An evaluation of the CIC model of210Pb dating of sediments

Both linear and polynomial regression analysis techniques are used to assess the CIC (constant initial concentration) model of²¹⁰Pb dating. Results obtained using published²¹⁰Pb and porosity profiles in 12 freshwater sediment cores show that linear regression affords more reliable results. The polynomial regression, while capable of predicting the values of the constant or derived from porosity data, gives reasonable results only when all the coefficients of the polynomial are of appropriate sign. Lower values for all the parameters are obtained in all cases if the effect of compaction is not considered.     

Carbon and oxygen isotopic covariations in hydrothermal calcites

Isotopic covariations of carbon and oxygen in hydrothermal calcites are quantitatively modeled in terms of the following three mixing processes: (1) mixing between two different fluids which leads to the precipitation of calcite; (2) mixing between fluid and rock: (a) calcite precipitation due to fluid/rock interaction, (b) secondary alteration of primary calcite by interaction with a subsequent fluid. The models are derived from mass balance equations. A distinction among the three mixing processes can be made on a ¹³C vs ¹⁸O diagram, which places important constraints on the genesis of hydrothermal mineralization. The variables which control the ultimate isotopic composition of hydrothermal calcites include the composition of the initial fluid and the wallrock, temperature, and dissolved carbon species. Owing to significant temperature-dependent fractionation effects during equilibrium precipitation of calcite from a hydrothermal fluid, the mixing processes may be distinguished by telltale patterns of isotopic data in ¹³C vs ¹⁸O space. In particular, caution must be exercised in postulating the fluid mixing as the cause for mineral deposition. This is demonstrated for hydrothermal Pb-Zn deposits in the western Harz Mountains, Germany. A positive correlation between ¹³C and ¹⁸O values is observed for calcites from the Bad Grund deposit in the Upper Harz. Two sample profiles through calcite veins show similar correlations with the lowest -values at the center of the veins and the highest -values at the vein margins. Because the correlation array has a greater slope than for calcite precipitation at equilibrium in a closed system and because fluid mixing may not proceed perpendicular to the vein strike, it is assumed that a fluid/rock interaction is responsible for the observed correlation and thus for the precipitation of calcite. A deep-seated fluid is inferred with a ¹³C value of — 7% and a ¹⁸O value of +10%., as well as H₂CO₃ as the dominant dissolved carbon species; precipitation temperatures of the calcites are estimated to be about 280 170°C. Quite different isotopic distributions are observed for calcites from the St. Andreasberg deposit in the Middle Harz. An alteration model is suggested based mainly on the isotopic distribution through a calcite vein. In addition to a primary fluid which has the same isotopic composition as that in the Bad Grund deposit and thus seems to be responsible for the precipitation of calcite associated with sulfides, an evolved, HCO ₃ ^- -dominant subsurface fluid with ¹³C about -20 — 15% and ¹⁸O 0% is deduced to alter the primary calcite at low temperatures of 70 40°C.     

Whole-grain evaporation for 207Pb/206Pb-age-investigations on single zircons using a double-filament thermal ion source

A technique has been developed and tested to analyse ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb apparent ages by thermal evaporation of radiogenic lead directly from untreated whole zircon grains (0.3 mm). The evaporation analyses are performed in the double-filament arrangement of a thermal ion mass spectrometer (ThIMS). The method is a powerful tool to distinguish between different lead components occurring in the same grain because differing activation energies of the competing lead components cause their sequential evaporation from the zircons. The evaporation of test samples results in ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb apparent ages in good agreement with U/Pb ages known from literature: single zircons from a granite of the Marble Mountains/California yield an age of crystallization of 1,410±30 Ma; Ceylon zircons from heavy-mineral bearing gravels yield 560± 40 Ma as age of crystallization of the pegmatitic gravel sources; individuals from a heterogeneous zircon population of a diatexite from the Southern Schwarzwald/SW-Germany indicate metamorphic zircon formation around 500 Ma and the existence of Middle-Proterozoic relics (1.95±0.05 Ga).The evaporation analyses revealed closed-system U/Pb evolution of the crystalline domains of all investigated zircons irrespective of discordancy-trends documented by U/Pb analyses on related zircon concentrates. Therefore the majority of discordia-lines derived from U/Pb isotope distributions of zircon samples are supposed to be due to phase mixing. Lead components from the crystalline domains are concordant end members of the mixing arrays. Open-system behaviour and U/Pb fractionation should be attributed only to phases with low Pb activation energies eg. metamict zircon domains or intergrown non-zircon minerals.     

Some particularities of crustal structure in young orogenic systems

During the last twenty years, the structure of the earth's crust and mantle of young orogenic systems has been investigated by means of seismic measurements. Therefore, it is possible now to discuss detailed problems. This paper deals with the crustal structure in the transition zone between the central part and the hinterland of an orogene.As demonstrated by three examples taken from the Western Alps, the Southern Apennines, and the Crimea, it can be stated that the crustal structure in these zones is anomalous. It is typical that, within the upper 20 km, a high-velocity layer exists which is separated from the crust/mantle boundary, being situated at a depth of 40–50 km, by an extreme low-velocity layer. Thus the existence of sialic material under basic material is indicated. The relation between the shallow high-velocity layer and the crust of the hinterland, no more than 20–30 km thick, is different in the cases described here. The crustal structure of the Eastern Alps and of the Caucasus is briefly discussed.Finally, this anomalous crustal structure and the tectonic development of an orogene are discussed.

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Zusammenfassung In den letzten 20 Jahren ist mit Hilfe seismischer Messungen die Struktur der Erdkruste und des oberen Erdmantels in jungen Orogenen erforscht worden, so daß es heute möglich ist, Detailfragen zu diskutieren. In der vorliegenden Arbeit wird die Krustenstruktur im Übergangsbereich zwischen der zentralen Zone und dem Hinterland bzw. einem intern benachbarten geantiklinalen Bereich untersucht.An drei Beispielen aus mediterranen Orogenen — West-Alpen, Süd-Apennin und Krim — wird gezeigt daß die Krustenstruktur in diesen Zonen anomal ist. Diese Beispiele sind dadurch charakterisiert, daß in den oberen 20 km eine Schicht hoher Geschwindigkeit mit etwa 7 km/s auftritt, die von der Kruste/Mantel-Grenze in 40 bis 50 km Tiefe durch eine Zone extrem geringer Geschwindigkeit getrennt ist. Der Zusammenhang zwischen der flachen Hoch-Geschwindigkeits-Schicht und der nur 20 bis 30 km mächtigen Kruste des Hinterlandes ist in den behandelten Fällen unterschiedlich. Kurz werden die Verhältnisse in den Ostalpen und dem Kaukasus behandelt.Abschließend wird der Zusammenhang zwischen dieser anomalen Krustenstruktur und den Vorstellungen über den tektonischen Werdegang eines Orogens diskutiert.

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Résumé Durant les 20 dernières années on a étudié, à l'aide d'enregistrements sismiques la structure de la croûte terrestre et du manteau supérieur dans les jeunes orogènes. Ceci permet aujourd'hui de discuter quelques questions de détail. Le présent travail a pour but d'étudier la structure de la croûte terrestre de la zone transitoire entre la zone centrale et l'arrière-pays ou une zone géoanticlinale interne voisine.L'étude de trois exemples tirés d'orogènes méditerranéens — Alpes occidentales, Apennins du sud et Crimée — indique que la structure de la croûte terrestre de ces zones est anormale. Elle est caracterisée par ceci: il existe dans les premiers 20 km d'épaisseur, une couche à vitesse élevée de 7 km/s environ, laquelle est nettement séparée de la limite croûte-manteau supérieur, à 40 à 50 km de profondeur, par une couche d'une vitesse extrêmement basse. La liaison entre la couche de haute vitesse à faible profondeur et la croûte de l'arrière-pays d'une épaisseur ne dépassant pas 20 à 30 km, est différente dans les cas cités. La structure de la croûte terrestre dans la région des Alpes orientales et du Caucase est brièvement discutée.Finalement la liaison entre cette structure anormale et le développement tectonique d'une orogène sont discutés.

