Über die Herkunft der ostalpinen Vererzung

Zusammenfassung Die Erörterung beschränkt sich unter Ausschaltung anderer Vorkommen auf Lagerstätten der alpinen Metallogenese im Sinne von W.Petrascheck. Sie werden als genetisch zusammengehörige, in Metallzonen gegliederte Abfolge betrachtet, deren Bildung jünger ist als die großen Deckenbewegungen und etwa ins ältere bis mittlere Tertiär zu stellen ist. Zeitlich, nur für Teile der Vererzung auch räumlich, ist eine Ableitung vom Magmatismus der periadriatischen Intrusiva und der Andesite des Südostens möglich, die Gesamtanordnung weist aber auf ein Herdgebiet in der durch die Hohen Tauern bezeichneten Gebirgsachse hin. Hier bestehen engste Beziehungen der Lagerstätten zu den Bildungen der alpidischen Metamorphose und deren Stoffwanderungen. Ein Teil des Stoffbestandes der Lagerstätten ist aus dem Stoffwechsel der Metamorphose ableitbar, der andere mit größerer Wahrscheinlichkeit von magmatischer Abkunft. Weder nur der Magmatismus noch nur die Metamorphose kann heute als zureichende Quelle der Gesamtvererzung der Ostalpen angesehen werden, sondern diese steht offenbar mit beiden in Beziehung und kann nur zusammen mit diesen beiden Erscheinungen und neben diesen als Auswirkung der Tiefenvorgänge der alpidischen Orogenese begriffen werden.     

The isotopic constitution of sulphur in some stratiform lead-zinc sulphide ores

Sulphur isotope measurements on five Australian stratiform lead-zinc sulphide ores are presented. Each deposit is characterised by a conspicuously narrow spread of values, mean ³⁴S heavier than meteoritic, average crustal, and, where sampled stratigraphically, ³⁴S related to stratigraphy rather than propinquity. When considered with other deposits of the same class from elsewhere, several seemingly general features appear: Mean ³⁴S heavier than meteoritics; ranges for individual deposits narrow and rarely more than 8 with standard deviation approximately 1 to 2; individual values for the whole group spread between, but almost entirely restricted by, the values for meteoritic S and seawater SO₄ ^—; no age effect; no apparent relationship between ³⁴S and lead type; and, where investigated, a stratigraphical affiliation. While no positive interpretation of these features is made, it is suggested that the sulphur concerned has been derived neither from migrant hydro-thermal solutions nor from the H₂S of normal biological sulphate reduction in seawater.

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Zusammenfassung Es werden Meßergebnisse von fünf australischen geschichteten Blei-Zink-Sulfid-Lagerstätten mitgeteilt: Jedes Vorkommen ist durch einen bemerkenswert engen Schwankungsbereich der Werte, Mittelwert ³⁴S schwerer als meteoritischer Schwefel/Durchschnittswert aus der Erdkruste, gekennzeichnet. Wo die Proben in stratigraphischer Abfolge entnommen wurden, zeigt der Wert ³⁴S eine stärkere Affinität zur Stratigraphie als zu absoluter Entfernung der Muster. Vergleicht man diese Werte mit solchen von anderen Vorkommen der nämlichen Lagerstättengruppe, so liegen einige allgemeine Eigenheiten auf der Hand: Für einige Vorkommen ist der Mittelwert ³⁴S schwerer als meteoritischer Schwefel; für einzelne Lagerstätten ist der Bereich eng und überschreitet kaum mehr als 8 mit der Standardabweichung von ungefähr 1 bis 2; Einzelwerte für die gesamte Lagerstättengruppe fallen fast ausschließlich zwischen die Werte für meteoritischen Schwefel und SO₄ ^2–-Ionen im Meerwasser; es herrscht kein dem geologischen Alter zuzuschreibender Effekt; auch gibt es keine augenscheinliche Beziehung zwischen dem ³⁴S-Wert und dem Blei-Typ; in jenen Fällen aber, wo Untersuchungsergebnisse vorliegen, ist eine Beziehung der Werte zur Stratigraphie zu erkennen. Obwohl keine positive Interpretation dieser Phänomena angestellt wurde, wird die Vermutung geäußert, daß der betreffende sulfidische Schwefel weder von wandernden hydrothermalen Lösungen noch vom H₂S einer normalen biologischen Sulfatreduktion im Meerwasser abgeleitet werden kann.

     

Bemerkung zu dem „Serpentintalk” aus dem Zechsteinanhydritprofil der Erdgasbohrung Frenswegen 3 im Emsland

Zusammenfassung Im folgenden werden die Röntgendaten — mit Einschränkung auch die Brechungsindizes — des von H.Füchtbauer und H.Goldschmidt untersuchten Serpentintalks den Untersuchungsergebnissen eigener Talksyntheseprodukte gegenübergestellt. Es zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung. Die Talksynthesen wurden im Hinblick auf semisalinare Mineralbildungen in Salzlagerstätten bei milden Metamorphosebedingungen durchgeführt. Ein Vergleich mit den Untersuchungsergebnissen der thermischen Zersetzung und der Differentialthermoanalyse, wie sie von H.Füchtbauer und H.Goldschmidt durchgeführt wurden, war nicht möglich, da die Reaktionsprodukte nicht nach diesen Methoden untersucht werden konnten. Für eine nähere Bestimmung des Serpentintalks wäre eine Gegenüberstellung weiterer Untersuchungsergebnisse sehr wichtig.     

Trends in the Postsvecokarelian development of the Baltic Shield

The Postsvecokarelian development of the Baltic Shield shows a parallel development with tension and dolerite intrusions in the core zone and granite intrusions, compression and crustal shortening in the south-western margin. A crustforming event with calk-alkalic granitoid intrusions which with time moves westwards is followed by remelting and intrusion of alkali-intermediate granites and metamorphism. The south-western margin of the Shield probably was a stable ocean/continent border zone for a very long time. In spite of several attempts, no conclusive testable model for the development can be put forward today.

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Zusammenfassung Die postsvekokarelische Entwicklung des Baltischen Schildes ist von einer zeitgemäßen Parallelität mit Tension und Diabasintrusionen in der östlichen Kernzone und Granitintrusionen, Kompression und Krustenverkürzung in der südwestlichen Marginalzone gekennzeichnet. Eine Phase mit Krustenbildung, die mit der Zeit nach Westen rückt, und wo kalkalkalische Granitoide als wesentlichstes neugebildetes Gestein auftreten, wird von Metamorphose und erneutem Aufschmelzen und Intrusionen alkaliintermediärer Granite gefolgt. Die südwestliche Marginalzone des Schildes war ein stabiler Ozean/Kontinent-Grenzbereich während einer langen Zeitperiode. Ein testbares endgültiges Modell der Entwicklung kann heute trotz mehrerer Versuche nicht aufgestellt werden.

