Das „Randcenoman“ der Nördlichen Kalkalpen und seine Bedeutung für den Ablauf der ostalpinen Deckenüberschiebungen und ihrer Schubweiten

Zusammenfassung Das Randcenoman erstreckt sich über 220 km als ein der Cenoman-Serie zugehöriger Grenzbereich gegen die Flyschzone am Nordrand der Kalkalpen vom Chiemsee bis in das Große Walsertal.An einer Anzahl durchgehender Profile wurden stratigraphische und sedimentologische Untersuchungen durchgeführt.Nach Mikrofaunen konnten neue stratigraphische Belege für eine örtliche Sedimentationsfortsetzung ohne erkennbare Schichtunterbrechung vom Alb bis in das Cenoman gefunden werden. Hinweise auf unterturones Alter ergaben sich an zwei Stellen. Die alttertiären Tratenbachschichten sind tektonisch von Randcenoman und Flysch abgegrenzt.Trotz eines heterogenen Gesteinsaufbaus in vertikaler und horizontaler Ausdehnung mit einer differenzierten Wechsellagerung von Peliten, Psammiten und Psephiten zeigt die Cenoman-Serie petrographische Konstanz in Gefüge und Mineralzusammensetzung, besonders im Geröllspektrum und der Schwermineralassoziation (Chromit-SpinellPicotit).Die Gesteine des Randcenoman sind in einem einheitlichen Ablagerungsraum sedimentiert worden. Das gilt auch für ihre Anteile in der Arosa-Zone im Allgäu und im Bregenzer Wald.Faziesbeziehungen zur Flyschzone gibt es nicht.Auf das Ablagerungsmilieu deuten Flachwasserbildungen hin, die im flachen Randbereich der Geosynklinale während langdauernder Ruhigwasserfazies mit episodischen Unterbrechungen abgelagert wurden.Die petrographische Zusammensetzung der allothigenen Gerölle, ihr Rundungsgrad, ihre metamorphe Beanspruchung und ihr Erhaltungszustand lassen Analogieschlüsse mit Gesteinen vom Verrucano-Typ zu. Im Zusammenhang mit der Tonmineralführung der Pelite (Kaolinit) und der typischen Chromit-Spinell-Beteiligung kann auf ein breites Festland geschlossen werden. An der Detritusanlieferung sind neben dem mesozoischen kalkalpinen Untergrund und Gesteinen vom Verrucano-Typ Unterostalpin und Südpenninikum beteiligt. Damit sind die nördlichen Kalkalpen im Süden der Tauern beheimatet.Der Zeitraum der Überschiebung über das Penninikum liegt nicht vor Unterturon.Mittelkretazische Bewegungen werden in der Cenoman-Serie nur untergeordnet wirksam, wo sich Konglomerate und Geröllpsammite an der Wende Alb-Cenoman horizontieren lassen.

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The Randcenoman extends over a distance of 220 km as a boundary part of the Cenomanian Series along the alpine Flysch at the northern margin of the Limestone Alps from Chiem-See to the Grosses Walsertal.Series of continuous profiles have been investigated by stratigraphic and sedimentologic methods.By use of microfossils it could be proved that sedimentation lasted from Albian up to Cenomanian without visible interruption. At two different localities it was possible to find references to Turonian age.The Tratenbach layers of Tertiary age are separated tectonically from the Randcenoman and the Flysch.The rocks of Randcenoman show a very constant texture and association of minerals, especially in boulders and heavy minerals (chromite-spinel-picotite).These rocks must have been sedimented into an uniform trough. Same may be said concerning their contents within the Arosa-Zone in the Algovian region and in the Woods of Bregenz. There are no connections possible with facies of the Flysch series.Sediments of low water type show that these series have been deposed along the margin of the Alpine Geosyncline during long times of stagnant waters with episodical interruptions.The petrographic composition of the allothigenic boulders, their roundness, metamorphic stress and their state of conversation allows comparisons with rocks of the series of the Verrucano.The existance of a vast continent may be derived from the clay contents of the pelites (kaolinite) and the typical appearance of chromite-spinel minerals. The detritus has been delivered partly by the Lower Austroalpine unit and southern Penninicum, and by Mesozoic series of the Limestone Alps and rocks of Verrucano type.Concluding the origin of the Northern Limestone Alps has to be located south of the Tauern window.The movement of the Austroalpine nappes over the Penninicum cannot have happened before Lower Turonian age. The movements of Middle Cretaceous time are only of small efficiency on the series of Cenomanian where conglomerates and psammites containing boulders could be dated to be of Albanian-Cenomanian age.

