieur, du Crétacé et du Cénozoïque supérieur. Un important cycle volcanique est représenté par coulées et tufs dacitiques et andésitiques, couronnées par des coulées basaltiques.Plusieurs discordances ont été reconnues. La Cordillera Oriental et les montagne de la Puna présentent une structure de plissement et fracturation. La plupart des fractures sont inverses à fort pendange vers l'ouest du côté oriental et vers l'est du côté occidental. La Cordillera Oriental, la zone de cisaillement au bord oriental de la Puna, est plus jeune que celle-ci.

---

Salta Jujuy, Puna, , , , - , , . , . . Puna , . , , — .

---

---

Publication authorized by the Director, Dirección Nacional de Geología y Minería.     

The Characterization Problem for Isotropic Covariance Functions

Isotropic covariance functions are successfully used to model spatial continuity in a multitude of scientific disciplines. Nevertheless, a satisfactory characterization of the class of permissible isotropic covariance models has been missing. The intention of this note is to review, complete, and extend the existing literature on the problem. As it turns out, a famous conjecture of Schoenberg (1938) holds true: any measurable, isotropic covariance function on ^d (d 2) admits a decomposition as the sum of a pure nugget effect and a continuous covariance function. Moreover, any measurable, isotropic covariance function defined on a ball in ^d can be extended to an isotropic covariance function defined on the entire space ^d .     

Determination of support in soil sampling

Short-range variation of measurements of a soil characteristic is a function of the support (i.e., size, shape, and orientation of the physical sample taken at a sample point) of the soil samples. This short-range variance often shows up as a substantial component of the nugget effect in experimental semivariograms or estimated generalized covariance functions. Proper choice of support may substantially reduce short-range variance (or nugget) of measurements made at sample points and thereby reduce estimation variance in point or block kriging based on these measurements. Appropriate variance formulas and an example are given for determination of support when support is an array of vertical cores (or bucket auger samples) of equal depth and diameter.     

Comparison between two types of multifractal modeling

The interrelationships between two previously developed multifractal models are discussed. These are the Evertsz-Mandelbrot model developed on the basis of the multifractal spectrum f(), and the Schertzer-Lovejoy model based on the codimension function C() where and represent Hölder exponent and field order, respectively. It is shown how these two models are interrelated: they are identical for values of within the range D–(0)D–_min. where D is the Euclidean dimension. For D–_maxD–(0), however, f() remains a continuous function of whereas C() assumes constant value. In this respect, the fractal spectrum f() can provide more information about the multifractal measure than the codimension function C(). The properties of the two models are illustrated by application to the binomial multiplicative cascade model.     

Analytical studies on some statistical properties of mean values and their applications to sampling in one dimension

This paper documents the results of investigations on the variance and covariance properties of mean values within the theory of stationary random functions under a variety of conditions. Analytical expressions have been developed in each case, to facilitate direct and ready applications of the results, using the exponential function as a working model for the covariance function. These properties, in turn, have been utilized in developing mathematical expressions for estimation accuracy (error variance) of the mean estimates for one-dimensional sampling plans. Two distinctly different sampling plans have been discussed: punctual sampling with no significant linear extensions of the samples and linear sampling with significant linear extensions of samples in the direction of the section being sampled.     

The gold-rich seafloor massive sulphide deposits of Tasmania

Four major high grade polymetallic massive sulphide deposits (Rosebery, Hercules, Que River and Hellyer) occur within the Cambrian Mount Read Volcanic arc in western Tasmania. The Central Volcanic Complex which is host to the ores is a high-K calc-alkaline andesite-dacite-rhyolite suite which has erupted through thick continental crust along an ancient continental margin. The presence of longitudinal faults which control both the locations of mineralization and younger grabben fill volcanic sequences indicate late stage rifting during the development of the arc.The youngest and least deformed deposits at Hellyer and Que River contain primary textural features within the sulphide mound such as colloform pyrite and chalcopyrite diseased and zoned sphalerits. Isoclinal folding of the Que River ores has caused partial sulphide recrystallization and a cleavage induced lamination which is easily confused with the primary sulphide lamination. The older Rosebery deposit has a sheet like form and a poorly developed alteration pipe. The massive sulphide sheet has been strongly deformed by folding and thrusting leading to a series of imbricate ore lenses. All primary sulphide textures at Rosebery have been destroyed by the later deformation and annealing events.The classic metal zonation within these deposits of Fe->Cu->Pb-Zn->Ag-Au->Ba enables a reconstruction of the original form of the sulphide mounds and the location of primary hydrothermal seafloor outlets. The mean gold grade of the polymetallic massive sulphides varies from 2–4 ppm with the best grades concentrated toward the stratigraphic hanging wall of the deposits associated with either the high grade zinc zone or the barite zone. Mt. Lyell, which is a large copper stock-work orebody in the southern part of the volcanic arc, shows a distinctly different association of gold with copper in the deepest part of the stock-work system. This bipartite association of Au-Zn in the hanging wall (e. g. Hellyer, Que River and Rosebery Zn-Ba zone) and Au-Cu in the footwall (e. g. Mt. Lyell and Rosebery Cu zone) has been observed in other seafloor massive sulphide ores world wide, and is considered to relate directly to the gold transporting mechanism.The footwall gold-copper association is the result of deposition of gold from the high temperature soluble gold-chloride complex due to decreasing temperature and increasing pH as the fluids move up towards the seafloor. On the other hand, concentration of gold in the upper lead-zinc-barium rich parts of massive sulphide lenses at Hellyer, Que River and Rosebery results from remobilization and transport of gold as the bisulphide complex, as the hydrothermal fluids move up through the previously deposited sulphide mound or blanket and out onto the seafloor continually mixing with sea water and becoming more oxidized. Gold is ultimately concentrated at the upper-most surface of the massive sulphide lens due to the continuation of this zone refining process throughout the evolution of the orebody.