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Résumé Le développement postsvécokarélien du bouclier baltique est caractérisé par un parallélisme dans le temps entre l'extension et l'intrusion de diabases dans la zone centrale de l'Est et par des intrusions granitiques, une compression et un rétrécissement crustal dans la zone marginale du Sud-ouest. Une phase avec formation d'une croûte, qui se propage vers l'ouest, et au cours de laquelle les nouvelles roches formées sont essentiellement des granitoïdes calco-alcalins, est suivie d'un métamorphisme et d'une palingenèse avec intrusions de granites alcalins intermédiaires. La zone marginale du Sud-ouest du bouclier était un domaine-limite océan-continent »stable«, pendant une longue période de temps. Une modélisation controlable du développement ne peut être avancée aujourd'hui malgré plusieurs tentatives.

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Neue Ergebnisse Über den Deckenbau der Ostalpen auf Grund fazieller und tektonischer Untersuchungen

Zusammenfassung Durch die Neuuntersuchung des zentralalpinen Mesozoikums der Ostalpen ergab sich eine neue Auffassung in bezug auf den großtektonischen Bau. Das bisherige Oberostalpin muß demnach in zwei selbständige tektonische Einheiten gegliedert werden. Zur tieferen Einheit, die nun als Mittelostalpin bezeichnet wird, gehört das Altkristallin beiderseits des Tauern- und SemmeringFensters, das eine eigene, metamorphe, lückenhafte Hülle von zentralalpinem Mesozoikum trägt. Das Oberostalpin im neuen Sinn ist fast nur auf das z. T. fossilführende Paläozoikum mit auflagerndem, nicht metamorphem Mesozoikum in nordalpiner Fazies beschränkt. Die Überschiebungsweite des Oberostalpin überschreitet im Osten der Alpen 160–180 km. Tektonischer, fazieller und metamorphosemäßiger Befund bestätigen gleichermaßen das hier gegebene Baubild. Als Konsequenz der Neugliederung der Ostalpen ergibt sich ferner eine neue Auffassung vom Bau der östlichen Fortsetzung, der Westkarpaten. Diese wird ebenfalls kurz skizziert.Vortrag, gehalten auf der 50. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung am 14. März 1960 in Würzburg.     

Phreatomagmatic volcanism during the Ordovician of the Cantabrian Mountains (NW Spain)

In the Barrios Formation of the southern Cantabrian Mountains pyroclastic rocks occur which have an Ordovician age. They form the filling of several craters and pipes, which are unconformably overlain by Ordovician respectively Silurian sediments. The pyroclastic material mainly consists of fractured quartz grains which are mixed with angular hydrothermally altered glas lapilli. The strong fragmentation of the volcanoclastic components, even in the lower parts of the pipes, is caused by phreatomagmatic eruptions under shallow marine conditions. The Barrios Formation which is disrupted by the volcanic necks, was deposited in a shallow marine environment with a very low sedimentation rate.Sills occur in the Oville-Formation below the Barrios Formation. They are partially older than the pyroclastic rocks. These older sills intruded into not yet lithified shales and sands where a high hydrostatic pressure prevented a phreatomagmatic explosion.Major and trace element analyses reveal that the sills in the Oville-Formation, volcanic bombs, subvolcanic xenoliths and a plug within the pyroclastic rocks belong to the alkali rock series. They are enriched in K, Ti, P and Zr and are similar to alkali olivine basalts and trachy-basalts.The Ordovician volcanism of the Cantabrian Mountains occured on continental crust which was subject to rifting in the Early Palaeozoic. The rifting processes are seen in connection with the separation of the Ibero-Armorican microplate from Gondwana.

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Zusammenfassung In der Barrios-Formation des südlichen Kantabrischen Gebirges treten pyroklastische Gesteine auf, die ein ordovizisches Alter haben. Sie bilden die Füllung mehrerer Krater und Schlote, die an ihrer Obergrenze diskordant von ordovizischen bzw. silurischen Sedimenten überlagert werden. Das pyroklastische Material besteht zum größten Teil aus zerbrochenen Quarzkörnern mit eingestreuten, scharfkantigen, hydrothermal veränderten Glaslapilli. Die starke Fragmentierung des vulkanoklastischen Anteiles selbst in den tieferen Bereichen der Schlote wurde durch phreatomagmatische Eruptionen unter flachmarinen Bedingungen verursacht. Der Barriosquarzit, der von den Schloten und Kratern durchschlagen wird, wurde in einem flachmarinen Bereich mit sehr niedriger Sedimentationsrate abgelagert.Lagergänge treten in der Oville-Formation im Liegenden der Barrios-Formation auf. Sie sind teilweise älter als die pyroklastischen Gesteine. Diese älteren Lagergänge intrudierten in die noch nicht verfestigten Tone und Sande, wo ein zu großer hydrostatischer Druck eine phreatomagmatische Explosion verhinderte.Haupt- und Spurenelementanalysen zeigen, daß die Lagergänge in der Oville-Formation, vulkanische Bomben, subvulkanische Xenolithe und ein Lavapfropfen innerhalb der Pyroklastika zu den Alkaligesteinen gehören. Sie sind angereichert an K, Ti, P und Zr und ähneln Alkaliolivinbasalten und Trachybasalten.Der ordovizische Vulkanismus des Kantabrischen Gebirges ereignete sich auf kontinentaler Krustenunterlage, welche im Altpaläozoikum einer Dehnung ausgesetzt war. Die Dehnungsprozesse werden im Zusammenhang mit der Abtrennung der ibero-amerikanischen Mikroplatte von Gondwana gesehen.

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Résumé Dans la formation de Barrios, dans les Monts Cantabriques méridionaux, existent des roches pyroclastiques d'âge ordovicien. Elles forment le remplissage de cratères et de cheminées surmontés en discordance par des sédiments ordoviciens ou siluriens. Pour leur plus grande part, ces matériaux pyroclastiques consistent en grains brisés de quartz mêlés de fragments hyaloclastiques anguleux altérés par des solutions hydrothermales. Les composants volcanoclastiques sont fortement fragmentés, même dans les zones les plus profondes des cheminées, phénomène causé par des explosions phréatomagmatiques dans une mer peu profonde. De fait, la formation du quartzite de Barrios, qui est percée par les cheminées, s'est déposée dans un milieu marin peu profond, à faible vitesse de sédimentation.La formation d'Orville, située sous la formation de Barrios, renferme des sills. Ces sills, en partie plus vieux que les roches pyroclastiques, se sont intrudés dans des pélites et des sables non encore lapidifiés, où la haute pression hydrostatique empêchait une explosion phréatomagmatique.Les analyses des éléments chimiques majeurs et en trace montrent que les sills, les bombes volcaniques, les xénolithes subvolcaniques et un culot de lave dans les roches pyroclastiques font partie de la séries alcaline. Ces roches sont enrichies en K, Ti, P, Zr et semblables aux basaltes alcalins à olivine et aux trachybasaltes.Le volcanisme ordovicien des Monts Cantabriques s'est manifesté dans une croûte continentale soumise à extension pendant le Paléozoque inférieur. Cette extension est mise en relation avec la séparation entre la micro-plaque ibéroarmoricaine et le continent de Gondwana.