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Résumé Le «Randcenomanien» s'étend sur 220 Km comme un ensemble-limite appartenant au Cénomanien, au contact de la zone du Flysch à la bordure Nord des Alpes calcaires, depuis le Lac de Chiem jusqu'à la «Grosse Walsertal»,L'auteur a effectué, le long d'un certain nombre de profils, des recherches stratigraphiques et sédimentologiques.A partir des microfaunes, on peut trouver de nouvelles preuves stratigraphiques en faveur d'une continuité de la sédimentation de l'Albien jusqu'au Cénomanien, sans aucune interruption reconnaissable. A deux endroits l'auteur a trouvé des indications concernant la présence du Turonien inférieur. Les couches du «Tratenbach» appartenant au Tertiaire inférieur sont séparées par voie tectonique du «Randcenomanien» et du Flysch.Malgré une constitution lithologique hétérogène, tant suivant la verticale que l'horizontale, avec des alternances bien marquées de pélites, psammites et pséphites, la série du Cénomanien montre une constance pétrographique quant à la texture et la composition minéralogique, spécialement dans la gamme des galets et l'association des minéraux lourds (Chromite-Spinelle-Picotite).Les roches du «Randcenomanien» ont été sédimentées dans un bassin uniforme; c'est aussi le cas dans la zone d'Arosa dans l'Allgäu et de la forêt de Bregenz.Il n'y a aucune connection avec les facies de la zone du Flysch.Quant au milieu de sédimentation, is est donné par les formations d'eaux profondes qui ont été déposées dans la région de bordure peu profonde du géosynclinal au cours de périodes de longue durée, en eau calme, avec seulement quelques interruptions épisodiques.La composition pétrographique des galets allothigènes, leur degré d'arrondi, leur degré de métamorphisme et leur état de conservation permettent de faire des analogies avec des roches du type Verrucano. Compte tenu aussi des minéraux argileux intervenant dans la constitution des pélites (kaolinite) et à la participation typique de la Chromite et du spinelle, on en arrive à la conclusion que le continent fournisseur de ces sédiments a été assez vaste. Aux apports détritiques du Mésozoïque inférieur des Alpes calcaires et des roches du type «Verrucano», sont venus s'ajouter ceux en provenance de l'Austroalpin inférieur et du Pennique méridional. C'est pourquoi le lieu d'origine des «Alpes calcaires» du Nord doit se trouver au sud des Tauern.Le chevauchement sur le Penninicum n'a pas eu lieu avant le Turonien inférieur.Les mouvements Crétacé inférieur dans le Cénomanien n'ont été que peu actifs, là où des conglomérats et des psammites à galets se sont épandus entre l'Albien et le Cénomanien.

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Randcenoman 220 , Chiem Große Valsertal. . . , . Tratenbach Randcenoman . , , , , , (- -). Randcenoman . Arosa Allgäu Bregenzer Wald. . . , , . , () - . , . . . Tauern. . , , / .

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Erweiterte Fassung eines am 25. Februar 1972 auf der 62. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Frankfurt gehaltenen Vortrages.     

The structure of the eastern border of the Andes in north-western Argentina

In the eastern border area of the Andes of north-western Argentina two structural units are represented: the Cordillera Oriental and the Sierras Subandinas.The Cordillera Oriental represents a structural unit of faulted blocks strongly uplifted in relation to the Sierras Subandinas. In the Cordillera Oriental, the metamorphic basement has been partially folded together with the sedimentary cover. In some cases the cover has been detached away from its substratum and folded independently of it.It was generally accepted that the Sierras Subandinas coincide with big asymmetrical anticlines produced in the cover rocks by tilting of rigid basement blocks. The detailed geological mapping of the region situated between the parallels 24° 45 and 26° latitude south and the meridians 64° 30 and 66° west has provided data that permit to modify considerably this scheme.The existence of important strike-slip faults running highly oblique to the main regional structural pattern and controlling the shape of the Sierras Subandinas folds has been verified. These highly oblique faults with strike-slip movements, that affect the whole region, are probably ancient lineaments reactivated during Andean diastrophism in Upper Pliocene to Early Pleistocene time.

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Zusammenfassung Im östlichen Grenzgebiet der Anden im nordwestlichen Argentinien liegen zwei strukturell unterschiedliche Einheiten vor, die Cordillera Oriental und die subandinen Sierren (Sierras Subandinas).Die Cordillera Oriental besteht aus Leistenschollen eines leicht metamorphisierten Sockels. Sie ist als Ganzes im Verhältnis zu den subandinen Sierren stark herausgehoben worden. In der Cordillera Oriental wurde dieser Sockel zum Teil zusammen mit seinen sedimentären Deckschichten verfaltet, zum Teil wurden sie aber auch von ihrem Unterlager abgeschert und unabhängig von ihm gefaltet.Bisher wurde allgemein angenommen, daß die subandinen Sierren aus großen assymmetrischen Falten aufgebaut werden, die in den Deckschichten durch Kippung starrer Blöcke im tieferen Untergrund hervorgerufen wurden. Die genaue geokartographische Aufnahme eines Gebietes zwischen den Breitenkreisen 24° 45 und 26° südl. Breite und den Längenkreisen 64° 30 und 66° westl. Länge erbrachte Daten, die es erlauben, diese Vorstellung erheblich zu modifizieren.Weit durchhaltende Seitenverschiebungen, die die übergeordneten Strukturen des gesamten Gebietes schräg durchziehen und die Gestalt der Falten in den Sierren erheblich beeinflussen, wurden nachgewiesen. Sie stellen wahrscheinlich alte, präandine Lineamente dar, die während der Anden-Orogenese im Jungtertiär bis Altpleistozän reaktiviert Wurden.