---

Zusammenfassung In dem kambrischen Vulkanbogen des Mount Read, Westtasmanien, gibt es vier hochwertige polymetallische, massive Sulfidlagerstätten: Rosebery, Hercules, Que River und Hellyer. Alle Lagerstätten liegen innerhalb des zentralen Vulkanit-komplexes, eines K-reichen, kalk-alkalischen Andesit-Dacit-Rhyolithes, der entlang eines alten Kontinentalrandes durch eine mächtige kontinentale Kruste eruptierte. Späte Riftphasen während der Bildung des Vulkanbogens werden durch längsgerichtete Störungen, die sowohl Ausfällungsorte als auch jüngere Grabenfüllungen steuern, angedeutet.Hellyer und Que River, die jüngsten und am schwächsten deformierten Vorkommen, enthalten innerhalb der Sulfide primäre texturelle Merkmale, wie kolloidalen Pyrit und Kupferkies, sowie zonierten Sphalerit. Isoklinale Faltung der Que River Lagerstätten verursachte eine teilweise Rekristallisation der Sulfide und eine schieferungsbedingte Lamination, die schwer von der primären Sulfidlamination zu unterscheiden ist. Die ältere Rosebery Lagerstätte hat eine plattenartige Form und einen schwach entwickelten Schlot. Die massive Sulfidplatte wurde durch Faltung und Überschiebung intensiv deformiert, so daß es zu einer dachziegelartigen Lagerung des Lagerstättenkörpers kam. Sämtliche primären Strukturen wurden so durch die spätere Deformation zerstört.Die klassische Zonierung der Metalle innerhalb der Lagerstätte, nämlich Fe->Cu->Pb-Zn>Ag-Au->Ba ermöglicht die Rekonstruktion der ursprünglichen Form und Lage der Sulfide am primären Ausfällungsort. Der durchschnittliche Goldgehalt der Sulfide liegt zwischen 2 und 4 ppm, mit Maxima innerhalb des Hangenden von hochwertigen Zinkoder Baritvorkommen.Mt. Lyell, eine große Kupferlagerstätte im Süden des Vulkanbogens, zeigt eine unterschiedliche Kupfer-Gold-Vergesellschaftung im tiefsten Teil der Lagerstätte. Dieses zweigeteilte Vorkommen, einmal von Gold und Zink in oberen Bereichen (z. B. Hellyer, Que River und der Rosebery Zn-Ba-Zone) und zum anderen von Gold und Kupfer in tieferen Stockwerken (z. B. Mt. Lyell und die Rosebery Cu-Zone) wurde weltweit bei mehreren Sulfidlagerstätten beobachtet. Dieses Phänomen wird direkt auf die Art des Transportme-chanismusses des Goldes zurückgeführt. Die Gold-Kupfervorkommen im tieferen Stockwerk resultieren aus einer Fällung von Hochtemperatur-Gold-Chlorid-Komplexen durch Abkühlung und steigenden pH-Wert während des Aufstiegs der Lösungen. Die Anreicherung von Gold in den höher gelegenen Blei-Zink-Barium-reichen Teilen bei Hellyer, Que River und Rosebery resultiert aus einer Remobilisation und einem Transport von Gold als Bisulfid-komplex, als Folge des Aufstiegs hydrothermaler Lösungen durch ältere Sulfide. Dabei werden die Lösungen auf dem Weg zum Ozeanboden kontinuierlich mit Meerwasser vermischt und bekommen einen mehr oxidierenden Charakter.Die Goldanreicherung direkt an der Oberfläche des massiven Sulfidkörpers ist die direkte Folge dieses fortlaufenden Prozesses während der Entwicklung der Lagerstätte.

---

Résumé Dans l'arc volcanique combrien du Mont Read (Tasmanie occidentale), existent quatre dépôts de sulfures polymétalliques massifs à haute teneur: Rosebery, Hercules, Que River et Hellyer. Tous ces dépôts sont contenus dans le Complexe Volcanique Central, lequel consiste en une série andésitodacito-rhyolitique calco-alcaline riche en K, qui a fait éruption à travers une croûte continentale épaisse, le long d'une ancienne marge continentale. La présence de failles longitudinales, qui déterminent à la fois l'emplacement des minerais et l'existence de séries volcaniques jeunes de comblement de graben, témoigne de processus de rifting tardifs au cours de l'histoire de l'arc.Les dépôts de Hellyer et de Que River, qui sont les plus jeunes et les moins déformés, présentent dans les sulfures des structures primaires telles que: pyrite et chalcopyrite colloformes et blende zonaire. Le minerai de Que River a subi un plissement isoclinal, responsable d'une recristallisation partielle des sulfures et d'une foliation de schistosité, difficile à distinguer de la lamination originelle des sulfures. Le dépôt de Rosebery, plus ancien, présente la forme d'un feuillet avec une cheminée d'altération peu développée. Ce feuillet de sulfure massif a été fortement déformé par le plissement et par des failles de chevauchement qui ont engendré une série de lentilles de minerai imbriquées. Ces déformations ont provoqué la destruction de toutes les structures primaires des sulfures à Rosebery.La distribution zonée classique des métaux dans ces dépôts (FeCaPbZnAgAuBa) permet de reconstituer la forme originelle des ames de sulfures et de localiser les points d'émissions primaires sur le fond marin. La teneur moyenne en or dans les sulfures massifs polymétalliques varie de 2 à 4 ppm, les teneurs les plus élevées se concentrant vers le toit stratigraphique des sédiments associés, dans les zones à zinc ou à barite. Le Mont Lyell, formé d'un grand gisement de cuivre dans la partie sud de l'arc volcanique, présente une situation nettement différente: l'or y est associé au cuivre dans la partie inférieure du gisement. Une telle dualité d'association Au-Zn au toit (p.ex. Hollyer, Que River et Zone à Zn-Ba de Rosebery) et Au-Cu au mur (p.ex. Mt Lyell et zone à Cu de Rosebery) a été observée dans des amas de sulfures massifs en d'autres endroits du monde et est considérée comme résultant directement du mécanisme de transport de l'or.L'association Au-Cu au mur résulte du dépôt de l'or à partir de complexes solubles de chlorure d'or de haute température, dépôt provoqué par la baisse de température et l'augmentation du ph lorsque les fluides montent vers le fond marin. D'autre part, la concentration de l'or dans les parties supérieures à Pb-Zn-Ba des gisements de Hellyer, Que River et Rosebery résulte d'une remobilisation de l'or sous forme de complexes bisulfurés, lorsque les fluides hydrothermaux montent à travers les sulfures déjà déposés et arrivent sur le fond marin où ils s'oxydent et se mèlent continuellement à l'eau de mer. L'or est finalement concentré à la surface supérieure des lentilles de sulfure massif, grâce à la poursuite de ce processus au cours de l'évolution du gisement.

---

Mount Read, , 4 , : Rosebery, Hercules, Que River Hellyer. , - -- , . , , , . Hellyer Que River, , , .: . Que River , . Rosebery . , . . , F- > - > Pb- > Zn- > Ag> . 2 4 m, . Mt. Lyell , . : (.: Zn-Ba Hellyer, Que River Rosebery) (.: Mr. Lyell Rosebery). . pH . , , , , . . .

     

Lead mobilization during foreland metamorphism in orogenic belts: Examples from northern Sweden

The imbrication of the Proterozoic basement during the Caledonian orogeny was associated with fluid flow, which caused locally low-grade retrograde metamorphism of the basement, and which introduced externally derived radiogenic lead (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb > 20.0) into permeable zones. This radiogenic lead was leached from the Proterozoic basement. To the east of the present-day Caledonian front, radiogenic lead is a pertinent geochemical tracer of the Caledonian imbrication of the Proterozoic basement, since lithostratigraphic marker beds are absent and the distribution of the retrograde metamorphism also could reflect a Proterozoic event.The distribution of radiogenic sulfide lead compositions suggests a zone of chemical and mechanical reactivation of the Proterozoic basement related to the Caledonian orogeny, that extends ca. 100 km to the east of the present border of the Caledonian nappes. Such radiogenic lead mainly occurs in conjunction with N-S to 20°E striking mylonite zones which often are bound to supracrustal rocks, e.g. such as pelitic schists and mafic vulcanites, while non-radiogenic lead compositions have been observed in mineralizations associated with acid supracrustal rocks and to the east of the imbricated and chemically active zone of the Proterozoic basement, which approximately coincides with the geographic distribution of Bouguer anomaly lows, metamorphic grade, and fault pattern.

