Seismic and sedimentologic features of Oxfordian-Kimmeridgian syn-rift sediments on the eastern margin of the Lusitanian Basin

Following deposition of widespread middle Oxfordian lacustrine carbonates and evaporites, the Lusitanian Basin was differentiated into a number of sub-basins. The Arruda sub-basin is a half graben basin situated some 30 km north of Lisbon. It accumulated over 2.5 km of Kimmeridgian siliciclastic sediments, and is bounded to the east by the Vila Franca de Xira fault zone. Carbonate deposition persisted over horsts along the fault zone from the Oxfordian to the early Kimmeridgian, and in places to the late Kimmeridgian, and shows a pronounced west-east facies zonation, with higher energy framestones and grainstones accumulating along the exposed western margins. Seismic data indicate a major gap between the horst blocks that acted as a conduit through which basement derived siliciclastics were fed westwards into the sub-basin to form a submarine fan system. The presence of large blocks of framestone carbonates encased in siliciclastics indicates that carbonate sedimentation occurred in abandoned parts of the fan system. The rapid changes of sediment thicknesses and facies types along the eastern margin of the Arruda sub-basin are indicative of contemporaneous strike-slip movements.

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Zusammenfassung Nach der weitverbreiteten Ablagerung mitteloxfordischer Seenkarbonate und Evaporite differenzierte sich das Lusitanische Becken in verschiedene Sub-Becken. Das Arruda Sub-Becken befindet sich ca. 30 km nördlich Lissabon und entspricht einem Halbgraben, in dem über 2.5 km mächtige Siliziklastika des Kimmeridgium zur Ablagerung kamen. Das Sub-Becken wird durch die Störungszone von Vila Franca de Xira nach Osten begrenzt. Auf Horststrukturen entlang der Störungszone wurden im Oxfordium und Unterkimmeridgium, z. T. auch bis ins Oberkimmeridgium Karbonate sedimentiert. Diese Karbonatschelfe weisen eine ausgeprägte Fazieszonierung von West nach Ost auf. Die westlichen Schelfränder sind durch höherenergetische Riffkalke (framestones) und Karbonatsande (grainstones) charakterisiert. Seismische Profile lassen eine große Lücke zwischen den Horstblöcken erkennen, durch welche Siliziklastika aus dem Hinterland ins Sub-Becken gelangten, wo sie einen submarinen Fächer aufbauten. Große Riffkalkblöcke innerhalb der Siliziklastika weisen auf Karbonatsedimentation in verlassenen Fächerbereichen hin. Die schnellen Mächtigkeits- und Fazieswechsel entlang des Ostrandes des Arruda Sub-Beckens sind durch synsedimentäre tektonische Bewegungen zu erklären, welche oftmals eine Dominanz der Lateralkomponente aufweisen.

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Resumo Depois da sedimentação dos calcários lacustres e depósitos evaporíticos da idade Oxfordiano médio, a Bacia Lusitánica diferenciou-se em várias sub-bacias. A sub-bacia de Arruda está situada ca. de 30 km ao norte de Lisboa e corresponde a uma estrutura «half-graben» em que mais do que 2.5 km de sedimentos foram acumulados. Para leste, a sub-bacia é limitada pela zona das falhas de Vila Franca de Xira. Entre o Oxfordiano e o Kimeridgiano, calcários desenvolveram-se em cima dos blocos elevados (horsts) ao longo da zona de falhas. Estes calcários de tipo plataforma exibem uma distincta zonação de facies de oeste a leste. As margens occidentals das plataformas pequenas são caracterisadas por sedimentos recifais e areníticos. Cortes sísmicos indicam uma abertura grande entre os blocos elevados, pelo quai sedimentos siliciclásticos passaram de hinterland à sub-bacia formando um fan submarino. Grandes blocos recifais situados dentro dos depósitos siliciclásticos são evidências para sedimentação carbonática em várias áreas abandonadas dentro do fan. Mudanças rápidas das espessuras e das fácies dos sedimentos ao longo da margem oriental da sub-bacia de Arruda podiam ser explicadas por uma tectónica sinsedimentária dominada por movimentos horizontais.

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/ , / . , , 30 , 2,5 . Vila Franca de Xira . , - , . . / framestones / / grainstones /. , , . «». , .

     

Hydrocarbon distribution in coals and in dispersed organic matter of different maceral compositions and maturities

More than 60 samples from 5 coal seams and adjacent siltstones and sandstones were selected from a well through Westphalian B sediments from Northern Germany in order to study bitumen generation and migration. The cores were drilled between 1200 und 1530 metres depth. In this interval, vitrinite reflectance (Rr) is increasing from 0.70 to 0.92%. Results reveal high hydrocarbon generation potentials for all coal samples, but not for adjacent clastic rocks, although maceral compositions of both are quite similar. Yields and compositions of thermal extracts from the coals depend on maceral compositions and rank. However, the bulk of the already generated bitumen has not been removed during natural coalification and is not easily releasable by thermovaporisation. A mass balance based on elemental composition of dull coals indicates that in the rather narrow rank interval (0.70–0.92% Rr) a total mass loss of 20% may have occurred by migration. This is evidenced by a loss of about 20% of the original hydrogen, the rest being stored in the coals.

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Zusammenfassung Um die Entstehung und Migration von Bitumen zu untersuchen wurden in Norddeutschland mehr als 60 Proben aus 5 Kohleflözen und benachbarten Silt- und Sandsteinen aus einer Bohrung durch Westphal B-Sedimente bearbeitet. Die Entnahmetiefe der Bohrkerne liegt zwischen 1200 und 1530 Metern. Innerhalb dieses Intervales steigt die Vitrinit-Reflexion (Rr) von 0,70 auf 0,92%. Für alle Proben aus den Flözen ergeben sich hohe Kohlenwasserstoff-Bildungspotentiale, nicht aber für die benachbarten klastischen Gesteine, obwohl die Mazeral-Zusammensetzungen in beiden ähnlich sind. Die Ausbeute und Zusammensetzung thermaler Extrakte aus den Flözen hängen von Mazeral-Zusammensetzung und Reife ab. Allerdings wurden weder während der Inkohlung größere Mengen des Bitumens abtransportiert, noch ist dieses durch Thermovaporisation leicht freisetzbar. Eine Massenbalanzierung auf der Basis der Elementzusammensetzung ergibt für das relativ schmale Interval von C,70-0,92% Rr ein Massenverlust von 20% durch Migration. Diese Angabe basiert auf einer 20%igen Reduzierung der ursprünglichen Wasserstoffmenge, wobei die restlichen 80% in der Kohle gespeichert bleiben.

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Résumé Dans un forage pratiqué à travers le Westphalien B du nord de l'Allemagne, on a sélectionné plus de 60 échantillons provenant de 5 couches de charbon ainsi que des siltites et grès adjacents, dans le but d'étudier la formation et la migration du bitume. Les carottes proviennent de profondeurs situées entre 1200 et 1530 m. Dans cet intervalle, le pouvoir réflecteur de la vitrinite (Rr) passe de 0,70 à 0,92%. L'étude révèle des potentiels élevés en hydrocarbure pour tous les échantillons de charbon, mais pas pour les roches détritiques voisines, bien que les compositions «macérales» soient analogues dans les deux cas. L'importance et la composition des extrait athermiques des charbons dépendent de la composition «macérale» et du degré d'évolution. Toutefois, la plus grande partie du bitume engendré est restée sur place au cours de la houillification naturelle et elle est difficile à extraire avex la methode de thermovaporisation. Une balance des masses d'éléments indique pour cet intervalle relativement étroit (0,7–0,92% Rr) une perte totale de masse de 20% due à la migration. Ce résultat correspond à une perte d'environ 20% de l'hydrogène originel, les 80% restants étant demeurés dans le charbon.