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Resumen En el borde oriental de los Andes del Noroeste Argentino están representadas dos unidades estructurales: la Cordillera Oriental y las Sierras Subandinas.La Cordillera Oriental es una unidad constituida por bloques fallados y, en conjunto, elevada con respecto a las Sierras Subandinas. En la Cordillera Oriental el basamento metamórfico ha sido parcialmente plegado junto con la cobertura sedimentaria. En algunos casos lo cobertura ha sido despegada de su substrato y plegada independientemente.En general se aceptaba que las Sierras Subandinas coincidian con grandes anticlinales asimétricos producidos en la cobertura sedimentaria por el basculamiento de bloques rígidos de basamento situados en el subsuelo. La cartografía geológica-estructural detallada de la región comprendida por los paralelos 24° 45 y 26° S y los meridianos 64° 30 y 66° W ha proporcionado datos que permiten modificar considerablemente este esquema.Se ha comprobado la existencia de importantes fallas transcurrentes, fuertemente oblicuas con respecto a la estructura regional, que han tenido profunda influencia sobre la forma de los pliegues subandinos. Estas fallas oblicuas son probablemente lineamientos antiguos en los que el diastrofismo Andico (Plioceno-Pleistoceno) ha producido considerables desplazamientos paralelos al rumbo de los mismos.

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Résumé Dans la bordure orientale des Andes du Nord-ouest de l'Argentine, deux unités structurales différentes sont présentes: les Sierras subandines et la Cordillère orientale.La Cordillère orientale est composée d'un socle faiblement métamorphique faillé en blocs fortement surélevés par rapport aux Sierras subandines. Dans la Cordillère orientale, ce socle métamorphique a été en partie plissé avec sa couverture sédimentaire; mais parfois celle-ci a été décolée de son substratum et plissé indépendentement.Jusqu'à présent, on admettait que les Sierras subandines sont constituées de grands anticlinaux assymétriques produits dans la couverture par l'ascension de blocs faillés du socle. La cartographie géologico-structurale detaillée de la région comprise entre les parallèles 24° 45 et 26° de latitude sud et les méridiens 64° 30 et 60° ouest conduit à modifier considérablement ce schéma.D'importants décrochements très obliques par rapport à la direction de la structure régionale et qui ont fortement influencé la forme des plis subandins sont probablement des accidents anciens rajeunis pendant le diastrophisme andin au cours du Pliocène supérieur et du Pléistocène inférieur.

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- : Cordillera Oriental Sierras Subandinas. . . ; . , , . 24°45 26° 64°30 66° . , , . , , , , .

     

Hammerschlagseismische Untersuchungen auf der Grube Füsseberg zur Bestimmung der elastischen Eigenschaften der Siegener Schichten

Zusammenfassung Im Siegerländer Devon wurde auf der Grube Füsseberg Hammerschlagseismik zur Bestimmung der elastischen Anisotropie des Gebirges betrieben. Eine Änderung der Anisotropie in dem vom Bergbau aufgeschlossenen Teufenbereich ist nicht nachweisbar. Das elastische Verhalten des Gesteins beruht auf einer speziellen Porenraumstruktur. Die Langachsen der Poren sind parallel zur Schichtfläche gestreckt.

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For determining the elastic anisotropy of the rock, seismic measurements were carried out in the mine Füsseberg on the Siegerland Devonian. The hammer blow technique was adopted. An alteration of anisotropy in the depth range of the mine cannot be established. The elastic behavior of the rock is due to a special structure of the pore space. The longitudinal axes of the pores are oriented parallel to the bedding plane.

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Résumé Dans la mine de Füsseberg, on a effectué des mesures sismiques à coups de marteau au Dévonien du Siegerland en vue de déterminer l'anisotropie élastique des montagnes. On ne trouve pas de changement de l'anisotropie dans les profondeurs ouvertes par l'exploitation minière. Le comportement élastique des roches est fonction d'une structure particulière de porosité. Les axes longitudinaux des pores sont parallèles au plan de stratification.

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

Rapid upward transport of mid-crustal mylonitic gneisses in the footwall of a Miocene detachment fault,Whipple Mountains,southeastern California

Mylonitic gneisses of upper greenschist to middle amphibolite facies grade are exposed below the Whipple detachment fault in the Whipple Mountains metamorphic core complex. Fabric and microstructural analyses of the thick (>3.5 km) mylonitic sequence indicate that it represents an intracrustal zone of non-coaxial laminar flow with a predominant sense of northeastward shear. The top of this shear zone is the Whipple mylonitic front, the abruptly gradational (locally within several meters) upper limit of pervasive ductile strain between a distinctive sequence of non-mylonitized crystalline rocks and their lower, mylonitized equivalents. Mylonitization of Oligo-Miocene age (26±5 Ma) is estimated to have occurred at depths of 16±4 km (4.4±1.1 kb) and at temperatures between 460–535 °C. Fission track and⁴⁰Ar/³⁹Ar age determinations from the mylonitic rocks collectively document their rapid cooling from above 450 °C to below 200 °C between 20 and 18 Ma ago. Rapid cooling is attributed to post-20 Ma uplift of mylonitic gneisses in the footwall of an evolving low-angle detachment fault system of extensional origin. The NE-rooting Whipple fault system and the mylonites are kinematically coordinated (same sense and direction of shear), but the faults of the system appear to have cut across the mylonites several million years after their formation.Lower-plate mylonites reached the earth's surface, where they were eroded, prior to 16 Ma ago. Minimum uplift rates for the mylonites and detachment fault system slip rates for the period 20–16 Ma ago are 3 and 7.2 mm/yr, respectively, assuming that the mylonites were captured at a minimum depth of 12 km by a fault system that dipped 25° through the upper crust. From available cooling data, higher rates for 20–18 Ma ago are likely. Cumulative displacement of rock units across major faults of the Whipple system appears to exceed 40–45 km.