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Are stringers a manifestation of solute banding?

Summary Fine-scale igneous layering consisting of alternating bands of chromitite and plagioclase often occurs in the Bushveld Complex where it is commonly known as stringers. The origin of these features has been unclear but they do have both quantitative and qualitative characteristics of a type of microsegregation (compositional nonhomogeneity) known as solute banding which frequently occurs in solidifying industrial melts. The cause of solute banding is due to temperature fluctuations arising from unsteady convection in the melt which generates cotectic shifting at the solidification front, leading to alternating deposition of one phase, then another.

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Zusammenfassung Feiner magmatischer Lagenbau, der aus alternierenden Lagen von Chromitit und Plagioklas besteht, ist häufig im Bushveld zu beobachten und wird weithin als Stringers bezeichnet. Die Entstehung dieser Erscheinung war bisher nicht geklärt, aber sie zeigt sowohl quantitative wie qualitative Aspekte einer Art von Mikrosegregation (Inhomogenität der Zusammensetzung), die als Solute Banding bekannt ist und häufig in erstarrenden industriellen Schmelzen zu beobachten ist. Der Grund für Solute Banding liegt in Temperaturschwankungen, die auf ungleichmäßige Konvektion in der Schmelze zurückgeht. Letztere führt zu Verschiebung der kotektischen Positionen an der Verfestigungsfront, die schliesslich in alternierender Ablagerung der beiden Phasen resultiert.

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With 3 Figures     

Deformation of the rocks of Simla Hills

Simla Hills form a part of Lesser Himalaya. Metamorphic rocks of this area (Pre-Cambrian), forming Chail-Jutogh nappe, are thrust over a series of mostly unfossiliferous rock formations ranging in age from Palaeozoic to Eocene. The rocks of the area are characterised by meso-structures belonging to three phases of deformation. The second phase structures, both in the allochthon as well as in the para-autochthon units are synchronous with the nappe formation. The third structure in the para-autochthon unit has been related with the movement of nappe. A model explaining the probable kinematics of thrusting in the Simla Hills has been suggested.

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Zusammenfassung Die Simla-Berge sind ein Teil des Lesser Himalaya. Metamorphe Gesteine dieses Gebietes (Präkambrium), die die Chail-Jutogh-Decke bilden, sind über einer Serie vorwiegend fossilfreier Formationen (Paläozoikum bis Eozän) überschoben. Die Gesteine dieses Gebietes sind durch Meso-Strukturen, die zu drei Phasen der Deformation gehören, gekennzeichnet. Die Strukturen der zweiten Phase, zu der allochthone sowie para-autochthone Einheiten gehören, sind gleichaltrig mit der Anlage der Deckenbildung. Die Strukturen der dritten Phase in der para-autochthonen Einheit hängen mit der weiteren Bewegung der Decke zusammen. Ein Modell, das die wahrscheinliche Kinematik der Überschiebung in den Simla-Bergen erklärt, wird vorgeschlagen.

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Résumé Les monts Simla représentent une partie du « Lesser Himalaya ». Les roches métamorphiques de cette région (Précambrien), formant la nappe du « Chail-Jutogh », ont glissé par-dessus une série de formations (du Paléozoique à l'Eocène) en majorité dépourvues de fossiles. Les roches de cette région sont caractérisées par des interstructures appartenant à trois phases de la déformation. Les structures de la 2^e phase, auxquelles appartiennent les unités allochtones et para-autochtones se sont formées en même temps que la nappe. Les structures de la 3^e phase, dans l'unité para-autochtone, sont en rapport étroit avec le déplacement postérieur de la nappe. Une possibilité d'explication de la cinématique probable du glissement dans les monts Simla est proposée.

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Simla Lesser Himalaya. — —, Chail-Jutogh, , - . -, . - , - , . - . , , , .

     

Über Bergzerreißung und Talzuschub

Zusammenfassung Die Begriffe Bergzerreißung und Talzuschub kennzeichnen die morphologischen Auswirkungen großzügiger Hangbewegungen und zwar des Abriß- beziehungsweise des Fußbereiches.Die strukturellen Besonderheiten der Sackungen werden an besonders günstigen Beispielen deutlich: Dort bildet sich die Bewegung in einem mehrere hundert Meter mächtigen Hakenwerfen der ursprünglich steil talwärts fallenden Schichten ab, das nach oben noch in einen kaum verformten Bereich übergeht.Aus diesen Angaben läßt sich ein allgemein für Böschungen gültiger Deformationsplan ableiten, der bei Annahme einer linearen Verteilung der Scherbeanspruchung in der Vertikalen die Formulierung der festigkeitstheoretischen Eigenschaften des Materials Fels gestattet: Danach müssen wir dem Gebirge unter Oberflächenbedingungen erstens eine mit der Einspannung zunehmende Scherfestigkeit, die außerdem noch von der betrachteten Größenordnung abhängig ist, und zweitens ein Fließverhalten zuschreiben, das durch eine Potenzfunktion dargestellt wird.Auf Grund des Vergleiches mit Eis sind wir zu der Annahme berechtigt, daß dieses Fließgesetz auch für tiefere Krustenteile gültig ist.

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The terms Bergzerreißung (mountain splitting) and Talzuschub (closing-up of the valleys) describe the morphological features of large down-hill movements. Their structural peculiarities are determined by a zone of internal rotation beneath a zone of only small internal deformation.From these data we can deduce a general plan of deformation of slopes. When assuming a linear distribution of shear stress they also allow the determination of the mechanical properties of rock masses.Comparing rock and ice in general we may conclude that these mechanical properties, mainly the flow law expressed by a power function, are valid also in deep parts of the earth's crust.

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Résumé Les termes « Bergzerreißung » et « Talzuschub » désignent les effets morphologiques de forts mouvements de versants. Les particularités structurelles des affaisements de rochers se manifestent dans une zone de « rotation interne » sous une zone de faible déformation interne.De ces faits on peut déduire un plan général de déformation. L'hypothèse d'une répartition linéaire de la contrainte de cisaillement dans le sens vertical rend possible une détermination des propriétés méchaniques des rochers.D'une comparaison avec la glace nous pouvons tirer la conclusion que ces propriétés méchaniques, surtout la loi de fluage exprimée dans l'équation = a^b ( = vitesse de déformation, = contrainte de cisaillement; a, b = paramètres), sont également valables dans les parties profondes de la croûte terrestre.