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. 20 , . , . — , — , . , 20 — 9 / —, - 40–50 . . . .

     

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

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

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

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

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

     

Randpazifische Tektonik und Vulkanismus im südlichen Chile

Zusammenfassung Die Struktur des südlichen Chile zwischen 37° und 42° S wird beschrieben. Die Anden gingen teils aus einer jurassisch-unterkretazischen Eugeosynklinale, teils aus magmatischer Regeneration gondwanischer Relikte hervor. Es überwiegt E-vergenter Falten- und Schuppenbau. In den Längstalbecken begann die Senkung im Eozän auf vorwiegend präkambrischem Sockel. Die Küstenkordillere besteht großenteils aus präkambrischen Para-Serien, welche seit der Oberkreide in die randpazifische Tektonik einbezogen wurden. Im Schelfgürtel herrscht seit der Oberkreide Sedimentation auf instabilem, antithetisch brechendem Sockel. Die Andesit-Förderung erfolgte längs geradliniger Fronten, welche sich mehrfach verlagerten. Beim Erdbeben von 1960 wurde der Krustenblock zwischen Kontinentalrand und Anden als Ganzes westwärts bewegt und gekippt. Ein Krustenmodell wird entworfen und dessen Entwicklung unter dem Aspekt der Kontinentaldrift Südamerikas diskutiert.

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The structure of Southern Chile between 37° and 42° S is described. The Andean cordillera is the result partly of a Jurassic-lower cretaceous eugeosyncline and partly of magmatic regeneration of gondwanian residues. Eastoverturned fold and imbricate structure predominates. In the basins within the longitudinal valley subsidence started in the Eocene mainly on a precambrian basement. The coast range consists mostly of precambrian para-series, which were included in the marginal pacific tectonics since the Upper Cretaceous. In the shelf region sedimentation takes place since the Upper Cretaceous on an unstable, antithetic breaking basement. Andesites erupted along straight fronts, which changed position several times. During the earthquake in 1960 the crustblock between the continental margin and the main cordillera moved westwards and tilted as a whole. A crust-model is traced out; its development is discussed under the aspect of the continental drift of South America.

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Résumé Ce traité comprend la structure du Chili méridional entre 37° et 42° S. La cordillère des Andes résulte d'une part d'un eugéosynclinal jurassique-crétassique inférieur, d'autre part d'une régénération magmatique des restes gondwaniens. Dans cette cordillère une structure plissée et écailleuse prédomine qui est déversée vers l'Est. Dans les bassins de la vallée longitudinale le sous-sol dont le socle était surtout précambrien, avait commencé à se tasser pendant l'époque de l'Eocène. La cordillère côtière se compose en grande partie de para-séries précambriennes, qui furent comprises dans la tectonique pacifique marginale depuis le Crétacé supérieur. Dans la région de la plate-forme continentale il y a une sédimentation depuis le Crétacé supérieur; le socle y était instable et se cassait antithétiquement. Les points d'éruptions des andésites s'alignaient; ces fronts tout droits changeaient de places plusieurs fois. Pendant le tremblement de terre en 1960 tout le bloc crustal qui se trouvait entre le talus continental et la cordillère des Andes fut mis en mouvement vers l'Ouest et basculé entièrement. Un modèle de l'écorce est tracé dont le développement est discuté sous l'aspect de la translation continentale de l'Amérique du Sud.

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, 37 42° . , . , , . . - . . . .

     

Provenance and diagenesis of organic matter in Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin

The organic matter in the Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin is assigned to the terrestrial-marine/terrestrial range of organic facies. Within this range, the stratigraphic section yields different organic facies types in response to different accumulation and preservation controlling processes. During the Late Companian-Maastrichtian, organic material from the shelf and slope was re-deposited in the deeper oxic parts of the basin. Rapid transport and sedimentation resulted in a higher degree of preservation of lipid-rich, terrestrial components (sporinite, cutinite, resinite) in comparison to the autochthonous sediments. The increase in organic carbon with increasing silt/clay content together with low carbon concentrations in the allochthonous sediments suggest that the accumulation of organic matter in the source areas was controlled by terrigenous influx and that the accumulation conditions were not favorable.In the Eocene (fore-arc basin), the higher content of marine organic matter can be explained by progressive shallowing of the environment and by reduced oxygen content in the bottom waters (reduced bioturbation).In the Miocene and Pliocene (back-arc basin), the organic fraction of the sediments from the basin margin is purely terrestrial and consists mostly of inertinite and reworked terrigenous liptinite indicating oxidative conditions. The dominance of inertodetrinite in the Miocene and of semifusinite in the Pliocene point to a change in the source area or to a higher energy transport or deposition conditions for the Miocene marginal sediments. In the basin interior, the higher content of marine organic matter is due to an oxygen deficiency or anoxic conditions in the bottom waters. Mineral associations indicate complete sulfate reduction and consequent methanogenesis. This is also implied in the hydrocarbon distributions. Periodic oxic conditions lead to a decrease in the marine liptinitic component. In the basin interior, however, the terrigenous fraction is still dominant, implying a continuous influx from the basin margins.The Late Cretaceous to Pliocene sediments are thermally immature (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

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Zusammenfassung Die organische Substanz in den Sedimenten der Oberkreide und des Tertiärs der südlichen Schwarzmeerregion ist dem terrestrischen bis marin-terrestrischen Bereich organischer Fazies zuzuordnen. Innerhalb dieses Bereiches weisen die stratigraphischen Abschnitte unterschiedliche organische Faziestypen auf, die auf unterschiedliche, die Akkumulation und den Erhaltungsgrad der organischen Substanz kontrollierende Prozesse zurückzuführen sind.Während des Obercampan-Maastrichtiums und des Paläozäns (fore-arc Becken) wurde organisches Material des Schelf/-hanges in den tieferen oxischen Beckenbereichen resedimentiert. Die rasche Zufuhr und Ablagerung führte zu einem gegenüber den autochthonen Sedimenten höheren Erhaltungsgrad an lipidreichen, terrestrischen Komponenten (Sporinit, Cutinit, Resinit). Die Zunahme an organischem Kohlenstoff mit steigendem Silt-/Tonanteil bei insgesamt niedrigen Kohlenstoffkonzentrationen in den Resedimenten läßt vermuten, daß die Akkumulation organischer Substanz in den Liefergebieten durch terrigene Zufuhr bestimmt wurde und die Akkumulationsbedingungen ungünstig waren.Für das Eozän ist ein erhöhter Eintrag an marinem organischem Material zu verzeichnen, der mit der zunehmenden Verflachung des Ablagerungsraumes (fore-arc Becken) und einer Reduzierung im Sauerstoffgehalt des Bodenwassers (abnehmende Bioturbation) erklärt wird.Für das Miozän und Pliozän (back-arc Becken) ist die organische Fraktion der Ablagerungen des Beckenrandes rein terrestrisch und besteht zum größten Teil aus Inertinit und wieder aufgearbeitetem terrigenem Liptinit, die oxidative Verhältnisse anzeigen. Die Dominanz von Inertodetrinit im Miozän und Semifusinit im Pliozän indiziert eine Änderung im Liefergebiet oder ein höheres Energieniveau beim Transport bzw. im Ablagerungsraum der miozänen Randsedimente. Im Beckeninneren ist ein erhöhter Anteil an mariner organischer Substanz festzustellen, der auf Sauerstoffverarmung oder anoxische Verhältnisse im Bodenwasser zurückgeführt wird. Die Mineralassoziationen in den Sedimenten weisen auf vollständige Sulfatreduktion und nachfolgende Methanogenese hin, die sich auch mit den Kohlenwasserstoffverteilungen nachvollziehen läßt. Periodisch oxische Bedingungen führen zu einer Reduzierung der marin-liptinitischen Komponente. Im Beckeninneren dominiert jedoch auch die terrigene Fraktion (Huminit/Vitrinit, Inertinit), was auf kontinuierliche Zufuhr vom Beckenrand schließen läßt.Die Sedimente der Oberkreide bis Pliozän sind thermisch unreif (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