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Zusammenfassung Im metamorphen Komplex der Whipple Mountains sind unterhalb der Whipple-Abscherung mylonitische Gneise der oberen Grünschieferfazies und mittleren Amphibolitfazies aufgeschlossen. Gefügeuntersuchungen innerhalb der mächtigen (>3,5 km) Mylonitsequenz zeigen, daß hier eine intrakrustale Zone nichtkoaxialen laminaren Fließens mit vorherrschend nordost gerichtetem Schersinn repräsentiert ist. Den obersten Teil dieser Scherzone bildet die Whipple Mylonitfront. Sie überspannt kontinuierlich innerhalb weniger Meter die Obergrenze durchdringender duktiler Deformation bis zu eindeutig nichtmylonitisierten Abfolgen kristalliner Gesteine und ihren tieferen mylonitisierten Äquivalenten. Es wird angenommen, daß die Mylonitisierung während des Oligo-Miozäns (26 ±1–5 Ma) in einer Tiefe von 16 ±4 km (4,4 ±1,1 kb) und bei Temperaturen zwischen 460–535 °C stattgefunden hat. Spaltspurenuntersuchungen und⁴⁰Ar/³⁹Ar-Datierungen aus den mylonitischen Gesteinen belegen zusammen ein rasches Abkühlen von über 450°C auf unter 200 °C im Zeitraum vor 20 bis 18 Ma. Die rasche Abkühlung wird dem vor 20 Ma beginnenden Aufstieg der mylonitischen Gneise am Fuß eines sich entwickelnden flachwinkligen, dehnungsbedingten Abscherungssystems zugeschrieben. Das nordost verwurzelte Whipple-Störungssystem und die Mylonite sind kinematisch gleichgerichtet, sie haben dieselbe Richtung und denselben Schersinn, dennoch haben die Störungen die Mylonite einige Millionen Jahre nach ihrer Bildung überschnitten. Tiefere Plattenmylonite erreichten so die Erdoberfläche und wurden vor 16 Ma erodiert. Die Minimalraten für den Aufstieg der Mylonite und die Bewegungen entlang der Abscherungssysteme für den Zeitraum vor 20 bis 16 Ma liegen jeweils zwischen 3 und 7,2 mm/yr. Dies unter der Annahme, daß die Mylonite in einer Tiefe von mindestens 12 km von einem mit 25° einfallenden Störungssystem geschnitten wurden. Aus den verfügbaren Daten müssen für den Zeitraum vor 20–18 Ma höhere Bewegungsraten angenommen werden. Der kumulative Versatz der Gesteinseinheiten entlang der Hauptstörungen des Whipplesystems scheint damit 40–45 km zu überschreiten.

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Résumé Une série épaisse (>3,5 km) de gneiss mylonitiques allant du facies supérieur des schistes verts au facies moyen des amphibolites affleure sous la faille de décollement de Whipple dans le complexe métamorphique des Whipple Mountains. L'analyse des fabriques et des microstructures de cette série mylonitique montre qu'elle représente une zone intracrustale de flux laminaire non coaxial, avec un glissement prédominant vers le nord-est. Le sommet de cette shear-zone est le front mylonitique de Whipple, qui marque l'apparition brusque (localement en quelques mètres) de la déformation ductile pénétrative, entre une série supérieure cristalline non mylonitique et ses équivalents mylonitiques inférieurs. La mylonitisation, d'âge oligocène-miocène (26±5 Ma) a dû s'effectuer à une profondeur de 16±4 km (4,4±1,1 Kb) et à des températures comprises entre 460° et 535 °C Les traces de fission et des datations⁴⁰Ar/³⁹Ar montrent que les mylonites ont subi un refroidissement rapide de plus de 450 °C à moins de 200 °C entre 20 et 18 Ma. Ce refroidissement rapide est attribué à la montée, à partir de 20 Ma, des gneiss mylonitiques lors du développement du système de failles de décollement extensionnelles, dont ils formaient le mur. L'ensemble des failles, à pied NE, et les mylonites sont cinématiquement coordonnés; le glissement s'y est effectué dans la même direction et le même sens; cependant, les failles ont coupé les mylonites plusieurs Ma après la formation de celles-ci. Les mylonites de la plaque inférieure ont atteint la surface du sol et y ont été soumise à l'érosion avant 16 Ma. Si on admet une surface de décollement inclinée à 25° coupant les mylonites à une profondeur d'au moins 12 km, les vitesses minimales de la montée des mylonites et du mouvement de long du décollement entre 20 et 16 Ma, ont dû être respectivement de 3 mm/an et 7,2 mm/an. D'après les données fournies par le refroidissement, les vitesses devaient être plus élevées pendant la période de 18 à 20 Ma. Le déplacement des masses rocheuses de long des failles majeures du système de Whipple semble exéder 40 à 45 km.

