The global Frasnian-Famennian »Kellwasser Event«

During the UppermostP. gigas conodont zone (P. linguiformis zone) the stepwise Frasnian extinction culminates in the global transgressive-regressive Frasnian-Famennian »Kellwasser event«. Most pelagic organisms of the tropical marine environment are more or less affected by this mass extinction. During the early Upper Devonian extinction rates are clearly related to the deposition of black shales and the storage of a great amount of organic carbon in the (shelf) sediments. Contemporaneous positive excursions of the ¹³C recorded from pelagic limestones of Europe and Australia prove a worldwide change in the CO₂ content of the oceans surface water which is in balance with the atmosphere. If the climate is controlled by the CO₂ content of the atmosphere, a cyclic operation process might have developed with the succession: transgression — high organic production — deposition of organic carbon — lowering of CO₂ in the atmosphere — icehouse effect — polar glaciation — regression — erosion of organic carbon and re-supply of CO₂ to the ocean and atmosphere — greenhouse effect — deglaciation — transgression. During the change from a greenhouse to an icehouse effect an overturn of the anoxic oceans probably was one of the causes for the mass killing of low latitude marine organisms.

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Zusammenfassung Während der OberstenP. gigas-Zone (=P. linguiformis-Zone) kulminiert das stufenweise Erlöschen der Frasne Organismen im globalen transgressiv-regressiven »Kellwasser-Ereignis«, das die Frasne-Famenne-Grenze markiert. Die meisten Organismengruppen der tropischen Meere werden mehr oder weniger von dem Massensterben betroffen. Während des tiefen Oberdevons sind die Aussterberaten offensichtlich mit der Ablagerung von Schwarzschiefern verknüpft, in denen eine große Menge organischen Kohlenstoffs auf den Schelfen fixiert wird. Gleichzeitige positive Exkursionen der ¹³C-Kurven, die in pelagischen Kalken aus Europa und Australien gemessen wurden, deuten auf eine weltweite Änderung der CO₂-Gehalte des ozeanischen Oberflächenwassers und der Atmosphäre hin.Sollte das Klima vom CO₂ in der Atmosphäre gesteuert werden, könnte sich folgender Autozyklus entwickelt haben: Transgression — hohe organische Produktion — Ablagerung von organischem Kohlenstoff — Erniedrigung des CO₂-Gehaltes in der Atmosphäre — Abkühlung — polare Vereisung-Regression — Erosion und Oxidation von organischem Kohlenstoff — Erhöhung des CO₂-Gehaltes in der Atmosphäre — Treibhauseffekt — Abschmelzen der polaren Vereisung — Transgression. Aufsteigende anoxische Wässer beim Übergang vom Treibhaus- zum »Kühlhauseffekt« dürften eine der Ursachen für das Massensterben tropischer mariner Organismen gewesen sein.

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Résumé Au cours de la partie supérieure de la zone de conodontes àP. gigas (= zone àP. linguiformis), l'extinction progressive des organismes frasniens a culminé au moment de l'événement de Kellwasser, marqué par une transgression-régression globale à la limite Frasnien-Famennien. La plupart des organismes pélagiques des milieux marins tropicaux ont été affectés à des degrés divers par cette extinction de masse. Pendant le début du Dévonien supérieur, les taux d'extinction sont clairement en relation avec le dépôt de boues noires et le stockage d'une grande quantité de matière organique dans les sédiments de shelf. Simultanément, des variations positives de ¹³C enregistrées dans des calcaires pélagiques d'Europe et d'Australie indiquent un changement modial de la teneur en CO₂ de l'eau de surface des océans et de l'atmosphère.Si on admet que le climat est régi par la teneur en CO₂ de l'atmosphère, le processus cyclique suivant a pu se développer: transgression — forte production organique — dépôt de carbone organique — baisse de la teneur en CO₂ de l'atmosphère — refroidissement — glaciation polaire — régression — érosion et oxydation du carbone organique — élévation de la teneur en CO₂ de l'atmosphère — effet de serre — fusion des glaces polaires — transgression. Lors du passage du stade de l'effet de serre à celui du refroidissement, une remontée des eaux anoxiques océaniques peut être à l'origine de l'extinction de masse des organismes marins tropicaux.

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, , P. gigas, - Kellwasser, . . , . ¹³ , , ₂ , . ₂ , : — — _opr.- ₂ — — — — — ₂ — - — . » « .

     

The potassic feldspar in metamorphic rocks from the western Hohe Tauern area,eastern Alps

Zusammenfassung Es wurden Kalifeldspäte aus Orthogneisen, Paragneisen und Glimmerschiefern des westlichen Tauemfensters (Hohe Tauern, Tirol) mit optischen und röntgenographischen Methoden im Hinblick auf ihren Strukturzustand untersucht.Es zeigte sich, daß in den Randbereichen des Tauemfensters in Gesteinen der Grünschieferfazies weitgehend geordneter Mikroklin mit einem optischen Achsenwinkel 2 V_x 80°, Auslöschungswinkel Z (010)=15–20°, Doppelbrechung n_z-n_x= 0,0065, Triklinität=0,90-–0,95, ca. 0,88 Al auf T₁O-Position und einem Ab-Gehalt von ca. 5 Gew.% auftritt. Dagegen wurden in Gesteinen der schwachtemperierten Amphibolitfazies des zentralen Bereichs Orthoklase bis intermediäre Mikrokline mit stark schwankenden optischen Eigenschaften, mit Triklinitäten zwischen 0 und 0,7, 0,8 bis 0,9 Al in T₁-Positionen, 0,45–0,8 Al auf T₁O und Ab-Gehalten von ca. 10 Gew.% festgestellt. Die Kalifeldspatkristalle zeigen ungleichmäßige Auslöschung mit Winkeln von Z (010) zwischen 0 und 15°, 2 V_x zwischen 50 und 75° und n_z-n_x=0,005 bis 0,006. Teilweise ist Zonarbau mit geringerer Triklinität am Kornrande erkennbar. Diese undulös auslöschenden Kalifeldspäte enthalten einzelne schmale Lamellen von maximal triklinem Mikroklin mit Z (010)=15–20° und n_z-n_x= 0,006–0,007.Die Grenze zwischen dem Verbreitungsgebiet von maximalem Mikroklin einerseits und Orthoklas bis intermediärem Mikroklin andererseits verläuft in den westlichen Hohen Tauern ungefähr konform mit der Albit-Oligoklas-Grenze (Morteani &Raase, 1974) und mit der aus Sauerstoff-Isotopen-Untersuchungen bestimmten 500° C-Isotherme (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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The potassic feldspar in orthogneisses, paragneisses, and mica schists from the western Tauernfenster (Hohe Tauern, Tyrol) were studied by optical and X-ray methods with regard to their structural state and in relation to grade of metamorphism.In the peripheral region of the Tauernfenster in greenschist-facies rocks highly triclinic microcline occurs with an optic angle 2 V_x of about 80°, extinction angle Z (010) =15–20°, birefringence n_z-n_x=0.0065, triclinicity=0.90–0.95, approx. 0.88 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 5 wt.%. In the central area with rocks of the low-grade amphibolite facies, on the other hand, orthoclase to intermediate microcline with highly variable optical properties, triclinicities in the range of 0–0.7, 0.8–0.9 Al in T₁-sites, 0.45–0.8 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 10 wt.% was recognized. The K-feldspar grains have nonuniform extinction Z (010) scattering in the range of 0–15°, 2 V_x in the range of 50–75°, and n_z-n_x= 0.005–0.006. Sometimes a zonal structure with lower triclinicity exists at the rim. These undulatory K-feldspar grains usually contain small lamellae of highly triclinic microcline with Z (010) =15–20° and n_z-n_x=0.006–0.007.From the occurrence of maximum microcline and of orthoclase to intermediate microcline in the Hohe Tauern area an isograd was defined that is approximately conformable with the albite-oligoclase isograd (Morteani &Raase, 1974) and with the 500° C isotherm based on oxygen isotope analyses (Hoernes &Friedrïchsen, 1974).

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Résumé Les feldspaths potassiques d'orthogneiss, de paragneiss et de micaschistes de la Fenêtre des Tauern occidental (Hohe Tauern, Tirol) ont été étudiés du point de vue de leur état structural.Dans les roches du faciès schistes verts de la région périphérique de la Fenêtre des Tauern les microclines sont caractérisés par un angle des axes optiques 2 V_p =80°, un angle d'extinction n_g (010)=15–20°, une biréfringence n_g-n_p=0,0065, une triclinicité= 0,90–0,95, 0,88 Al dans le site T₁O et par une teneur en albite d'environ 5%. Au contraire, dans les roches du faciès amphibolite à faible degré de la région centrale, ont été observées des orthoses allant à des microclines intermédiaires avec des propriétés optiques très variables, un degré de triclinicité de 0 à 0,7, 0,8–0,9 Al dans les sites T₁, 0,45–0,8 Al dans T₁O et avec une teneur en albite d'environ 10%.Les cristaux de feldspath montrent une extinction irrégulière avec des angles Z (010) variable de 0 à 15°, 2 V_p de 50 à 75° et n_g-n_p=0,005–0,006.On peut voir quelquefois une structure zonée avec une triclinicité moindre au bord des cristaux. Ces feldspaths potassiques contiennent de minces lamelles de microcline à triclinicité maximum, avec n_g (010)=15–20° et n_g-n_p 0,006–0,007.La limite entre les régions à microcline maximum d'une part, et à orthose ou microcline intermédiaire d'autre part, suit, dans les Hohe Tauern, sensiblement l'isograde albite-oligoclase (Morteani &Raase, 1974) et, l'isotherme de 500° C telle qu'elle fut determinée les isotopes de l'oxygène (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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, ( , ) ., 2 V_x80°, Z (010)=15–20°, n_z–n_x=0,0065, =0,90–0,95, 0,88 l T₁O Ab 5 .-%. , 0 0,7, 0,8-0,9 1 T₁ l 10 .-%. Z V (010) 0 15°, 2 V_x 50 75° n_z–n_x=0,005–0,006. . Z V (010) =15-20° n_z–n_x=0,006–0,007. , Morteani & Raase (1974) 500° , Hoernes & Friedrichsen (1974).