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60 5 , , . 1200 1530 . /Rr/ 0,7 0,92. , , . , , . , , . , , 20% 0,7 0,92 %. 20%; , 80%, .

     

The tectonic history of the Pre-Saharan depression (Morocco) a geomorphological interpretation

During the Cretaceous and Tertiary periods the Pre-Saharan depression between Ouarzazate and Errachidia was an area of deposition in a spatially and chronologically highly differentiated pattern. The variable structural and tectonic history of this region in also reflected in its denudational development. Until the late Pliocene/early Pleistocene the western part (Ouarzazate basin) was a depositional basin for lacustrine and alluvial sediments. Pediment formation did not start before the Pleistocene period. In the central part of the depression (between Boumalne and Tinerhir) denudational activity on cuesta scarps started already in the late Miocene to early Pliocene as can be deduced from a new dating of the Foum el Kous volcano (2.9 my) and from Djebl Sarhro gravels on the crest of the Paleogene scarp. In the easternmost part of the depression (between Goulmima and Errachidia) there are no Neogene sediments, and the calculations of rates of scarp retreat demonstrate that scarp backwearing must have begun in the late Eocene. Thus the shift from depositional to erosional activity in the Pre-Saharan depression ranges from the late Eocene to the Pleistocene. This is at the same time an expression of its complex tectonic history.

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Zusammenfassung Die präsaharische Senke zwischen Ouarzazate und Errachidia war während der Kreide und des Tertiärs ein Sedimentationsgebiet mit zeitlich und räumlich hoch differenzierten Fazies- und Mächtigkeitsabfolgen. Die variable strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Zeit spiegelt sich wider in der nachfolgenden Abtragungsgeschichte. Der westliche Teil der Senke, das Becken von Ouarzazate, war bis zum späten Pliozän/frühen Pleistozän ein Ablagerungsbecken für limnische und alluviale Sedimente, bis im frühen Pleistozän die Genese von Pedimenten einsetzte. Im zentralen Teil der präsaharischen Senke zwischen Boumalne und Tinerhir begann die erosive Reliefentwicklung an Stufenhängen bereits im späten Miozän bis frühen Pliozän, wie sich aus einer absoluten Datierung des Ankaratrits des Foum el Kous (2,9 my) ableiten läßt, der sich in die zu dieser Zeit bereits existente Stufenvorlandzone ergoß. Eine untere Zeitmarke für die Entstehung der Schichtstufe stellen die von Süden vom Djebl Sarhro in die Senke hereintransportierten Schotter von Timadriouine dar. Im Ostteil der präsaharischen Senke zwischen Goulmima und Errachidia fehlen neogene Sedimente, und die Ermittlung von Stufenrückwanderungsraten für die Hamada de Meski zeigt, daß die Abtragung hier schon im späten Eozän eingesetzt haben muß. Der Wechsel von Sedimentations- zu subaerischen Abtragungsbedingungen reicht in der präsaharischen Senke vom frühen Pleistozän im Westen bis zum Eozän im Osten. Das ist auf geomorphologischer Grundlage ein Hinweis auf die komplexe strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Region.

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Résumé Au cours du Crétacé et du Tertiaire, la dépression présaharienne entre Ouarzazate et Errachidia a été un domaine de sédimentation marqué par de fortes variations de faciès et d'épaisseurs dans le temps et dans l'espace. L'histoire structurale et tectonique mouvementée de cette période se reflète également dans la dénudation qui a suivi. La partie ouest de la dépression (bassin d'Ouarzazate) a constitué jusqu'à la limite Plio-Pléistocène une aire de dépôt de sédiments lacustres et alluviaux; la formation de pédiments n'y a débuté qu'au Pléistocène. Dans la partie centrale de la dépression, entre Boumalne et Tinerhir, l'érosion en cuestas a débuté dès le Miocène supérieur/Pliocène inférieur, comme l'indique une datation récente à 2,9 Ma de l'ankaratrite du volcan Foum el Kous qui s'est écoulée en avant d'une cuesta qui existait déjà à ce moment. Une limite inférieure pour la formation des cuestas est fournie par les graviers de Timadriouine transportés dans la dépression depuis le sud à partir du Djebel Sarhro.Dans la partie orientale de la dépression présaharienne, entre Goulmina et Errachidia, les sédiments néogènes font défaut et l'évaluation de la vitesse de recul des fronts de cuestas montre que ce processus a dû commencer à l'Eocène supérieur. Ainsi, le passage de la sédimentation à l'activité érosive dans la dépression pré-saharienne varie du Pléistocène inférieur à l'ouest, à l'Eocène à l'est. C'est là, à partir de données géomorphologiques, une indication de l'histoire structurale et tectonique complexe de cette région.

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- Ouarzazate Errachidia , , , . . , Ouarzazate / ; . Boumalne Tinerhir () , , Foum el Kous (2,9 Ma), . Timadriouine Djebl Sarhro . Goulmina Errachidia Hamada de Meski , , , . , . .

     

Major-element composition of the Åmål granitoids and possible constraints on the growth of the Baltic Shield

The Åmål granitoids in southwest Scandinavia form a calc-alkaline group. Based on 71 major-element analyses their chemical range seems to be constrained to less evolved and somewhat less aluminous compositions than the Svecokarelian synkinematic granitoids. The Åmål granitoids occur in three occurrence types: rather homogeneous massifs, intermingled with other rocks, and as bands in banded gneiss complexes. No statistically confident difference in chemical composition can be proved as a function of occurrence type. The K/K+Na-ratio increases somewhat towards the former Baltic continent. Some of the possible interpretations of this observation are discussed. Most of the chemical variation is due to magmatic differentiation, the mentioned K-Na variation is the most important additional variable. A discussion of geological, isotopic, and paleomagnetic data to the background of ideas on Earth development suggests a nonactualistic model for the generation of the granitoids.

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Zusammenfassung Die südwestskandinavischen Åmål Granitoide stellen eine typische kalkalkalische Reihe dar. Das Resultat von 71 Hauptelementeanalysen ergibt einen Variationsbereich, der im Vergleich mit den svekokarelischen synkinematischen Granitoiden weniger differenziert erscheint. Sie sind im Vergleich mit diesen Gesteinen auch aluminiumärmer. Die Åmål-Granitoide kommen in mehr oder weniger homogenen Massiven vor, aber auch mit anderen Gesteinen vermischt oder als Glieder von Bändergneisen. Es ist nicht möglich, eine statistische Differenz als Funktion des Vorkommens nachzuweisen. Das K/K + Na-Verhältnis erhöht sich etwas gegen den älteren Baltischen Kontinent. Die chemische Variation beruht hauptsächlich auf Differentiation, die genannten K-Na-Variationen sind die wesentlichsten Zusatzvariablen. Eine Diskussion der geologischen, isotopenchemischen und paleomagnetischen Daten im Rahmen der Entwicklung der Erdkruste führt zu einem nichtaktualistischen Modell der Granitoidgenese. Das Modell wird hier nicht weiter erörtert.