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Whipple Mountains Whipple. (3,5 ) , - -. Whipple. , . , (26 + / -1–5 ) 16 + / - 4 (4,4 + /-1,1 ) 460–535 °. (⁴⁰ r/³⁹r) 20 18 450 ° 200 °. , 20 , . Whippie, - , , , . . . 16 . 20 16 3 7,2 / . , , no- , 12 , 25. , 20 18 . Whipple, , . . 40–45 .

     

Orthogneisses of the Spessart crystalline complex,Northwest Bavaria: Indicators of the geotectonic environment?

The orthogneisses of the Spessart crystalline complex are derived from a granitic to granodioritic magma of S-type character which must have formed by anatexis of continental crust. It intruded into a relatively shallow crustal level, 410–420 Ma ago, at the Silurian. Trace element characteristics are consistent with a post-collision geotectonic environment testifying to extensional tectonics at the end of the Caledonian era.

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Zusammenfassung Die Orthogneise des Spessartkristallins lassen sich von einem granitischen bis granodioritischen Magma von S-Typ-Charakter ableiten, das durch Anatexis kontinentaler Kruste entstanden sein mu\ und in ein relativ oberflächennahes Krustenniveau intrudierte. Die Platznahme erfolgte vor 410–420 Ma, d. h. im Silur. Die Spurenelement-Muster der Orthogneise entsprechen denen von Post-Kollisions-Granitoiden, was als Hinweis auf eine Phase der Dehnungstektonik am Ende der kaledonischen ära bewertet werden kann.

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Résumé Les orthogneiss du Spessart sont dérivés d'un magma granitique à granodioritique de type S qui doit s'Être formé par anatexie de la croûte continentale. Ce magma a été intrudé dans un niveau peu profond de la croûte il y a 410–420 Ma c'est-à-dire au Silurien. La distribution des éléments en traces est en accord avec celle des granitoÏdes formés dans un contexte géodynamique de post-collision. Cette observation est en faveur d'une phase d'extension tectonique à la fin du cycle calédonien.

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, — Wojcieszów-Kalke. , — . . , , , , .

     

A late Precambrian (∼ 710 Ma) high volcanicity rift in the southern Eastern Desert of Egypt

The late Precambrian Shadli Metavolcanics of SE Egypt constitute a slightly metamorphosed bimodal sequence that has been previously interpreted as manifesting volcanic activity at an island arc. We report the first Rb-Sr geochronologic, trace element (including REE), and Nd isotopic data for these rocks. Two types of basalt are recognized, the stratigraphically lower suite having compositions like N-MORB ferrobasalt while the overlying basalt is similar to slightly fractionated E-MORB. The two basalt types were derived from melting of a strongly depleted source, most likely within the upper 60–75 km of the upper mantle. The origin of the felsic melts is problematic, and these could either have fractionated from a mafic melt or resulted from melting of juvenile crust. The mafic and felsic lavas yield a Rb-Sr isochron age of 712±24 Ma that probably represents the time of volcanic eruption. The trace element characteristics of both mafic and felsic members of the Shadli Metavolcanics show few of the hallmarks of subduction-related melts, and we reject the hypothesis that these formed at an island arc. Instead, the field and geochemical data are most consistent with the hypothesis that these rocks originated in a magmatic rift, where the eruption of large volumes of lava accompanied large-scale lithospheric extension. This inference suggests that the tectonic setting of the important 700–715 Ma crust-forming event in NE Africa and Arabia needs to be critically reexamined.

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Zusammenfassung Die spätpräkambrischen Shadli-Metavulkanite in der südöstlichen Eastern Desert von Ägypten sind eine schwach metamorphe bimodale Basalt-Rhyodazit-Abfolge, die bisher als Ausdruck eines Inselbogen-Vulkanismus gedeutet wurde. Zwei Basalt-Typen können aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung unterschieden werden: der stratigraphisch untere Typ ist ein N-MORB ähnlicher Ferrobasalt, während der überlagernde Typ Charakteristika eines leicht fraktionierten E-MORB aufweist. Die beiden Basaltvarietäten werden von stark an inkompatiblen Elementen verarmten Schmelzen aus den oberen 60–75 km des Mantels abgeleitet. Die Entstehung der sauren Metavulkanite ist nicht eindeutig geklärt; sowohl Fraktionierung aus einer mafischen Schmelze als auch Aufschmelzung juveniler Kruste vom Inselbogen-Typ sind denkbar. Die mafischen und felsischen Gesteine definieren zusammen ein Rb-Sr-Isochronenalter von 712 ± 24 Ma, das wir als den Zeitraum der Eruption deuten. Die Spurenelement-Verteilung der Shadli-Metavulkanite weist keine der charakteristischen Merkmale von Subduktionsmagmatismus auf, und wir sehen daher keinen direkten Zusammenhang mit einer Inselbogen-Entwicklung. Wir interpretieren den Shadli-Vulkanismus als Resultat eines Riftprozesses in junger kontinentaler Kruste, ähnlich dem Rio Grande-Rift oder dem Afar-Dreieck, wo starke Lithosphärendehnung die Förderung großer Lavamengen ermöglichte. Diese Interpretation stellt das einfache Schema einer panafrikanischen Krustenbildung durch Inselbogen-Addition im arabisch-nubischen Schild in Frage und erfordert eine Neubewertung bisheriger Modellvorstellungen.