---

Zusammenfassung Die Verschuppung des proterozoischen Grundgebirges während der kaledonischen Gebirgsbildung war von einer Fluidinfiltration begleitet, die lokal eine retrograde Metamorphose des Grundgebirges bewirkte und die externes, radiogenes Blei (²⁰⁶Pb/²⁰⁶Pb > 20.0) in permeablen Zonen zuführte. Dieses radiogene Blei ist aus dem proterozoischen Grundgebirge ausgelaugt worden. Im Osten der heutigen Front der Kaledoniden ist das radiogene Blei ein geeigneter geochemischer Indikator der kaledonischen Verschuppung des proterozoischen Grundgebirges, da lithostratigraphische Leithorizonte fehlen und die Verteilung der retrograden Metamorphose auch ein proterozoisches Ereignis widerspiegeln könnte.Die Verteilung der radiogenen Sulfidbleizusammensetzungen deutet eine mit der kaledonischen Orogenese zusammenhängende Zone chemischer und mechanischer Mobilisierung des proterozoischen Grundgebirges an, die sich bis etwa 100 km östlich der heutigen Front der kaledonischen Decken erstreckt. Dieses radiogene Blei tritt hauptsächlich zusammen mit N-S bis 20°E streichenden Mylonitzonen auf, die oft an Suprakrustalgesteine, wie zum Beispiel pelitische Schiefer und mafische Vulkanite, gebunden sind. Im Gegensatz dazu tritt nichtradiogenes Blei hauptsächlich in Vererzungen, die mit sauren Suprakrustalgestemen assoziiert sind, und östlich der verschuppten und chemisch aktivierten Zone auf. Diese Zone fällt ungefähr mit der geographischen Verteilung der Bougueranomalieminima, des Metamorphosegrades und der Verwerfungssysteme zusammen.

---

Résumé L'imbrication du socle protérozoïque pendant l'orogénése calédonienne a été associée à la circulation de fluides qui ont localement provoqué un métamorphisme rétrograde du socle et qui ont transporté du plomb radiogénique externe (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb > 20.0) dans les zones perméables. Ce plomb radiogénique a été lessivé des roches protérozoïques du socle. A l'est du front actuel des Calédonides, le plomb radiogénique représente un bon indicateur géochimique de l'imbrication calédonienne du socle protérozoïque, parce qu'il n'y a pas d'horizon de repère et que la distribution du métamorphisme rétrograde peut aussi résulter d'un événement protérozoïque.La distribution des compositions isotopiques du plomb radiogénique des sulfures indique une zone de réactivation chimique et mécanique du socle proterozoïque liée à l'orogenèse calédonienne, qui s'étend sur environ 100 km à l'est de la limite actuelle des nappes calédoniennes. Un tel plomb radiogénique se retrouve plus spécialement en relation avec des zones mylonitiques orientées N-S à 20 °E qui sont souvent confinées aux roches supracrustales, tels que des schistes pélitiques et des roches volcaniques acides. Cependant, des compositions isotopiques non radiogéniques de plomb ont été trouvées dans des minerais associés à des roches supracrustales acides, à l'est de la zone du socle protérozoïque imbriqué et activé. Cette zone coïncide approximativement avec la distribution géographique des minima des anomalies de Bouguer, des faciés métamorphiques et du type de failles.

---

, (²⁰⁶/²⁰⁴ > 20.0) . . , .. , , . , , 100 . . . , - 20°, , .: . , . Bouguer'a, .

     

The Archean Craton of Southern India: Metamorphic evolution and P-T conditions

The Archaean craton of southern India is characterized by a highly complicated and not yet fully understood geological history comprizing several cycles of sedimentation and volcanism, deformation and metamorphism in the span between about 3400 and 2500 m. y. The large scale regional variation in metamorphic grade observed today is essentially related to a metamorphic event at about 2600 m. y. ago which affected an older migmatite, gneiss-greenstone terrain (2900–3400 m. y.).The southern area is characterized by granulite facies (700–750° C/8–10 kb). An extensive charnockite-khondalite belt has been generated by atectonic transformation of the migmatite-gneiss terrain through the influx of a CO₂-rich fluid. Towards the north of the terrain the metamorphic grade decreases to amphibolite facies (600° C/6–8 kb) and to greenschist facies (400° C) which is restricted to the Dharwar greenstone belts. Metamorphism related to younger shear zones in the southern part of the craton led to retrogression of the charnockite-khondalite series under conditions of amphibolite to greenschist facies.The P-T conditions of metamorphism have been evaluated applying mineral stability data and methods of geothermometry and geobarometry in an area between Shimoga-Chitradurga (North) and Coimbatore-Karur (South).

---

Zusammenfassung Der archaische Kraton Südindiens ist durch eine komplexe, noch nicht vollständig aufgeklärte geologische Entwicklungsgeschichte gekennzeichnet. Sie umfaßt mehrere Zyklen von Sedimentation und Vulkanismus, Deformation und Metamorphose in der Zeitspanne von etwa 3400 bis 2500 Ma. Die großregionale metamorphe Zonierung wird im wesentlichen als das Ergebnis eines Metamorphose-Ereignisses vor ca. 2600 Ma angesehen, das den gesamten archaischen Komplex aus granitoiden Gneisen, Migmatiten und Greenstone-Serien erfaßte.Das südliche Gebiet ist durch Bedingungen der Granulitfazies (700–750° C/8–10 kb) charakterisiert. Hier entstand eine ausgedehnte Charnockit-Khondalit-Zone durch post-tektonische Umwandlung der Migmatit-Gneisserien infolge Zufuhr einer CO₂-reichen fluiden Phase. Nach Norden zu nimmt der Metamorphosegrad bis zur niedrigtemperierten Amphibolitfazies (600° C/6–8 kb) und in den Dharwar-Greenstone Belts sogar bis zur Grünschieferfazies (400° C) ab.Eine jüngere Metamorphose von Amphibolit-bis Grünschieferfazies ist auf proterozoische Scherzonen beschränkt. Im südlichen Gebiet führte sie zu einer örtlich unterschiedlich intensiven retrograden Überprägung der Charnockit-Khondalit-Serie.Die P-, T-Bedingungen der Regionalmetamorphose wurden anhand von Mineralstabilitätsdaten und mit Methoden der Geothermometrie und Geobarometrie für das Gebiet zwischen Shimoga-Chitradurga (Norden) und Coimbatore-Karur (Süden) abgeleitet.