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Résumé La matière organique contenue dans les sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire de la partie sud de la Mer Noire est à rapporter au domaine de facies organique terrestre à marin-terrestre. La série stratigraphique présente, dans les limites de ce domaine, divers types de facies organiques qui traduisent les divers processus qui régissent l'accumulation et la préservation.Au cours du Campanian supérieur-Maastrichtien, des matériaux organiques provenant du shelf et du talus continental ont été redéposés dans les parties oxygénées plus profondes du bassin. La rapidité du transport et de la sédimentation a entraîné la préservation de composants terrestres riches en lipides (sporonite, cutinite, résinite), dans une mesure plus élevée que dans les sédiments autochtones. L'augmentation de la teneur en carbone organique corrélative à celle de la fraction fine (boue et silt), de même que la faible concentration en carbone des sédiments allochtones indique que, dans la région-source, l'accumulation de matières organiques était régie par un afflux terrigène et que les conditions d'accumulation n'étaient pas favorables.A l'Eocène (bassin d'avant-arc) le contenu en matière organique marine est plus élevé, ce qui s'explique par la diminution progressive de la profondeur et par la réduction de la teneur en oxygène des eaux du fond (bioturbation réduite).Au Miocène et au Pliocène (bassin d'arrière-arc), la fraction organique des sédiments de la bordure du bassin est purement terrestre et consiste principalement en inertinite et en liptinite terrigène remaniée, ce qui indique des conditions oxydantes. La prédominance d'inertodétrinite au Miocène et de semifusinite au Pliocène indique soit une source différente, soit un transport ou un dépôt dans les conditions de plus haute énergie des sédiments miocènes marginaux. Vers l'intérieur du bassin, le contenu plus élevé en matière organique marine est dû à une déficience en oxygène ou à des conditions anoxiques dans les eaux de fond. Les associations minérales indiquent une réduction complète des sulfates et en conséquence une méthanogenèse, ce qui ressort également de la distribution des hydrocarbures. Des conditions oxydantes périodiques provoquent une diminution du composant liptinitique marin. Dans l'intérieur du bassin, toutefois, la fraction terrigène reste dominante, ce qui implique un afflux continu depuis les marges du bassin.Les sédiments d'âge crétacé supérieur à pliocène sont thermiquement immatures (Rm<0,5%; Tmax<435 °C).

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, , - . , , . - , . , ( , , ), . , , . , (force-arc Basin) ( ). (back-arc Basin) , . , , . , , . , . . ( , ), . : (Rm<0,5 %; T_max<435° ).

     

Altersgliederung und Dichteverteilung im kristallinen Grundgebirge

Zusammenfassung Spätere Durchbewegung löscht häufig ursprüngliche Diskordanzen aus und prägt einem älteren Unter- und dem jüngeren Oberbau homotaktisches Gefüge auf; darüber hinaus kann eine spätere plutonische Metamorphose frühere Mineraldeformationen und selbst Diaphthoresen durch Neukristallisation und metasomatische Vorgänge mehr oder weniger verschwinden lassen. Es beweisen daher weder konkordante Lagerung noch homotaktischer Bau, noch gemeinsame Metamorphose die Einheitlichkeit der Genese im kristallinen Grundgebirge.Die großen negativen Schwereanomalien der Alpen und auch anderer junger Hochgebirge sind zu einem großen Teil auf spättektonische Granitbildung im Untergrund zurückzuführen. An Hand der durchgeführten Dichtebestimmungen von Gesteinen ergibt sich im übrigen für alle Gebirge mit plutonischer Metamorphose ein Normalprofil der Dichteverteilung. Bei vollständiger Erhaltung beginnt dieses mit kleinen Dichtewerten an der Oberfläche; diese nehmen nach der Tiefe hin zu bis zu einem Maximum, um dann wieder abzufallen zu Werten, die denen der Oberfläche gleichen oder nahekommen.

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An originally existing unconformity between an older infrastructure and a younger superstructure can be totally effaced out through subsequent penetrative movements, while a later plutonic metamorphism might even eradicate all traces of former deformations and diaphthoretisation by bringing about neocrystallization and metasomatism. Thus, neither concordance and homotactic fabric, nor even a common phase of metamorphism necessarily mean a uniform history of genesis in crystalline complexes.The huge negative gravity anomalies of the Alps as well as other younger mountain chains are to a large extent due to late-tectonic granitization in the deeper zones. A characteristic trend of variation of specific gravity of rocks is recognisable in areas of plutonic metamorphism. When preserved in its entirety, it starts with lower values near the surface, increasing slowly with depth to attain a maximum, finally to dwindle down to values somewhat similar to those at the top.

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Résumé Des mouvements ultérieurs suppriment souvent des discordances originelles et donnent une nouvelle structure uniforme à une ancienne infrastructure et à une superstructure plus jeune. De plus une métamorphose plutonique ultérieure peut faire disparaître d'anciennes déformations de minéraux et même des diaphtorèses. Ni la disposition concordante, ni la structure uniforme, ni le métamorphisme commun ne prouvent l'unité de la genèse du soubassement cristallin.Les grandes anomalies négatives de la gravité dans les Alpes et d'autres hautes montagnes récentes s'expliquent en grande partie par la formation des granites tectoniques tardifs dans l'infrastructure. Par la détermination de la densité on arrive à une coupe moyenne de la répartition de la densité, pour toutes les montagnes à métamorphisme plutonique. Dans des états de parfaite conservation cette coupe moyenne commence par des valeurs de densité réduite à la surface. Ces valeurs croissent avec la profondeur jusqu'à un maximum, pour recommancer à décroître jusqu'à des valeurs analogues à celles de la surface.

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Meinen Mitarbeitern Dr.Chatterjee und Dr.Plessmann bin ich für zahlreiche Dichtebestimmungen, beiden Herren und Dr.Wunderlich für die Überlassung unveröffentlichter Beobachtungen in den westalpinen Kristallisationshöfen sehr zu Dank verpflichtet.     

Über Hiatus-Konkretionen (dargestellt an Beispielen aus dem Lias)

Zusammenfassung Als Hiatus-Konkretionen werden Kalk-Konkretionen aus dem nord- und süddeutschen Lias (Domerien) beschrieben, welche ein durch Sedimentationsunterbrechungen bedingtes mehrphasiges Wachstum erkennen lassen oder durch das Zusammenwachsen verschieden alter, durch Diskontinuitätsflächen getrennter Konkretionen entstanden sind.Der Hiatus wird dadurch bewiesen, daß die frühdiagenetisch im Sediment gebildeten Konkretionen ausgewaschen, korrodiert, angebohrt oder von Austern, Serpuliden, Bryozoen oder anderen sessilen Organismen besiedelt wurden. Nach erneuter Einbettung setzt die Konkretionsbildung wieder ein, wobei sich die jüngeren Toneisensteine um die älteren, die ihnen als Ansatzstellen dienten, herum gebildet haben.