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Résumé Les granitoïdes d'Åmål, dans le Sud-Ouest de la Scandinavie, constituent une série calco-alcaline typique. 71 analyses chimiques portant sur les éléments majeurs montrent que l'ampleur de leur variation est moins différenciée que celle des «granitoïdes syncinématiques svécokaréliens»; ils sont aussi plus pauvres en aluminium que ces derniers. Les granitoïdes d'Åmål se présentent en massifs plus ou moins homogènes, et aussi mélangés à d'autres roches ou comme composants des gneiss rubanés. Il n'est pas possible de faire apparaître statitisquement une différence en fonction de leur occurrence. Le rapport K/K+Na croît vers l'ancien continent baltique. Il est possible d'interpréter l'observation de façons différentes. La différenciation explique la majeure partie de la variation chimique; les variations K/Na mentionnées sont les autres variables principales. Les résultats sont discutés dans le cadre des données géologiques, de la chimie des isotopes, et du paléomagnétisme sur la base du développement de l'écorce terrestre, ce qui conduit, pour la genèse des granitöïdes, à un modèle de type non actualiste.

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Åmål - . 71 , « ». . Åmål , , , . , . / + Na . . . . K-Na . , - .

     

Lithologische Untersuchungen an den Kirchberger Sanden (Pannon C,Steirisches Becken) mit Hilfe elektronischer Datenverarbeitung

Zusammenfassung Im Zuge der lithologischen Bearbeitung eines Sandhorizontes im Pannon C der Oststeiermark (Österreich) wurden statistische Auswertungen mit Hilfe einer elektronischen Rechenanlage durchgeführt. Trendflächenanalysen lassen zum Teil Zusammenhänge zwischen der aus Schrägschichtungsmessungen festgestellten Sedimentationsrichtung (NW-SE) einerseits und den Korngrößenparametern der Sande sowie der Schwermineralführung andererseits vermuten.

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In the course of lithological researches on sands occurring in Pannonian C in the east of the Province of Styria, Austria, statistical evaluations were made by means of a computer. Trend-surface analyses partly seem to indicate the existence of correlations between the paleocurrents (NW-SE), found as a result of measurements of cross-bedding on the one hand and the size-parameters of the sands as well as the heavy mineral composition on the other hand.

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Résumé L'exploitation statistique de recherches lithologiques d'un horizon sableux au pannonien C à l'est de la Styrie (Autriche) fut réalisée à l'aide d'une calculatrice électronique. En analysant des surfaces d'équation polynomiale nous supposons des corrélations entre la direction de transport (constatée par des mesures de la stratification entrecroisée: NW-SE) et les paramètres granulométriques des sables ainsi que la contenance en minéraux lourds.

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Neuere Untersuchungsmethoden der Geophysik und das Problem der Bewegung der Kontinente

Zusammenfassung Die Arbeit gibt eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der geophysikalischen Vorstellungen zur Kontinentalverschiebung. Die grundlegende paläomagnetische Beweisführung für großräumige Kontinentalbewegungen wird als richtig angesehen, und die Daten, die auf laufende Bewegungen in dieser Größenordnung hinweisen, werden kurz besprochen. Die statische und die dynamische Ausdeutung der Gravitation, des Wärmeflusses und der seismologischen Ergebnisse weisen auf eine Abweichung der Erde von der Idealform und auf die Ungleichförmigkeit innerhalb der Erde hin. Als dynamische Deutung bietet die Konvektionshypothese die beste Erklärung für Kontinentalbewegungen, und es wird versucht, mit dieser Hypothese auch die neuesten ozeanographischen Ergebnisse zu interpretieren. Schließlich seien einige geologische Folgerungen aus der Konvektionshypothese, wie z. B. der Verschiebungsmechanismus, betrachtet. Eine mögliche zyklische Theorie für die ozeanische Kruste sowie die Beziehung zwischen abweichenden paläomagnetischen Ergebnissen und Fragen der Großtektonik in orogenen Gebieten werden diskutiert.

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The present state of geophysical ideas with respect to continental drift is reviewed. The basic palaeomagnetic argument for large scale continental displacement outlined is accepted as valid, and the data available indicating current movements of the same order of magnitude briefly discussed. Two interpretations, static and dynamic, of the gravity, heat flow, and seismic data which indicate the departure of the Earth from a hydrostatic state are described.Adopting the dynamic interpretation, the convection hypothesis offers the best available explanation for continental drift. An attempt is made to show how this can also be used to interpret modern oceanographic results. Finally some of the geological implications of the convection hypothesis as the drift mechanism are considered. Reference is made to a possible cycling of the oceanic crust, and to the possible relation of the anomalous palaeomagnetic results to the questions of megatectonics in orogenic areas.

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Résumé Les idées géophysicales modernes en ce qui concerne les déplacements des continents sont décrites. Acceptant les arguments paléomagnétiques comme base, les indications des mouvements actuels de même ordre de grandeur sont indiquées. Il se trouve deux interprétations importantes, statique et dynamique, des résultats gravimétriques, du flux de chaleur et de la séismologie qui indiquent une déviation de la Terre de la forme hydrostatique.Si l'on accepte l'interprétation dynamique, alors c'est la théorie des courants convectifs dans le manteau qui, jusqu'à présent, peut mieux expliquer les déplacements des continents. Cette étude essaye de montrer l'interprétation à l'aide de cette théorie des données océanographiques récentes. Enfin les implications géologiques de convection comme mécanisme de déplacements sont considérées, telle que l'idée d'un mouvement cyclique de la croûte océanique, et les relations possibles entre les résultats paléomagnétiques anomals et les questions mégatectoniques des zones orogéniques.

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Contribution no. 28 W. R. U. Geology Dept.

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For the German translation of this article my most sincere thanks must be recorded to Dipl. Geol. O.Stehn and K.Krumsieck, Geol. Inst. Bonn, and to the editorial staff of Geol. Rundschau.     

Landsat-Bilder der Antarktis

Zusammenfassung Im antarktischen Sommer 1979/80 führte die Deutsche Antarktis-Expedition Nord-Victorialand (Ganovex 1979) geowissenschaftliche Untersuchungen im nördlichen Victorialand durch. Von einem Teilgebiet an der Nordostecke von Victorialand, westlich des Ross-Meeres, werden Bilder des SatellitenLandsat vorgestellt. Diese Aufnahmen sind die ersten Versuche einer digitalen Bildverarbeitung für dieses Gebiet. Sie lassen aber schon den Wert besonders für die Glaziologie, Geomorphologie und Geologie erkennen.

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In the Antarctic summer of 1979/80 the German Antarctic North Victoria Land Expedition (Ganovex 1979) carried out geoscientific investigations in the northern part of Victoria Land.Landsat satellite images from a section of the northeastern corner of Victoria Land, west of the Ross Sea, are described. These photos represent the first digital image processing for this area. Their value can be discerned already, especially in terms of our knowledge on the glaciology, geomorphology, and geology of this region.

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Résumé Au cours de l'été antarctique 1979/1980, l'Expédition Allemande Antarctique de la Terre Victoria (Ganovex 1979) a effectué des recherches géoscientifiques sur la partie nord de la Terre Victoria. Nous présentons ici des images du satelliteLandsat de la partie nord-est de la Terre Victoria à l'ouest de la Mer de Ross. Ces images représentent le premier essai d'un traitement digital par images sur cette région. La valeur de ces essais est déja evidente en glaciologie, géomorphologie et géologie.