---

Résumé Le craton archéen de l'Inde méridionale est caractérisé par une évolution géologique complexe et mal connue. Elle comprend plusieurs cycles de sédimentation et de volcanisme, de déformation et métamorphisme d'une durée d'environ 3400 jusqu'à 2500 Ma.La variation du degré de métamorphisme observée aujourd'hui est considérée comme le résultat d'un épisode de métamorphisme datant d'environ 2600 Ma, qui a affecté l'ensemble du domaine archéen composé de granitoïdes et de ceintures de roches vertes.La région méridionale de craton est caractérisée par le faciès granulite (700–750 °C/ 8–10 kb). Une zone étendue de charnockites et khondalites est le produit d'une transformation postdéformative résultant de l'apport d'une phase fluide riche en CO₂. Vers le nord le degré de métamorphisme décroit jusqu'au faciès amphibolites (600 °C/6–8 kb) et même jusqu'au faciès schistes verts (400 °C) dans les ceintures dharwariennes de roches vertes.Un épisode tardif de métamorphisme de faciès amphibolites et schistes verts est limité aux zones à décollement intense d'âge protérozoïque. Dans la région méridionale il s'est produit un rétromorphisme des roches granulitiques dans la zone des charnockites et khondalites.Les conditions de pression et température ont été déduites de l'application de données sur la stabilité des minéraux et de méthodes de géothermométrie et de géobarométrie pour la région entre Shimoga-Chitradurga (nord) et Coimbatore-Karur (sud).

---

, . , , 3400 2500 . , , 2600 , , , . (700–750 °, 8–10 ). / - , ₂. (600 °, 6–8 ) Dharwar (400 °). . / , . , Shimoga-Chitradurga () Coimbatore-Karur ().

---

---

The present study is part of a joint project of Benaras Hindu University at Varanasi and University of Kiel. Financial Support by the Deustche Forschungsgemeinschaft is gratefully acknowledged.

---

We especially thank M. N. Viswanatha, Geological Survey of India, for his cooperation during the field work.     

Kriging with imprecise (fuzzy) variograms. I: Theory

Imprecise variogram parameters are modeled with fuzzy set theory. The fit of a variogram model to experimental variograms is often subjective. The accuracy of the fit is modeled with imprecise variogram parameters. Measurement data often are insufficient to create good experimental variograms. In this case, prior knowledge and experience can contribute to determination of the variogram model parameters. A methodology for kriging with imprecise variogram parameters is developed. Both kriged values and estimation variances are calculated as fuzzy numbers and characterized by their membership functions. Besides estimation variance, the membership functions are used to create another uncertainty measure. This measure depends on both homogeneity and configuration of the data.     

Zur Entstehung und Entwicklung von Kontinentalen Riftsystemen

Zusammenfassung Kontinentale Riftsysteme und ihre möglichen Entwicklungsstadien stehen in direktem Zusammenhang mit der Teilung von Kontinenten und ihren damit verbundenen Bewegungen.Am Beispiel des Rheinischen Riftsystems und seinen Randbereichen wird über stratigraphische Daten sowie K-Ar Altersdaten vulkanischer Aktivitäten demonstriert, daß die Bildungs- und Frühphase dieses Systems die Existenz eines komplexen synchronen Zugspannungssystems notwendig machte. Als wahrscheinlichste Ursache hierfür werden Hebungen der Lithosphäre vorgeschlagen. Diese Vorstellung wird durch die Quantifizierung von Hebungsvorgängen anhand numerischer Modelle belegt.Im Stadium der Ozeanbildung weist die kontinentale Kruste starke Absenkungen entlang der passiven Kontinentalränder auf. Die Betrachtung struktureller Kräfte aufgrund lateraler Dichtedifferenzen am Übergang von kontinentaler zu ozeanischer Kruste legt eine Beeinflussung der Dynamik derartiger Strukturen durch diese Kräfte nahe. Mit Hilfe numerischer Rechnungen werden die zugehörigen Spannungen, ihre räumliche Verteilung und ihr möglicher Einfluß auf das Deformationsgeschehen abgeschätzt.Der hauptsächliche Vorteil der numerischen Rechnungen liegt in der quantitativen Verknüpfung komplexer Strukturen mit komplizierten Rheologien und spezifischen Kräfteverteilungen sowie Randbedingungen.

---

Continental rift systems and their possible stages of development are directly related to the split up of continents and the corresponding movements.For the Rhenish Rift System it will be demonstrated on the base of stratigraphic data and K-Ar ages of volcanic activities, that the rift forming phase required a complex synchronous system of tensional stresses. As the most likely cause of such a stress system lithospheric uplift is proposed. This idea is supported by means of quantitative numerical models.During the formation of the ocean the continental crust exhibits significant subsidence along passive continental margins. The existence of differential loads on the continents and their compensation by buoyancy forces implies an influence of these structural loads on the dynamics of the transition zone. The corresponding structural stersses, their special distribution and their possible affects on the deformation rates are quantified on the base of numerical calculations.The main advantage of the numerical calculations is evidently the quantitative relation of complex structures with complicated rheologies and specific force systems of boundary conditions.

---

Résumé Les systèmes de rift continentaux et les étapes possibles de leur développement sont en rapport direct avec séparation des continents et avec les mouvements qui en résultent. On démontres, sur la base de données stratigraphiques et d'âges K-Ar des activités volcaniques du graben rhénan, que les premières phases de formation de ce système ont requis l'existence d'un système complexe et synchrone de forces d'extension. On propose comme cause la plus vraisemblable d'un tel système l'existence de soulèvements lithosphériques. Cette idée est appuyée par des modèles numériques quantitatifs. Pendant la formation de l'océan, la croûte continentale a subi le long des marges continentales passives de grands effondrements. L'existence de forces tectoniques causées par des différences de densité latérales le long le long de la transition entre croûte continentale et croûte océanique donne lieu à la supposition que la dynamique de telles structures a été influencée par ces forces. Les tensions associées, leur distribution spatiale et leur possible influence sur le processus de déformation ont été estimées à l'aide de calculs numériques. L'avantage principal des des calculs numériques est de permettre une relation quantitative entre structures complexes à rhéologies compliquées et répartitions de forces spécifiques comme aussi de conditions marginales.

---

. , , - , . . . . . , . , , , .

     

Metallogenetic evolution of the East Alpine Paleozoic basement

Paleo-metallogenetic sketch maps of the East Alpine area are presented for the Ordovician/Silurian, the Devonian/Lower Carboniferous, and the Upper Carboniferous/Permian. Mineralization and tectonic evolution are then discussed in the frame of a plate tectonic model compatible with recent results in Western Europe.A group of microcontinents originally dispersed in an ocean north of Gondwana, comprising in the investigated area a Bohemian, Penninic and a South/Austro-Alpine microcontinent was sutured after earlier localized orogenies to a Central European continent during the Devonian resulting from a general northward drift from the Cambrian onwards. This was followed by the development of a new destructive plate margin in the South with a northerly dipping subduction zone, enabling the consumption of the Proto-Tethys ocean. Mainland Gondwana then collided with the newly formed continent during the Carboniferous.Contrary to the generally convergent tectonic pattern most mineralizations in the South/Austro-Alpine area appear associated with crustal extension and related volcanism continuing into the Lower Carboniferous. Especially in the Upper Ordovician this conforms well with the concept of a back arc extensional cratonic basin setting. Metal zoning similar to the Andean/Cordilleran situation cannot be observed. Notably different, however, is the orogenic setting of the Penninic area during the Lower Paleozoic, with an economic scheelite-mineralization and associated trace elements reflecting mainly crustal affinities.The Upper Carboniferous calc-alcaline magmatism of the South/Austro-Alpine-Penninic area with its Cu-Pb-Zn-Ag-F mineralisation in the South and anomalous Be-Bi-F-Li-Mo-W-U contents further North displays many features of a back arc magmatic belt. The orogenetic stage is followed in the Upper Carboniferous-Permian by molasse with sandstone type U, graphite (coal) and acidic volcanism giving rise to (Ba-F-) Cu-Pb-Zn-U ores. A renewed tensional regime accompanied by marine transgression during the higher Permian produced evaporite deposits and minor epigenetic mineralization dominated by Fe in the Austro-Alpine area.