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Calcareous concretions from the middle Lias (Domerian) of Northern and Southern Germany revealing growth in several phases conditioned by interruptions of sedimentation or by coalescence of concretions of different age are called Hiatus Concretions. The hiatuses are proved by the fact that these concretions, which were formed in the sediment by early diagenetic processes, were washed out and are corroded or bored on the surface and encrusted by oysters, serpulids, bryozoans or other sessile benthonic organisms.After a new beginning of sedimentation the growth of the concretions started again. By this process the younger concretions included the older ones which often were the starting point for a new generation of concretions.In section the ancient surfaces with incrusting shells can be observed.

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Résumé Des concrétions de CaCO₃ du lias moyen (Domérien) de l'Allemagne du Nord et de Sud laissant reconnaître une croissance en plusieurs phases conditionnées par des interruptions de la sédimentation ou qui sont formées par une fusion des concrétions separées par des surfaces de discontinuité sont appelées des «concrétions à hiatus».Le hiatus est reconnu par le fait que les concrétions formées dans le sédiment pendant la première phase d'une diagénèse sont erodées, corrodées, envahies par des organismes perforants, ou recouvertes en partie par des Huîtres, Serpulides, Bryozoaires ou autres animaux sessiles. Après une sédimentation nouvelle la croissance des concrétions s'est poursuivie. Les concrétions nouvelles ont enveloppées les anciennes qui leur ont servi de noyaux. On peut observer sur les sections des surfaces de discontinuité marquées par des organismes encroûtants.

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

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

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

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

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

     

Zur Ostracoden-Fauna eines marinen Schlammbodens an der istrischen Küste (Limski kanal,NW-Jugoslawien)

Zusammenfassung Die Ostracoden mariner Schlammböden an der istrischen Küste werden am Beispiel des Limski kanal nördlich Rovinj untersucht und erste ökologische Ergebnisse anhand von 74 Proben mitgeteilt.Die Lebendfärbung mit Bengalspiritus nachLutze (1964) hat sich auch für ökologische Untersuchungen an Ostracoden bewährt.Einxe kurze Charakteristik der morphologischen, hydrologischen und sedimentologischen Verhältnisse im Limski kanal umreißt den Rahmen für eine mit etwa 25 Arten relativ artenarme Fauna. Die hydrographischen Bedingungen entsprechen weitgehend denen der offenen Adria. Die Ostracoden-Fauna zeigt jedoch einen selbständigen Charakter, was vor allem auf Art und Gefüge des Sediments zurückzuführen ist. Es werden 2 Assoziationen unterschieden und den Thanatozönosen gegenübergestellt. Dabei zeigt sich, daß im westlichen, von der Adria stärker beeinflußten Teil des Kanals etwa ein Drittel der Ostracoden-Schalen aus dem engeren Litoral-Bereich eingeschwemmt ist.

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Ostracods were studied from Recent marine clayey and silty sediments of the Limski Channel north of Rovinj, Istrian peninsula. On the basis of 74 samples from bottom cores, first ecological results are given.Staining with rose bengal according toLutze (1964) turned out to be a practicable method for ecological studies of living ostracods, as well.The morphological, hydrological, and sedimentological conditions of the Limski Channel are outlined which affected the environmental position of a relatively poor fauna of about 25 species. The hydrographical conditions correspond with those of the open Adriatic. The ostracod fauna, however, reveals an individual character which is attributed, above all, to the kind and structure of the sediment. Two assemblages may be distinguished. They are compared with the dead populations. There is evidence that in the western part of the channel, which is more strongly influenced by the sea, one third of the ostracod shell material has been transported from the littoral and the uppermost part of the sublittoral to deeper parts of the channel.

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Résumé Des recherches sur les Ostracodes marins, originaires des fonds vaseux de la côte d'Istrie, ont été fait dans le Canal Limski au nord de Rovinj. Les premiers résultats écologiques ont été publiés avec 74 échantillons à l'appui.Nous avons acquis de bons résultats pour des études écologiques d'Ostracodes vivants en nous servant du «Bengalspiritus» suivant la méthode deLutze (1964).Les caractéristiques des conditions morphologiques, hydrologiques et sédimentologiques du Canal Limski, qui constituent le cadre de la faune relativement pauvre en Ostracodes (25 espèces), sont esquissées. Les conditions hydrographiques correspondent dans une large mesure à celles de la Mer Adriatique. Cependant la faune d'Ostracodes présente un caractère particulier attribué avant tout à la nature sédimentologique et à la structure du substratum. Deux associations sont à différencier et sont comparées avec les thanatocénoses. Il en résulte que dans la partie ouest du canal, qui est ouverte à l'influence de la mer, environ un tiers des valves d'Ostracodes provient du voisinage immédiat du littoral.

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74 Limski Rovinj. . — Lutze (1964). — , , Limski, . — , . , . , , , 1/3 .

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Erweiterte Fassung eines am 27. Februar 1970 auf der 60. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Kiel unter dem Titel: Zur Ökologie der Ostracoden des Limski kanal bei Rovinj (nördliche Adria) gehaltenen Vortrages.     

Die Entwicklung der Tethystrias und Herkunft ihrer Fauna

Zusammenfassung Es wird zunächst ein kurzer Überblick über die stratigraphische und fazielle Entwicklung der Trias im Gesamtraum der Tethys zwischen Betischer Kordillere in Spanien und Timor gegeben. Hierbei zeigt sich, daß im Westabschnitt, besonders im mediterranen Raum, eine mio- und aristogeosynklinale und nur untergeordnet eugeosynklinale Entwicklung der Trias vorliegt, in Ostasien (Himalaya, China) auch eugeosynklinal entwickelte Trias vermehrt auftritt. Die europäische Entwicklung der Tethystrias ist durch ihre vielfältige Individualisierung von der asiatischen Trias, die in ihrem Oberteil weiträumig durch eine detritische Fazies beherrscht ist, unterschieden, was besonders auf den Einfluß der indosinischen Faltung in Ostasien zurückgeht. Nord- und Südast der Tethys aber deshalb und auf Grund eines verschiedenartigen Erbes als Paläo- und Neotethys zu bezeichnen, geht zu weit, da die Einheit der gesamten Tethys hierdurch begrifflich zerrissen werden würde.Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, daß zahlreiche typische Triasschichtglieder in verschiedenen Abschnitten des Gesamtraumes der Tethys auftreten, nach Litho- und Biofazies und Altersstellung eindeutig als gleichartig identifiziert werden können und demnach im gesamten Raum mit gleichen Namen belegt werden sollen. Das gilt besonders für Reichenhaller Rauhwacke, Gutensteiner Kalk, Reiflinger Kalk, Wettersteinkalk, Hallstätter Kalk, Dachsteinkalk, Kössener Schichten, Rhätoliaskalk — um nur einige Glieder zu nennen, die vom gesamten Raum vom mediterranen Gebiet bis über China hinaus, und zwar z. T. bis Timor — und im Falle des Hallstätter Kalkes bis Südamerika -, verfolgt werden können. Die Ursache liegt im gleichen Schicksal der Kontinentrandgebiete, teils durch Eustatik, teils durch die Mobilität des Schelfs, teils durch die gleichartigen Gesteinsbildner in Fauna und Flora bewirkt.Die Gemeinsamkeit von entscheidenden Faunenelementen über den gesamten Raum der Tethys hin ist ein nächstes, besonders ins Auge stechendes Merkmal. Sie bezieht sich nicht nur auf planktonische und pelagische Elemente, sondern auch auf vagil-benthonische, ja sessile Organismen und umfaßt überraschend viele Arten der Makro- und Mikrofauna, darunter viele Leitfossilien. Zahlreiche Formen sind bisher unter verschiedenen Lokalnamen beschrieben worden, deren Nachuntersuchung nun die Gleichartigkeit über den gesamten Raum der Tethys bestätigt hat. Natürlich bezieht sich diese Feststellung nur auf einen Teil der Fauna, daneben erscheinen auch an Faunenprovinzen gebundene Elemente.Schließlich werden Überlegungen über die Herkunft der Tethysfauna angestellt. Als Heimat eines wesentlichen überregional verbreiteten Anteils wird der ostpazifische Raum am amerikanischen Kontinentalrand, besonders der Raum von Britisch-Kolumbien abgeleitet. Als Gründe sprechen dafür: 1. Reichliche Beteiligung von Tethyselementen an der Fauna dieser ostpazifischen Provinz, 2. Fehlen eines Meeresweges quer durch (Mittel-) Amerika nach Osten zur Tethys in der Zeit der Trias, 3. Rekonstruktion eines Paläowind- und Meeresströmungssystems auf Grund der Triaspaläogeographie und aktualistischer Prinzipien, das eine Drift von Osten nach Westen durch Pazifik und Tethys bewirkt haben muß, 4. Die Möglichkeit dieser Wanderung von Faunenelementen über den Pazifik auch für vagiles und sessiles Benthos mit Hilfe von Larvenstadien und in pseudoplanktonischer Form auf Tang und Treibholz. Abgesehen von diesem über den gesamten tropischen bis tropennahen Raum von Pazifik und Tethys verbreiteten Anteil kommt naturgemäß noch ein autochthoner Anteil der Fauna hinzu, der sich in den einzelnen Faunenprovinzen jeweils autonom entwickelt hat — besonders begünstigt im asiatischen Teil der Tethys. Schließlich liegt nach der Verbreitung bestimmter Arten und Artgruppen noch die Möglichkeit der Wanderung eurasiatischer Formen in höheren Breiten mit den ostgerichteten Gegenströmungen von Tethys und Pazifik nahe.