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Beiträge zur Geochemie des Kupfers

Zusammenfassung Das Cu kommt in häufigen Eruptivgesteinen nicht wie das Pb und Zn großenteils im Gitter der mineralischen Hauptbestandteile, sondern als Kupferkies vor (Proportionalität zwischen Cu- und S-Werten). Basaltische Gesteine haben wesentlich höhere Kupfergehalte (Mittel: 88 ppm = g/t Cu) als granitische (Mittel: 8 ppm Cu). Das Verhalten des Cu bei der Verwitterung und hydrothermalen Gesteinszersetzung und die Begrenzung des Transports in Gewässern (durch Löslichkeit der Karbonate, Hydroxyde, Sulfide und Adsorption an Tonminerale) wird diskutiert. Kalke enthalten im Mittel 15 ppm Cu, bitumenarme Tone landnaher Ablagerungen: 55 ppm Cu. Über diese Werte hinaus können organogene Rückstände, Sulfidfällung, Kalkauflösung und sehr langsame Sedimentbildung im küstenfernen Tiefseebereich (Pazifiktone 400 ppm Cu) zu Kupferanreicherungen führen.Die abnormen Kupfergehalte in bestimmten Ablagerungsgebieten des Kupferschiefers können nicht aus normalem Meeroder Flußwasser durch Sulfidfällung oder die oben genannten Prozesse erklärt werden. Die Aufarbeitung von Rotliegend-Sedimenten gilt als möglicher Lieferant.

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In abundant igneous rocks copper does not mainly occur like lead and zinc in the lattice of the mineral constituents but as chalcopyrite (proportionality between Cu- and S-values). The basaltic rocks have substantial higher copper contents (average: 88 ppm Cu) than the granitic rocks (average: 8 ppm Cu). The behavior of Cu during weathering and hydrothermal alteration and the limitation of transport in waters (as a function of the solubility of carbonates, hydroxides, sulfides and the adsorption on clay minerals) is discussed. Calcareous rocks contain in average 15 ppm Cu, clays and shales from nearshore environments low in carbonaceous matter: 55 ppm Cu. Enrichment of copper exceeding these averages may be due to organic residues, environments of sulfide precipitation or limestone dissolution or very slow sediment accumulation in pelagic areas (Pacific clays: 400 ppm Cu).The abnormal high copper contents in special areas of the Kupferschiefer cannot be derived from normal sea- or riverwater by sulfide precipitation or the above mentioned processes. The reworking of Lower Permian sediments represents a possible source.

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Résumé Le cuivre, dans les roches éruptives, ne se présente pas comme le plomb et le zinc en majeure partie dans le réseau des principaux minéraux, mais comme chalcopyrite (proportionnalité entre les pourcentages de cuivre et de soufre). Les roches basaltiques ont une teneur en cuivre considérablement plus élevée (moyenne: 88 ppm = g/t Cu) que les roches granitiques (8 ppm Cu). Le comportement du cuivre au cours de l'altération atmosphérique et lors de la décomposition des roches par voie hydrothermale et la limitation du transport par les eaux (grâce à la solubilité des carbonates, des hydroxydes, des sulfides et à l'adsorption des minéraux argileux) sont discutées. Les calcaires contiennent en moyenne 15 ppm Cu, les argiles pauvres en bitume de dépôts proches du rivage 55 ppm Cu. Des résidus organogènes, des dépôts de sulfures, la dissolution du calcaire et la formation très lente de sédiments dans des zones de mer abyssale éloignées des côtes (argiles du Pacifique: 100 ppm Cu) peuvent conduire à des enrichissements de la teneur en cuivre au-dessus de ces valeurs. Les teneurs en cuivre s'écartant de la normale dans certaines zones de dépôts de schistes cuivreux ne peuvent pas s'expliquer par le dépôt de sulfures provoqué par l'eau de la mer ou des fleuves ou par les processus ci-dessus mentionnés. Le remaniement de sédiments du rotliegend est considéré comme l'agent possible de ces apports.

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Feintektonische Untersuchungen an Schlechten und Klüften in Steinkohlenflözen des Ruhrgebietes

Zusammenfassung Im Bereich des Gelsenkirchener Sattels und der Emscher Mulde wurden im Felde Neuessen der Hoesch A.G. in Altenessen feintektonische Untersuchungen angestellt mit dem Ziel, die Entstehung der Schlechten in der Kohle, insbesondere der bankschrägen t-Schlechten und der Klüfte im Nebengestein zu erklären.Auf Grund der Messungen in den Flözen der Bochumer und Essener Schichten wurden Diagramme nach SCHMIDT-SANDERs entworfen und ausgewertet. Getrennt nach steiler und flacher Lagerung worden die bankrechten - sowie die bankschrägen t-Schlechten mit ihren symmetrologischen Beziehungen genetisch gewertet. Bei der Übertragung vom Kleinbereich zur Großstruktur ließen sich Parallelen aufzeigen, die für eine einheitliche tektonische Beanspruchung des ganzen Ruhrgebietes sprechen durften.     

Neue Erkenntnisse Über die Grenzlagergruppe des Saar-Nahe-Rotliegenden

Zusammenfassung Auf Grund von vergleichenden Untersuchungen der Sedimente im Bereich des sog. Grenzlagers ergibt sich für die Nahemulde, daß hier verschiedene größere Deckeneinheiten, getrennt durch sedimentäre Zwischenmittel, vorliegen, wie dies auch, seit jeher bekannt, an der SE-Flanke des Pfälzer Sattels der Fall ist. Da darüber hinaus ein charakteristischer Wechsel in den Sedimenten noch vor den jeweils ersten Effusionen einsetzt, erscheint es angebracht, den Begriff Grenzlager in seiner bisherigen Bedeutung nicht mehr zu gebrauchen. Unter Verwendung der sich zu dieser Zeit abspielenden Vorgänge wird der Versuch einer neuen Gliederung unternommen. Abschließend wird kurz die Bedeutung des Vulkanismus für die tektonische Ausgestaltung des Ablagerungsbeckens dargestellt.     

