Petrology and geochronology of eclogites from the Variscan Schwarzwald (F.R.G.)

The Moldanubian basement of the Schwarzwald contains basic to ultrabasic rocks of both crustal and mantle origin which display high-pressure mineral assemblages or relics of such. In order to constrain the P-T-t evolution of the crustal high-pressure rocks, petrological and geochronological studies have been carried out on three eclogite samples. Geothermobarometric estimations indicate minimum metamorphic pressures of 1.6 GPa and equilibration temperatures of 670 750°C. Reaction textures document various metamorphic stages during exhumation of the high-pressure rocks. The age of high-pressure metamorphism is constrained by Sm-Nd isochrons of 332±13 Ma, 334±11 Ma, and 337±6 Ma defined by garnet, whole rock and clinopyroxene. For one sample, large garnets show prominent growth zoning in terms of major elements, Sm, Nd, and inclusions, dividing the grains into two growth stages. Sm-Nd isotope analyses on these garnets indicate that the time span between the two growth stages is too small to be resolved, reflecting a rather rapid metamorphic evolution. This result is further constrained by a Rb-Sr isochron age of 325±6 Ma on retrograde biotite and whole rock on the same sample. For one of the studied eclogites, formation of the magmatic precursor rocks is possibly approximated by the Ordovician U-Pb upper intercept age of a discordia from zircons.     

Contrasting P-T conditions recorded in ultramafic high-pressure rocks from the Variscan Schwarzwald (F.R.G.)

 This paper presents mineralogical and textural data as well as thermobarometric calculations on ultramafic high-pressure rocks from the Variscan basement of the Schwarzwald (F.R.G.). The rocks form small isolated bodies within low-pressure / high-temperature gneisses and migmatites. The results of this study constrain contrasting P-T evolutions for four garnet-bearing ultramafic high-pressure rocks. Two magnesian garnet-spinal peridotites sampled near the southern margin of the Central Schwarzwald Gneiss Complex (CSGC) were equilibrated at 670–740^° C and 1.4–1.8 GPa. These P-T conditions are similar to those recorded by eclogites intercalated in the same basement unit. Two garnet websterites sampled from the northern part of the CSGC have comparatively low Mg/(Mg+Fe) and low Cr and Ni abundances and are interpreted as former cumulates. These rocks most probably experienced an initial high-temperature stage within the spinel peridotite stability field, followed by re-equilibration at 740–850^° C / 3.2–4.3 GPa and subsequent recrystallization at lower pressures. Further petrologic studies have to reveal whether ultramafic high-pressure rocks of the Schwarzwald can generally be assigned to these two groups which are mainly defined by contrasting peak pressures. Received: 22 August 1994 / Accepted: 19 January 1995     

Paleomagnetic investigations imply rotations within the cretaceous-tertiary transition section at Cerbara (Italy)

A combination of magnetostratigraphic studies and magnetic fabric investigations in the Cretaceous-Tertiary transition section at Cerbara in the Umbrian Apennine (Italy) produced consistent results indicating local tectonic movements affecting the orientation of characteristic remanent magnetization as well as the magnetic fabric. The comparison of the data shows that a simple tilt correction is not sufficient to adjust the characteristic remanence directions. There remains a scatter in the declination that can be reduced by means of additional corrections by taking into account further local tectonic movements that affected the section. Different models are presented where anisotropy of magnetic susceptibility was used as a tool to correct for tectonic complications.     

Paleomagnetic investigations of the tertiary and quaternary igneous rocks: IV. The tertiary volcanics of the Lausitz area,Germany

The basalts and phonolites of the Lausitz area belong to the Bohemian volcanic province of which the centre of activity lay in the eské Stedohoí. Samples from 30 localities were investigated, petrological, ore microscopical and palaeomagnetic studies being carried out. Normal and reversed directions were found. Magnetically stable and unstable samples occur. In many cases the petrological and ore microscopy studies can lead to an explanation of these stability variations. They also have a direct bearing on the origin of the reversed and normal directions found.