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The development of the Triassic within the Tethys realm and the origin of its fauna

Summary This paper gives at first a survey about the stratigraphy and facies of the Triassic within the Tethys realm between Betic Cordillera in Spain and Timor in Indonesia. This review shows that the western part of the Tethys in the Mediterranean region comprises a mio-, (eu-)and aristogeosynclinal facies of the Triassic and prooves that the eugeosynclinal facies is more significant for the central- and eastasiatic part of the Tethys realm.The European development is characterized by an extreme individualisation of faciestypes and a hight specification of Triassic formations, whilst the Asiatic region is dominated by an extensive spreading of immense masses of detritus in the Upper Triassic — particularly in the northern branch of Tethys -, in dependence on the Indosinic orogenesis at the end of the Middle Triassic. The distinction of a northern Paleotethys and a southern Neotethys during the Mesozoic era with regard to this event can't be sanctioned, respecting the integrity of the Tethys as a whole.The following chapter stresses the fact that many alpine formations are spreaded whole over the Tethys realm, identic in lithofacies, biofacies, fauna, flora and stratigraphic position, so that one must not hesitate denominating the same formations with the same name (Lugeon/Andrusov-principle). Those formations and members, identical all over the Tethys region, are e. g. Reichenhaller cellular dolomite, Gutenstein Wurstel-limestone, Reifling-, Wetterstein-, Hallstatt- and Dachstein-limestone, which can be observed from the Mediterranean region up to China and Timor — the Hallstatt limestone as fare as Southern America. The reason of this surprisingly fact is caused by the same conditions of the plate margins during the Triassic tectonic history, moreover by the same conditions for the formation of organogeneous limestone by time-specific organismes and in some cases also in eustatic movements of the sea level.The next fact shown in this paper is the result that a lot of characteristic alpin fauna elements are spreaded all over the Tethys area, from the Alps to Indonesia. This statement concerns not only planctonic and pseudoplanctonic taxa, but also many bentonic elements living in a vagil or sessil manner within the macro- and microfauna — comprisingly also many index-fossils. Hitherto a lot of those species have been described under local names. The revision of the fossil material, collected directly by the authors in many sectors of the Tethys has confirmed this result of widespread species whole over the Tethys ocean.Finally some reflections are made about the origin of the Tethys fauna. A part of the Tethys fauna which is common with the fauna of the Eastern Pacific region, is regarded as originally developed in Western America, particularly in the territory of British Columbia, and transported by the Pacific ocean currents westwards into the Tethys. A short connection between Eastern Pacific and Western Tethys by a Protoatlantic (Poseidon) did not existe in consequence of the existence of Pangea during the Triassic time. Therefore the communication of the identic faunistic elements of Eastern Pacific and Tethys must have be realized by transpacific way: New observations about the longevity of larval stages, also of recent benthic organisms and reflections about the Triassic paleocurrent system in the Panthalassa established on actualistic principles (Fig. 2) proove the feasibility of such a theory. By the counter-current in high latitudes the transport of Tethyal elements to eastern areas along the shore of America could be effected.

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Résumé Cet article donne premièrement un résumé de la stratigraphie et du faciès du Trias de la région mesogéenne entre la Cordillère Bétique et Timor en Indonésie. Il apparaît ainsi qu'on trouve dans les régions méditerranéennes notamment un faciès mio- et aristogéosynclinal, tandis que le faciès eugéosynclinal est plus fréquent dans la partie centrale et orientale de la Téthys asiatique.La partie européenne de la Téthys est caractérisée par une individualisation extrême des types de faciès et des formations. Au contraire, le faciès de la région asiatique est dominé par des masses détritiques dans le Trias supérieur, comme conséquence de la phase orogénique indosinienne dans l'Asie orientale.Par la suite on démontre que bien des formations alpines sont répandues dans toute la région de la Téthys, identiques en lithofaciès, biofaciès, faunes, flores et dans leur position stratigraphique — en conséquence, il ne faut pas hésiter d'employer les mêmes désignations pour les mêmes formations dans tout le territoire en question. On retrouve par exemple les cargnieules de Reichenhall, les calcaires vermiculés de Gutenstein, les calcaires de Reifling, du Wetterstein, de Hallstatt et du Dachstein etc. à partir de la région méditerranéenne jusqu' en Chine et à Timor; d'autre part, les calcaires de Hallstatt se retrouvent jusqu' en Amérique méridionale. Ce fait étonnant tient à des conditions identiques valables pour les bords des plaques continentales pendant le Triassique, ainsi qu'à une formation identique des calcaires organogènes provoquée par l'existence simultanée des mêmes organismes et aussi par des oscillations eustatiques de l'océan.Un autre résultat que nous aimerions mentionner dans cet article est le fait qu' un nombre assez grand des éléments de la faune alpine est répandu dans tout le territoire de la Téthys. Cette constatation ne concerne pas seulement les éléments (pseudo-)planctoniques, mais aussi beaucoup d'organismes bentoniques (vagiles et sessiles) de la macroet microfaune. Jusqu' à présent, beaucoup de ces espèces sont décrites sous des noms locaux. La révision des suites des fossiles, collectionnées par les auteurs eux-mêmes dans les différents secteurs de la Téthys, a confirmé ce fait.Enfin des réflexions sont faites sur l'origine de la faune téthysienne. Une partie de cette faune de la Téthys, celle qui correspond à la faune de la région pacifique orientale, se serait développée d'abord en Amérique septentrionale, notamment en Colombie britannique, et aurait été transportée par le courant pacifique central vers l'ouest, dans la Téthys. Une communication directe, pendant le Trias, entre le Pacifique et la Téthys occidentale, par un Protoatlantique («Poseidon») n'existait pas du fait que la Pangéa était intacte. La migration des éléments faunistiques dans le Pacifique oriental et dans la Téthys n'était possible que le long de la route transpacifique. Des observations nouvelles sur la longue durée des stades larvales des organismes bentoniques ainsi que des réflexions concernant les paléocourants de la Panthalassa (Fig. 2) prouvent le bien-fondé de cette théorie. Par des contre-courants dans des latitudes supérieures, le transport des éléments faunistiques de la Téthys dans des régions arctiques et antarctiques de l'Amérique était possible.