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Résumé Les roches volcaniques faiblement métamorphisées du Précambrien tardif de Shadli dans le Sud-Est de l'Egypte se caractérisent par une séquence bimodale qui était jusqu'ici interprétée comme résultant d'un volcanisme d'arc insulaire. Nous présentons ici les premières données isotopiques (Rb-Sr, Nd) obtenues pour ces roches ainsi que des données d'éléments en trace (y compris les Terres Rares). Deux types principaux de basaltes peuvent être distingués: les basaltes qui se trouvent dans la partie inférieure de la colonne stratigraphique, ont une composition comparable aux ferrobasaltes de type N-MORB, tandis que les roches se trouvant dans la partie supérieure de la séquence s'apparentent plutôt aux E-MORB légèrement fractionnés. Les deux types de basalte proviennent de la fusion partielle d'un manteau fortement appauvri, et ce à une profondeur probable de 60 à 75 km dans le manteau supérieur. L'origine des laves acides pose, quant à elle, quelques problèmes: elles peuvent s'être formées par cristallisation fractionnée à partir d'un liquide basique, ou alors elles sont le produit de la fusion partielle d'une croûte juvénile. La combinaison des données Rb-Sr obtenues pour les roches acides et basiques permet l'obtention d'une isochrone définissant un âge de 712 ± 24 Ma. Cet âge est interprété comme datant les éruptions volcaniques. Les données d'éléments en traces obtenues pour les laves basiques et acides ne présentent aucune des caractéristiques associées au volcanisme d'arc insulaire. Par conséquent, nous rejetons l'hypothèse selon laquelle les roches volcaniques de Shadli se seraient formées dans un contexte d'arc insulaire. Les données géochimiques et de terrain seraient plutôt en accord avec une hypothèse selon laquelle les roches volcaniques métamorphiques de Shadli se seraient formées dans une zone de rift où de très volumineux épanchements de laves auraient succédé à une extension à grande échelle de la lithosphère. Cette interprétation des données nous conduit à suggérer un réexamen critique du contexte tectonique entourant la période de formation crustale se situant entre 700 a 715 Ma, dans le nord-est de l'Afrique ainsi qu'en Arabie.

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Shadli, - , — , . : , N — MORB MORB, . , , 60–75 . ; , . , Rb/Sr, 712 ± 24 . , . Shadli ; , Shadli, , , , . - ; .

     

The Precambrian geology of El Cristo,southern Tandilia Region,Argentina

Metamorphic and granitoid rocks of the El Cristo area, southern part of Tandilia Range, are considered in terms of structural, lithological and geochronological data.The abovementioned area was affected before 2000 m. y. by a first tectono-thermal event that was followed by a second episode of intense SW-NE folding. The latter accompanied or followed by a metamorphism of almandine grade and strong synkinematic to latekinematic granitization during the span 1800-1520 m. y.Succeeding episodes of metamorphism and deformation were less intense and culminated in the local development of a 900 m. y. granite, chloritization and some brittle deformation.

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Zusammenfassung Tektonische, lithologische und geochronologische Daten der metamorphen und granitischen Gesteine der El Cristo Gegend im südlichen Teil des Tandilia Gebirges werden diskutiert.Vor mehr als 2000 Ma wurde dieses Gebiet erstmals von einem tektonothermalen Ereignis erfa\t, gefolgt von einer zweiten Episode starker SW-NE gerichteter Faltung. Letztere wurde begleitet oder gefolgt von einer Almandingrad Metamorphose und starker synbis spÄtkinematischer Granitisierung wÄhrend der Zeitspanne 1800 bis 1520 Ma.Darauffolgende Metamorphosen und Deformationsereignisse waren weniger intensiv und endeten um 900 Ma in Lokaler Granitintrusion, Chloritisierung und spröder Deformation.

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Résumé Des roches métamorphiques et granitoÏdes de la région de Cristo font ici l'objet d'une discussion sur la base de données structurales, lithologiques et géochronologiques.La région mentionnée a été marquée d'abord, il y a plus de 2000 millions d'années, par une phénomène thermo-tectonique, suivi, dans une seconde phase, d'un plissement important dirigé SO-NE. Celui-ci a été accompagné ou suivi par un métamorphisme à almandin et par une intense granitisation syncinématique à tardicinématique au cours de la période 1800-1500 m. a.Des épisodes de métamorphisme et de déformation moins intenses s'ensuivirent, qui aboutirent au développement local, vers 900 m. a., d'une intrusion granitique, avec chloritisation et déformations cassantes.

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, - , 2000 - , SW-NE. 1800 1520 . , 900 .

     

The microbial sulfur cycle and some of its implications for the geochemistry of sulfur isotopes

Qualitatively most microbial processes of the sulfur cycle are well known, but the extent to which specific groups of microbes take part in sulfate reduction and sulfide oxidation is at present difficult to estimate and the same holds for the role played by purely chemical sulfide oxidation.The capacity of an organism to differentiate between sulfur isotopes is genetically determined and probably strain-specific; whether or not, and to what extent, fractionation actually occurs is codetermined by physiological conditions inside the cell and by ecological conditions, i.e. the parameters of the environment.For conclusive interpretation of sulfur fractionation data of natural deposits further microbiological studies on the enzymatic, cellular and ecological level are necessary; such studies would be technically feasible today. The study of isotope effects of relevant, purely chemical reactions should not be neglected.