     

The significance of the Variscan orogeny in the Świętokrzyskie Mountains (Mid Polish Uplands)

The witokrzyski Horst, created during the Laramide phase, is situated in the central part of the Mid Polish Uplands. It is composed of folded Paleozoic rocks partly covered by Mesozoic sediments. In this area two tectonostratigraphic units can be distinguished: the Kielce Unit to the S and the ysogóry Unit to the N.They are separated by the WNW-ESE trending witokrzyski overthrust, along which the rocks of the ysogóry Unit have been transported towards the south over the Kielce Unit. Thrusting took place after the Early Carboniferous, and before the Permian. As it is concluded from the differences of their stratigraphic and tectonic evolution, these two juxtaposed units of the witokrzyskie Mts were originally set at a considerable distance one from another. The present area of these units developed in two blocks of crust differing in structure, thickness and evolution. It is proposed that the important fault situated north of the witokrzyski overthrust and accompanied by magmatic phenomena could be a reactivation of a Variscan suture zone.

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Zusammenfassung Im Zentrum des Polnischen Mittelgebirges entstand während der laramischen Phase der witokrzyski Horst. Er besteht aus gefalteten Gesteinen, die zum Teil mit mesozoischen Ablagerungen bedeckt sind. Es lassen sich in diesem Gebiet zwei geologische Einheiten unterscheiden, die in Bau und Entwicklung wesentliche Unterschiede aufweisen: die Kielce-Einheit im S und die ysogóry-Einheit im N. Diese Einheiten werden von der WNW-OSO vorlaufenden witokrzyski-Überschiebung voneinander getrennt, an der die Gesteine des ysogóry-Einheit nach SW auf die gefalteten Ablagerungen der Kielce-Einheit überschoben worden sind. Dieser Vorgang erfolgte während der variszischen Orogenese, und zwar nach dem Unterkarbon und vor dem Oberen Perm.Die Unterschiede in der stratigraphischen und tektonischen Entwicklung der Kielce-Einheit und der ysogóry-Einheit deuten darauf hin, daß die beiden Einheiten vor der variszischen Gebirgsbildung weit voneinander entfernt gelegen haben: zwischen beiden lag im Unterkarbon ein tiefes Becken. Darauf deuten sowohl die im nördlichen Teil der Kielce-Einheit auftretenden bathypelagischen Ablagerungen aus dem Visé, als auch Spuren vulkanischer Tätigkeit.Die nördlich der witokrzyski-Überschiebung gelegene Störung, an der zahlreiche magmatische und hydrothermale Erscheinungen auftreten, ist wahrscheinlich das Relikt einer während der variszische Orogenese entstandene Suturzone.

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Résumé Le horst de Swietokrzyski, situé dans la partie centrale des «Uplands» de la Pologne moyenne, s'est formé au cours de la phase laramide. Il est constitué de roches paléozoïques plissées partiellement recouvertes de sédiments mésozoïques. Dans cette région, on distingue deux unités tectono-stratigraphiques: l'unité de Kielce au sud et celle de Lysogory au nord. Elles sont séparées par le charriage de Swietokrzyski, d'orientation WNW-ESE, suivant lequel les roches de l'unité de Lysogory ont été transportées vers le SW sur l'unité de Kielce. Ce charriage a eu lieu après le Carbonifère inférieur et avant le Permien. Les différences d'histoires stratigraphiques et tectoniques qui existent entre ces deux unités ainsi juxtaposées indiquent qu'elles devaient se trouver à l'origine à grande distance l'une de l'autre: elles étaient séparées au Carbonifère inférieur par un bassin profond. En témoignent les dépôts bathy-pélagiques viséens, ainsi que des traces d'activité volcanique dans la partie nord de l'unité de Kielce.La faille importante située au nord du charriage, faille jalonée par de multiples manifestations magmatiques et hydrothermales, est probablement la trace d'une zone de suture engendrée au cours de l'orogenèse varisque.

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. , . : , . WNW-ESE, , . . , . , . . . , , , , , .

     

The clinopyroxene/plagioclase symplectite in retrograde eclogites: A potential geothermobarometer

The retrograde P-T-t path of intermediate and high-temperature eclogites (T 500 ± 50°C) is characterized by the transformation of omphacite into a symplectitic intergrowth of clinopyroxene and plagioclase lamellae. Often, this symplectite shows a two stage microstructural evolution, i.e. a coarse lamellar width symplectite, »S1«, followed by a thinner lamellar width symplectite, »S2«. Each symplectite may also evolve independently into a final globular microstructure, »SG«.According to metallurgical concepts, the phase transition »omphacite clinopyroxene + plagioclase« is classified as a discontinuous precipitation reaction. In discontinuous precipitation reactions, the lamellar spacing (L) depends on temperature (T) according to the growth law log (L) = A-B/T, in which A and B are constants. Therefore thin symplectites characterize low temperatures, where-as coarse symplectites characterize higher temperatures.In order of specify the thermal evolution of continental collision zones, the reliability of the discontinuous precipitation growth law has been tested on eclogites showing contrasted retrograde P-T-t histories in different geological environments, i.e. Alpine, Caledonian and Variscan Belts. Indeed, our investigations reveal that the clinopyroxene/plagioclase symplectite can be used as a potential geothermobarometer in eclogites recording temperatures above 500 ± 50°C. The temperature is obtained by the lamellar spacing and pressure by the Jadeite content of the symplectite clinopyroxene in the presence of plagioclase and quartz.

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Zusammenfassung Der retrograde P-T-t Pfad von intermediären und hochtemperierten Eklogiten (T 500 ±50°C) ist charakterisiert durch die Umformung von Omphazit in symplektitische Verwachsungen von Klinopyroxen und Plagioklas-Lamellen. Häufig zeigt dieser Symplektit eine zweiphasige mikrostrukturelle Entwicklung, das heißt, ein Symplektit mit breiten Lamellen »S1« wird gefolgt von einem Symplektit mit dünneren Lamellen »2«. Jeder Symplektittyp kann sich schließlich selbständig zu einer kugelförmigen MikroStruktur »SG« entwikkeln.Auf Grund von metallurgischen Vorstellungen wir die Phasenumwandlung Omphazit zu Klinopyroxen + Plagioklas als diskontinuierliche Ausfällungsreaktion klassifiziert. In diskontinuierlichen Ausfällungsreaktionen hängt der Lamellenabstand (L) von der Temperatur (T) nach dem Wachstumsgesetz log (L) = A-B/T ab, in dem A und B Konstanten sind. Daher zeigen dünne Symplektite niedrige Temperaturen an, während breite Symplektite höhere Temperaturen anzeigen.Um die thermische Entwicklung von kontinentalen Kollisionszonen zu spezifizieren mußte die Zuververlässigkeit des diskontinuierlichen Ausfällungswachstumsgesetz an Eklogiten getestet werden, die unterschiedlich retrograde P-T-t Geschichten aus verschieden Umgebungen zeigen; das heißt aus alpinen, kaledonischen und variszischen Gebirgszügen. Tatsächlich offenbaren unsere Bemühungen, daß der Klinopyroxen/Plagioklas Symplektit als potentielles Geothermobarometer in Eklogiten benutzt werden kann, die Temperaturen über 500°C ± 50°C erfahren haben. Die Temperatur kann man aus dem Lamellenabstand erhalten; den Druck durch den Jadeitgehalt des symplektitischen Pyroxens, in Anwesenheit von Plagioklas und Quarz.

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Résumé La déstabilisation de l'omphacite, en une symplectite à alternance de lamelles de clinopyroxène et de plagioclase, caractérise l'initiation du trajet rétrograde P-T-t pour les éclogites de température 500 ± 50°C. Cette symplectite présente parfois une évolution microstructurale depuis une symplectite grossière à alternance de lamelles larges, »S1«, relayée par une symplectite à alternance de lamelles fines, »S2«. Chaque symplectite peut aussi évoluer indépendemment en une microstructure globulaire tardive, »Sg«.En accord avec les concepts établis par les métallurgistes, la transformation »omphacite clinopyroxène + plagioclase« est une précipitation discontinue. Pour ce type de transformation, l'espace interlamellaire (L) dépend de la température (T) selon la loi de croissance Log (L) =A-B/T (*), où A et B sont des constantes. Ainsi, une symplectite fine (de type S2) caractérise des températures relativement plus basses qu'une symplectite grossière (de type S1).Afin de préciser l'évolution thermique des zones de collision continentale, nous avons testé la loi de croissance (*) sur des éclogites échantillonnées dans divers contextes géologiques (chaînes alpine, calédonide et varisque), présentant des trajets rétrogrades P-T-t contrastés. Les résultats montrent que la symplectite à clinopyroxène/plagioclase représente un géothermobaromètre potentiel de la rétromorphose des éclogites: la taille de l'espace interlamellaire dépend de la température et la teneur en jadéite des lamelles de clinopyroxène, en présence de quartz et à l'équilibre avec le plagioclase, dépend de la pression.

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. , .. , «S 1», «S 2». «SG». , . (L) () — — log (L) = - /, . , . , , , .: , . , , / , , 500° + 50°. , — , .

     

Continental drift: What driving mechanism?