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Arbeit im Rahmen des Int. Geol. Correl. Programme, Projekt 73/I/4, Triassic of the Tethys Realm, durchgeführt.     

The scale of ore-depositional systems: an important restraint on epigenetic vs remobilized syngenetic origins for Archaean mesothermal gold deposits

There is general consensus that the majority of gold deposits in the important group hosted by volcanic or intrusive host rocks within Archaean granitoid-greenstone terrains have an epigenetic origin. However, there is controversy surrounding those stratabound deposits hosted by Fe-rich sedimentary rocks, such as banded iron formation (BIF), for which epigenetic, syngenetic and remobilized syngenetic (lateral secretion) origins have all been proposed.In Western Australia, such controversial gold deposits in Fe-rich sedimentary units have similar ore mineralogies, ore-element ratios and, in places, alteration assemblages and, on the craton scale, show very similar structural controls to the other deposits: equivalent relationships are recorded for similar deposits in other cratons. All Western Australian deposits occur along kilometre-scale shear or fault zones linked to trans-craton, obliqueto strike-slip shear zones that were a focus for: i) carbonation with a mantle-like isotopic signature, and ii) emplacement of high-level A- and I-type granitoids, felsic porphyries and/or calc-alkaline lamprophyres. The scale of the mineralizing systems and the broad contemporaneity of mineralization, as indicated by radiogenic isotope studies, is much larger than that envisaged in conceptual secretion models which involve volumetrically small, locally-enriched source rocks. Instead, Archaean gold mineralization in Western Australia, at least, is probably the result of high fluid-flux during deformation, hightemperature metamorphism and magmatism which may be related to tectonism at convergent plate margins, as in modern examples. There is strong evidence for similar tectonic and mineralizing processes from the Canadian Shield.

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Zusammenfassung Goldlagerstätten in vulkanischen oder intrusiven Gesteinskörpern innerhalb von Granitoid-Grünstein Regionen archaischen Alters gelten im allgemeinen als epigenetisch. Unklarheit besteht dagegen bei Lagerstätten, die an eisenreiche Sedimentgesteine wie gebänderte Roteisensteine (banded iron formation (BIF) gebunden sind und für die epigenetische, syngenetische sowie remobilisierte syngenetische (laterale Sekretion) Entstehungstheorien diskutiert werden.In West-Australien gibt es diese kontroversen Goldvorkommen in eisenreichen Sedimentgesteinen. Sie haben ähnliche Lagerstättenmineralogien, Elementverteilungen und z. T. auch ähnliche Umwandlungsprodukte wie die zuerst genannten, eindeutig epigenetischen Goldvorkommen, außerdem erkennt man vergleichbare strukturelle Kontrollen der Lagerstätte und Ähnlichkeiten, wenn sie mit Vorkommen in anderen Kratonen verglichen werden. Alle westaustralischen Lagerstätten befinden sich in trans-kratonischen Scher- und Störungszonen mit kilometergroßen Versatzbeträgen. An diesen Störungszonen fand Inkohlung mit einer den Mantel ähnlichen Isotopensignatur und der Aufstieg von A- und I-Typ Granitoiden, felsischen Porphyren und/oder kalk-alkalischen Lamprophyren statt. Das Größenverhältnis des mineralisierenden Systems und die weitreichende, zeitgleiche Mineralisation, auf die Untersuchungen an radiogenen Isotopen hindeuten, ist viel größer als sie durch Sekretions-Modelle, die auf kleinen Volumina und nur lokal angereichertem Gold im Gestein basieren, prognostiziert werden können.In der Zeit des Archaikums resultiert die Goldanreicherung in West-Australien wahrscheinlich aus einem enormen Lösungsdurchfluß während der Deformation, aus Hoch-Temperatur-Metamorphose und Magmatismus, was in möglichem Zusammenhang mit tektonischen Vorgängen an konvergierenden Plattenrändern, ähnlich modernen Beispielen, steht. Es gibt zahlreiche Hinweise auf entsprechende tektonische und mineralogische Prozesse des Kanadischen Schildes.

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Résumé Il existe un consensus général quant à l'origine épigénétique des dépôts d'or contenus dans les ensemble volcaniques ou intrusifs des formations de granitoïdes — greenstones d'âge archéen. Par contre, une controverse subsiste à propos des dépôts stratiformes contenus dans les roches sédimentaires riches en Fe, telle que la «banded iron formation» (BIF), pour lesquels ont été proposées des origines épigénétique, syngénétique et syngénétique de remobilisation (sécrétion latérale).Il existe en Australie occidentale de tels dépôts d'or situés au sein d'unités sédimentaires riches en Fe. Ces dépots présentent, par rapport aux dépôts épigénétiques du premier type, un certain nombre de similitudes: leur minéralogie, les rapports entre leurs éléments, en certains endroits leurs produits d'altération et, à l'échelle du craton, leurs relations avec la structure. Des similitudes analogues peuvent être relevées à propos de gisements de même type situés dans d'autres cratons. Tous les gisements ouest-autraliens sont localisés le long de zones de failles ou de cisaillement d'échelle kilométrique liées à des shear zones transcratoniques à rejet oblique ou horizontal. Ces zones sont marquées par: 1) une carbonisation avec signature isotopique mantélique; 2) la mise en place de granitoïdes peu profonds de type A et I, de porphyres felsitiques et/ou de lamprophyres calco-alcalins. L'échelle du système minéralisant et la simultanéité des minéralisations révélée par la géochronologie isotopique sont bien supérieures à ce qu'impliqueraient les modèles par sécrétion, qui mettent en jeu des sources de faible volume à enrichissement local.En conclusion, les minéralisations de l'Australie de l'ouest ont probablement pour origine l'action d'un flux important de fluide minéralisant au cours de la déformation, du métamorphisme de haute température et du magmatisme, phénomènes que l'on peut mettre en relation avec une convergence de plaques par analogie avec des exemples récents. Il existe de nombreux indices d'une tectonique et d'une minéralisation analogues dans le bouclier canadien.

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, - . , , , .: (banded iron formation (BIF)); , . , . , , , , . . - , . , , I, / . , , , , , . , , , , , , , ; . , .

     

Proterozoic tectonic evolution and late Svecokarelian plate deformation of the Central Baltic Shield

The continental crust of the Central Baltic Shield evolved by accretion towards the west during the Svecokarelian orogeny 1700–2200 Ma ago. The following features are consistent with a plate tectonic mechanism involving subduction of oceanic crust below an Archean craton in the east: flysch-sediments with serpentinite masses and pillow lavas, linear high-grade metamorphic zones, island-arc type volcanic belts and late tectonic batholiths with porphyry type Cu-Mo deposits.Semi-consolidated new crust was affected by late Svecokarelian deformation (D_n) after 1850 Ma; NNE-trending folds with crenulation cleavage were overprinted on older structures together with associated NW trending ductile transcurrent shear zones that curve the F_n folds into gentle S and Z shapes. The late tectonic batholiths intruded partly at the same time as and partly after the D_n deformation.