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Zusammenfassung In qualitativer Hinsicht sind die meisten mikrobiellen Vorgänge des Schwefelkreislaufs gut bekannt. Jedoch ist es gegenwärtig noch schwierig zu sagen, in welchem Ausmaß die verschiedenen Mikroorganismengruppen an der Reduktion der Sulfate und an der Oxidation der Sulfide teilnehmen. In wieweit die Oxidation der Sulfide rein chemisch erfolgt, ist ebenso schwer einzuschätzen.Die Fähigkeit einer Mikrobe zwischen verschiedenen Schwefelisotopen zu unterscheiden, ist genetisch festgelegt und ist wahrscheinlich stammspezifisch. Ob überhaupt und, wenn ja, in welchem Ausmaß eine Fraktionierung tatsächlich stattfindet, wird von den physiologischen Verhältnissen innerhalb der Zelle und von ökologischen Verhältnissen, d. h. den Parametern der Umwelt, mitbestimmt.Um eine endgültige Interpretation der Fraktionierungsdata in der Natur abgelagerter Schwefelverbindungen zu ermöglichen, sind weitere mikrobiologische Forschungen auf enzymatischer, zellularer und ökologischer Stufe erforderlich, die heute ohne weiteres durchgeführt werden könnten. Isotopeneffekte bei rein chemischen Reaktionen sollten dabei ebenfalls untersucht werden.

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Résumé La plupart des processus microbiologiques du cycle du soufre est qualitativement assez connue mais il est encore difficile de déterminer quantitativement dans quelle mesure des microbes spécifiques contribuent à la réduction des sulfates et à l'oxidation des sulfides. La même difficulté se présente quant à l'oxidation des sulfides purement chimique.Le pouvoir d'un organisme de distinguer entre les isotopes de soufre est déterminé par voie génétique et probablement est spécifique pour la souche individuelle. Dans quelle mesure un fractionnement des isotopes est vraiment réalisé sous les conditions expérimentales ou. naturelles est déterminé par des conditions physiologiques dans les cellules et des conditions écologiques, c'est à dire par les paramètres du milieu.Pour une interprétation conclusive des dates de fractionnement du soufre des dépôts naturels, il est nécessaire d'étudier les processus microbiens relevants au niveau enzymatique, cellulaire et écologique, des études qui sont aujourd'hui tout à fait réalisables. D'autre part, l'étude des effets isotopiques des réactions purement chimiques ne devrait pas être négligée.

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, . .

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Edited version of a lecture held at the Colloquium on the Geochemistry of Sulfur Isotopes, Bad Sooden-Allendorf, 1964; the references given provide entrances to the literature of the topics discussed rather than exhaustive documentation.     

Zur Geochemie der Schichten der Kreuznacher Gruppe im Saar-Nahegebiet

Zusammenfassung Die Schichten der Kreuznacher Gruppe im Nordosten des Saar-Nahe-Gebietes kann man in 3 Faziesgebiete aufteilen, und zwar 1. in die Kreuznacher-, 2. die Niersteiner- und 3. in die Rötelschiefer-Fazies. Ihre Sedimente zeigen Merkmale einer Ablagerung unter semiariden Bedingungen, die sich ebenfalls in einer Zunahme ihres Dolomit- wie Borgehaltes zum Hangenden widerspiegeln. Dies trifft besonders auf die Rötelschieferfazies zu, wo in der Zone stärksten Anstiegs dieser Komponenten auch eine Anreicherung der wichtigsten Spurenelemente vorhanden ist. Diese Kennzeichen einschließlich der Tatsache, daß in der nahegelegenen Bohrung Wolfskehlen 4 (Rheintalgraben) mariner Zechstein nachgewiesen werden konnte, sprechen für eine Einstufung der Schichten der Kreuznacher Gruppe in den Zechstein.

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The Sediments of the Kreuznacher Gruppe in the northeastern part of the Saar-Nahe-region can be divided in the following facies: 1. The facies of Kreuznach, 2. the facies of Nierstein and 3. the facies of the Rötelschiefer. They all show features of sediments deposited under partly arid conditions, which are also demonstrated in an increase of dolomite- and boron-content of the younger sediments. This trend is quite clear in the facies of the Rötelschiefer, where in the zone of maximal increase in these components an enrichment of the most important trace elements can be observed as well. These characteristics and the fact, that in the cores of the nearby bore Wolfskehlen 4 (Upper Rhinegraben) Zechstein in a marine facies was found, admit the conclusion, that the sediments of the Kreuznacher Gruppe belong to the Zechstein, too.