Statistische Untersuchungen an Zirkon und Apatit in Anatexiten des südlichen Bayerischen Waldes

Zusammenfassung In die im südlichen Bayerischen Wald weitverbreitete Serie der Perlgneise ist zwischen Deggendorf und Regen ein granodioritischer Gesteinskörper eingelagert. Feldgeologische und mikroskopische Untersuchungen machen eine metamorphe Entstehung dieses Paragranodiorits wahrscheinlich. Zur Gewinnung weiterer gesteinsgenetischer Kriterien werden die morphologische Ausbildung, das Längen-Breiten-Verhältnis, das Korn-in-Kom-Gefüge und die statistische Verteilung der Korngrößen von Zirkon und Apatit in beiden Gesteinen herangezogen. Hieraus ergeben sich zusätzliche Argumente für eine nichtmagmatische Entstehung des Paragranodiorits. Ein Teil dieser Untersuchungen kann nur am Dünnschliff durchgeführt werden.

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A granodioritic rock and its relationship to the surrounding biotite-gneiss in the metamorphic basement complex of northeastern Bavaria (Moldanubikum) was studied. Field work and microscopic investigations show strong evidence for metasomatic origin of the para-granodiorite. A detailed study of zircon and apatite both in the para-granodiorite and the gneiss is made in order to obtain further criteria. Morphology, elongation ratios, and the grain-in-grain fabric of zircon point to non-magmatic origin of both rocks. Size frequency distribution of zircon in gneiss is lognormal and probably due to sedimentary sorting. The skewed distribution curve of zircon in para-granodiorite is explained by metamorphic growth of sedimentary zircons which may have been lognormally distributed. Apatite in para-granodiorite on the other hand shows lognormal distribution of grain size. As crystallization of apatite is posttectonic, it seems that random growth conditions in the metamorphic stage may also produce lognormal size frequency distributions. Thin section study is emphasized as some data cannot be obtained from mounted zircon concentrates.

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Résumé Dans la série du gneiss en forme de perles, fréquent dans la Bayerischer Wald du Sud (Bavière), on peut trouver entre Deggendorf et Regen un interlit de roche granodioritique. Les recherches géologiques sur le terrain et au microscope rendent vraisemblable l'origine métamorphique de cette Paragranodiorite. Pour obtenir d'autres caractéristiques lithogénétiques on a fait appel à la texture morphologique, aux relations de longueur à largeur, à la texture grain-en-grain et à la granulométrie statistique du zircon et de l'apatite. Il se dégage ainsi d'autres arguments pour une origine non-magmatique de la Paragranodiorite.

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Evidence for sulfurization and the origin of some sudbury-type ores

The suggestion that Sudbury-type ores may be formed by the introduction of country rock sulfur into still hot intrusions (i.e., sulfurization) suffers from a reputed lack of field evidence. Permissive evidence for sulfurization includes the epigenetic nature of many Sudbury-type ores and that many Sudbury-type ores crystallized from sulfide melts. Visual evidence exists for sulfurization of a gabbro in Zambia. The lead isotopic composition of ore minerals at Sudbury implies that at least some of the metals were derived from the erruptive. Published sulfur isotopic data from several Sudbury-type ores differ from and do not exhibit a common pattern of isotopic enrichment with respect to sulfides within associated intrusions. Evidently the sulfur was derived from the country rocks. Sudbury-type ores exhibiting magmatic textures commonly occur within more siliceous dikes than the host intrusions. Inorganic reduction of sulfate occurs only above 600° C. Reduction of sulfate with resultant sulfurization of ferrous iron and traces of other metals originally present in the still hot parental intrusive rock would make the rock more siliceous. Above 1100° C the silicate-residue and newly formed sulfides would form immiscible magmas. Therefore, ore magmas within and near mafic intrusives can be epigenetic. The processes by which sulfur is introduced into intrusions are still speculative.

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Zusammenfassung Für die Annahme, daß Erze vom Sudbury-Typus sich durch Zuführung von Nebengesteinsschwefel in noch heiße Intrusionen bilden können (sulfurization), fehlt es angeblich an Feldunterlagen. Folgende Tatsachen lassen sich mit einer Schwefelung (sulfurization) vereinigen: der epigenetische Charakter vieler Erze vom Sudbury-Typ; auch sind viele Erze von Sudbury-Typus aus sulfidischen Schmelzen kristallisiert. In einem Gabbro in Zambia ist der Beweis für Schwefelung (sulfurization) direkt sichtbar. Die Isotopen-Zusammensetzung von Blei in Erzmineralien in Sudbury zeigt, daß mindestens einige der Metalle aus dem Eruptivgestein stammen. Schwefelisotop-Daten, die für mehrere Lagerstätten von Sudbury-Typen veröffentlicht worden sind, haben hinsichtlich der Isotop-Anreicherung keine gemeinsamen Züge. Offensichtlich stammt der Schwefel aus dem Nebengestein. Erze vom Sudbury-Typ mit magmatischem Gefüge finden sich oft in Gängen, die saurer sind als das Wirtsgestein. Anorganische Reduktion von Sulfat findet nur oberhalb 600°C statt. Reduktion von Sulfat und die entstehende Schwefelung (sulfurization) von zweiwertigem Eisen und Spuren anderer Metalle, die ursprünglich in dem noch heiß eruptiven Gestein anwesend sind, machen das Gestein noch saurer. Oberhalb 1100°C würden der Silicat-Rest und die neugeformten Sulfide nicht mischbare Magmen bilden. Deshalb können sich sulfidische Schmelzen innerhalb und in der Nähe von Mafic-Intrusionen später gebildet haben. Die Prozesse, durch die Schwefel in Intrusionen eingeführt wird, sind noch unbekannt.

     

On the origin and evolution of the earth's crust and magmas

This paper discusses some controversial petrological ideas, expressed in the geonomic literature of our time.Origin and evolution of the crust: According to classical magmatism the sialic crust is segregated from the mantle in the course of the Earth's evolution, causing a growth of the continental crust. Arguments against this concept are advanced.According to neo-huttonism the sialic crust developed from the outside in an early phase of the Earth's history. This might have occurred according to the hot-Earth theory on the origin of our planet (Rittmann), or according to the cold-Earth theory of cosmogenesis (Urey; Berlage).The matter of this envelop of proto-sial has then been geochemically recycled countless times during the major part of the Earth's history (neo-huttonism), transforming it into the sialic crust as we know it (Nieuwenkamp). During the later part of the evolution, in post-Algonkian times, a new process came to the fore. Extensive parts of the sialic crust were incorporated and digested by the mantle; in these areas an oceanic crust came into being. This physicochemical process of burning holes in the sialic crust has been called the Mediterranean type of oceanization (van Bemmelen).Origin and evolution of the magmas: Distinction is made between basaltic magmas segregated from the upper mantle, and the calcalkaline suite of magma derived from the sialic crust and its sedimentary cover. This classification corresponds withRittmann's bimodality concept, andNieuwenkamp's distinction between an oceanic and a continental metabolism. Moreover, transitions are found between the two fundamental types of crust (continental and oceanic) and the corresponding suites of magma. These transitions occur especially in small ocean basins with a foundering, intermediary type of crust and thick piles of sediments (Menard). In these areas the process of Mediterranean oceanization is active.The final chapter discusses the synthetic model of the origin and evolution of the Earth's crust and magmas according to the undation theory.