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Zusammenfassung Die kontinentale Kruste des zentralen Baltischen Schildes entwickelte sich durch nach Westen gerichtetes Anwachsen während der Svecokarelischen Orogenese vor 1700 bis 2200 Ma. Die folgenden Erscheinungsformen lassen sich mit einem plattentektonischen Mechanismus in Einklang bringen, der Subduktion von ozeanischer Kruste unter einen Archaischen Kraton im Osten einschließt: Flysch-Sedimente mit Serpentinit-Massen und Kissenlaven, lineare hochmetamorphe Zonen, vulkanische Gürtel vom Inselbogen-Typ und spättektonische Batholithe mit porphyrischen Cu-Mo-Lagerstätten.Die halbkonsolidierte neue Kruste wurde durch späte Svecokarelische Deformation (D_n) nach 1850 Ma erfaßt; NNE-orientierte Falten mit Krenulationsschieferung wurden älteren Strukturen aufgeprägt in Verbindung mit NW-streichenden, plastischen Transcurrent-Scherzonen, die die F_n-Falten in sanfte S- und Z-Formen verbiegen. Die spättektonischen Batholithe intrudierten teils während, teils nach der D_n-Deformation.

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Résumé La croûte continentale du Boucher baltique central a évolué par voie d'accrétion vers l'ouest durant l'orogénie svécocarélienne 1700–2200 Ma. Les événements suivants sont en accord avec un mécanisme de tectonique de plaques impliquant la subduction d'une croûte océanique sous un craton archéen à l'est: sédiments flyschoïdes avec masses de serpentinite et de laves en coussins, zones linéaires à haut degré de métamorphisme, ceintures volcaniques du type guirlande d'îles et batholithes tectoniques tardifs avec gisements porphyriques de type Cu-Mo.La nouvelle croûte à semi-consolidée fut affectée par une déformation svécocarélienne tardive (D_n) postérieure à 1850 Ma. Des plis de direction NNE avec clivage de crénulation ont été superposés sur des structures plus anciennes, associés à des zones de cisaillement transcurrentes de direction NW qui ont incurvé les plis F_n suivant des formes en S et Z. Le batholithe tectonique tardif s'est mis en place en partie au même moment que, et en partie après, la déformation D_n.

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, , 1500–2200 . , , : ; ; - . , 1850 ; NNE- , , NW , , F_n S Z. , .

     

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

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

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

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

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

     

Crystal chemistry of igneous rock biotites

Summary A study of 304 selected biotite analyses, with 17 chemical variables (Al ^IV , Fe ^IV , Al ^VI Fe ^VI , Mg, Mn, Ti, Li, Na, K, Rb, Ca, Ba, OH, F, Cl,), was carried out using variation diagrams and statistical methods. It was our aim to verify the existence of characteristic variation patterns in the crystal chemistry of igneous biotites related to the geological setting and chemistry of the parent rocks. In the absence of a range of analyses covering the whole spectrum of igneous rocks, the biotites were grouped a priori either as volcanic (rhyolites, rhyodacites and trachyrhyolites, dacites and trachytes, andesites, trachybasalts and nephelinites) or as plutonic (granites, granodiorites, tonalites, diorites, gabbros). Variation diagrams failed to distinguish clearly between the different groups of biotites; the data overlapped considerably and were accordingly difficult to interpret. Statistical analysis, on the other hand, revealed clear chemical differences; moreover, simple statistical equations and careful coefficients were established which make it possible to evaluate the degree of discrimination between the different groups and to classify unknown biotites. The most important petrological factors affecting biotite chemistry are temperature of crystallization, rock acidity and, probably, rock alkalinity and the presence of other Fe-Mg minerals. Factors, such as/tf and , can cause more limited variations.

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Kristallchemie von Biotiten -aus magmatischen Gesteinen

Zusammenfassung Unter Berücksichtigung von 17 chemischen Variabeln wurde eine statistische und geochemische Auswertung von 304 ausgewählten chemischen Analysen von Biotiten ausgeführt, um die Existenz von charakteristischen Variationsschemata der Kristallchemie der magmatischen Biotite, im Bezug auf geologische Lage und Zusammensetzung des Gastgesteines, zu verifizieren. Da kein vollständiger Analysensatz für die gesamte magmatische Abfolge zur Verfügung war, wurden die Biotite a priori entweder als vulkanisch (Rhyolite, Rhyodacite und Trachyrhyolite, Dacite und Trachyte, Andesite, Trachybasalte und Nephelinite) oder als plutonisch (Granite, Granodiorite, Tonalite, Diorite, Gabbros) gruppiert. Variationsdiagramme allein reichen für eine scharfe Unterscheidung der verschiedenen Biotitgruppen nicht aus. Die Daten überlagerten sich teilweise, so daß jede Interpretation zweifelhaft war. Auf der anderen Seite ergaben sich scharfe chemische Unterschiede aus der statistischen Analyse, außerdem wurden einfache statistische Gleichungen und Koeffizienten, die die Ermittlung des Diskriminationsgrades zwischen verschiedenen Gruppen und die Klassifizierung der Biotite unbekannter Herkunft ermöglichten, festgesetzt. Die wichtigsten petrologischen Faktoren, die den Biotitchemismus beeinflussen, sind die Kristallisationstemperatur, die Azidität der Gesteine, und wahrscheinlich auch deren Alkalinität, und die Anwesenheit von anderen Mg-Fe-Mineralien. Faktoren wie und haben nur einen beschränkten Einfluß.

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With 8 Figures     

Die Wirbeltierfauna der Trias der Tessiner Kalkalpen

Zusammenfassung Nach einer Skizzierung der stratigraphischen Verhältnisse der Trias des Monte San Giorgio (Kt. Tessin, Schweiz) wird eine Liste der Wirbeltierfaunen der anisischen und ladinischen Stufe gegeben. Mit Ausnahme des Pseudosuchiers Ticinosuchus handelt es sich um marine oder amphibisch lebende Vertreter von Fischen (Selachier, Actinopterygier und Coelacanthiden) und Reptilien (Ichthyosaurier, Placodontier, Rhynchocephalen, Prolacertilier und Sauropterygier). Der Monte San Giorgio birgt gegenwärtig die reichste Lagerstätte mariner Fische und Reptilien der mittleren Trias der Erde. Die Untersuchung der Sauropterygier und Placodontier zeigt, daß zwischen diesen beiden Ordnungen keine Verwandtschaft besteht. Von embolomeren Labyrinthodonten abstammend, haben sie neben anderen Zweigen selbständig das Übergangsfeld Amphibien/Reptilien überschritten. Die Klasse der Reptilien ist genetisch keine Einheit, sondern eine Entwicklungsstufe der Wirbeltiere. Zum Schluß wird auf die Ziele einer neuen Grabung im Grenzbitumenhorizont der anisischen Stufe der Trias des Monte San Giorgio hingewiesen. Neben einer statistischen Erfassung des Fossilinhaltes jeder Schicht werden die Beziehungen zwischen Sediment und Fossil studiert, um die wiederholten Änderungen der Lebensräume und ihrer Bewohner an der Nordküste der Tethys rekonstruieren zu können.

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An outline of the stratigraphical relationships of the Triassic of Mt. San Giorgio (Kanton Tessin, Switzerland) is presented, followed by a list of the vertebrate fauna of the Anisian and Ladinian (Middle Triassic). The fauna deals with marine fishes (Selachii, Actinopterygii, Coelacanthini) and marine or amphibious living reptiles (Ichthyosauria, Placodontia, Rynchocephalia, Prolacertilia, Sauropterygia), with the exception of the Pseudosuchian Ticinosuchus. Mt. San Giorgio is the richest place in the world where Middle Triassic marine fishes and reptiles are found nowadays. Investigation of the Sauropterygia and Placodontia shows that no affinity between these two orders exists. They are both descended from embolomer labyrinthodonts and have with other branches independently crossed over the amphibian-reptilian line of transition. The class Reptilia is not a genetical unit, but a grade of vertebrate evolution. Finally, reference is made to the aims of a new excavation in the Anisian (Grenzbitumenhorizont) of Mt. San Giorgio. In order to be able to reconstruct the repeated changes of the environment and its inhabitants on the north coast of the Tethyan Sea, the relations between sediments and fossils are studied and the fossil content of each stratum is observed.