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Zusammenfassung Die untersuchten Basalte und Phonolite der Lausitz gehören zu den Ausläufern eines starken tertiären Vulkanismus mit dem Zentrum im Böhmischen Mittelgebirge. An Proben von 30 verschiedenen Lokalitäten werden paläomagnetische sowie petrologische und erzmikroskopische Untersuchungen durchgeführt. Daraus werden Magnetisierungseinrichtungen erhalten, die auf engstem Raum inversen und normalen Charakter nebeneinander aufweisen. Im gleichen Maße wechseln paläomagnetisch stabile und instabile Proben miteinander. Die Ergebnisse der petrologischen und erzmikroskopischen Untersuchungen führen in vielen Fällen zur Klärung der Ursachen für dieses unterschiedliche Stabilitätsverhalten und geben außerdem erste Hinweise über die stattgefundenen Inversionsmechanismen.

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Résumé Les basaltes et phonolites de Lausitz appartiennent à la province volcanique de la Bohême du nord, dont l'ancien centre d'activité se trouve dans les eské Stedohoí. Sur les échantillons prélevés à trente affleurements les études pé trologiques, minéralogiques et paléomagnétiques ont été faites. Des directions d'aimantation normales et renversées ont été trouvées. Le même affleurement montre les échantillons stabiles et instabiles. Les études pétrologiques donnent des explications. Les mêmes études s'appliquent aux problèmes d'origine des directions normales et renversées.

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Contribution No. 33, Geology Department, Case Western, Reserve University, Cleveland.Contribution Nr. 254, Geomagnetic Institute, Potsdam.     

Polyphase Variscan tectonics and metamorphism along a segment of the Saxothuringian-Moldanubian boundary: The Baden-Baden Zone,northern Schwarzwald (F.R.G.)

The Baden-Baden Zone (BBZ) separates polymetamorphic gneisses of the Central Schwarzwald Gneiss Complex (CSGC) in the south from accreted crustal slices of different structural and metamorphic evolution in the north. From SSE to NNW, the following slices (units) can be distinguished: (A) gneisses and amphibolites metamorphosed at low pressures and temperatures of the upper amphibolite facies; (B) kyanite-garnet mica schists formed at pressures around 0.9 GPa and at temperatures between 630 and 670°C; (C) Paleozoic metasediments and metabasites metamorphosed under low pressures and temperatures (greenschist facies), and locally imbricated with mylonitic two-mica granites (S-type).Variscan convergence caused mylonitic, oblique, rightlateral deformation of Paleozoic metasediments and metabasites along NE-SW trending, SE dipping shear planes, accompanied by the intrusion of subsequently sheared porphyric two-mica granites (S-type). In unit C strain and metamorphic grade increase from NW to SE. The rocks of units A and B do not show the NE-SW trending mylonitic foliations found in rocks of unit C. Cataclastic strike-slip imbrication of mica-schists (B) and gneisses (A) was followed by the intrusion of a hornblende-biotite granite (I-type; unit D) into the low-grade metamorphics of unit C during the late Lower Carboniferous. Later on, this granite and the porphyric two-mica granites of unit D were subjected to ductile left-lateral strike-slip faulting along E-W to ENE-WSW-trending, steeply S-dipping shear zones. Geometry and kinematics of these shear zones suggest exhumation of the northern block (units C and D) relative to the southern block (units A and B) and thus point to the onset of extension. Synkinematic mineral assemblages in the northern block point to an exhumation from greenschist facies to surface conditions.South of the BBZ, two-mica granites intruded during Namurian times and subsequently were rapidly exhumed. Pebbles of these granites occur in an ENE-WSW-trending molasse basin. Continental red bed sedimentation and rhyolitic volcanism in this basin lasted from Stephanian to late Lower Permian times.