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(GANOVEX 1979) 1979/80 . - LANDSAT. , .

     

Some thougths on the evolution of Himalaya and the Northern limit of the Indian Shield

Based on the sedimentological studies and the distribution of fossil-bearing horizons in the Himalaya a new model for the evolution of Himalaya is visualized. It is proposed that the Lesser and Central Himalaya constitute an integral part of the Peninsular Indian shield. The unfossiliferous orthoquartzite-shale-carbonate sequences of Lesser and Central Himalaya represent Precambrian sediments, deposited in a shallow tidal sea. Within the Lesser Himalaya there are thin detached marine fossiliferous horizons of three ages, viz. Carboniferous-Permian, Jurassic-Cretaceous and Eocene, located in a narrow E-W running zone (Dogadda-Subathu Zone), representing deposits of three transgressions in this zone.This zone is analogous to the Narbada Valley zone of the Peninsular India, where rocks of Permian, Cretaceous and Eocene ages are present. This model properly explains the unfossiliferous nature of the Lesser Himalayan sediments and demands the northern limit of Indian Plate north of Himalaya.

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Zusammenfassung Aufgrand sedimentologischer Untersuchungen und der Verteilung fossilführender Schichten im Himalaya wird ein neues Modell der Himalayaentwicklung dargestellt. Es wird angenommen, daß der Außen- und Zentralhimalaya fester Bestandteil des indischen Schildes waren. Die fossilleeren Abfolgen von Orthoquarziten, Tonen und Kalken des Außen- und Zentralhimalaya bestehen aus präkambrischen Sedimenten, die ehemals in einem Flachmeer unter Gezeiteneinfluß abgelagert wurden. Im Bereich des Außenhimalaya finden sich geringmächtige Einschaltungen mit mariner Fauna, die dem Permokarbon, Jura/Kreide und Eozän zuzuordnen sind. Sie liegen innerhalb einer schmalen E/W-verlaufenden Zone (Dogadda-Subathu Zone) und entsprechen 3 Transgressionen in diesem Gebiet.Diese Zone ist dem Narbada Valley-Bereich der indischen Halbinsel vergleichbar, wo ebenfalls Ablagerungen aus Perm, Kreide und Eozän angetroffen werden.Durch dieses Modell läßt sich die Art der fossilleeren Sedimente des Außenhimalaya erklären. Es führt zu der Annahme, daß die Nordgrenze der indischen Platte nördlich des Himalaya zu suchen ist.

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Résumé Un nouveau modèle de l'évolution de l'Himalaya est présenté, basé sur des études sédimentologiques et sur la répartition des horizons fossilifères, suivant lequel l'Himalaya Central et Externe ferait intégralement partie du boncliez péninsulaire Indien.Les séquences non fossilifères d'orthoquartzites-schistes-carbonates de l'Himalaya Central et Externe représentent des sédiments précambriens déposés dans un environnement marin peu profond soumis aux marées. Dans la région de l'Himalaya Externe, on observe de minces intercalations fossiliferes marines correspondant à trois phases de transgression, au Permo-Carbonifére, au Jurassique-Crétacé et à l'Eocène. Ces horizons sont localisés dans une zone étroite, de direction E-W, la zone de Dogadda-Subathu.Cette zone est comparable à la Valleé de Narbada en Inde péninsulaire, qui comporte également des dépôts permiens, crétacés et éocènes. Le modèle propose permet d'expliquer la nature non fossilifère de la plupart des sédiments de l'Himalaya Externe et conduit á rechercher la limite Nord de la plaque indienne au Nord de l'Himalaya.

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. , . , , - . , -, - . ( Dogadda-Subathu), E/W, , . Narbudu Valley , , . ; , .

     

On the origin of orogenic volcanism

It is widely believed that the explanation of orogenic volcanism lies in the shear heating and subsequent partial melting of the crustal fraction of subducted lithosphere. Careful examination of simple models of the shear-heating process indicates, however, that this process cannot occur in a system with constant strain-rate boundary conditions, for reasonable values of the strain rate and material parameters. Thermal runaway cannot occur because viscous dissipation process is limited by the effect of temperature on viscosity, although shear-heating instability may develop during non-steady-state shear at stress or strain-rate values above certain critical values. Examination of subduction history models indicates that supercritical shear stresses constant over some tens of kilometers may be found in subduction shear zones. Since instability may develop if such conditions are present over even a 1–10 km range, it is still possible that non-steady-state process could explain the origin of orogenic volcanism.

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Zusammenfassung Schererwärmung bis zum partiellen Aufschmelzen der subduzierten Kruste wird vielfach als Ursache des orogenen Vulkanismus genannt. Eine sorgfältige Betrachtung eines einfachen Schererwämungsmodells führt zu folgenden Resultaten: Schererwärmung unter Vorgabe konstanter Dehnungsrate in der Scherzone führt zu allmählicher Erwärmung, wobei die Temperatur unter der Solidusgrenze bleibt, sofern man vernünftige Werte der Modellparameter wählt. Die Temperaturerhöhung bleibt in diesem Fall beschränkt durch die Rückkopplung von Temperatur und Viskosität. Schererwärmungsinstabilitäten, die zu partiellem Aufschmelzen führen, sind möglich, sofern bei nicht-stationärer Schererwärmung die Scherspannung oder die Dehnungsrate gewisse kritische Werte übersteigen. Es wird gezeigt, daß die Annahme superkritischer und konstanter Scherspannung entlang von 1–10 km langen Wegstücken der subduzierten Kruste mit Beobachtungen und Modellrechnungen verträglich ist. In diesem Fall können Scherinstabilitäten in einer Tiefe von 100 km bis 200 km in der subduzierten Kruste auftreten.

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Résumé On croit couramment que l'explication du volcanisme orogénique se trouve dans l'échauffement causé pai les tensions d'arrachement et dans la fusion partielle consécutive de la fraction crustale de la lithosphere en voie de subduction. Une considération soigneuse d'un modèle simple d'échauffement par tensions conduit aux résultats suivants: un échauffement sous de telles tensions et dans des conditions avantageuses d'un degré d'extension constant dans la zone de cisaillement conduit à un échauffement par broyage où la température reste maintenue en-dessous de la limite du solidus pour autant qu'on choisisse des valeurs raisonables pour les paramètres du modèle. L'élévation de température reste dans ce cas limitée par le couple température-viscosité. Les instabilités par échauffement sous tension qui conduisent à la mise en fusion partielle, sont possibles pour autant que, sous un échauffement non stationnaire, le cisaillement ou le degré d'extension ne dépasse pas certaines valeurs critiques. On montre que l'adoption d'une tension de cisaillement supercritique et constante le long de tronçons de 1–10 km de la croûte en voie de subduction est compatible avec les observations et avec les calculs déduits du modèle. Dans ce cas des instabilités sous l'effet du cisaillement peuvent se produire dans la croûte en voie de subduction à une profondeur de 100 à 200 km.