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Zusammenfassung Diese Arbeit bespricht einige umstrittene petrologische Gedanken, welche in letzter Zeit in der geonomischen Literatur publiziert wurden.Herkunft und Entwicklung der Kruste. Nach dem Konzept des klassischen Magmatismus wurde die sialische Kruste im Laufe der Erdentwicklung vom Mantel ausgeschieden, was von einem Wachstum der sialischen Kruste begleitet wurde. Argumente gegen diese Auffassung werden angeführt.Nach den neo-huttonischen Vorstellungen wurde die Kruste von außen her in einer frühen Phase der Erdgeschichte gebildet. Die Bildung einer protosialischen Hülle könnte entweder ganz im Anfang stattfinden (nach der Theorie einer heißen Urerde vonRittmann), oder kurz nach der Agglomeration einer kalten Urerde (nach den Vorstellungen vonUrey undBerlage).Die Umwandlung dieser Protosialhülle in eine sialische Kruste geschah während den zahllosen geochemischen Zyklen der Erdgeschichte (Neo-huttonismus nachNieuwenkamp). Im letzten Teil der Erdgeschichte wurde eine neue Phase der planetarischen Entwicklung erreicht. Ausgedehnte Teile der sialischen Kruste wurden vom Mantel angefressen, verschluckt und verdaut, wobei die Ozeane mit basaltischer Kruste entstanden. Diese relativ jungen physischchemischen Prozesse der Aufnahme der Sialkruste im Mantel wird Mediterraner Typus der Ozeanisation genannt (van Bemmelen).Herkunft und Entwicklung der Magmen. Ein Unterschied wird gemacht zwischen basaltischen Magmen, die ihre Herkunft im oberen Mantel haben, und der kalk-alkalischen (Pazifischen) Magmenreihe, die von der sialischen Kruste und ihrer Sedimenthülle abgeleitet wird. Diese Unterscheidung stimmt überein mitRittmanns Auffassung der Bimodalität der Magmen, undNieuwenkamps Einteilung in ozeanischen und kontinentalen Metabolismus.Außerdem treten auch Übergänge auf zwischen diesen zwei Grundtypen der Kruste und den sie begleitenden Magmen. Diese Übergänge können beobachtet werden in den kleinen ozeanischen Becken der Gegenwart, mit absinkender Kruste intermediärer Art und mächtiger Sedimentfüllung (Menard). In diesen Gebieten ist der Prozeß der Mediterranen Ozeanisation im Gange.Das Schlußkapitel bespricht das synthetische Modell der Herkunft und Entwicklung der Erdkruste und der Magmen nach der Undations-Theorie.

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Résumé Cette contribution analyse quelques idées controversables, sur les problèmes fondamentaux du volcanisme publiées récemment dans la littérature géonomique.Origine et développement de l'écorce terrestre. Selon la théorie classique du magmatisme, la croûte sialique est le produit du manteau (supérieur). Elle s'est dégagée pendant l'évolution de notre planète et ce processus résultait dans un accroissement en volume de l'écorce sialique. Des arguments contre cette théorie sont étalés.Selon la théorie « neo-huttonique », l'écorce sialique se formait de l'extérieur de notre planète au commencement de son évolution.Rittmann suppose une proto-planète chaude, tandis queUrey etBerlage supposent une agglomération relativement froide. Cette enveloppe proto-sialique fut formée immédiatement ou peu de temps après cette agglomération planétaire. Puis le matériel de cette enveloppe fut soumis aux cycles géochimiques qui produisaient l'écorce continentale que les géologues de terrain peuvent étudier (Nieuwenkamp).Dans la dernière phase de l'évolution terrestre un nouveau phénomène géochimique devient de plus en plus important. Des parties de la croûte sialique sont corrodées et englouties par le manteau. Dans ces régions l'écorce continentale est transformée en écorce océanique. Ce processus de transformation de la croûte continentale est nommé le type méditerranéen de l'océanisation (van Bemmelen).Origine et développement des magmes. On peut distinguer entre les magmes basaltiques, qui sont dégagés par le manteau et les magmes calco-alkalins (suite Pacifique) qui sont dérivés de la croûte sialique et son épiderme sédimentaire. Cette distinction correspond à l'idée deRittmann sur la » bimodalité « des magmes et l'idée deNieuwenkamp sur deux types de « métabolisme » (continental et océanique) de la terre. En outre, on peut observer des transitions entre ces deux types fondamenteaux de l'écorce (continentale et océanique) et de magmes (basaltiques et granodioritiques). Ces transitions sont actives dans de petits bassins océaniques (récemment décrits parMenard) dans lesquels l'écorce continentale est en train de transformation et descente. Cette écorce intermédiaire est couverte par des piles de sédiments d'une épaisseur énorme.Dans le chapitre dernier l'auteur avance un modèle synthétique sur ces problèmes fondamentaux de l'évolution de notre planète selon la théorie des ondations de la surface terrestre.

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

The Pechenga Ni-Cu deposits, Russia: Data on PGE and Au distribution and sulphur isotope compositions