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Zusammenfassung In der Zone von Baden-Baden grenzen die polymetamorphen Gneise der südlich gelegenen Zentralschwarzwälder Gneismasse gegen akkretionierte Krustenspäne von unterschiedlicher struktureller und metamorpher Entwicklung. Von SSE nach NNW lassen sich folgende Krustenspäne (Einheiten) unterscheiden: (A) Gneise und Amphibolite, die bei niederen Drücken und amphibolitfaziellen Temperaturen kristallisierten; (B) Disthen-Granat-Glimmerschiefer und -Quarzite, die bei Drücken um 0.9 GPa und Temperaturen zwischen 630 und 670°C gebildet wurden; (C) Paläozoische Metasedimente und Metabasite, die bei geringen Drücken unter grünschieferfaziellen Temperaturen rekristallisierten und lokal mit mylonitischen Zweiglimmer-Graniten verschuppt sind.In den paläozoischen Metasedimenten und Metabasiten (C) bewirkte die variszische Konvergenz eine dextrale, mylonitische Deformation entlang von NE-SW streichenden, SE einfallenden Scherflächen. Damit verbunden war die Intrusion und darauffolgende Zerscherung porphyrischer Zweiglimmer-Granite (S-Typ). Metamorphosegrad und Deformationsintensität nehmen von NNW nach SSE zu. In den Einheiten (A) und (B) fehlt die NE-SW streichende mylonitische Foliation. Die Akkretion dieser Einheiten erfolgte wahrscheinlich entlang von E-W und NE-SW streichenden Blattverschiebungen im kataklastischen Niveau.Im späten Unterkarbon intrudierte ein porphyrischer Hornblende-Biotit-Granit (I-Typ; Einheit D) in die niedergradigen Metamorphite der Einheit (C) und bewirkte eine Kontaktmetamorphose. Dieser Hornblende-Biotit-Granit wurde später lokal entlang von E-W bis ENE-WSW streichenden, steil nach S einfallenden Scherbändern mylonitisch deformiert. Geometrie und Kinematik dieser späten Scherzonen deuten auf eine sinistrale, blattverschiebende Heraushebung des nördlichen Bereichs mit den vorher akkretionierten Abfolgen (C) und dem Hornblende-Biotit-Granit (D) gegenüber dem südlichen, ehemals tektonisch hangenden Gneisen (A) und Glimmerschiefern (B) hin und belegen damit eine beginnende Extension. Synkinematische Paragenesen zeigen eine Heraushebung von grünschieferfaziellen bis zu oberflächennahen Bedingungen an.Südlich der Zone von Baden-Baden intrudierten im Namur Zweiglimmer-Granite. Sie wurden schnell herausgehoben und erodiert. Der Abtragungsschutt wurde ab dem Stephan in einem ENE-WSW streichenden Molassebecken abgelagert. Absenkung und Ablagerung kontinentaler Sedimente und saurer Vulkanite in diesem Becken dauerte bis zum Ende des unteren Perms.

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Résumé Dans la zone de Baden-Baden (BBZ) les gneiss de la Forêt Noire Centrale (CSGC) sont bordés vers le nord par des unités lithologiques accrétionnées, qui se caractérisent par des évolutions tectono-métamorphiques différentes. Du SSE au NNW on distingue ainsi au moins trois segments cristallins sur la base de critères pétrographiques: (A) des gneiss et des amphibolites formés à basse pression et aux températures du faciés supérieur des amphibolites; (B) des micaschistes à distène et grenat formés à une pression d'environ 0.9 GPa et une température de 630° à 670 °C; (C) des métasédiments d'âge paléozoïque et des métabasites de basse pression et basse température (faciès des schistes verts) mêlés localement à des écailles mylonitiques de granites à deux micas (type S).Dans cette unité (C) la convergence varisque est à l'origine d'une déformation mylonitique associée à des cisaillements transcurrents dextres orientés NE-SW et pentes vers le SE. L'intrusion syntectonique des granites marque cette phase principale. L'intensité de la déformation et du métamorphisme augmente du NNW au SSE. Les gneiss (A) et les micaschistes (B) ne montrent pas cette déformation intense et se caractérisent par un écaillage cataclastique lors de leur accrétion. Cette phase a été suivie à la fin du Carbonifère inférieur par l'intrusion d'un granite à hornblende-biotite (type I) avec métamorphisme de contact dans les séries peu métamorphiques (unité C). Ce granite est finalement affecté par des cisaillements ductiles dans des décrochements sénestres orientés NE-SW et fortement pentés vers le SE. L'analyse géométrique et cinématique de ces structures suggère l'exhumation de l'ensemble des granites et des séries épizonales septentrionales par rapport aux unités accrétionnées et initialement sus-jacentes (A et B) méridionales et témoigne ainsi d'un début d'extension crustale. Des paragenèses, syncinématiques des mouvements extensifs, attestent de conditions «schistes verts» à superficielles.Au sud de la zone de Baden-Baden des granites à deux micas intrudés au Namurien sont finalement rapidement exhumés et soumis à l'érosion. On en trouve des galets dans le bassin molassique allongé ENE-WSW qui s'est formé dès le Stéphanien. La subsidence de ce domaine a persisté jusqu'au Permien, accompagnée d'une sédimentation continentale et d'un volcanisme acide intermittent.