A subducting oceanic lithospheric slab acts as an efficient heat sink which strongly influences the convection pattern in the neighbouring sub-continental mantle. Laboratory convection experiments show that this thermal coupling induces a roll about 5 times broader than deep underneath the continental lithosphere. The experiments are performed in a tank with imposed top and bottom temperature, and with, in addition, one cooled side wall. The convective pattern is observed by differential interferometry. For upper mantle convection one predicts rolls extending 3000 to 4000 km into the continental domain, parallel to the active margin. We show that, for Gondwana prior to the break-up, this simple convection pattern can explain the tensional state of the crust leading to the emission of flood basalts (Karroo, Parana and Antarctica). The thermal and mechanical effect of the large roll also provides a mechanism for the break-up itself and subsequent drift of the continental fragments. This motion of the continental plate leads finally to the closure of existing marginal basins along the Pacific coast of Gondwana. The laboratory experiments throw some light into another phenomenon of possible geodynamical relevance: within the large convection roll a smaller scale circulation is observed in the form of diapiric upwelling produced by thermal instabilities in the boundary layer. This dynamics may apply to hot spot volcanicity.

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Zusammenfassung Die subduzierte ozeanische Lithosphäre beeinflußt die Konvektion unterhalb der kontinentalen Lithosphäre, weil sie die Rolle einer Wärmepumpe spielt. Experimentelle Versuche zeigen, daß diese thermische Kopplung flache Konvektionsrollen im kontinentalen Mantel erzeugt, mit horizontalen Dimensionen zwischen 3000 und 4000 km. Diese flachen Zellen werden als Ursache der Dehnungstektonik in Gondwana vorgeschlagen (Karroo, Parana, Antarktika). Ihre thermische und mechanische Wirkung führt letztlich zum Zerbrechen des Superkontinents. Die Versuche im Laboratorium zeigen auch Instabilitäten kleinerer Dimensionen, welche thermische Diapire erzeugen, ähnlich den sogenannten hot spots.

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Résumé La lithosphere océanique en subduction constitue un puits de chaleur qui influence la convection dans le manteau sous-continental voisin. Des expériences de laboratoire montrent que ce refroidissement latéral crèe des rouleaux convectifs sous la lithosphere continentale de 3000 à 4000 km d'extension horizontale pour une convection limitée au manteau supérieur. Appliqué au Gondwana, ceci explique la tectonique en extension accompagnée d'épanchements basaltiques (Karroo, Parana, Antarctique) précédant l'ouverture Atlantique et Indienne. Cette ouverture est elle-même provoquée par l'action thermique et mécanique des grands rouleaux convectifs. Les expériences de laboratoire font également apparaître des instabilités à petite échelle, semblables aux diapirs que l'on pense être à l'origine du volcanisme intraplaque.

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, .. . , 3000 4000 , (Karoo, , ). . , , .. (Hot spots) .

     

Mineralogical composition of the Nyiragongo rocks

The author reviews briefly the application of the AMS calculation of rock analyses developed byAlfred Rittmann to the lavas of the Nyiragongo volcano in North Kivu, Republic of Congo (Kinsasha). In that volcanic field illustrated in Fig. 1, two petrographic provinces can be distinguished: the Nyamuragira area with volcanics of the basanite group (moderate degree of undersaturation) and the Nyiragongo area with those of the leucitite-nephelinite-melilitite group (high degree of undersaturation).In contrast to the Al-rich titanian clinopyroxene of the leucitites and nephelinites, that of the typical nepheline melilitites is poor in Al and Ti with relatively small amount of the acmite component. The melilitites show a significant excess of the alkalies over aluminum. At least a part of this excess is contained in the glassy material found in the rocks. It is suggested that the genesis of the Nyiragongo magma, mainly melilititic in composition, is possibly connected with carbonatic fractions in the magma basin and enrichment of the alkalies by gaseous transfer in the form of carbonates.

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Zusammenfassung Verf. überblickt kurz die Anwendung der vonAlfred Rittmann ausgearbeiteten AMS-Berechnungsmethode von Gesteinsanalysen auf die Laven des Nyiragongo-Vulkans in Nord Kivu, Republik Congo (Kinsasha). In dem betr. vulkanischen Gebiet (Fig. 1) können zwei petrographische Provinzen unterschieden werden: das Nyamuragira-Gebiet mit Vulkaniten der Basanitgruppe (mäßig untersättigt) und das Nyiragongo-Gebiet mit Gesteinen der Leuzitit-Nephelinit-Melilitithgruppe (stark untersättigt).Im Gegensatz zu dem Al-reichen Titanklinopyroxen der Leuzitite und Nephelinite, ist derjenige der typischen Nephelin-Melilitithen arm an Al und Ti mit einem relativ niedrigen Gehalt an Akmitkomponente. Die Melilitithe zeigen einen bedeutenden Überschuß von Alkalien über Aluminium. Wenigstens ein Teil dieses Überschusses ist in dem glasigen Material enthalten, das in den Gesteinen vorkommt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Entstehung des hauptsächlich melilitithischen Nyiragongo-Magmas möglicherweise mit karbonatischen Anteilen der Magmaherde und mit Anreicherung von Alkalien durch Gastransport in Form von Karbonaten verknüpft ist.

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Résumé L'auteur étudie brièvement la méthode AMS deAlfred Rittmann pour la calculation d'analyses de roches, appliquée aux laves du Nyiragongo volcan en Kivu nord, République Congo (Kinsasha). Dans ce terrain volcanique (voir table 1) deux provinces pétrographiques peuvent etre distinguées: la région Nyamuragira avec des volcans du groupe basanite (peu sous-saturés) et la région Nyiragongo avec des volcans du groupe leucitite-nephelinite-melilitite (fort sous-saturés).Au contraire du clinopyroxène titanien, riche en Al, des leucitites et des nephelinites, celui des typiques nephelines-melilitites est pauvre en Al et Ti avec un degré peu considérable d'acmite. Les melilitites montrent un excès considérable d'alcalis sur aluminium. Au moins une partie de cet excès se trouve dans la matière vitreuse qui existe dans les roches. Il est indiqué que la genèse du Nyiragongo magma, qui est principalement melilitique, est peut-être reliée avec des fraction carbonatiques des centres magmatiques et avec l'enrichissement des alcalis par le transport de gaz.

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. . Nyiragongo . : 1. Nyamuragira ; 2. Nyiragongo , . , Nyiragongo, , , .

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday     

Structural aspects of the Middle and the High Atlas (Morocco) phenomena and causalities

Since the beginning of the Mesozoic the structural development of the Middle Atlas and the central High Atlas was controlled by a pre-existent fault pattern, which was reactivated repeatedly in various manners.The fault pattern is characterized by two main directions. The first runs 35–45° and dominates in the Middle Atlas, the second runs 70° and is common in the southern part of the central High Atlas; between these regions both directions overlap. In the Atlas of Demnat, Beni Mellal and El Ksiba at the northern border of the central High Atlas a further direction, the one of 120°, locally gains in significance. Into the gores of the pattern commonly magmatites intruded during the Mesozoic, in the course of the following compressive deformation often a cleavage was formed there.The compressive deformation started in the Oligocene; the directon of the main compressional stress ₁ lay at 160°. Dependant on their orientation to ₁ the pre-existent faults reacted differently on this stress: The 70° faults were reactivated as upthrusts, the 35° ones as sinistral oblique slip reverse faults and those of 120° as dextral oblique slip reverse faults. At the northwestern border of the hinge area between the Middle and the High Atlas this scheme of movements was complicated by an interference with movements along the Transalboran fault system.Because of changes in the style of deformation the so-called B-B fault zone, running ENE from El Ksiba to Aghbala, can be defined as the structural border between the High and the Middle Atlas.

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Zusammenfassung Die strukturelle Entwicklung des Mittleren Atlas und des zentralen Hohen Atlas seit dem Beginn des Mesozoikums wurde durch ein Bruchmuster präexistenter Störungen gesteuert, die sich im Verlauf dieser Zeit wiederholt in verschiedener Weise durchgepaust haben.Das erwähnte Bruchmuster wird durch zwei Hauptrichtungen charakterisiert, deren eine von 35–45° im Mittleren Atlas vorherrscht, während die andere von 70° für den südlichen Teil des zentralen Hohen Atlas bestimmend ist, in einem Zwischenbereich überlappen sich beide Richtungen. Im Atlas von Demnat, Beni Mellal und El Ksiba am Nordrand des Hohen Atlas tritt lokal begrenzt eine weitere Richtung von 120° hinzu. In die Zwikkel des Bruchmusters drangen im Verlauf des Mesozoikums verbreitet Intrusiva ein, während der anschließenden kompressiven Deformation wurde dort häufig eine Schieferung angelegt.Die kompressive Deformation setzte im Oligozän ein, wobei die Richtung der kompressiven Hauptnormalspannung ₁ ca. 160° betrug. Die präexistenten Störungen reagierten auf dieses Stressfeld je nach ihrer Lage zu ₁ unterschiedlich: Die 70°-Störungen wurden als Aufschiebungen reaktiviert, die 35°-Störungen als sinistrale Schrägaufschiebungen und die 120°-Störungen als dextrale Schrägaufschiebungen. Kompliziert wurde dieses Bewegungsschema am Nordwestrand des Scharnierbereiches zwischen Hohem und Mittlerem Atlas durch eine Überlagerung mit Bewegungen entlang des Transalboran-Störungssystems.Als strukturelle Grenze zwischen Hohem und Mittlerem Atlas kann aufgrund von Änderungen im Baustil die sog. B-B-Störungszone, die von El Ksiba Richtung nach ESE bis Aghbala verläuft, angesehen werden.

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Résumé Depuis le début du Mésozoïque, l'histoire structurale du Moyen-Atlas et du Haut Atlas central aété déterminée par un réseau de failles préexistantes qui ont été réactivées à diverses reprises et de diverses manières.Ce réseau de failles est caractérisé par deux directions principales: l'une (35° à 45°) domine dans le Moyen Atlas, l'autre (70°) dans la partie sud du Haut Atlas central. Entre ces deux régions, les deux directions coexistent. Dans l'Atlas de Demnat, de Beni Mellal et d'El Ksiba, à la bordure nord du Haut Atlas central, une troisième direction (120°) présente une importance locale. Pendant le Mésozoïque, des magmas se sont intrudés dans les ouvertures du réseau, tandis qu'une schistosité apparaissait souvent dans les régions en compression.La déformation compressive a débuté à l'Oligocène, avec une contrainte principale ₁ orientée à 160°. Les failles préexistantes ont réagi de manières différentes, selon leur orientation par rapport à ₁: les failles de direction 70° ont été réactivées en chevauchement, les failles à 35° ont donné des failles inverses à jeu oblique sénestre, et les failles à 120° des failles inverses à jeu oblique dextre. Le long de la bordure nord-ouest de la zone charnière entre le Moyen et le Haut Atlas, ce schéma s'est compliqué par interférence avec des mouvements le long de l'accident transalborien.Eu égard aux changements dans le style de la déformation, la zone failleuse dite B-B, qui s'étend en direction ENE de El Ksiba à Aghbala, peut se définir comme la frontière structurale entre le Haut et le Moyen Atlas.