Summary The Early Proterozoic Ni-Cu deposits of the Pechenga ore field, located in the northwestern part of Russia, are associated with gabbro-wehrlite intrusions which are cogenetic with ferropicritic volcanics. The total PGE content of the ores and Ni-bearing ultramafics varies widely, showing a positive correlation with sulphur content, and reaching 2-3 ppm in the massive and breccia ores. Barren intrusions and sulphide-free ultramafic lithologies of the ore-bearing intrusions, as well as ferropicritic volcanics, have low PGE contents and are depleted in noble metals relative to Ni and Cu. Accommodation of PGE in sulphides and PGE depletion in low-sulphur ultramafic rocks are consistent with a magmatic model, implying partitioning of PGE from silicate melt to sulphides and indicating sulphide saturation and separation of the immiscible sulphide liquid at an early stage of the magma's history, prior to ferropicrite eruption and gabbro-wehrlite emplacement.A juvenile sulphur source for a number of Ni-Cu ore deposits and prospects (Kaula, Kotselvaara, Kammikivi, Sputnik-Verkhnee, Yuzhnoe) and barren intrusions is indicated by uniform ³⁴S values, ranging from c.-1.0 to +2.5. In contrast, ores associated with the large intrusive bodies (Pilgujärvi, Kierdzhipor), characterised by ³⁴S values ranging from c.1 to 7, are contaminated by crustal sulphur from the host metasedimentary rocks. This contamination apparently occured during magma ascent through the host sulphide-rich shales.Metamorphic hydrothermal alteration of the rocks led to remobilisation of the sulphide ores. Au was leached from massive and breccia ores and redeposited as native gold in zones of talc-carbonate alteration and stringer sulphides. Sedimentary sulphur from the host metasedimentary rocks has been introduced into the stringer zone Ni-Cu mineralisation and zones of talc-carbonate alteration by metamorphic fluids.Zusammenfassung Die altproterozoischen Kupfer-Nickel-Lagerstätten von Pechenga (Petsamo) in Nordwest-Russland sind mit Gabbro-Wehrlit Intrusionen assoziiert. Diese wiederum sind co-genetisch mit ferropikritischen Vulkaniten. Der gesamte PGE-Gehalt der Erze und Nickel-führender Ultramafite variiert beträchtlich und zeigt eine positive Korrelation mit dem Schwefelgehalt. PGE-Gehalte erreichen bis zu 2-3 ppm in den massiven und in den Breckzien-Erzen. Erzfreie Intrusionen und Sulfid-freie ultramafische Lithologien der erzführenden Intrusionen, sowohl wie auch ferropikritische Vulkanite haben niedrige PGE-Gehalte und sind, relativ zu Nickel und Kupfer, an Edelmetallen verarmt. Der Einbau von PGE in Sulfiden, sowie PGE-Abreicherung in schwefelarmen ultramafischen Gesteinen entsprechen einem magmatischen Modell. Dieses impliziert eine Fraktionierung von PGE aus der Silikatschmelze in Sulfide. Es weist weiterhin auf Sulfid-Sättigung und Abtrennung der Sulfidschmelze zu einem frühen Studium der magmatischen Entwicklung, vor der Ferropikrit-Eruption und vor der Platznahme der Gabbro-Wehrlite, hin.Eine juvenile Schwefelquelle für eine Anzahl von Nickel-Kupfer-Erzlagerstätten und Prospekten (Kaul, Kotselvaara, Kammikivi, Sputnik-Verkhnee, Yuzhnoe) und erzfreie Intrusionen wird durch gleichförmige ³⁴S-Werte bewiesen, die von ca. 1,0 bis 2,5% reichen. Im Gegensatz dazu sind Erze, die mit den großen Intrusiv-Körpern (Pilgujärvi, Kierdzhipor), assoziiert sind, durch ³⁴S-Werte von 1 bis 7% charakterisiert; letztere sind durch krustalen Schwefel aus den umgebenden metasedimentären Gesteinen kontaminiert. Diese Kontamination fand offensichtlich während des Magmenaufstieges durch die sulfidreichen Schiefer statt.Metamorphe hydrothermale Alteration der Gesteine führte zur Remobilisation der Sulfiderze. Gold wurde aus massiven und Breckzien-Erzen herausgelöst und als gediegenes Gold in Zonen von Talk-Karbonat-Alteration und stringer-Sulfiden abgesetzt. Sedimentärer Schwefel aus den metasedimentären Wirtsgesteinen ist in die stringer Nickel-Kupfer-Mineralisation und in Zonen von Talk-Karbonat-Alteration durch metamorphe Fluide zugeführt worden.

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Die Nickel-Kupfer-Lagerstätten von Pechenga, Rußland: PGE- und Au-Verteilung und Schwefelisotopen

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With 8 Figures     

Fossil marginal bassin from the Indian shield: A model for the evolution of Singhbhum Precambrian belt,Eastern India

In the eastern part of the Indian shield covering Shinghbhum and adjoining districts of Bihar, occurs the fossil marginal basin which opened up during the early Proterozoic, flanked by Archaean continent to the south. Volcanism played a significant role in filling up the basin. The spine of the basin is occupied by a basaltic lava pile representing a narrow oceanic sector. BIF and possible marginal basin ophiolites are other significant members of the basin cover. The structural features and sedimentary history of the basin are characteristic for marginal basins in general. Identification of this marginal basin emphasises the role of plate tectonics in the evolution of the Indian Precambrian shield.

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Zusammenfassung Im östlichen Teil des Indischen Schildes erscheint im Shinghbhum in Distrikt Bihar ein fossiles Randbecken, das sich im frühen Proterozoikum geöffnet hat und vom Archaischen Kontinent im Süden flankiert wurde. Vulkanismus spielte eine entscheidende Rolle bei der Füllung dieses Beckens. Das Zentrum des Beckens wird von einer Basaltlage eingenommen, die einen engen ozeanischen Bereich dokumentiert. BIF und Beckenophiolithe sind weitere charakteristische Teile der Füllung. Die tektonische Struktur und die sedimentäre Geschichte des Beckens sind für Randbeckenentwicklung typisch. Die Entdeckung dieses Beckens weist auf die Rolle der Plattentektonik bei der Entwicklung des Indischen Schildes im Präkambrium hin.

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Résumé Dans le Shingbhum et les districts voisins du Bihar de la partie orientale du bouclier indien, apparaît un bassin marginal fossile qui s'est ouvert au cours du Protérozoïque inferieur, flanqué au nord par un continent archéen. Le volcanisme y a joué un rôle important en remplissant le bassin. Le centre du bassin est occupé par un empilement de laves basaltiques représentant un secteur océanique étroit. BIF et peut-être aussi des ophiolites de bassin marginal sont d'autres membres importants de la couverture de ce bassin. Les faits structuraux et l'histoire sédimentaire du bassin sont caractéristiques pour des bassins marginaux en général. L'identification de ce basin marginal met en relief le rôle de la tectonique de plaque dans l'évolution du bouclier précambrien indien.

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Shinghbhum'e, Bihar, , . . , . BIF . . .

     

Über die Genese der „Leukophyllite”

Zusammenfassung Als Leukophyllite wurden bisher Quarzmuskovitschiefer und Quarzmuskovitleuchtenbergitschiefer mit und ohne phlogopitartigem Glimmer und Disthen zusammengefaßt. Im Gelände sind diese Gesteine mit Gneisen, phyllitischen Glimmerschiefern und Disthenleuchtenbergitquarziten assoziiert und an Zonen starker Durchbewegung gebunden. Die Frage der Entstehung dieser Gestine aus Gneisen und Metasedimenten wurde im Gelände und im Lichte experimenteller Daten geprüft. Die Entstehung des Muskovits aus Kalifeldspat scheint gesichert. Für die Bildung des Leuchtenbergits ist mindestens teilweise Mg-Metasomatose anzunehmen, die örtlich zur Bildung einer Talklagerstätte führte. Für die Leukophyllitbildung war eine Temperatur von 550°C bei einem pH₂O von mindestens 5 kb erforderlich. Altersbestimmungen nach der K–Ar-Methode sprechen dafür, daß dieser Vorgang zwischen dem Beginn und der asturischen Phase des Karbons erfolgte.