---

Zusammenfassung Paläometallogenetische Skizzen des Ostalpenraumes werden für die Zeitabschnitte Ordoviz/Silur, Devon/Unterkarbon und Oberkarbon/Perm vorgestellt. Mineralisation und tektonische Entwicklung werden im Rahmen eines plattentektonischen Modelles diskutiert, welches mit neueren Ergebnissen aus dem westlichen Europa kompatibel ist:Eine Gruppe von Mikrokontinenten, welche ursprünglich in einem Ozean nördlich von Gondwana verstreut lag, und welche im hier untersuchten Bereich einen böhmischen, penninischen und süd-/ostalpinen Mikrokontinent umfaßte, driftete seit dem Kambrium nach Norden und war nach räumlich begrenzten Orogenesen im Devon zu einem Mitteleuropäischen Kontinent verschweißt. Darauf entstand südlich davon ein neuer destruktiver Plattenrand mit einer nördlich abtauchenden Subduktionszone, wodurch die Proto-Tethys konsumiert wurde. Im Karbon kollidierte schließlich die Hauptmasse Gondwanas mit dem neu gebildeten Kontinent entlang einer heute im Mediterran-Raum gelegenen Sutur.Im Gegensatz zur generell konvergenten Tektonik erscheinen die meisten Mineralisationen der Süd- und Ostalpinen Einheiten an Krustendehnung und damit auftretenden Vulkanismus gebunden, welche bis ins Unterkarbon anhielten. Besonders im Ordoviz entspricht dies gut einem back arc extensional cratonic basin. Eine metallogenetische Zonierung in Abhängigkeit vom Abtauchen einer Subduktionszone nach dem Anden/Kordilleren-Modell ist nicht zu beobachten. Davon sehr verschieden ist die orogene Situation im Penninikum während des Alt-Paläozoikums, wo die wirtschaftlich wichtige Scheelitvererzung mit ihren Begleitelementen starke Krustenaffinität anzeigt.Der oberkarbone kalkalkalische Magmatismus des Süd- und Ostalpins sowie des Pennins mit Cu-Pb-Zn-Ag-F-Mineralisation im Süden und erhöhten Be-Bi-F-Li-Mo-W-U-Ge-halten weiter nördlich hat viele Züge eines back arc magmatic belt.Dem orogenen Stadium folgte im Oberkarbon-Perm Molassesedimentation mit U-Vorkommen und Graphit (Kohle), sowie mit saurem Vulkanismus verknüpften (Ba-F-) Cu-Pb-Zn-U-Vererzungen. Erneuerte Zerrung und marine Transgression im obersten Perm führten zur Bildung von Evaporit-Lagerstätten und einer unbedeutenden epigenetischen Fe-betonten Mineralisation im Ostalpinen Raum.

---

Résumé Trois esquisses paléométallogéniques de la région des Alpes orientales sont présentées pour les périodes suivantes: Ordovicien et Silurien, Dévonien et Carbonifère inférieur, Carbonifère supérieur et Permien. Sur cette base, les minéralisations respectives et l'évolution tectonique sont discutées dans le cadre d'un modèle de tectonique de plaques, lequel est compatible avec les résultats récents des recherches en Europe occidentale.Il s'agit d'un groupe de microcontinents, à l'origine dispersés dans un océan au Nord du Gondwana, comprenant les microcontinents moldanubien, penninique et austroalpin et qui dériva vers le Nord à partir du Cambrien pour se souder, après une orogenèse limitée durant le Dévonien, et former le continent de la « Paléoeurope centrale ». Ensuite s'installa, au Sud, une nouvelle marge de plaque destructive avec une zone de subduction inclinée vers le Nord, résultant dans la résorption de la Proto-Téthys. Au Carbonifère, le Gondwana entra finalement en collision avec ce continet nouvellement formé le long d'une suture aujourd'hui située dans le domaine de la Méditerranée.En opposition avec la tectonique de convergence, les minéralisation de la région sudaustroalpine sont apparemment liées à une extension de la croûte continentale accompagnée d'un volcanisme bimodal jusqu'au Carbonifère inférieur. Surtout pendant l'Ordovicien supérieur, ceci est comparable à un bassin cratonique extensionnel d'arrière-arc. Une zonation métallogénique dans la dépendance du prolongement d'une zone de subduction, semblable à la situation observée dans les cordillères occidentales des deux Amérique n'est pas évidente. Notablement différent cependant est l'environnement orogénique du Penninique au Paléozoïque inférieur, avec sa minéralisation importante de schéélite et éléments associés qui indiquent une forte affinité avec une croûte continentale.Le magmatisme calco-alcalin d'âge carbonifère supérieur du Sud-austroalpin et du Penninique, avec une minéralisation de Cu, Pb, Zn, Ag, F au Sud, et des eneurs élevées an Be, Bi, F, Li, Mo, W, U plus au Nord, présente de nombreux traits d'une zone magmatique d'un arrière-arc. Ce stade orogénique fut suivi d'une molasse avec des occurrences de U en roches gréseuses, de graphite (houille), et un volcanisme acide associé à des minéralisations de (Ba-F), Cu-Pb-Zn-U. Un nouveau régime extensionnel accompagné d'une transgression marine produisit au Permien supérieur des dépôts évaporitiques et une minéralisation épigéné tique insignifiante dominée par Fe, dans l'Austroalpin.

---

/, / . , , . , - , , - , , , , . , , , . , . , , . back arc extensional cratonic basin. / . . - , u, Pb, Zn, Ag F Be, Bi, F, Li, Mo, W, U , back arc magmatic belt. / /, (, F) Cu, Pb, Zn U. .

     

Metamorphic evolution of the palaeozoic series of the Betic Cordilleras (Nevado-Filabride complex,SE Spain) and its relationship with the alpine orogeny

The Palaeozoic rocks of the Veleta nappe (Nevado-Filábride complex, Betic Cordilleras, Southern Spain) consist of graphite-mica schists with oxychlorite — chloritoid — albite — garnet porphyroblasts. Crystal chemistry of the minerals, their phase relations and microfabrics are consistent with a normal prograde metamorphic evolution and a slight retrograde overprint. The basis of the overlying Mulhacén nappe consists also of Palaeozoic graphite-mica schists, but with clear signs of polymetamorphic development. An early low-pressure metamorphism with andalusite and chloritoid is overprinted by high-pressure metamorphism with kyanite and Mg-rich chloritoid. This later development is of Alpine age, which is demonstrated by the metamorphic conditions of Permo-Triassic rocks in the upper part of the Mulhacén nappe, included formation of eclogites, followed by an amphibolite facies overprint. The metamorphism of the Veleta nappe is regarded as pre-Alpine: a possible Alpine overprint did not cause an increase in temperatures. No inverse metamorphic gradient exists between Veleta and Mulhacén nappes, because of the different ages of metamorphism.