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, . : 35–45° , 70° ; . Demnat, Beni Mellal El Ksiba 120°. , . , , , I₁ 160°. , I₁: 70° , 30° , 120° - . - Transalboran. .. -, E-S Aghbala.

     

Structure,evolution, and dynamics of the Norwegian-Greenland Sea in the Blue Road Geotraverse area

The orogeny of the Scandinavian and Greenland Caledonides is shortly reviewed, and a structural sketch map of the Scandinavian Caledonide part of the Geotraverse is presented. Post-Caledonian rifting episodes prior to the formation of the North Atlantic Ocean are briefly discussed, as well as the opening of the northern North Atlantic Ocean and its spreading rates.Computations of density models carried out on the basis of the Simplex-Algorithm which allows a least-squares solution under certain constraints show clearly a Moho-depression beneath the Caledonides and a comparatively thick oceanic crust in the Norwegian Sea. The transition zone oceanic continental crust has a complex structure, but a continuation of the Lofoten Islands and a part of the Vøring Plateau escarpment can be detected.The residuals of former measurements of tidal gravity in Fennoscandia are explained by oceanic loading tides, and a chart for the M2-loading effect is given. The influence of crustal structure on the residuals is shortly discussed. A finite element model is used to calculate the loading effect for a laterally inhomogeneous structure.

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Zusammenfassung Die Orogenese der skandinavischen und grönländischen Kaledoniden wird kurz beschrieben und die Struktur des skandinavisch-kaledonischen Teils skizziert. Die postkaledonische Dehnungstektonik vor der Bildung des Nordatlantiks sowie die Öffnung des nördlichen Nordatlantiks und die entsprechende Öffnungsrate werden kurz diskutiert.Berechnungen von Dichtemodellen mit Hilfe des Simplex-Algorithmus erlauben die Optimierung unter Berücksichtigung von Randbedingungen. Die Modelle zeigen eine ausgeprägte Depression der Moho unter den Kaledoniden und eine relativ dicke ozeanische Kruste. Die Übergangszone von kontinentaler zu ozeanischer Kruste hat eine äußerst komplizierte Struktur, jedoch lassen sich sowohl die Fortsetzung der Lofoten als auch der Rand des Vøring-PIateaus erkennen.Die Residuen von Schweregezeiten in Fennoskandien lassen sich durch ozeanische Auflasteffekte erklären, und eine Karte des M2-Meeresgezeiteneinflusses wird vorgestellt. Der Einfluß der Krustenstruktur auf die Residuen wird kurz diskutiert. Zur Modellierung lateraler Inhomogenitäten wurde ein finites Elementmodell entwickelt.

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Résumé L'orogenèse des calédonides Scandinaves et groenlandaises sera décrit brièvement et la structure de la partie Scandinave ébauchee.La distension tectonique post-calédonienne avant la formation de l'Atlantique nord ainsi que l'ouverture du nordatlantique septentrional avec le taux d'expansion correspondant sont ensuite brièvement discutés.Des calculs de modèle de densité à l'aide de l'algorithme simplex permettent la détermination optimale sur le principe des moindres carrés, compte tenu des conditions aux limites.Les modèles montrent une dépression prononcée de la Moho sous les calédonides et une croûte océanique relativement épaisse. La zone de transition entre la croûte continentale et la croûtre océanique a une structure extrêmement compliquée; cependant on peut reconnaître la continuation des Lofoten ainsi que la marge du plateau de Vøring.Les résidus des marées terrestres fenno-scandiennes peuvent s'expliquer par des effets de charge océanique, et une carte de l'influence du terme M2 des marées est présentée. L'influence de la structure de la croûte sur les residues est discutée. Pour modeler les homogénéités latérales on a développé un modèle d'éléments finis.

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- . - , , . Simplex-Algorithmus . . , , , . - ; . . , .

     

Satellitenbildauswertung zur Feststellung von Trinkwasserreserven im Rheinischen Schiefergebirge

Zusammenfassung Im östlichen Rheinischen Schiefergebirge konnten innerhalb der im Allgemeinen gering permeablen paläozoischen Festgesteinskomplexe Bereiche guter Wasserwegsamkeit festgestellt werden. Sie sind vornehmlich an Nord-Süd oder Ost-West gerichtete Zonen junger (tertiärer) Tektonik gebunden und vorwiegend feldgeologisch nicht kartierbar. Mit Hilfe der Satellitenbildauswertung lassen sich diese Bereiche gut erfassen, da sie als Lineare abgebildet werden.Die Erfassung und Abgrenzung der Zonen junger Tektonik stellt eine wichtige Grundlage zur Sicherung der Trinkwasserversorgung für Gemeinden im Rheinischen Schiefergebirge dar. Sie ist außerdem ein Hilfsmittel zur Beurteilung von Fragen des Grundwasserschutzes.An Hand eines LANDSAT-1 Bildes wurde eine Linearkarte angefertigt, die mit einem umfangreichen Abflußmeßprogramm verglichen wurde. Dabei ergab sich, daß die von Linearen durchzogenen Teilgebiete normalerweise überdurchschnittliche Abflußspenden haben. Auch die in diesen Bereichen gelegenen Tiefbrunnen weisen überdurchschnittliche Förderraten auf.Über die jungen tektonischen Schwächezonen besteht eine gute Verbindung zwischen Oberflächen- und Grundwasser. Daraus resultiert die Gefahr einer möglichen Grundwasserkontamination durch verunreinigtes Oberflächenwasser. Dies bezieht sich besonders auf in Linearbereichen liegende Mülldeponien. So konnte zum Beispiel eine Verunreinigung von oberflächennahem Grundwasser durch die Schlammdeponie Hirzenhain nachgewiesen werden.Die Linearkarte stellt eine Basis für vorbeugende Maßnahmen des Trinkwasserschutzes dar, da mit ihrer Hilfe eine Ausweisung bzw. Neuabgrenzung von Trinkwasserschutzgebieten möglich ist, wie am Beispiel der Tiefbrunnen von Biedenkopf ausgeführt wird.

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Linear zones of good permeability were recognized within the paleozoic strata of the Rheinisches Schiefergebirge, where the permeability of these intensively folded strata normally is low. These zones are related to young tectonic events of Tertiary. They follow North-Southern or East-Western directions and they can generally not be detected by methods of field-geology. The zones were mapped by interpretation of satellite-images where they show up as linear structural elements.The method can be used to back groundwater research and to prevent groundwater contamination. A LANDSAT-1 image was used for the structural interpretation. The resulting map was compared to a program of run-off measurements. Run-off rates above the average were proved at areas effected by linear elements. Also the production-rates of waterwells in these areas was proved to be above the average.Good communication between surface-water and ground-water has been recognized. This includes the possibility of groundwater pollution for example of refuse-deposits. Contamination of this kind has been found at several localities.

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Résumé Dans le Rheinische Schiefergebirge oriental, on a pu déterminer au sein du complexe paléozoïque, en général peu perméable, des domaines à bonne perméabilité due à l'existence de joints et de fissures.Ces domaines sont avant tout liés à des zones à tectonique récente (tertiaire), de direction Nord-Sud ou Est-Ouest, pratiquement impossibles à cartographier pour la plupart d'entre elles. L'interprétation des photos prises par satellite permet de les bien définir car ils apparaissent sous forme de lignes. La considération et la délimitation des zones à tectonique récente constitue une base importante pour assurer l'alimentation en eau potable des communes dans le Massif schisteux rhénan, et, en outre, un moyen de porter un jugement sur les questions concernant la protection des nappes souterraines. Une carte de ces lignes a été établie à partir d'un photo de LANDSAT-1; elle fut ensuite comparée à un vaste programme de mesures de l'écoulement. Cette étude montra que les régions traversées par de telles lignes ont normalement des débits au-dessus de la moyenne. Il en est de même en ce qui concerne les puits creusés dans ces domaines.Dans les zones à tectonique récente faible, il existe une bonne liaison entre les eaux de surface et les nappes souterraines, d'où le danger de contamination possible de ces mêmes nappes par les eaux de surface polluées. Cela concerne particuli-rement les dépôts d'immondices; a titre d'exemple, il a été possible de prouver la pollution des nappes souterraines à partir de la surface à la suite du dépôt de boues à Hirzenhain.La carte des lignes représente une bonne base pour décider des mesures de protection des eaux potables, puisqu'il est possible, grâce à elle, de faire une nouvelle délimitation des domaines de protection des eaux potables, comme par exemple, au puits de Biedenkopf.

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, , , . , N—S, E—W. , .. . . . LANDSAT-1 , , . , . . .