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Sediment dispersal and provenance in the Silesian,Dukla and Magura flysch nappes (Outer Carpathians,Poland)

The Polish Outer Carpathians consist of several flysch series of unknown original basement. They were deposited from Late Jurassic to Miocene in a large basin dissected by tectonically uplifted ridges (cordillieras) which acted as source terrains. The actual nappe pile is correlated with palaeogeographic basin realms. From N to S the Skole, Silesian, Dukla and Magura basins are distinguished. Our paper presents a first compilation of heavy mineral data and pebble analysis in the various turbiditic fan systems. It is assumed that the heavy minerals primarily reflect the nature of basement rocks exposed in the source terrains.The individual flysch basins were supplied generally from unmetamorphosed granitic to highgrade metamorphic continental basement series. But staurolite-bearing high-grade metamorphics appear to have been present only in the northernmost provenance area (Silesian and Subsilesian ridges). A few reworked chromian spinel mineral grains in the northern parts of the basin were derived from small Caledonian/Variscan ultrabasic sutures present in the source ridges. Increased chromian spinel contents are revealed in the southern part of the basin (Maastrichtian-Eocene Magura series) and in Cretaceous Pieniny Klippen belt flysch formations. The chromian spinel in the Magura series was derived, either directly from Alpine oceanic crust obducted in the southern part of the Pieniny realm, or from re-eroded Pieniny flysch series. Hence, our heavy mineral data indicate that in the Outer Carpathian basin during Cretaceous convergence no Alpine ophiolitic crust was obducted. Therefore, an ophiolitic basement to the individual basins appears inprobable. The Outer Carpathians presumably occupied, with respect to the internal suture zone, the position of a deep continental basement floored foreland basin.

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Zusammenfassung Die Äußeren Karpathen in Polen bestehen aus mehreren von ihrem Untergrund abgescherten Flysch-Serien, die von oberem Jura bis Miozän in einem Großbecken abgelagert wurden, das durch mehrere tektonisch hochgehobene Rücken (Cordillieren oder Liefergebiete) in Teilbecken gegliedert war. Das ursprüngliche Substrat der verschiedenen Becken ist unbekannt und die heutige Deckenstruktur wird mit der ursprünglichen Beckenanordnung korreliert. Von N nach S werden die Skole-, Silesien-, Duklaund Magura-Becken unterschieden. Die vorliegende Arbeit präsentiert eine erste Zusammenfassung von Schwermineraldaten und Geröllanalysen in den verschiedenen turbiditischen Schüttungssystemen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Schwermineralgehalte der Sandsteine primär die Zusammensetzung des kristallinen Grundgebirges in den Liefergebieten widergeben.Die einzelnen Flyschbecken wurden zumeist von unmetamorphem granitischem bis hochgradig metamorphem kontinentalem Grundgebirge beliefert. Staurolith-führende hochgradige Metamorphite waren jedoch nur in den nördlichst gelegenen Liefergebietsprovinzen (Silesischer und Subsilesischer Rücken) anstehend. Geringe Vorkommen von Chromspinell in den nördlichen Beckenteilen stammen von kleineren caledonisch/variszischen ultrabasischen Einschlüssen (Suturen) in den Cordillieren. Erhöhte Chromspinellgehalte werden nur im südlichen Becken (Maastricht bis Tertiär des Magura-Beckens) und in kretazischen Flyschen der Pieniny-Klippen festgestellt. Der Chromspinell in den Magura-Serien stammt von alpiner ozeanischer Kruste, die während der Kreide im südlichen Pieniny-Raume obduziert wurde oder von neuerlich erodierten Flyschen aus den Pieniny-Becken. Unsere Schwermineraldaten weisen folglich darauf hin, daß während der kretazischen tektonischen Konvergenz im Bereich der Äußeren Karpathen keine alpin gebildete ophiolithische Kruste aufgeschuppt wurde. Die Anwesenheit eines ozeanischen Untergrundes der einzelnen Teilbecken erscheint deshalb unwahrscheinlich. Die Äußeren Karpathen nahmen deshalb vermutlich gegenüber der internen Suturzone die Stellung eines tiefen Foreland-Beckens über kontinentaler Kruste ein.

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Résumé Les Carpathes externes, en Pologne, sont composées de plusieurs séries de flysch d'âge jurassique à miocène déposées dans un grand bassin alimenté par l'érosion de rides tectoniques internes et externes (cordillères). Ces séries de flysch sont préservées en nappes, classiquement corrélées avec différents domaines paléogéographiques du bassin. Le substratum originel de ces bassins individuels n'est pas connu et reste discuté. On distingue, du nord au sud, les bassins de Skole, de Silésie, de Dukla et de Magura. Nous présentons ici les premiers résultats de l'analyse des minéraux lourds et des lithoclastes reconnus dans les principaux éventails turbiditiques sous-marins. Nous partons de l'hypothèse que le contenu des grès en minéraux lourds reflète la nature du socle cristallin qui était à l'affleurement dans les diverses régions-source.D'une manière générale, les bassins de flysch ont été alimentés par des terrains granitiques non métamorphiques et par des formations métamorphiques de moyenne et haute température. Il semble cependant que les terrains métamorphiques de haut degré à staurotide étaient présents seulement dans les sources les plus septentrionales (rides silésienne et subsilésienne). Le spinelle chromifère présent en petite quantité dans la partie nord du bassin peut être expliqué par la présence d'inclusions ultramafiques calédoniennes ou varisques (zones de sutures) dans les cordillères. Une proportion élevée de grains de spinelle chromifère ne s'observe que dans la partie méridionale du bassin des Carpathes externes (séries maastrichtiennes et tertiaires du bassin de Magura) et dans les flyschs crétacés des clippes de Pieniny. Il est suggéré que le spinelle chromifère du bassin de Magura a été fourni par la croûte océanique alpine, obductée au cours du Crétacé dans la partie interne du domaine des clippes de Pieniny, ou par l'érosion secondaire des flyschs de Pieniny.La rareté et l'origine probablement ancienne des spinelles chromifères dans la partie septentrionale indique que lors des mouvements convergents crétacés aucune roche ophiolitique alpine n'était exposée à l'érosion. Par conséquent, la présence de fonds océaniques dans ces bassins individuels semble peu probable. Les Carpathes externes représentent probablement un bassin profond, de type «foreland» par rapport à une zone de suture ophiolitique plus interne.

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, , , . , . : Skole, Silesien, Dukla Magura. . , . , . , , , , , .. . - () . ( ) Pieniny . , Pieniny, . , , . , , . .. , .

     

Über die lagerstättenkundliche stellung und chemische Zusammensetzung der Bleiwismutspiessglanze

Zusammenfassung Bleiwismutspießglanze verschiedener Vorkommen wurden mit der Elektronenmikrosonde auf ihre chemische Zusammensetzung untersucht. Dabei wurde eine weitgehende chemische Mischbarkeit innerhalb der gesamten Gruppe festgestellt. Auch erzmikroskopisch lassen sich die Mineralien nicht sicher unterscheiden. Geochemisch-lagerstättenkundlich bilden sie sich vom pegmatitisch bis zum niedrigthermalen Bereich und wurden neuerdings sogar als deszendente Bildung beobachtet.

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Lead-Bismuth-Sulfosalts of various occurrence were examined with the electronmicroprobe for their chemical composition. As a result a far-reaching chemical miscibility was stated within the entire group. These minerals cannot be distinguished even with the oremicroscope. Geochemically and economicgeologically, they are formed in the pegmatitic to lowthermal ranges and have recently even been observed to grow under descendent conditions.