---

Zusammenfassung Die paläozoischen Gesteinsserien der Veletadecke im Nevado-Filábride Komplex (Betische Kordillere, Südspanien) bestehen aus Graphitglimmerschiefern mit Oxichlorit — Chloritoid — Albit — Granat — Porphyroblasten. Die Kristallchemie der Minerale, ihre Phasenbeziehungen und Mikrogefüge sind konsistent mit einer normalen prograden Metamorphoseentwicklung und leichter retrograder Überprägung. Die Basis der darüberliegenden Mulhacendecke besteht ebenfalls aus paläozoischen Graphitglimmerschiefern, die jedoch deutliche Anzeichen für polymetamorphe Entwicklung zeigen: Eine frühe Niedrigdruckmetamorphose mit Andalusit und Chloritoid wird überprägt von einer Hochdruckmetamorphose mit Disthen und Mg-reichem Chloritoid. Diese spätere Entwicklung ist, wie die Metamorphosebedingungen der im Hangenden folgenden permotriadischen Gesteine der Mulhacendecke zeigen, frühalpin und schließt Eklogitbildung mit ein, gefolgt von einer amphibolitfaziellen Überprägung. Die Metamorphose der Veletadecke wird als präalpine Metamorphose angesehen: Eine mögliche alpine Überprägung hat keinen Temperaturanstieg verursacht. Zwischen Mulhacendecke und Veletadecke besteht kein inverser Metamorphosegradient, sondern ein Sprung in den Metamorphosealtern.

---

Résumén El Paleozoico del Manto del Veleta (complejo Nevado-Filábride, Cordilleras Béticas, suroeste de España) está formado por micasquistos grafitosos con porfiroblastos de oxicloritas — chloritoide — albita — granate. La cristalquímica de los minerales, sus relaciones de fase y microfábrica son coherentes con una evolución metamórfica progresiva normal y con un ligero retrometamorfismo. La base del suprayacente Manto del Mulhacén está también formado por micasquistos grafitosos paleozoicos, pero muestran signos evidentes de un desarrollo polimetamórfico. El metamorfismo más antiguo tiene unas caracteristicas de baja presión con la formación de andalucita y cloritoide. Estas rocas sufren los efectos de un nuevo proceso metamorfico de edad alpina, lo que puede ser demostrado por comparación con las rocas Permo-Triásicas de la parte superior del Manto del Mulhacén, en las cuales las eclogitas formadas en la primera fase son afectadas por otra en la facies de las anfibolitas. El metamorfismo del Manto del Veleta puede ser probablemente considerado como pre-Alpino: si está afectado por el metamorfismo alpino, éste no ha causado un incremento de temperatura. No existe, por tanto, inversión del gradiente metamórfico entre los Mantos del Veleta y del Mulhacén puesto que la edad del metamorfismo en ambos es diferente.

---

-/ , / . . , , , . , . Mulhacen - , : , , , . , - Mulhacen, , . , - : . , Mulhacen Veleta ; .

     

Mise au point sur le Néogène du domaine égéen

Résumé Cette note commente les classifications du Néogène établies dans les diverses régions de la Paratéthys et de l'Egéide. Elle présente une mise au point de quelques tableaux (qui tiennent compte des divisions du Néogène oriental parues ces dernières années. Elle se termine par un schéma comparatif du Néogène dans le domaine égéen et des étages et sous-étages établis en Italie et dans la Paratéthys centrale et orientale.

---

This note comments the classifications of the Neogene for the different regions belonging to the Paratethys and to the Aegeid. Several tables taking into account the eastern Neogene divisions published recently are discussed. A coinparative scheme is presented for the Neogene of the Aegean area and the stages or substages in Italy and in the central and eastern Paratethys.

---

Zusammenfassung Diese Arbeit bespricht die Gliederungen des Neogens in den verschiedenen Sedimentationsräumen der Paratethys und der Ägäis. Sie bringt eine kritische Erläuterung einiger Tabellen, die sich nach den in den letzten Jahren veröffentlichten Einteilungen richten. Ein vergleichendes Schema wird gegeben für das Neogen im ägäischen Raum und für die Stufen und Unterstufen des Neogens in Italien sowie in der zentralen und östlichen Paratethys.

---

. . , ,

     

North German Zechstein facies patterns in relation to their substrate

An attempt was made to relate the early Zechstein facies distribution to the Zechstein substrate. Comparable developments in the Hessian Trough and along the Lower Rhine Embayment allow for the assumption that the creation of depocenters in the Weser/Ems area are governed by interrelated, late Saalic tectonic pulses. Due to differences in the architecture and mobility of the substrate, variations in the depositional model must be assumed.The area of interest is located approximately 50 km south of Bremen, near Sulingen. During the first cycle evaporite phase (A1) this area is characterized by a primary sabkha/ playa accumulation over a complexly faulted Lower Permian horst-graben structure. In the course of the second cycle carbonate phase (Ca2) sediment accumulation shifts generally basinwards within limits of well defined fault zones. These linear troughs are presumed to relate to splays of active strike-slip faults. The strongly tectonically overprinted morphology organizes the Stassfurt paleorelief into a platform to the south, and a complex internal sag/embayment as a transition to outer shoals further basinwards. Further to the north in continuation to the Rotliegend Basin a gradually subsiding basin is envisaged.It is suggested that the foundering areas are directly related to major Hercynian trending strike-slip lineaments.

---

Zusammenfassung Ein Versuch wurde unternommen, die Zechstein Faziesverteilung mit dem Zechstein Unterbau in Zusammenhang zu bringen. Vergleichbare strukturelle Entwicklungen in der Hessischen Senke wie am Niederrhein lassen vermuten, daß die Ausbildung von Ablagerungströgen im Weser/Emsgebiet durch dieselben, spät saalischen tektonischen Impulse gesteuert wurden. Durch eine differenzierte Architektur und Mobilität des Unterbaus dürfen unterschiedliche, jedoch prinzipiell verwandte, Ablagerungsmodelle in Betracht gezogen werden. Das hier besprochene Beispiel aus dem Scholengebiet bei Sulingen, welches ungefähr 50 km südlich von Bremen gelegen ist, zeigt während des Z1-Zyklus die Entwicklung von Sabkha-Playaablagerungen über einer vielfach gestörten frühpermischen Horst-Graben-Struktur. Während der Ca2 Ablagerung wird ein hauptsächlich beckenwärts angrenzendes Nachbargebiet entlang vorgezeichneten Schwächezonen destabilisiert, mit dem Resultat, daß eine deutlich begrenzte interne Senkung entsteht. Die hauptsächlich tektonisch geprägte Morphologie gliedert das Ca2 Paleorelief in einen Plattformgürtel im Süden. Als Übergang zum Becken hin darf eine interne Senke betrachtet werden, welche sich damals wohl als komplexes Buchtensystem zwischen der Plattform und den beckenwärtigen Untiefen und Inselketten entwickelt hatte. Beckenwärts von diesen Untiefen wird ein sich langsam absenkendes Großbecken postuliert, welches schon seit dem frühen Perm bekannt ist.Es wird vorgeschlagen, daß die untertauchenden Schollen einem vorwiegend herzynisch streichenden Blattverschiebungssystem zuzuordnen sind.