     

Inversion tectonics of intracontinental ranges: High and Middle Atlas,Morocco

The High and Middle Atlas are intracontinental mountain belts situated within the mobile foreland of the Mediterranean Rif orogen. They developed in three stages. The first period (Permian — Bathonian) culminated during the Lias with extended rift grabens and tholeiite extrusions. From Callovian to Eocene, the tectonic activity and the rates of sedimentation were reduced, both pointing to a cooling of the lithosphere. Since the Oligocene, the whole region is submitted to compressional stress. The High and the Middle Atlas were uplifted within two phases, which were correlated with main phases of Rif orogenesis. Refraction seismic measurements have recently revealed there a flat layered structure of the crust with several low velocity zones. The deepest one coincides with a layer of high electric conductivity, which is interpreted as a zone of detachment.From the geotectonic evolution of the High and Middle Atlas and from the structure of the crust, the following model was deduced: During Early Mesozoic rifting, the crust on top of the mantle elevations was thinned by both extensional fracturing and by gliding along intracrustal detachment planes. During the Cenozoic collisions of the Rif, these shear planes were reactivated by thrusting in opposite directions. Compressional deformation of the graben fillings led now to a moderate thickening of the crust, e.g. up to 40 km beneath the High Atlas. Subsequent uplift and inversion was not only caused by isostasy, but also by squeezing upward due to thick- and thin-skinned tectonics.

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Zusammenfassung Der Hohe und der Mittlere Atlas sind intrakontinentale Gebirge im mobilen Vorland des mediterranen Rif-Orogens. Ihre Entwicklung weist drei Perioden auf: Die erste (Perm-Bathonium) kulminierte im Lias mit der Bildung von Riftgräben entlang spätvariskischer Bruchzonen und Tholeiit-Ergüssen. Im Intervall Callovium-Eozän deuten tektonische Beruhigung und geringere Sedimentation auf eine allmähliche Abkühlung der Lithosphäre hin. Seit dem Oligozän steht die Region unter Kompression. Der Hohe und der Mittlere Atlas haben sich zeitgleich mit den Hauptphasen der Kompression im Rif herausgehoben. Refraktionsseismische Untersuchungen haben einen flachen Lagenbau der Kruste mit mehreren low-velocity-Zonen aufgewiesen, deren tiefste mit einer Zone hoher elektrischer Leitfähigkeit zusammenfällt und als bedeutende Abscherungszone gedeutet wird.Aus der geotektonischen Entwicklung des Hohen und des Mittleren Atlas und aus der heutigen Krustenstruktur wird folgendes Modell abgeleitet: In der frühmesozoischen Rift-Phase wurde die Kruste über den Mantel-Aufwölbungen durch Zerrungsbrüche und durch Zergleiten an subhorizontalen Scherflächen ausgedünnt. Während der känozoischen Kollisionen im Rif-Atlas wurden diese Scherflächen dann gegenläufig bewegt, die Riftgraben-Füllungen dabei bis zu geringer Krustenverdickung eingeengt und anschließend herausgehoben. Die Inversion der beiden Atlas-Gebirge ist somit nicht nur isostatisch bedingt, sondern auch durch Aufpressung bei thick-and-thin-skinned-Tektonik verursacht.

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Résumé Le Haut Atlas et le Moyen Atlas sont des chaînes intracontinentales situées dans l'avant pays mobile de l'orogène méditerranéen du Rif. Elles se sont développées en trois périodes. La première (du Permien au Bathonien) a culminé au Lias avec la formation de fossés de rift accompagnés d'effusions tholéiitiques. Au cours de la deuxième période (du Callovien à l'Eocène), l'activité tectonique et les taux de sédimentation étaient réduits, indice d'un refroidissement de la lithosphère. Depuis l'Oligocène, la région est soumise à une compression. Le Haut Atlas et le Moyen Atlas se sont soulevés en deux phases, coïncidant avec les phases principales de compression du Rif. Les sondages sismiques ont mis en évidence une structure de la croûte en couches subhorizontales comportant plusieurs zones à faible vitesse dont la plus profonde coïncide avec une zone de haute conductivité électrique interprétée comme un vaste décollement.En conclusion, nous proposons le modèle suivant pour le Haut et le Moyen Atlas: pendant la phase de rifting du Mésozoïque inférieur, la croûte a été amincie au-dessus de bombements du manteau, non seulement par des fracture d'extension mais aussi par glissement le long de décollements subhorizontaux. Durant les collisions cénozoïques du Rif, ces décollements ont été réactivés en charriages par glissement en sens inverse. Ce processus, en rétrécissant les remplissages des grabens, a provoqué un léger épaississement de la croûte (jusqu'à 40 km sous le Haut Atlas) et le soulèvement final. L'inversion des chaînes atlasiques n'a donc pas seulement été l'effet de l'isostasie, mais aussi d'une tectonique »thin-and-thick- skinned«.

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. : (-) , . - , . . . , , . , , : , , . , , , ; , , . .. , , »thick-and-thin-skinned-tectonics«.

     

Scapolite-bearing and related calc-silicate layers from the alpujarride series. (Betic cordilleras of Southern Spain). A discussion on their origin and some comments

Generalized development of calc-silicate bands in several alpujarride units of the central and western segments of the Betic Zone, is interpreted as the result of metamorphic differentiation from original calcium-rich sedimentary beds in the sequence. Presence of Scapolite suggests that this phenomenon may have been made possible by the catalizing action of high anion concentrations in the pore fluid medium during metamorphism, probably caused by the existence of evaporic material in the original sediments. This hypothesis, which is further supported by anomalous high Ca, Na and K contents of the enclosing metapelites, leads to the correlation of the present calc-silicate bearing metamorphic formations with well-known permo-werfenian evaporitic series in other units of the Betic Zone. The use of this new criterion of stratigraphic correlation would indicate that highly metamorphosed permo-triassic sequences have often been misidentified as more ancient formations, thus causing an underestimation of the importance of alpine HT-LP metamorphism in the alpujarride tectonic domain.

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Zusammenfassung Das häufige Auftreten von Kalksilikatbändern (manchmal mit Skapolith) in einigen alpujarriden Einheiten, besonders im zentralen und westlichen Abschnitt der betischen Kordillere, wird erklärt als Ergebnis einer metamorphen Differentiation von ursprünglich Ca-reichen Schichten. Die Anwesenheit von Skapolith legt eine hohe Anionenkonzentration der intergranularen fluiden Phasen während der Metamorphose nahe, bedingt durch evaporitisches Material der ursprünglichen Sedimente. Diese Hypothese, zusätzlich gestützt durch den extrem hohen Gehalt der umgebenden Pelite an löslichen Kathionen (Ca, Na, K), erlaubt die Korrelation der Kalksilikatbänder-haltigen Formationen mit aus anderen betischen Einheiten bekannten evaporitischen Serien des Permowerfenïan. Auf die stratigraphische Korrelation angewendet, legt dies nahe, daß öfters hochmetamorphe, permotriadische Serien fälschlicherweise als älter betrachtet wurden, was zu einer Unterschätzung der alpinen Metamorphose (Niederdruck-Hochtemperatur) im alpujarridem Bereich führte.

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Resumen El desarrollo bastante generalizado de bandas de silicatos calcicos, entre los cuales se encuentra a veces una escapolita, en varias unidades alpujárrides de los segmentos central y occidental de la Zona Bética, es interpretado como el resultado de un proceso de diferenciación metamórfica a partir de lechos sedimentarios originalmente ricos en calcio. La presencia de escapolita sugiere que este hecho ha sido probablemente posible gracias a la existencia de una alta concentración de aniones en el fluido metamórfico intergranular, condicionada por la existencia de material evaporitico en los sedimentos originales. Esta última hipótesis que es ulteriormente apoyada por un contenido anómalamente alto de cationes solubles (Ca, Na, K) en las metapelitas encajantes, permite correlacionar las formaciones que contienen los lechos de silicatos calcicos con conocidas series evaporiticas de edad permowerfenense en otras unidades de la Zona Bética. La aplicación de este nuevo criterio de correlación estratigráfica sugiere que series permotriásicas altamente metamorfizadas han sido a menudo erróneamente interpretadas como más antiguas, hecho que ha conllevado a una substimación de la importancia del metamorfismo (BP-AT) alpino en el dominio tectónico alpujárride.

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Résumé Le developpement très fréquent de roches litées à silicates calciques dans quelques unités alpujarrides des regions centrale et occidentale de la Zone Bétique, est interpreté comme la conséquence d'un processus de différenciation métamorphique à partir de lits riches en calcium dans les sequences sédimentaires originelles. La présence de scapolite suggére que ce phénomène a été rendu possible par l'intervention d'un cataliseur naturel, tel que des hautes concentrations en anions dans le milieu fluide intergranulaire pendant le métamorphisme, occasionées probablement par l'existence de materiel évaporitique dans les sédiments originels.Cette hypothese, qui se trouve additionellement supportée par des teneurs élevées en cations solubles des métapelites encaissantes, permet d'assimiler les formations qui contiennent les lits à silicates calciques avec des séries évaporitiques permowerféniennes, bien connues dans d'autres unités des zones internes des Cordilléres Bétiques. L'application de ce nouveau critère de corrélation stratigraphique indiquerait que des séquences permotriasiques fortement affectées par le métamorphisme ont été souvent à tort interprétées comme plus anciennes, amenant ainsi a une sous-estimation de l'importance du métamorphisme alpin (BP-HT) dans le domaine tectonique alpujarride.

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- — — , , , , . , . , : , Na, , , - Permowerfenian, . , - , — — .

     

Strontium isotope systematics of hydrothermal vein minerals in deposits of West Germany

Vein minerals in West Germany hosted by crystalline basement rocks and Paleozoic and Mesozoic sedimentary rocks are characterized by⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios which indicate continental derivation of Sr incorporated into the minerals. Neither mantle-derived Sr nor prominent contribution of this element from sea water (except for the strontianites of Münsterland) can be substantiated by the data presented.Minerals in veins hosted by sedimentary rocks have acquired their Sr most plausibly from buried sedimentary rock sequences.Mineralization of veins hosted by Moldanubian crystalline rocks in the Bayerischer Wald is confined to a Permian-Triassic time span. The⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of the minerals cover a relatively narrow range reflecting the time-dependent Sr isotopic composition of the host environment.Mineralization of veins in the Schwarzwald crosscutting crystalline basement rocks and partly extending into Mesozoic caprocks obviously occurred episodically or continuously from the Late Variscan event to Tertiary time. Mineral sequences of the Schwarzwald veins incorporated Sr with time-integrated isotopic composition most likely derived predominantly from gneisses.