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Résumé On examine la composition chimique des sulfosels plomb-bismuth de divers gisements à l'aide d'une microsonde électronique. On constate ainsi la possibilité de faire des mélanges chimiques étendus à l'intérieur de tout le groupe. Du point de vue minéralogique on ne peut pas non plus distinguer les différents minerais. En ce qui concerne la géochimie, les gisements se forment depuis le domaine pegmatitique jusqu'au domaine thermal bas, et on les a même récemment observés comme formations descendantes.

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- . . .

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei an dieser Stelle für die leihweise Überlassung einer Elektronenmikrosonde an Herrn Prof. Dr.-Ing. A.Maucher, der uns freundlicherweise an diesem Instrument hat arbeiten lassen, bestens gedankt. Herrn Prof. Dr. E.Preuss danken wir für die spektrographischen Analysen der Pyrite von Rio Marina.     

Plio-pleistocene volcanism in the Andean Cordillera of Central Chile (33∘ – 40∘ S. L.)

Recent field studies in the Andean Cordillera of Central Chile (33–40 S. L.) have shown a widespread distribution around the Chile-Argentina border of pliopleistocene volcanic and pyroclastic flow (5-1 m. y. K/Ar). The older ages are found in Rio Blanco (Santiago) area and the younger in the Cola de Zorro area. They cover horizontal to sub-horizontally, with strong unconformity their meso-cenozoic basement.In the Rio Blanco area the most silicic rocks are dactic and rhyolitic ignimbrites and lava flows. They are similar to the Rhyolitic Formation (Zeil andPichler, 1967) of northern Chile.South of 36 S. L. most of the rocks are calcalkaline basalts and andesites except for the samples from the Pino Hachado area, which plot nearRittman's alkaline field. Chemical inhomogenety of the plio-pleistocene volcanic rocks is thus present in the Andes of Central Chile.

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Zusammenfassung Neue Arbeiten über die Geologie der Cordillera de los Andes im zentralen Abschnitt Chiles (33–40 S) haben eine enorme Verbreitung von plio/pleistozänen Vulkaniten (5-1 m. a.) vor allem in der Grenzregion mit Argentinien ergeben. Die höheren Alter fand man im Gebiet von Rio Blanco (Santiago) und die jüngsten im Gebiet von Cola de Zorro.Die Vulkanite bedecken mit einer horizontalen bis subhorizontalen Verbreitung und mit einer scharfen Diskordanz alle Gesteinsserien des Mesozoikums und Känozoikums.Im Gebiet von Rio Blanco handelt es sich um Ignimbrite rhyolitischer und dacitischer Zusammensetzung. Die kieselsäurereichsten Proben sind ähnlich den Gesteinen der Rhyolit-Formation vonZeil &Pichler (1967) in Nordchile.Südlich von 36 S hat die Mehrheit der Proben eine andesitische und basaltische Zusammensetzung. Es sind kalkalkaline Gesteine mit Ausnahme der Proben von Pino Hachado, die einen starken alkalinen Trend nach dem Diagramm vonRittmann haben. Auf diese Weise ergibt sich eine chemische Inhomogenität bei den plio/pleistozänen Vulkaniten von Zentralchile.

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Resumen Los más recientes trabajos de geología de campo en la Cordillera de los Andes de Chile Central (33–40 L. S.) han evidenciado enormes extensiones de rocas volcánicas pliopleistocénicas (5-1 m. a.) sobre todo en el área limítrofe con Argentina. Las mayores edades fueron encontradas en el area de Rio Blanco (Santiago) y las más jóvenes en el area de Cola de Zorro.Las rocas volcánicas plio-pleistocénicas cubren con disposición horizontal a subhorizontal y con fuerte discordancia a todas las rocas subyacentes del Meso y Cenozoico.En el area de Río Blanco las rocas son ignimbritas de composición riolítica a dacítica y corresponden a las muestras más silícicas similar a rocas de la Formación Riolítica del norte de Chile deZeil yPichler (1967).Al sur del paralelo 36 S la mayoría de las muestras son de composición andesítica y basáltica de naturaleza calcoalcalina excepto las muestras de Pino Hachado que presentan fuerte afînidad alcalina según el diagrama deRittmann. De esta manera se muestra que existe inhomogeneidad química en las rocas volcánicas plios-pleistocénicas de Chile Central.

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Cordillera de los Andes (33°–40° S) , . - (), --. , , . - . 36° . - , . . . , - .

     

Saxonische Tektonik im Ostteil der Süddeutschen Scholle

Zusammenfassung Zwischen Ende Jura und Beginn Oberkreide wird der NW-Rand der Böhmischen Masse konturiert (NW-Richtungen, dazwischen abweichende Mosaik-Schollen). Vier weitere Etappen saxonischer Bruch- und Verbiegungstektonik liegen während der Oberkreide (NW-Richtungen), zwischen Oberkreide und Miozän (NW-, WNW- und ENE-Richtungen) bzw. im Miozän-Pliozän und ab Pliozän. Die Anordnung der oligozänen bis quartären Vulkanbauten belegt NNE- und ENE-streichende Tiefenwegsamkeiten. Vertikale, beulende Beanspruchung scheint zu dominieren. Einengungsformen sind auf die unmittelbaren Schollenränder beschränkt (teils gravitative Zutat mit Vergenz zur Tiefscholle, zum Teil rückläufige Bewegungen; Zuordnung der Horizontalstylolithen unklar), Hinweise auf Horizontalverschiebungen rar.

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The first stage of saxonic tectogenesis started at the end of the Jurassic (NW-border of the Bohemian block developed; predominantly NW-directions of blocks, mosaic blocks of different direction in between). Four younger stages of saxonic tectogenesis can be distinguished:During the Upper Cretaceous (NW-directions); at the end of the Upper Cretaceous till Eocene (in the south) or base of the Miocene (in the north) with NW-, WNW- and ENE-directions; during the Miocene to Pliocene; since the lower Pliocene.Basaltic volcanoes and dike swarms are connected to NNE- and ENE-directions (Oligocene to Quaternary in age).Indications of horizontal displacement are existent but rare. Tectonic structures of compressive tendency are restricted to the very borders of the saxonic blocks (due to gravitational origine or partially to invers displacement, always with vergency to the deeper situated block). As to the horizontal stylolithes the times of their origin as well as their interrelation to other tectonic elements are still uncertain.Vertical uplift of blocks with normal faults within the sedimentary cover seems to be predominant.

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Résumé La limite Nord-Ouest du «Massif de Bohême» se forme entre la fin du Jurassique et le début du Crétacé supérieur. Sa direction Nord-Ouest est compliquée de quelques lambeaux intercalés à directions aberrantes. Quatre autres étappes de la tectonique cassante ou pliante de «type saxonien» s'échellonnent du Crétacé sup. (direct. NW), entre le Crétacé sup. et le Miocène (directions NW, WNW et ENE) ou respectivement dans la Miocène-Pliocène jusqu'au post-Pliocène. L'alignement des appareils volcaniques neogènes prouve l'existence en profondeur de fractures de direction NNE et ENE.Les sollicitations verticales, formant des soulèvements semblent dominer. Des formes de resserrement sont limitées aux bords immédiats des écailles (en partie un appoint gravitationel avec déversement vers le lambeau abaissé, en partie mouvements rétrogrades; la signification des stylolithes horizontaux n'est pas encore éclaircie). Des indications de mouvements horizontaux sont rares.