---

Résumé Cette note propose de relier la distribution des facies du Zechstein au substratum du Zechstein. Une évolution comparable dans la dépression de Hesse et le long du Bas-Rhin permet de présumer que l'apparition de centres de sédimentation dans la région Weser-Ems a été déterminée par des impulsions tectoniques saaliennes tardives. En raison des différences dans l'architecture et la mobilité du substratum on doit s'attendre à des variations du modèle de dépôt.La région étudiée se trouve dans les environs de Scholen, près de la ville de Sulingen, située à quelque 50 km au sud de Brème. L'étude a montré que pour le premier cycle du Zechstein une accumulation primaire des évaporites (A1) de type sabkha-playa repose directement sur un substratum cassé par un système de failles formant des horsts et des grabens d'âge permien inférieur. Pendant la sédimentation des calcaires du second cycle (Ca2), des déformations tectoniques se sont localisées le long des zones de faiblesse, généralement en position plus interne (vers le nord) au bassin. Le paléorelief des calcaires de Stassfurt (Ca2) a été fortement influencé par le tectonique; il comporte une série de plate-formes au sud, séparées d'un bassin peu profond par des flexures complexes. La délineation de ce bassin interne est marquée par un système de baies et d'îlots. Plus au nord, dans les eaux plus profondes, s'est formé un bassin régional qui s'est affaisé lentement; cela c'est l'ancien bassin Permien méridional du Rotliegend.L'auteur propose de considérer les zones d'effondrement comme directement reliées aux blocs hercyniens.

---

. , / . , . , 50 , 2 1 - . 2 , . 2 , . , , , , . ., , , .

     

Structural evidence of orogen-parallel strike slip displacements in the Precordillera of northern Chile

The Chilean Precordillera, situated between the Longitudinal Valley and the Western Cordillera of northern Chile, is made up of several elongate basement ridges following the trend of the Andes. These ridges, which morphologically rise above the Mesozoic-Tertiary cover rocks, are developed as anticlinal cores or as pressure ridges bounded by reverse faults and, thus, show considerable orogennormal shortening. Several nearly vertical faults cut through the Precordillera, parallel or at a very low angle to the mountain ranges. From the following structures it can be inferred that orogen-parallel transcurrent movements took place along the faults: (a) asymmetric en echelon fault arrays, (b) stratigraphic and structural discontinuities across major faults, (c) fabrics in fault rocks, and (d) vertical folds. A dextral displacement of the order of tens of km is probable. The orogen-parallel strikeslip movements as well as the orogen-normal shortening are considered as phenomena of magmatic arc tectonics due to the focussing of central Andean igneous activity on the Precordillera from the Late Cretaceous until the paroxysm of deformation (45-30 Ma). Deformation along the Precordilleran Fault System is related with the development of the large porphyry copper ore deposits of that area. The structural evolution of the Precordillera can be explained by oblique subduction resulting in dextral transpression.

---

Zusammenfassung Die nordchilenische Präkordillere, zwischen Längstal und Westkordillere gelegen, ist aus mehreren langgestreckten prämesozoischen Grundgebirgsrücken aufgebaut, die sich als Antiklinalkerne oder als aus diesen hervorgegangene, durch Aufschiebungen begrenzte Rücken über das mesozoisch-tertiäre Deckgebirge erheben. Das Gebiet ist durchzogen von einem System steiler, parallel oder in spitzem Winkel zu diesen Einengungsstrukturen verlaufenden Störungen. Folgende Strukturen zeigen, daß es an diesen Störungen Seitenverschiebungen gegeben hat: (a) asymmetrische en-echelon-Störungsanordnungen, (b) stratigraphische und strukturelle Diskontinuitäten an Störungen, (c) Gefüge der Störungsgesteine und (d) Schlingen. Ein dextraler Versatz von mehreren Zehnern von km ist wahrscheinlich. Orogenparallele Seitenverschiebungen und Orogen-normale Einengung können als Phänomene der Magmatic-Arc-Tektonik gesehen werden, da von der höchsten Oberkreide bis zum Höhepunkt der Deformation (45-30 Ma) die magmatische Aktivität der Anden in der Präkordillere lag. In diesem Zusammenhang stehen auch die Vererzungen der großen porphyry-copper-Lagerstätten des Gebietes. Schiefe, zu dextraler Transpression führende Subduktion wird für die Strukturbildung der Präkordillere verantwortlich gemacht.

---

Resumen La Precordillera del norte chileno, situada entre el Valle Longitudinal y la Cordillera Occidental, esta constituida de uno o más dorsales de basamento, los que forman núcleos de grandes anticlinales o pilares en compresión que se elevan morfologicamente sobre las rocas mesozóicas y terciarias de su cobertura. Varias fallas más o menos verticales cortan a la Precordillera paralelamente o con angulo agudo a su rumbo. Las siguientes estructuras permiten deducir que se produjeron movimientos transcurrientes paralelos al orogeno en las fallas: (a) juegos asimétricos escalonados de fallas, (b) discontinuidades estratigráficas y estructurales ligados a la falla, (c) fábricas de las rocas de falla y (d) pliegues con ejes verticales. Un desplazamiento dextral de decinas de kilométras es probable. Las fallas de desplazamiento en el rumbo paralelas al orógeno asi como el acortamiento normal al orógeno se consideran como fenomenos de la tectónica de arco magmático, puesto que desde el Cretácico superior hasta el tiempo de la deformatión (45-30 Ma), la actividad magmática de los Andes Centrales estuvo ubicada en la Precordillera. La deformación en el sistema de fallas de la Precordillera está tambien relacionada con la mineralizatión de los grandes yacimientos de pórfidos cupriferos de la zona. La evolutión tectónica de la Precordillera puede haber sido originada por subductión oblicua produciendo transpresión dextral.

---

, , - , , - . , , . : ) , ) , ) ) . , . , , .. - (45–50 ). . , , , .

     

A model for the formation of the iron,manganese and sulphide ores of central Sweden

The non-apatitic iron ores, manganese ores and sulphide ores of central Sweden, which occur in a volcano-sedimentary complex of Early Proterozoic age, have a common volcanogenic origin. The close association between specific ore types and metavolcanics suggests a stratigraphic control of the ores on a regional scale. Deposited in basins, the ores formed with increasing water depth (increasing pH and decreasing Eh) in the following order: quartz-banded iron ores mostly lacking sulphides; non-man-ganiferous skarn iron ores with Cu-Fe sulphides; manganiferous skarn iron ores with Zn-Pb sulphides, and Fe²+-Mn²+ silicates (eulysites). The latter two ore types occur adjacent to argillites/greywackes indicating a reducing environment. The manganese oxide ores of the Långban type represent a formation intermediate between the quartzbanded iron ores and the manganiferous skarn iron ores.The main structural pattern of the ore-bearing district is made up of NE-NNW trending isoclinal folds, in which the non-manganiferous skarn iron ores occur in antiforms, in contrast to the quartz-banded iron ores, the manganiferous skarn iron ores and the eulysites which occur in synforms. The sulphide ores often occur close to the iron-bearing horizons. Associated magnesia-rich alterations, paracontemporaneous with the volcanism, follow the iron ore-bearing horizons within the synforms.