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Zusammenfassung Gangminerale im kristallinen Grundgebirge und in paläozoischen und mesozoischen Sedimentgesteinen Westdeutschlands zeichnen sich durch⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Verhältnisse aus, die eine kontinentale Herkunft des Sr anzeigt. Weder Sr vom Erdmantel noch ein wesentlicher Beitrag dieses Elementes aus Meerwasser in den Mineralen (abgesehen von den Strontianiten des Münsterlandes) kann aus den vorliegenden Daten abgeleitet werden.Gangminerale in Sedimentgesteinen haben sehr wahrscheinlich Sr aus tieferliegenden Sedimentgesteinsabfolgen eingebaut.Die Mineralisation von Gängen in Gesteinen des kristallinen Grundgebirges im Moldanubikum des Bayerischen Waldes ist auf den Zeitraum Perm-Trias beschränkt. Die⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Verhältnisse umfassen eine relativ enge Spanne und spiegeln die zeitabhängige Isotopenzusammensetzung der umgebenden Gesteine und der des Untergrundes wider.Gänge im Schwarzwald durchschneiden kristallines Grundgebirge und setzen sich teilweise in mesozoisches Deckgebirge fort. Die Mineralisation erfolgte episodisch oder kontinuierlich von der variszischen Orogenèse bis ins Tertiär. Die Mineralabfolgen der Schwarzwaldgänge enthalten Sr mit einer zeitintegrierten Isotopenzusammensetzung, das sehr wahrscheinlich vorwiegend aus Gneisen stammt.

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Résumé Les minéraux des filons hydrothermaux contenus dans le socle cristallin et dans les sédiments paléozoïques et mésozoïques de l'Allemagne occidentale présentent des rapports initiaux⁸⁷Sr/⁸⁶Sr qui indiquent une origine continentale du Sr. Les résultats présentés dans cette note ne permettent d'accepter ni une origine mantellique ni un apport à partir de l'eau de mer (à l'exception des strontianites du Münsterland).Les minéraux des veines contenues dans les roches sédimentaires doivent très probablement leur Sr aux séries sédimentaires profondément enfouies.La minéralisation des veines contenues dans les roches cristallines moldanubiennes du Bayerische Wald date du Permo-Trias. Les rapports initiaux embrassent un éventail relativement étroit qui traduit la composition isotopique, fonction du temps, des roches encaissantes.Les filons de la Forêt Noire, qui traversent le socle cristallin et se prolongent partiellement dans la couverture mésozoïque, se sont foïmés manifestement, par épisodes ou de manière continue, depuis l'orogenèse varisque jusqu'au Tertiaire. Leurs séquences minérales renferment du Sr de composition isotopique temporellement intégrée, qui provient principalement des gneiss.

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, , . , ; . , , . -. , . . , . , , , , . . .

     

Floodfan sedimentation and gravitational anomalies in the Salar de Punta Negra,Northern Chile

The Upper Tertiary inter-andean tectonic trough of the Salar de Punta Negra is being filled mainly through sporadic flash-floods by denudation products from the East (Andes). Borehole records up to 430 m deep suggest depositional conditions similar to the actual ones.Block tectonic movements with N-S and NNE-SSW directions from Upper Tertiary through Pleistocene affected the normal morphology of the fans.Gravity survey has corfirmed a tectonic origin of the basin. East of the Salar, a buried graben with an alluvial fill of 550–750 m thickness was found, which may contain a groundwater reservoir.

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Zusammenfassung Der jungtertiäre intra-andine Graben des Salars Punta Negra wurde durch sporadische Flutfächer vorwiegend aus dem Osten (Hochkordillere) gefüllt. Bohrungen bis 430 m Tiefe zeigen ähnliche Fanglomerate, wie sie heute entstehen.Verwerfungen mit N-S- und NNE-SSW-Richtungen zwischen Jungtertiär und Pleistozän beeinflussen die Morphologie der Schuttfächer.Gravimetrische Messungen ergaben, daß die Depression tektonisch angelegt ist. Östlich des heutigen Salars liegt ein verschütteter Graben mit einer alluvialen Füllung von mindestens 550–750 m Dicke. Hier könnte ein Grundwasser-Reservoir liegen.

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Resumen El graben intra-andino del Salar de Punta Negra de edad Terciario Superior ha sido esporádicamente rellenado por conos aluviales. Estos vienen principalmente del este desde la Alta Cordillera. Perforaciones que han llegado hasta 430 m de profundidad muestran fanglomerados semejantes a los que se forman actualmente.Una tectónica de bloques de dirección N-S y NNE-SSW entre el Terciario Superior y el Pleistoceno afectan la morfología de los conos aluviales.Mediciones gravimétricas permiten concluir que la depresión tiene origen tectónico. Al oriente del Salar aparece un graben relleno de materiales aluviales con una potencia entre 550–750 m. Este graben puede contener acuíferos profundos de utilidad local.

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Résumé Le graben intra-andin Cénozoïque Supérieur du Salar de Punta Negra se comble par des courants torrentueux sporadiques de produits de dénudation venant surtout de l'Est (Haute Cordillère). Des forages atteignant 430 m de profondeur suggèrent des conditions de dépôt similaires aux actuelles.Des failles N-S et NNE-SSW actives depuis le Cénozoïque Supérieur jusqu'au Pléistocène ont affecté la morphologie des cônes de déjection.Les mesures gravimétriques confirment l'origine tectonique du bassin de Punta Negra. A l'Est du Salar est situé un graben totalement enfoui de dépôts alluviaux d'une puissance d'environ 550–750 m, où des nappes aquifères exploitables sont susceptibles d'exister à grande profondeur.

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- Salars Punta Negra , . 430 , . - -- — -- . , , . Salars , 550–750 . .

     

Geological development of Jabal al Akhdar,Libya

The northern Cyrenaic headland situated north of 32 degrees latitude between Benghází and Tubruq was subject of a geological mapping. This paper draws attention to the results of this geological survey concerning Upper Cretaceous and Tertiary facies development, paleogeography, tectonic and geomorphologic evolution.The essential part of the investigated area corresponds to Jabal al Akhdar (Green Mountains), a gently uparched plateau built of Upper Cretaceous and Tertiary sediments (mostly limestones, subordinate dolomites and marls). These sediments were deposited at the southern margin of the Tethys sea and were moderately folded, mainly during the intra-Senonian (pre-Campanian) and early Ypresian intervals.From Middle Eocene till Middle Miocene, the area was subject to a slight warping followed by oscillating transgressions of a shallow sea.The youngest tectonic movements resulted in a gentle doming of the area associated with downfaulting of certain zones. Some prominent faults revealed rejuvenated activity, partly with movement inversion. Deep faulting probably controlled the paleogeographic and tectonic development of certain zones.The present gross geomorphology of Jabal al Akhdar roughly corresponds to its final uparching dated after the Middle Miocene. Topographic evolution of the northern slope of the mountains has been importantly influenced by marine erosion. Two broad littoral terraces bordered by cliffs were formed successively.

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Zusammenfassung Die nördliche Cyrenaica nördlich des 32. Breitengrades, zwischen Benghazi und Tobruk, wurde geologisch kartiert. Ergebnisse dieser Aufnahmen sind unten wiedergegeben und umfassen die fazielle Entwicklung der Oberkreide und des Tertiär sowie die paläogeographische, tektonische und geomorphologische Entwicklung.Der wesentliche Teil des untersuchten Gebietes liegt im Djebel el Akhdar. Er repräsentiert ein herausgehobenes Plateau, das sich aus Oberkreide und Tertiärsedimenten (meistens Kalke, untergeordnet Dolomite und Mergel) zusammensetzt. Diese Sedimente wurden am Südrand der Tethys abgelagert und sind vorwiegend während des Senon (Prä-Campan) und frühen Ypresien schwach verfaltet worden.Vom mittleren Eozän bis ins mittlere Miozän wurde das Gebiet teilweise gehoben und von oszillierenden Transgressionen einer Flachsee erfaßt.Die jüngsten tektonischen Bewegungen führten zu einer domartigen Aufwölbung und zu Bruchtektonik entlang bestimmter Zonen. Dabei wurden markante Störungen mehrfach regeneriert, wobei auch inverse Bewegungen nachgewiesen werden konnten. Tiefgreifende Lineamente kontrollierten wahrscheinlich die paläogeographische Situation wie auch die tektonische Entwicklung entlang bestimmter Zonen.Die augenblickliche geomorphologische Ausgestaltung des Djebel el Akhdar korrespondiert mit der zuletzt stattgefundenen Aufwölbung nach dem mittleren Miozän. Die topographische Entwicklung seines nördlichen Randes ist weitgehend beeinflußt durch marine Erosionen. Zwei breite Küstenterrassen — durch Steilküsten begrenzt — haben sich dabei sukzessive herausgebildet.

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Résumé La Cyrénaique septentrionale au Nord du 32ème parallèle, entre Benghazi et Tobrouk, a été l'objet d'un lever géologique. Les résultats donnés ici concernent le développement des facies au Crétacé supérieur et au Tertiaire, ainsi que l'évolution paléogéographique, tectonique et géomorphologique.La plus grande partie du territoire se trouve dans le Djebel el Akhdar, plateau soulevé composé de sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire (la plupart des calcaires, plus rarement des dolomites et des marnes). Ces sédiments se sont déposés dans la bordure meridionale de la Téthys et furent faiblement plissés principalement au cours du Sénonien (Précampanien) et au début de l'Yprésien.De l'Eocène moyen au Miocène moyen, cette région fut en partie soulevée et soumise à des transgressions oscillatives de mer peu profonde.Les mouvements tectoniques les plus récents ont eu pour conséquence un faible bombement de la région accompagné d'affaissements de certaines zones le long de failles. Certaines failles importantes ont rejoué plusieurs fois, partiellement avec inversion de mouvement. Des failles profondes ont influencé l'évolution paléogéographique et tectonique de certaines zones.La géomorphologie générale actuelle du Djebel el Akhdar correspond grosso-modo a son bombement final d'après le Miocène moyen. L'évolution topographique du versant septentrional de la chaîne a été influencée d'une façon importante par des érosions marines. Il s'est formé successivement deux terraces littorales bordées de falaises.