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- ( -, ). 4 : (- ), - (-, -- -- ), - . -- -- . . ( , ; ), .

     

Stratigraphie und Tektonik der Schuppenzone Elbas

Zusammenfassung Die Serien der Schuppenzone Elbas zeigen eine durchlaufende stratigraphische Folge vom Paläozoikum bis ins Tertiär. Ein intensiver ostvergenter Falten- und Schuppenbau führt zu einer mehrmaligen Wiederholung bestimmter Gesteinsserien. Es sind 5 größere Schuppen oder Schuppenzonen auszuscheiden, die dem im Süden sich heraushebenden Autochthon überschoben sind. Die syntektonisch aufgedrungenen Granite haben das tektonische Geschehen beeinflußt. Das benachbarte Festland und das übrige toskanische Archipel zeigen denselben Baustil wie die Insel.

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Imbricated zones of the Isle of Elba display a continuous sequence from Paleozoic to Tertiary beds in several repetitions. Five larger thrust-zones override an autochthonous Eastern unit which appears (tilted up) in the South. Syntectonic granites. The tectonic style corresponds to the neighbouring continental situation.

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Résumé Les séries de la zone des écailles de l'île d'Elbe montrent une succession stratigraphique continue allant du Paléozoïque jusqu'au Tertiaire. Une structure en écailles et en plis fortement déversés vers l'est amène de nombreuses répétitions de certaines séries de roches. On peut distinguer 5 écailles et zones d'écaillés majeures qui sont refoulées sur l'autochtone affleurant au Sud. Les granites, mis en place syntectoniquement, ont influencé la tectonique. Le continent avoisinant et le reste de l'archipel toscan montrent le même style structural que les îles.

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. . 5 .

     

Tectonophysical implications of rock stress determinations

Knowledge of spatial variations (concerning both magnitude and orientation) and temporal variations of the stress tensor at various points in the earth's crust is crucial to our understanding of the fundamental nature of tectogenesis, The means by which this data can be acquired forms the principal subject of a newly developed field of endeavor concerned with thein- situ measurement of stress. This field of research is expanding, with rapid advances in development of techniques, numbers of personnel, and acquisition of field data. Although primarily motivated by engineering and mining operations (because of the immediate applicability of this data to subsurface ground control), the geologic implications — thus far largely ignored — appear enormous. Determinations of stress have been made in every continent. The purpose of this paper is to emphasize the geological (and geophysical) relevance of current stress measurement work, which imposes conditions with which adequate theories of tectogenesis must comply.

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Zusammenfassung Die Kenntnis räumlicher Veränderungen (sowohl hinsichtlich der Größe wie der Richtung) und zeitlicher Veränderungen des stress tensor an verschiedenen Punkten der Erdkruste ist entscheidend für unser Verständnis der Grundzüge der Tektogenese. Die Mittel, mit deren Hilfe diese Daten gewonnen werden können, bilden den Hauptgegenstand eines neu entwickelten Tätigkeitsbereiches, der sich mitin situ-Messungen des stress befaßt. Mit dem schnellen Fortschritt der technischen Entwicklung, steigendem Personalstand und zunehmendem Anfall von Geländeergebnissen dehnt sich dieses Forschungsgebiet immer weiter aus. Obwohl zunächst Ingenieur- und Bergbautätigkeit (wegen der unmittelbaren Anwendbarkeit dieser Daten auf die Untertagekontrolle) Ausgangspunkt waren, erscheinen uns die — bisher weitgehend außer acht gelassenen — geologischen Folgerungen sehr erheblich. Stress-Bestimmungen werden auf jedem Kontinent angestellt. Der Zweck dieser Arbeit ist es, die geologische (und geophysikalische) Relevanz der gegenwärtigen Stress-Messungen hervorzuheben, mit deren Ergebnissen entsprechende Theorien der Tektogenese in Einklang stehen müssen.

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Résumé La connaissance des variations de l'espace (concernant aussi bien la magnitude que l'orientation) et des variations temporelles du «stress tensor» à des points différents de la croûte de la terre est décisive à notre entendement de la nature fondamentale de la tectogenèse. Les moyens par lesquels ces dates peuvent être obtenues, sont le sujet principal d'une sphère d'activité récemment développée, qui s'occupe des mesuragesin situ du stress. Ce domaine de recherches s'élargi avec le développement rapide des techniques, nombre du personnel, et acquisition des dates de champs. Bienque primairement motivé par des opérations ingénieures et minières (à cause de l'applicabilité immédiate de ces dates au contrôle du sous-sol), les conclusions géologiques — largement ignorées jusqu'à présent — apparaîssent énormes. Des déterminations de stress ont été exécutées dans tous les continents. Le but de ce travail est donc de souligner l'importance géologique (et géophysicale) des travaux de mesurage de stress en cours, imposant des conditions avec lesquelles des théories adéquates de tectogenèse doivent être mises d'accord.

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. , , , in situ. ; .

     

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

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

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

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

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. , . , ENE ESE, , .

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

Considérations sur le volcanisme post-ophiolitique dans les Alpes occidentales

Résumé L'activité magmatique ophiolitique du géosynclinal alpin (diabases, gabbros, serpentines, etc.) a été suivie par une activité à caractère volcanique moins bien connue. En effet, les appareils correspondant à cette activité ont complètement disparu; nous devons nous contenter pour tous renseignements de l'étude des fragments de roches contenus dans des grauwackes tertiaires appartenant au Flysch (grès de Taveyanne, grès d'AItdorf pro parte, grès du Champsaur).La détermination de la nature originelle des laves est, en outre, rendue difficile par le fait, découvert récemment, que ces grauwackes ont subi un métamorphisme régional les plaçant dans le faciès à zéolites; on peut raisonnablement admettre qu'il s'agissait d'andésites basaltiques.L'áge des épanchements est encore indéterminé, il doit être compris entre le Crétacé supérieur et la fin de l'Eocène. L'hypothèse la plus plausible consiste à admettre que les volcans, aujourd'hui complètement érodés se trouvaient dans la partie la plus interne du domaine pennique. Toutefois au moment du dépôt des grès de Taveyanne, les coulées ne se trouvaient plus dans leur position initiale, elles avaient glissé vers l'avant-pays sous forme d'une nappe.Il est très probable que cette activité volcanique post-ophiolitique n'est pas restreinte au segment franco-suisse des Alpes occidentales mais que des formations analogues aux grès de Taveyanne se retrouvent ailleurs, notamment en Sicile et dans les Apennins.

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The magmatic activity which gave birth to the ophiolites (diabases, gabbros, serpentinites) of the alpine geosyncline was followed by subaerial volcanism. This volcanic activity is not well known as the volcanoes were completely destroyed by erosion. Our only source of information is to be found in fragments of volcanic rocks which are part of Tertiary Flysch graywackes (Taveyanne sandstones, part of the Altorf sandstones, Champsaur sandstones).The determination of the initial composition of the lavas is further complicated by metasomatic transformations; it has been recently shown that the Taveyanne graywackes were submitted to a light regional metamorphism corresponding to the zeolitic facies ofCoombs. However, it seems that these lavas were originally basaltic andesites.The age of this volcanism is not precisely known, it cannot be later than Upper Eocene as the time of deposition of the Taveyanne sandstones is Uppermost Eocene-Lower Oligocene; it is probably post-Cenomanian. It is likely that the volcanoes were located in the southern part of the Penninic zone; however at the time of deposition of the graywackes the volcanic flows had already left their initial location, gliding toward the Foreland as part of a Nappe.Very probably, remnants of this post-ophiolitic volcanism are not restricted to the French-Swiss segment of the Western Alps, but will be found elsewhere, particularly in the Apennine Mountains and in Sicily.