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Contributions to the mineralogy and geochemistry of some iron-ore deposits in Egypt (U.A.R.)

This paper deals with the mineralogy and geochemistry of the economically most interesting Egyptian iron-ore deposits. It is specifically concerned with the examination of the iron-ores occurring at East Aswan, in the Eastern Desert, at Bahariya Oasis, in the Western Desert, and in several localities of the Eastern Desert near the Red Sea coast. This study has thrown some light upon the nature of the ore and gangue minerals, the paragenesis and the probable origin of the iron-ore deposits in the above mentioned areas. The iron-ore deposits of these localities vary greatly in their mineralogical and chemical composition as well as in the nature of their associated rocks, as also regarding the assemblage of trace elements.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit über die Mineralogie und Geochemie der abbauwürdigsten Eisenerzlagerstätten von Ägypten behandelt in erster Linie die Lagerstätten von Ostassuan, der Oase Bagarya und verschiedener Lagerstätten der östlichen Wüsten in der Nähe der Küste des Roten Meeres. Nach einer Diskussion der Erz- und Gangmineralien wird die Paragenese und die wahrscheinliche Genese erörtert. Insbesondere werden die Unterschiede in der mineralogischen Zusammensetzung des Nebengesteins und der Spurenelemente aufgeführt und für die genetische Deutung verwendet.

     

Mineralogical and geochemical studies on Egyptian (U.A.R.) black sands

The economic mineral constituents of the black sand deposits occurring at the outpourings of the Nile Delta, Egypt, were studied from the mineralogical and geochemical point of view. These include magnetite, ilmenite, zircon, monazite, rutile und garnet. Microscopical, X-ray, chemical und spectrographic analyses are reported and discussed for each mineral.

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Zusammenfassung Die wirtschaftlich wichtigen Mineralkomponenten der Schwarzsand-Ablagerungen, die an den Mündungen des Nildeltas in Ägypten vorkommen, wurden in mineralogischer und geochemischer Hinsicht untersucht. Sie enthalten Magnetit, Ilmenit, Zirkon, Monazit, Rutil und Granat. Mikroskopische, röntgenographische, chemische und spektrographische Analysen werden für jedes Mineral angeführt und diskutiert.

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With 9 Figures in the Text     

Crustal investigations of the U.S.S.R. by means of earthquake-generated converted waves

The method of earthquake-generated converted waves which is based on the simultaneous recording of longitudinal (P), transverse (S) and converted (PS and SP) waves has been used in the U.S.S.R. since 1956. Converted phases generated at crustal and upper-mantle discontinuities in the seismic focal area are carefully analyzed. In this paper some dynamic characteristics of transmitted PS- and SP-waves arising at different types of boundaries are described.

From a comparison of the properties of the recorded converted waves with the results of theoretical computations conclusions can be drawn with regard to the possible structure of the “exchange” (conversion) boundaries. Seismic cross-sections are presented which illustrate the high effectiveness of the method in regional investigations of crustal structure. Owing to its significance and the multitude of observations (over 22,000 km of observation lines) the method is one of the principal seismic techniques used in the U.S.S.R. which give quantitative information on crustal layering.     

刚果（金）HAUTSHABA铜钴矿床地球化学特征及成因分析

HUATSHABA矿床位于著名的中非刚果(金)铜钴矿带上,主要产于罗安群矿山组(R2)地层中;成矿硫元素来源于海水;围岩的形成在新元古代,低温海相环境,并有细菌参与;矿床的形成经历了一个大型而广泛的热液系统;矿床的形成分为早期成岩成矿阶段、成岩期成矿阶段、晚期成矿阶段和造山成矿作用、表生氧化阶段四个成矿阶段;综上,矿床为典型的沉积型铜钴矿床。     

刚果（金）HAUTSHABA铜钴矿床地球化学特征及成因分析

HUATSHABA矿床位于著名的中非刚果(金)铜钴矿带上,主要产于罗安群矿山组(R2)地层中;成矿硫元素来源于海水;围岩的形成在新元古代,低温海相环境,并有细菌参与;矿床的形成经历了一个大型而广泛的热液系统;矿床的形成分为早期成岩成矿阶段、成岩期成矿阶段、晚期成矿阶段和造山成矿作用、表生氧化阶段四个成矿阶段;综上,矿床为典型的沉积型铜钴矿床。