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32° . , . Djebel el Akhdar. , — ; . . . . , , , . . , . , .

     

Geologie,Magmatismus und Lagerstättenbildung im ostpontischen Gebirge/Türkei aus der Sicht der Plattentektonik

Zusammenfassung Die Erkenntnisse über den tektonischen Aufbau, die geologische Entwicklung und die Genese der Lagerstätten, sowie über die petrologischen Eigenschaften der Magmatite führen zu der Auffassung, daß das Ostpontische Gebirge (Nordost-Türkei) insgesamt ein (Paläo-)Inselbogensystem darstellt. Daraus folgt die Annahme, daß die südlich benachbarten Anatoliden in der Vortiefenzone dieses Vulkanbogens gebildet wurden. Das Schwarze Meer ist dann entsprechend der Theorie der Plattentektonik als ein aktives Randbecken nördlich des Inselbogens anzusehen; seine kontinentale Kruste wurde in den mittleren Bereichen in ozeanische Kruste (in situ) umgewandelt.Die mit den sauren Vulkaniten zusammen auftretenden Buntmetall-Lagerstätten sind dem Kuroko-Typ im weiteren Sinn zuzuordnen; sie sind die charakteristischen Lagerstätten der Ostpontiden. Dagegen sind Porphyrische Kupferlagerstätten von wirtschaftlicher Bedeutung aufgrund dieses Konzepts kaum zu erwarten.

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Present knowledge about the tectonical structure, geological development, genesis of ore deposits as well as about petrological characteristics of magmatites supports the concept of an (paleo) island arc system for the Eastern Pontic Mountains (NE Turkey). Consequently, the Anatolides in the southern neighbourhood would have been formed within the foredeep of that volcanic arc. According to the theory of plate tectonics the Black Sea is to be considered as an active marginal basin north of the island arc, its continental crust in the central zone being transformed (in situ) into oceanic crust.The base metal ore deposits associated with acid volcanics can be classified as Kuroko types, these are the characteristic ore deposits of the Eastern Pontides, Economic porphyry copper ore deposits, however, would hardly be expected according to this concept.

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Résumé Les acquisitions sur les structures tectoniques, le développement géologique et la génèse des gisements, de même que sur les propriétés pétrologiques des magmatites permettent d'interpréter génétiquement les Montagnes Pontiques Orientales comme un système de (paléo) arc insularie. En conséquence on peut considérer que les Anatolides, qui les avoisinent au sud, se sont formées dans l'avant — fosse de cet arc volcanique. La Mer Noire peut être donc considérée — selon la théorie de la »tectonique des plagues« — commé un bassin marginal actif au Nord de l'arc insulaire, so croûte continentale étant transformée dans la zone centrale (in situ) en croûte océanique.Les gisements des métaux non-ferreux associés avec les volcanites acides peuvent être rapportés aux types »Kuroko« (sensu lato), représentant les minéralisations caractéristiques pour les Pontides Orientales. Quant aux gisements type »Porphyry Copper«, il n'y a guère de chance, selon notre hypothèse, pour qu'il en existe avec une importance économique.

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, , , - (- ) . , . , , ; in situ . , , «Kypoko» . . - «» .

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Herrn o. Prof. Dr.-Ing. A. Wilke zum 65. Geburtstag gewidmet!     

Excess K-Ar ages of glauconite from the Upper Marine Molasse and evidence for glauconitization of mica

K-Ar age determinations along with optical investigations were used to examine whether glauconite from the Upper Marine Molasse (OMM) is of authigenic, allogenic or transformed origin. For this purpose 16 glauconite samples from 14 different localities were investigated from the Burdigalian Muschelsandstein collected along a traverse from Lake Constance to west of Geneva.Optical observations on washed grain concentrates reveal the presence of different alteration products of biotite, confirming earlier studies. Moreover, thin-section preparations of sample aliquots showed that the glauconite grains contain biotite-relics, which might account for the elevated absolute ages.The optical evidence is confirmed by individual mineral fractions, which show chlorite with biotite-»nucleii«, chlorite-lamellae, and »layered«-glauconites. All these observations point to glauconite genesis by transformation of biotite. The complete transformation from biotite via chlorite to glauconite apparently results in a chemically more stable state.The K-content of the samples varies from 5.6 to 7.0% K₂O, indicating mature but not highly evolved glauconite. 19 apparent K-Ar dates range from 17.7 to 34.9 Ma. In comparison with the biostratigraphy and the estimated Burdigalian age of about 18 Ma nearly all dates are too high. These strongly scattered dates are thus stratigraphically meaningless and seem to exclude an authigenic formation of these glauconites from faecal pellets. Furthermore, geologic arguments exclude an allogenic (= detrital) origin.Glauconite genesis in the Upper Marine Molasse must therefore be distinguished from both authigenic and allogenic formation mechanisms. A new term »meta-allogenic« is therefore used to describe glauconite growth by transformation of allogenic mica.

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Zusammenfassung Um zu prüfen, ob Glaukonite aus der Oberen Meeresmolasse (OMM) authigen, allothigen oder durch Umwandlung aus anderen Mineralien entstanden sind, wurden sie — nebst mineraloptischen und röntgenographischen Untersuchungen — mit der K-Ar-Methode datiert. Aus 14 verschiedenen Lokalitäten zwischen Bodensee und einigen Kilometern westlich von Genf wurden 16 Glaukonit-Proben aus dem burdigalen Muschelsandstein entnommen.Sedimentpetrologische Studien an Körner-Konzentraten offenbarten verschiedene Umwandlungsprodukte von Biotit. Zudem zeigten Aliquots von Dünnschliff-Präparaten, daß einzelne Körner unterschiedlich große Relikte von Biotit enthalten, die die zu hohen Alterswerte verursachen können.Die verschiedenen Mineralfraktionen bestätigen den Charakter von Übergangsstadien: Chlorit mit Biotit-Kernen, Chloritlamellen und »Schicht«-Glaukonit. Alle diese Beobachtungen deuten auf eine Glaukonitgenese aus der Umwandlung von Biotit. Die vollständige Umwandlung von Biotit über Chlorit zu Glaukonit scheint mit dem End-produkt einen chemisch stabileren Zustand anzustreben.Der K₂O-Gehalt aller Proben variert von 5.6 bis 7.0%. Dies weist auf »reifen«, aber nicht hochentwickelten Glaukonit hin. Die 19 K-Ar-»Alter« liegen zwischen 17.7 und 34.9 Ma. Im Vergleich mit der Biostratigraphie und dem geschätzten burdigalen Alter von ca. 18 Ma, sind diese Daten zu hoch und daher stratigraphisch bedeutungslos. Eine authigene Bildung von Glaukonit aus Kotpillen (faecal pellets) muß somit ausgeschlossen werden. Außerdem kommt aus geologischen Gründen eine detritische (allothigene) Herkunft ebenfalls nicht in Betracht.Für die Glaukonit-Genese in der Oberen Meeresmolasse muß daher ein anderer Bildungsprozess verantwortlich sein. Um die Umwandlung von eingeschwemmtem (= allothigenem) Biotit zu Glaukonit zu beschreiben, wurde der neue Term »meta-allothigen« eingeführt.

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Résumé Afin de rechercher si les glauconites de la OMM (= molasse marine supérieure) sont authigènes, allothigènes ou proviennent de la transformation d'autres minéraux, on les a datées par la méthode K-Ar, conjointement à une étude optique et röntgenographique. 14 localités, situées depuis de lac de Constance jusqu'à quelques kilomètres à l'ouest de Genève, ont fourni 16 échantillons de glauconite du Muschelsandstein burdigalien.L'étude optique des grains, effectuée sur des concentrés, a révélé divers produits de transformation de la biotite. En outre, les examens en coupes minces ont montré, dans les grains de glauconite, des restes de biotite d'importance variable. Ces restes de biotite peuvent être responsables de valeurs trop élevées obtenues dans les mesures d'âge.L'examen des diverses fractions minérales permet de préciser les stades de transformation: chlorite avec noyaux de biotite, lamelles de chlorite et glauconite »stratifiées«. Toutes ces observations indiquent une genèse de la glauconite par transformation de la biotite. La transformation complète de la biotite en chlorite puis en glauconite semble ainsi correspondre à un état chimique plus stable.La teneur en K₂O de tous les échantillons varie entre 5,6 et 7,0%, indiquant une glauconite »mature«, mais pas très évoluée. Les 19 »âges« K-Ar sont compris entre 17,7 et 34,9 Ma. Comparés à la biostratigraphie et à l'âge burdigalien, estimé à environ 18 Ma, ces résultats sont nettement trop élevés et ne présentent donc aucune valeur stratigraphique. Il faut ainsi exclure une formation authigène de la glauconite à partir de pelotes fécales. De plus, une origine détritique (= allothigène) ne peut être envisagée pour des raisons géologiques.En conséquence, c'est bien un processus différent qui est responsable de la genése de la glauconite dans la OMM. Le terme nouveau »méta-allogénique« est proposé pour indiquer la transformation de la biotite détritique en glauconite.

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- , , , (OMM) , , /. 14- 16 . - . , . : , « ». , . , , . K₂O 5,6 7,0%. / 17,7 34,9 . , 18 . (faecal pellets) . , ., . , «-».