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Zusammenfassung Die magmatische Tätigkeit, die Ophiolithe (Diabase, Gabbros, Serpentinite) der alpinen Geosynklinale entstehen ließ, wurde von subärischem Vulkanismus abgelöst. Diese Vulkantätigkeit ist wenig bekannt, da die Vulkane durch Erosion völlig zerstört wurden. Unsere einzige Informationsquelle findet sich in vulkanischen Gesteinsfragmenten, die Bestandteile der Tertiär-Flysch-Grauwacken sind.Die Bestimmung der ursprünglichen Zusammensetzung der Laven wird weiter durch metasomatische Umwandlungen erschwert. Kürzlich wurde gezeigt, daß die Taveyanne-Grauwacken einem regionalen Metamorphismus ausgesetzt waren, welcher der zeolithischen Fazies von Coombs entspricht. Es scheint jedoch, daß diese Laven ursprünglich basaltische Andésite waren.Das Alter dieses Vulkanismus ist nicht genau bekannt; es kann aber nicht später sein als das Obere Eozän, da die Ablagerungszeit der Taveyanne-Sandsteine Oberstes Eozän—Unteres Oligozän ist. Wahrscheinlich lagen die Vulkane im südlichen Teil der penninischen Zone; zur Zeit der Ablagerung der Grauwacken waren die Vulkanite bereits in die Überschiebungsmassen mit einbezogen.Sehr wahrscheinlich sind die Überreste dieses nach-ophiolithischen Vulkanismus nicht auf den französisch-schweizerischen Abschnitt der Westalpen beschränkt, sondern werden sich auch andernorts speziell auf dem Apennin und in Sizilien finden lassen.

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, (, ) , . , . , . . , Taveyane ( Coombs'y), , . .

     

Mathematische Simulation ptygmatischer Strukturen

Zusammenfassung Die Entstehung der Schlingen in den südlichen Ötztaler Alpen (Ostalpen) wurde bisher überwiegend auf äußere Spannungsfelder zurückgeführt. Damit waren die Faltenstrukturen in diesem Gebiet durch Biege- und Biege-Scher-Faltung hinreichend erklärbar. Bei Berücksichtigung der hohen Teilbeweglichkeit des Gesteins während der Schlingenbildung muß ein anderer Faltungsmechanismus angenommen werden. Es wird versucht, die Faltenstrukturen als Ergebnis eines Fließvorgangs in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeitsverteilung zu erklären. Unter Benutzung eines vonHarburgh &Bonham-Carter entwickelten Programms und bei Vorgabe verschiedener Randbedingungen werden Strombilder simuliert und vom Plotter in Geschwindigkeits-Vektor-Darstellung ausgegeben. Die Ergebnisse werden im Gelände beobachteten Strukturen und im Experiment erzeugten Bildern gegenübergestellt. Die gute Übereinstimmung kann als Hinweis auf die Entstehung ptygmatischer Strukturen durch interne Geschwindigkeitsverteilung angesehen werden.

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Until now the formation of vortex structures in the southern Oetztal Alps (Eastern Alps) has been regarded as the result of external stresses, allowing adequately to explain the structures as flexural and passive folds. Taking into consideration the high ductility of rocks during vortex formation another mechanism of folding has to be assumed. The attempt is made to explain the structures as the result of flowage due to a velocity distribution. Using a programm written byHarburgh &Bonham-Carter arrays of stream lines are calculated for varying boundary conditions and plotted as velocity vectors. The output will be compared with structures observed in the field as well as with results of folding experiments. From the good agreement follows that ptygmatic folding may be due to an internal velocity distribution.

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Résumé La genèse des »Schlingen« dans la partie méridionale des Alpes de l'Oetztal (Alpes orientales) a été jusqu'à présent rapportée principalement à des contraintes extérieures. Les structures plissées ont été dès lors expliquées dans cette région comme plis de ploiement et plis semblables. Si on considère la grande plasticité des roches lors du plissement, on doit admettre un autre mécanisme de plissement. Les auteurs essaient d'expliquer les structures plissées comme le résultat d'un processus d'écoulement qui dépendrait de la répartition des vitesses. Utilisant un programme établi parHarburgh &Bonham-Carter et présentant diverses conditions marginales, ils obtiennent par simulation des figures d'écoulement figurées comme vitesses vectorielles. Ces résultats sont des structures observées sur le terrain; ils sont confrontés aux figures produites lors des essais expérimentaux. La bonne concordance indique qu'on peut envisager les structures ptygmatiques comme résultant de la répartition interne des vitesses.

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Ötz ( ) , , . , - . . . Harbburch' Bonham-Carter'o , , . . , , .

     

P-T-t paths of collisional orogens

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

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

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

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, . , . --t , , , . --t ; , . . PTt, , , . , , , . , , , .

     

Oolithische Strukturen in Pyriten des Ventersdorp-Contact-Reefs,Südafrika

Zusammenfassung Oolithische Strukturen in Pyriten des Ventersdorp-Contact-Reefs im Witwatersrand Gebiet, die bisher als radial pyrites beschrieben wurden, zeigen eine starke Ähnlichkeit zu Eisenoolithen der Pretoria Serie des Transvaal Systems. Letztere wurden bereits als primäre Strukturen gedeutet, an deren Bildung Algen wahrscheinlich wesentlich beteiligt waren. Die Verfasser sind der Ansicht, daß sowohl der authigene Kohlenstoff im Ventersdorp- und Witwatersrand System als auch die oolithischen Strukturen in Pyriten des Ventersdorp-Contact-Reefs wahrscheinlich Überbleibsel von primitiven Organismen darstellen, die vor rund 2750×10⁶ Jahren im Sedimentationsbecken des Witwatersrand Systems existierten.

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Oölitic textures present in pyrites of the Ventersdorp Contact Reef at Venterspost Gold Mine, South Africa, which have previously been described as radial pyrites strongly resemble iron oöliths of the Pretoria Series of the Transvaal System. The latter have been considered to be primary textures; a causative connection was believed to have existed between primitive organic life and the formation of these oöliths and related textures. It is suggested that both the authigenic carbonaceous material present in the Ventersdorp- and Witwatersrand Systems and the oölitic textures shown by the pyrite in the Ventersdorp Contact Reef probably represent relicts of an early form of life which existed in the sedimentary basin of the Witwatersrand System some 2,750 × 10⁶ years ago.

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Résumé Les textures oolitiques dans les pyrites du Ventersdorp-Contact-Reef dans la région du Witwatersrand, étant dénommées jusqu'ici «radial pyrites», nous montre une affinité très forte avec oolites ferriques de la série Prétoria du système Transvaal. On a déjà interprété les derniers comme textures primaires; probablement alginite. Suivant l'opinion des auteurs, non seulement le carbone authigène dans le système Ventersdorp et Witwatersrand mais encore les textures oolitiques dans les pyrites du Ventersdorp-Contact-Reef sont probablement des restes des organismes primitifs, ayant existés dans le bassin sédimentaire du système Witwatersrand il y a 2750×10⁶ années.

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