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On the genesis of leucophyllites

Summary Up till now quartz-muscovite schists and quartz-muscovite-leuchtenbergite schists with or without a phlogopite like mica and kyanite were summarized as leucophyllites. These rocks were associated with gneisses, phyllitic mica-schists and kyanite-leuchtenbergite quartzites and occur in small zones of strong tectonic deformation. The question of petrogenesis of these rocks was studied in the light of experimental datas. The formation of muscovite from potassium feldspar seems to be proved.The leuchtenbergites were formed, at least partly, by Mg-metasomatism. This prozess led locally to the formation of a talcum deposit. The temperature of leucophyllite formation is estimated to 550°C corresponding to a minimum pressure of 5kb pH₂O. According to age determinations after the K–Ar-method the process of leucophyllitization took place between the beginning and the Asturian phase of Carboniferous time.

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Mit 1 Abbildung     

Die Kieselschiefer des Frankenwaldes

Zusammenfassung Das räumlich stark gegliederte Gebiet der bayerischen Entwicklung des Frankenwaldes war für den Absatz mächtigerer Kieselschieferkomplexe besonders geeignet. Die Unterschiede zwischen den gotlandischen und devonischen Kieselschiefern beruhen auf verschiedenen Sedimentationsbedingungen. Ein Teil dieser Gesteine ist aus Konkretionen hervorgegangen. Die Beziehungen zwischen der Kieselschieferbildung und dem Vulkanismus werden besonders deutlich und erklären regionale Besonderheiten. Organogen entstandene Kieselschiefer geben sich durch die Art der Lagerung zu erkennen.Vorgetragen im März 1957 auf der Tagung der Geologischen Vereinigung in Wiesbaden.     

Über Phasen- und Materiezustände in den tieferen und tiefsten Erdzonen (Ergebnisse der modernen Hochdruck-Hochtemperatur-Forschung zum geochemischen Erdbild)

Zusammenfassung Die modernen Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahren ermöglichen z. Z. bereits die Simulierung aller Druck-Temperatur-Bedingungen aller Tiefenzonen der Erde. Mit ihnen sind in knappen 5–10 Jahren Daten gewonnen worden, die erstmals begründete Auskunft geben über die möglichen Zustände und Eigenschaften der gesamten Erdmaterie. Hierbei ergaben sich folgende allgemeine kristallchemische Gesetzlichkeiten: Steigender Druck bewirkt sukzessive Packungsverdichtung mit steigenden K-Zahlen, dgl. sukzessive Valenzänderungen von ionogen über unpolar nach metallisch. Bei genügender Druckhöhe ist jede Stoffart in den metallischen Zustand überführbar. Die hierfür benötigten Drücke sind von Stoff zu Stoff sehr verschieden. So sind die oxidischen Verbindungen von Mg, Si, Al und Ca bis 1 Mbar noch weitgehend semipolar bis halbmetallisch, die Chalkogenide bereits vollmetallisch.Für Petrologie und Geochemie ergibt sich damit die Aufgabe, die möglichen Phasen- und Materiezustände zunächst der häufigeren Elemente der Erde, zu denen hier bewußt auch C, N, P und H gezählt werden, für die Haupttiefenzonen der Erde experimentell festzulegen. Das so gewonnene Erdbild ähnelt dem vonGoldschmidt, doch ergeben sich für Oxid- und Chalkogenidzone stark geänderte Tiefenlagen und Valenzzustände und für den Erdkern stark geänderter Chemismus und Phasenbestand. So besteht der äußere Erdkern hiernach wesentlich aus druckmetallisch gewordenen Chalkogeniden der innere aus Schwermetall-Karbiden,-Nitriden, -Phosphiden und vermutlich reichlich -Hydriden.

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Modern high pressure — high temperature-methods now allow the simulation of any pressure-temperature-condition of the earth. In the last 5–10 years data have been gained by these methods giving well-found information on possible states and properties of matter. From this two general rules concerning solid matter as a function of pressure have been stated: — Rising pressure leads to structures with rising packing and coordination-numbers and to successive change of the state of valence from ionic to homopolar and to metallic. Thus any matter may be transferred to the metallic state by application of sufficient pressure. Yet the amount of pressure needed for this transformation differs widely with the different types of matter. So the oxides of Mg, Si, Al and Ca are still mostly semipolar at 1 Mbar whereas the chalcogenides are already metallic. Petrologists and geochemists should now try to determine by experiments the possible states of phases and properties of matter of the major elements of the earth (including C, N, P and H) for the different zones of depth. This leads to a conception of the earth similar to the picture of Goldschmidt, yet to strong differences concerning depth-range, phases and states of valence of the oxide- and chalcogenide-zone and concerning chemical composition and phases of the core. Thus the outer core consists largely of chalcogenides which have become metallic by pressure, and the inner core chiefly consists of heavymetal carbides, nitrides, phosphides and, so may be guessed, large quantities of hydrides.

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Résumé Les procédés modernes de haute température — haute pression permettent d'imiter les conditions de pression et de températures des zones profondes de toute la terre. Depuis 5 à 10 ans on a gagné à l'aide de ces méthodes des renseignements fondés au sujet des états et des propriétés possibles de toute la matière terrestre.Pour la matière solide on trouve deux règles générales: 1. pression croissante entraîne des structures avec des nombres croissants de coordination et 2. avec un changement successif dans l'état de valence en direction ionique homéopolaire métallique. À l'aide d'une pression suffisante on peut donc transformer chaque substance à l'état métallique. Mais les pressions nécessaires diffèrent beaucoup pour les diverses substances. Ainsi les oxides de Mg, Si, Al et Ca sont encore sémipolaires jusqu'à 1 Mbar, tandis que les chalcogénides sont déjà métalliques.Du point de vue de la pétrologie et de la géochemie il en résulte la tâche d'établir à l'aide d'expériences les états de phases et les propriétés de la matière dans les diverses zones profondes de la terre, d'abord pour les éléments dominants, y compris C, N, P et H.Le modèle ainsi obtenu ressemble à celui deGoldschmidt. Cependant on trouve des différences considérables par rapport à l'emplacement et à l'état de valence pour la zone des oxides et des chalcogénides et aussi par rapport à la composition chimique et aux phases du noyau. Ainsi le noyau extérieur de la terre consiste en chalcogénides transformés à l'état métallique par la pression et le noyau intérieur en carbures, nitrures, phospures et - vraisemblablement - en hydrures.

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Nach Vorträgen, gehalten auf der Jahrestagung der Geolog. Vereinigung in Mainz, März 1967 und auf der Geowissenschaftl. Tagung in Berlin, Oktober 1967.