     

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

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

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

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

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

     

Die Auswertung von Grundwasserstandsbeobachtungen auf Sandböden zur Beurteilung der Entwässerungsmöglichkeiten

Zusammenfassung Um die Anwendbarkeit der Bohrlochmethode zur Bestimmung der Durchlässigkeit von Sandböden zu überprüfen, wurde auf 3 Versuchsfeldern aus den Veränderungen des Grundwasserstandes in Abhängigkeit von den Niederschlägen der Abfluß kalkuliert. Anhand dieser Größen und der übrigen im Felde bestimmten Werte sind die Durchlässigkeiten der Sandböden auf den 3 Versuchsfeldern nach der Formel vonHooghoudt berechnet worden. Der Vergleich der berechneten und der nach der Bohrlochmethode bestimmten Durchlässigkeiten ergibt geringe Differenzen, die sich durch Unterschiede in den Versuchsbedingungen, vor allem durch eine geringere Durchlässigkeit des Oberbodens, erklären lassen.

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Summary To check the applicability of the auger hole method for the determination of permeability from sandy soils (regosols), the change of the ground water table depending on the rainfall was used on 3 sites for a calculation of the water discharge. From these values and other characteristics, determined in the field, the permeabilities of sandy soils (regosols) were computed with theHooghoudt-equation. The comparison of the computed permeabilities with that determined by the auger hole method showed a small difference, which could be explained by distinctions of the experiment conditions, especially by a decrease of permeability in the upper horizons of sandy soils.

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Résumé Afin d'examiner la possibilité d'employer la méthode «auger hole» pour déterminer la perméabilité des sols arénacés on a calculé la décharge dans trois champs d'épreuves, et cela par les variations du niveau de la nappe souterraine par rapport aux condensations atmosphériques. Les perméabilités des sols arénacés dans ces trois champs d'épreuves ont été calculées d'après la méthode deHooghoudt, sur base de ces données et des autres données déterminées à la campagne. Les valeurs de la perméabilité calculées et les valeurs obtenues au moyen de la méthode « auger hole» diffèrent peu; les différences peuvent être expliquées par l'inégalité des conditions des expériences et surtout par une perméabilité plus petite de la partie supérieure du sol.

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, , . Hooghout'a. , , , , .

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

Hydrothermal alteration and mineralisation of basalts from the spreading zone of the East Pacific Rise (7°S–23°S)

At the southern part of the East Pacific Rise (EPR), between 6°S and 30°S a survey on volcanic and hydrothermal activity was performed and samples were obtained by means of TV-controlled grab.This paper deals with altered and mineralized basalt sampled between 7°S and 23°S from five sites in a hydrothermal field.These basalts of tholeitic composition are vitreous to holocrystaline. They have suffered pervasive alteration during which rock-forming minerals (pyroxene, plagioclase) have been replaced by kaolinite, chlorite and smectite. As a consequence, strong depletion of Ca, Cr, Ni, Mg, Sr and Al took place, accompanied by an enrichment of Fe, Cu, Co, Mo, Zn, and Pb. The ore mineral assemblage is rather uniform and consists of pyrite, marcasite, wurtzite, sphalerite, chalcopyrite, covellite and goethite.The igneous and hydrothermal activities can be subdivided into different stages: lithification, high-temperature alteration (<400 C), medium to low temperature alteration and two substages of ore formation (250°C – 150°C and <150°C, respectively).This active present-day ore deposition is interpreted in terms of a peripheral zone of a volcanic-hosted ore mineralisation. It may be compared with fossil ophiolite-hosted massive sulfides that formed throughout the Alpine (e.g. Arabia, Cyprus) as well as Caledonian orogeny (e.g. Scandinavia).

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Zusammenfassung Im Südteil des East Pacific Rise (EPR) zwischen 6°S und 30°S wurde eine Übersichtsbeprobung in einem Gebiet starker vulkanischer und hydrothermaler Aktivität durchgeführt. Diese Studie befaßt sich mit alterierten und mineralisierten Basalten die in einem Hyrothermalfeld, an 5 Positionen zwischen 7°S und 23°S genommen wurden. Die tholeiitischen Basalte sind z.T. hyalin. z.T. holokristallin strukturiert. Im Verlauf der sehr starken Alteration wurden die Minerale Pyroxen und Plagioklas in Kaolinit, Chlorit und Smektit ungewandelt. Dieser Verdrängungsprozeß wurde von einer starken Abreicherung an Ca, Cr, Ni, Mg, Sr, Al und einer Anreicherung an Fe, Cu, Co, Mo, Zn und Pb begleitet. Die Vererzung zeigt eine einfache Mineralvergesellschaftung mit Pyrit, Markasit, Wurtzit, Sphalerit, Chalkopyrit, Covellin und Geothit.Die magmatische und hydrothermale Aktivität läßt sich in verschiedene Stadien untergliedern: Basaltentstehung, Hochtemperturalteration (< 400°), Mittelbis Tieftemperaturalteration und Vererzung mit 2 Substadien (250°C–150°C, < 150°C).Diese rezenten Vererzungen lassen sich interpretieren als die Randzone einer vulkanitgebundenen Erzmineralisation. Sie läßt sich mit fossilen Vertretern ophiolit-gebundener massiver Sulfiderze, wie sie im Verlauf den alpidischen (z.B. Arab.-Halbinsel, Zypern) und kaledonischen Orogenese (z.B. Norwegen) entstanden sind, vergleichen.

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Résumé Une étude des activités volcanique et hydrothermale a été effectuée dans la partie sud de l'East Pacific Rise, entre 6° et 30° de latitude sud. Des échantillons y ont été prélevés au moyen d'un engin dirigé par TV.La présente note se rapporte aux basaltes altérés et minéralisés récoltés en cinq points d'un champ hydrothermal, entre 7°S et 23°S.Ces basaltes, de composition tholéiitique sont tantôt vitreux, tantôt holocristallins. Ils ont été le siège d'une forte altération hydrothermale au cours de laquelle les minéraux de la roche (pyroxène, plagioclase) ont été remplacés par de la kaolinite, de la chlorite et de la smectite. Il en est résulté un appauvrissement marqué en Ca, Cr, Ni, Mg, Sr et Al, accompagné d'un enrichissement en Fe, Cu, Co, Mo, Zn et Pb. La minéralisation présente une association simple à pyrite, marcassite, wurtzite, sphalérite, covelline et goethite.On peut distinguer plusieurs stades d'activité magmatique et hydrothermale: formation du basalte, altération de haute température (<400°C), altération de moyenne à basse température avec deux stades de minéralisation (250-150°C; <150°C). Ces dépôts de la nature actuelle peuvent s'interpréter comme la zone périphérique d'une aire de minéralisation volcanogène. On peut les comparer à des gisements fossiles de sulfures massifs liés à des ophiolites, comme il s'en est formé au cours des orogenèses alpine (p. ex.: péninsule arabique, Chypre) et calédonienne (p. ex.: Norvège).

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»East Pacific Rise (EPR)« 6° 30° . , 7° 23° . , . , , . , Cr, Ni, Mg, Sr, Al Fe, u, , Mo, Zn Pb. , , , , , . : , ( 400°), (250°–150°, <150°) . , , . , , (.: , ) (.: ).

     

Deformation and metamorphism at the base of the Helgeland nappe complex,northwest of Grong (Northern Norway)

Pelites, carbonate-silicate rocks and mafic rocks occurring at the base of the Helgeland nappe complex northwest of Grong (N. Norway) were subjected together with the crystalline basement to medium grade metamorphism and threefold deformation during Caledonian times.During the first act of deformation temperature increased and reached a maximum of 600–650°C at 6–7 Kb after the cessation of the first deformation event. At the peak of metamorphism granitic, aplitic and pegmatitic rocks were formed.During the second and third acts of deformation the temperature decreased to 500–400°C. Mylonites, formed during the second act of deformation, indicate that there was nappe movement from NW to SE. Simple shearing with direction of the main elongation parallel to the fold axes was associated with the second deformation. During the third deformation simple shearing also occurred. However, elongation took place oblique to the fold axes and the sense of rotation was opposite to that of the second deformation.

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Zusammenfassung An der Basis des Helgeland-Komplexes nordwestlich von Grong (Nord-Norwegen) wurden pelitische, kalksilikatische und basische Gesteine zusammen mit dem Kristallinen Grundgebirge in kaledonischer Zeit von drei aufeinanderfolgenden Faltungsakten erfaßt. Dabei herrschten amphibolitfazielle Temperaturen.Während der ersten Deformation stieg die Temperatur an. Das Maximum von 600–650°C wurde, bei einem Druck von 6–7 Kb, nach der ersten und vor der zweiten Deformation erreicht. Gleichzeitig intrudierten Granite, Aplite und Pegmatite. Während der zweiten und dritten Deformation sank die Temperatur wieder auf 500–400°C. Im Zuge des zweiten Deformationsaktes entstanden stellenweise Mylonite, die auf Deckenbewegungen von NW nach SE hindeuten. Zweite und dritte Deformation sind beide rotational, während der zweiten liegt die Hauptdehnungsrichtung parallel zu den Faltenachsen, während der dritten aber schräg zu ihnen. Der Rotationssinn der dritten Deformation ist dem der zweiten entgegengesetzt.

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Résumé En Norvège septentrionale, au NW de Grong, la base du complexe d'Helgeland composée de metapélites, de roches calc-silicatiques et de roches mafiques, et le soubassement cristallin de ce complexe ont subi ensemble trois actes de déformation successifs à des températures du faciès amphibolites, pendant les temps calédoniens.Durant le premier acte la température a monté. Le maximum de 600–650° C, sous une pression de 6–7 kbar, a été atteint après la fin de cette déformation et avant la deuxième; des roches granitiques, aplitiques et pegmatitiques se sont formées au cours de ce stade. Durant le deuxième et le troisième acte de déformation, la température diminuait à 500–400° C. Des mylonites, indiquant un transport des nappes du NW vers le SE, ont été formées au cours de la deuxième phase. Celle-ci est caractérisée par un mouvement rotatoire par cisaillement simple, l'élongation étant parallèle aux axes des plis. La troisième phase était égalément une phase de mouvements rotatoires, mais en sens opposé et avec un élongation oblique aux axes.

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( ) , - - , . . . 600– 650° 6 – 7 , . , . 500 – 400°. , . , , — . , .