---

Zusammenfassung Die zentralschwedischen Eisen-, Mangan- und Sulfidlagerstätten, die in einem vulkanisch-sedimentären Komplex Früh-Proterozoischen Alters liegen, haben einen gemeinsamen vulkanogenen Ursprung. Die nahe Assoziation zwischen bestimmten Erztypen und Meta-Vulkaniten spricht für eine stratigraphische Anlegung der Erze im regionalen Sinne. Abgesetz in Becken, erfolgte die Bildung der Erze mit zunehmender Wassertiefe (steigendes pH und abnehmendes Eh) in der folgenden Ordnung: quarzgebänderte Eisenerze häufig ohne Sulfide, manganfreie Skarneisenerze mit Cu-Fe-Sulfiden, manganführende Skarneisenerze mit Zn-Pb-Sulfiden sowie Fe²+-Mn²+-Silicate (Eulysite). Die letztgenannten Erztypen treten in Nähe von Meta-Argilliten und Meta-Grauwacken auf, was ein reduzierendes Milieu andeutet. Die Manganoxiderze vom Typus Långban stellen eine Bildung zwischen den quarzgebänderten Eisenerzen und den manganführenden Skarneisenerzen dar.Die hauptsächlichen Strukturen der erzführenden Provinz sind NO-NNW isoklinale Falten, in welchen sich die manganfreien Skarneisenerze in den Antiformen befinden und die quarzgebänderten Eisenerze, die manganführende Skarneisenerze und die Eulysite in den Synformen. Die Sulfiden finden sich oft nahe zu den Horizonten mit Eisenerzen. Assozierte magnesiumreiche Umwandlungen, die zu dem Vulkanismus gehören, folgen den eisenführenden Horizonten in den Synformen.

---

Résumé Les minerais de fer, de manganèse et de sulfures, exempts d'apatite, de la Suède centrale, qui se présentent dans un complexe volcano-sédimentaire d'âge protérozoïque ancien, ont une origine volcanique commune. L'association étroite entre certains types de minerai et les méta-volcanites, indique un contrôle stratigraphique à l'échelle régionale. Déposés dans des bassins, les minerais se sont formés sous une profondeur d'eau croissante (pH augmentant et Eh diminuant) dans l'ordre suivant: minerais de fer siliceux-rubanés le plus souvent sans sulfures, minerais de fer skarnique non manganésifères avec sulfures de Cu et Fe, minerais de fer en skarn, manganésifères avec des sulfures de Zn et Pb, et finalement des silicates à base de Fe²⁺–Mn²⁺ (eulysites). Les deux derniers types sont à proximité des méta-argillites et méta-grauwackes, indiquant un milieu réducteur. Les minerais d'oxydes manganeux du type Långban représentent une formation intermédiaire entre les minerais de fer siliceux-rubanés et les minerais de fer en skarns manganésifères.Les structures principales de la région métallifère consistent en plis isoclinaux NE-NNW, les minerais de fer en skarns sont dans les antiformes, et les minerais de fer siliceux-rubanés, les minerais de fer en skarns manganésifères et les eulysites dans les synformes. Les sulfures se trouvent à proximité des horizons ferrifères. Les transformations associées riches en magnesium, qui sont liées à l'activité volcanique, se produisent suivant les horizons ferrifères dans les synformes.

---

, , - , o . . , Eh- : - , , (). , . Långban , - . , NO-NNW , , , , . . , .

     

Tertiary Andean volcanism in a caldera-graben setting

The Miocene Farellones Formation in central Chile (32°-35°S) is one of several up to 3000 mthick Tertiary volcanic sequences in the Central Andes with ash flows and intercalations of lacustrine sediments in their lower part, and intermediate to basic lavas and rhyolitic domes in their upper part. The Farellones rocks were probably deposited in a volcano-tectonic graben formed through a series of caldera collapses. This is suggested by (a) the fact that the formation frequently is delimited by normal faults towards which the subhorizontal strata pinch out and become upraised, indicating deposition during subsidence, (b) the huge volume of erupted acid magma and (c) a high paleothermal gradient of geothermal field type. Similar Tertiary volcanic sequences in northern Chile and central Peru probably also formed by eruptions in a caldera-graben setting. This setting and the geothermal field type of alteration make these sequences good prospecting targets for epithermal preciousmetal deposits.

---

Zusammenfassung Die miozäne Farellones-Formation im zentralen Chile (32°–35°S) ist eine von mehreren bis zu 3000 m mächtigen, tertiären vulkanischen Abfolgen der zentralen Anden, mit Ignimbriten und Zwischenlagerungen von lakustrinen Sedimenten im unteren, und mit intermediären bis basischen Laven und rhyolitischen Staukuppen im oberen Teil der Abfolgen. Die Gesteine der Farellones-Formation wurden wahrscheinlich in einem vulkano-tektonischen, durch eine Reihe von Caldera-Absenkungen entstandenen Graben abgelagert. Für diese Tatsache sprechen (a) häufige Begrenzung der Formation durch Normalverwerfungen gegen welche die subhorizontalen Schichten ausdünnen und aufgebogen werden, was Ablagerung während der Absenkung andeutet, (b) das große Volumen der sauren Vulkanite und (c) der hohe paläothermale Gradient von geothermalem Charakter. Ähnlich ausgebildete, tertiäre vulkanische Abfolgen im nördlichen Chile und zentralen Peru sind vermutlich ebenfalls durch Eruptionen in Caldera-Gräben gebildet worden. Aufgrund der tektonischen Ausbildung und des geothermalen Umwandlungstyp dürften diese Abfolgen für die Prospektion nach epithermalen Vorkommen von Edelmetallen von besonderem Interesse sein.

---

Resumen La Formación Farellones de Chile central (32°–35°S), deedadmiocena, es una de las muchas secuencias terciarias de más de 3000 m de espesor que existen en la alta cordillera de los Andes Centrales que contiene depósitos de flujos piroclásticos e intercalaciones de sedimentos lacustres en su parte inferior, y lavas intermedias a básicas y domos riolíticos en su parte superior. Las rocas de la Formación Farellones se depositaron, probablemente, en un graben volcano-tectónico formado a través de una serie de colapsos de calderas. Esta interpretación se basa en: (a) la frecuente delimitación de la formación por fallas normales contra las cuales los estratos subhorizontales se adelgazany se levantan, indicando depositación durante subsidencia, (b) el gran volumen de magma ácido extruido y (c) un gradiente paleotermal alto de tipo campo geotérmico. En el norte de Chile y en Perú central existen secuencias terciarias similares depositadas probablemente también en depresiones volcano — tectónicas tipo caldera — graben. Este marco tectónico y la alteración de tipo campo geotérmico, hace que éstas secuencias sean buenos blancos de prospección para depósitos epitermales de metales preciosos.

---

Farellones (32° – 35° ) , 3000 ., , . , , - , . : ) , , ; ) ; ) . , , , , . .. , .