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Résumé Après un bref exposé des relations stratigraphiques du Trias du Mt. San Giorgio (Tessin, Suisse), une liste des faunes de vertébrés de l'Anisien et du Ladinien est présentée. A l'exception du Pseudosuchien Ticinosuchus, il s'agit de poissons marins (Sélaciens, Actinoptérygiens et Coelacanthides) et de reptiles également marins ou amphibiens (Ichthyosaures, Placodontes, Rhynchocephales, Prolacertiliens et Sauroptérygiens). Le Monte San Giorgio livre actuellement la faune la plus riche du monde en poissons et reptiles marins du Trias moyen. L'analyse des Sauroptérygiens et des Placodontes montre que ces deux groupes ne sont pas en relations de parenté. Descendant de Labyrinthodontes embolomères, ils ont passé indépendamment à côté d'autres rameaux la zone de transition entre les amphibiens et les reptiles. La classe des reptiles n'est pas une unité génétique, mais un stade évolutif des vertébrés. Finalement les buts de nouvelles fouilles dans l'Anisien (Grenzbitumenhorizont) du Trias du Mt. San Giorgio sont mentionnés, Outre un inventaire statistique du contenu en fossiles de chaque couche, les relations entre les fossiles et le sédiment sont étudiées afin de pouvoir reconstruire les changements répétés de l'habitat et des habitants du bord septentrional de la Tethys.

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Dem Schweizerischen Schulratspräsidenten, Prof. Dr.Hans Pallmann, zu seinem 60. Geburtstag gewidmet.     

Spurenelemente in den Unterrotliegend-Sedimenten der Saar-Nahe-Senke

Zusammenfassung Die Schichten des Unterrotliegenden wurden im Raum Kusel auf ihre Spurenelementführung untersucht. Es ergab sich für einige Elemente eine Abhängigkeit der Gehalte von der petrographischen Ausbildung der Sedimente. Eine stratigraphische Gliederung mit Hilfe der Geochemie war nicht möglich. Ein 10 km im Streichen verfolgbarer bituminöser Schieferton zeigte Anreicherungen von U, Cu, Mo, V. Eine Uranvererzung in Kohlen der Wahnweger Schichten konnte als epigenetisch deszendent bestimmt werden.

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The contents of trace elements in Unterrotliegend sediments have been investigated in the area of Kusel. The amount of some trace elements depended on petrographic composition of the sediments. The results of geochemical research did not show any correlation to stratigraphy. A bituminous shale extending about 7 miles showed enrichment of U, Cu, Mo, V. A mineralisation of uranium in coal seams could be proved as epigenetically descendent.

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Résumé Les sédiments de l'Unterrotliegende dans la région de la ville de Kusel sont examinés pour leurs éléments en traces. Certains éléments dépendent de la composition pétrographique des sédirnents, mais la géochimie ne permet pas une classification stratigraphique. Des schistes bitumineux sont enrichis en U, Cu, Mo et V sur une dizaine de km. La minéralisation en uranium d'une couche de charbon apparaît comme épigénétique et descendante.

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(U, , , V) . , .

     

Rb-Sr evidence for the presence of Ordovician gsranites in the deformed basement of the Badajoz-Córdoba belt,SW Spain

A Rb-Sr whole-rock investigation of suites of samples from two orthogneiss bodies in the Almendralejo area of the Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba belt points to an Ordovician age for the granitic magmatism: about 470 Ma for the Almendralejo Gneiss (peralkaline metagranite) and about 425 Ma for the Ribera del Fresno Gneiss (leucocratic subaluminous metagranite), both with high initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. This points to a post-Ordovician (Hercynian) age for the metamorphism and tectonic deformation that affected the area, including the gneisses, and rules out the alleged Cadomian or even older age.

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Zusammenfassung Die Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Probeserien zweier orthogneisischer Körper der Almendralejo-Region des Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba-Gürtels weisen auf ein ordovizisches Alter des granitischen Magmas hin: rund 470 Ma für den Almendralejo-Gneis (peralkaliner Metagranit) und rund 425 Ma für den Ribera del Fresno-Gneis (leukokratischer Metagranit), beide bei einem hohen initialen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. Diese Ergebnisse deuten auf ein post-ordovizisches (herzynisches) Alter der Metamorphose und der tektonischen Deformation hin, die das Gebiet, einschließ-lich des Gneises, beeinflußt haben. Sie schließen ein vermeintliches kadomisches oder älteres Alter aus.

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Résumé Une étude par Rb-Sr sur roche totale de séries d'échantillons de deux massifs d'orthogneiss de la région d'Almendralejo, dans la ceinture Oporto-Portalegre-Badajoz-Cordoue, indique un âge ordovicien pour le magmatisme granitique: environ 470 Ma pour le gneiss d'Almendralejo (métagranite peralcalin) et environ 425 Ma pour le gneiss de Ribera del Fresno (métagranite leucocrate subalumineux), tous deux avec des rapports initiaux⁸⁷Sr/⁸⁶Sr élevés. Ces résultats indiquent un âge post-ordovicien (hercynien) pour le métamorphisme et la déformation tectonique qui ont affecté la région, y compris les gneiss, et éliminent l'hypothèse proposée par ailleurs d'un âge cadomien ou même plus ancien.

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— — — Rb/Sr : 425 -- ( ) 470 ( ) ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr . - ( ) , , . , .

     

Mixing of magmas from enriched and depleted mantle sources in the northeast Pacific: West Valley segment,Juan de Fuca Ridge

The 50 km-long West Valley segment of the northern Juan de Fuca Ridge is a young, extension-dominated spreading centre, with volcanic activity concentrated in its southern half. A suite of basalts dredged from the West Valley floor, the adjacent Heck Seamount chain, and a small near-axis cone here named Southwest Seamount, includes a spectrum of geochemical compositions ranging from highly depleted normal (N-) MORB to enriched (E-) MORB. Heck Seamount lavas have chondrite-normalized La/Sm_cn0.3, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.70235–0.70242, and ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.22–18.44, requiring a source which is highly depleted in trace elements both at the time of melt generation and over geologic time. The E-MORB from Southwest Seamount have La/Sm_cn1.8, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.70245–0.70260, and ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.73–19.15, indicating a more enriched source. Basalts from the West Valley floor have chemical compositions intermediate between these two end-members. As a group, West Valley basalts from a two-component mixing array in element-element and element-isotope plots which is best explained by magma mixing. Evidence for crustal-level magma mixing in some basalts includes mineral-melt chemical and isotopic disequilibrium, but mixing of melts at depth (within the mantle) may also occur. The mantle beneath the northern Juan de Fuca Ridge is modelled as a plum-pudding, with plums of enriched, amphibole-bearing peridotite floating in a depleted matrix (DM). Low degrees of melting preferentially melt the plums, initially removing only the amphibole component and producing alkaline to transitional E-MORB. Higher degrees of melting tap both the plums and the depleted matrix to yield N-MORB. The subtly different isotopic compositions of the E-MORBs compared to the N-MORBs require that any enriched component in the upper mantle was derived from a depleted source. If the enriched component crystallized from fluids with a DM source, the plums could evolve to their more evolved isotopic composition after a period of 1.5–2.0 Ga. Alternatively, the enriched component could have formed recently from fluids with a less-depleted source than DM, such as subducted oceanic crust. A third possibility is that enriched material might be dispersed as plums throughout the upper mantle, transported from depth by mantle plumes.