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Résumé Les couches du Kreuznacher Gruppe dans la partie Nord-Est du bassin de la Sarre/Nahe peut-on subdiviser de la manière suivante: 1. La facies de Kreuznach, 2. la facies de Nierstein et S. la facies des Rötelschiefer. Toutes les trois facies indiquent des documents d'une climat semiaride, lequel se montre aussi en forme d'une augmentation de bore et de dolomie vers la partie supérieure des couches. C'est particulièrement réalisé dans la facies des Rötelschiefer, où on trouve dans la zone d'une montée maximale de bore et de dolomie aussi un enrichissement des oligoéléments les plus importants. Ces indices et le fait, qu'on a constaté du Zechstein marin tout près dans les carottes d'un sondage (Wolfskehlen 4) au graben du Rhin, permettent de conclure, que les couches du Kreuznacher Gruppe appartiennent au Zechstein.

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Saar-Nahe' : ) , ) , ) . .

     

Ammoniten-Ökologie am Beispiel des Oberjura

Zusammenfassung In vielen Fällen beeinflussen äußere Faktoren das Vorkommen der Ammoniten. Im Oberjura spielt die Wassertiefe eine große Rolle, daneben tritt die Wassertemperatur. Voraussetzungen der ökologischen Analyse sind bodenbezogenes Leben der Tiere und postmortale Autochthonie der Schalen. Methoden und Fehlerquellen werden besprochen. Aus der ökologischen Bindung vieler Ammoniten ergeben sich Folgen, vor allem für Stratigraphie, Phylogenie und Ontogenie.

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In many cases external factors determine the occurence of the ammonites. In the Upper Jurassic the depth of the sea is of great importance, as well as the temperature of the water. Ecological analysis requires life of the animals close to the sea floor, and that the shells are autochthonous.Methods and sources of errors are discussed. The dependence on environment of many ammonites has consequences, especially for stratigraphy, phylogeny and ontogeny.

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Résumé Souvent des facteurs extérieurs déterminent la présence des ammonites. Dans le Jurassique Supérieur la profondeur de la mer joue un grand rôle, aussi bien que la température de l'eau. L'analyse écologique doit supposer que les animaux vivent près du fond de la mer et que les coquilles sont autochtones. Les méthodes et les sources d'erreurs sont discutées. La dépendance des ammonites de leur milieu a des conséquences avant tout pour la stratigraphie, la phylogénie et l'ontogénie.

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Das Chausib-Turbiditbecken am Südrand des Damara-Orogens,Südwest-Afrika

Zusammenfassung Am Südrand des Damara-Orogens ist innerhalb der Hakos Subgroup eine Turbiditserie von 1500 m Mächtigkeit entwickelt. Sie stellt als neudefiniertes Chausib Member eine Faziesvertretung der Hakos-Quarzite (Chaibis Member) dar.Die Zusammensetzung der Turbitbänke ist quarzitisch. Infolge metamorpher und tektonischer Überprägung ist eine Gradierung nach der Korngröße nicht mehr vorhanden; sie kann aber aus einer typischen Änderung des Stoffbestandes vom Liegenden zum Hangenden einer Bank abgeleitet werden.Die an sich hochfaltbare Serie liegt in einer einfach gebauten Großstruktur von 10 km Wellenlänge vor; die Faltung wurde durch eine mächtige unterlagernde Quarzitfolge gesteuert. Einige für eine Wechselfolge kompetenter und inkompetenter Lagen charakteristische kleintektonische Phänomene werden beschrieben.Für die paläogeographische Situation wird ein Modell entwickelt, nach dem die Chausib-Turbidite als Beckenablagerungen den Chaibis-Quarziten als gleichalte Schwellensedimente gegenüberstehen.

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A 1500 m thick turbidite series, developed within the Hakos Subgroup at the southern margin of the Damara Orogen, is defined as the Chausib Member. It represents a timeequivalent of the Hakos-Quartzite (Chaibis Member) in a different facies.The turbidites are quartzitic. As a result of the metamorphic and tectonic overprint, they no longer show a grading of grain size. However, a former graded bedding can be inferred from a typical compositional change from the base to the top within each bed.The turbidite series is potentially very susceptible to folding, but occurs in a simple structure with a wave-length of about 10 km. The style of folding was determined by an underlying, thick, quartzite unit. Several small-scale tectonic phenomena are described, which are characteristic for such an alternation of competent and incompetent layers.A palaeogeographic model is envisaged in which the Chausib turbidites are basinal deposits bordering the time-equivalent sediments of a submarine rise, represented by the Chaibis quartzites.

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Résumé A la bordure sud de l'orogène de Damara, on trouve une série de turbidites d'une épaisseur de 1500 m intercalée dans le Hakos Subgroup. En tant que Chausib Member, nouvellement défini, elle représente un faciès équivalent des quartzites de Hakos (Chaibis Member).Les bancs de turbidite ont une composition quartzitique. Mais la superposition métamorphique et tectonique ne permet plus de discerner le granoclassement qui peut cependant être déduit du changement typique dans la composition chimique et minéralogique du matériau d'un banc, du bas vers le haut.La série dont la capacité de plissement est certaine, se présente avec une structure majeure simple, d'une longueur d'onde de 10 km, le plissement ayant été handicapé par une puissante série sous-jacente de quartzite. Quelques phénomènes microtectoniques caractéristiques d'une série interstratifiée de couches compétentes et incompétentes, sont décrits.Un modèle de situation paléogéographique est développé, d'après lequel les turbidites de Chausib s'opposent comme dépôts sédimentaires de bassin contemporains, aux quartzites de Chaibis, considérés comme sédiments de seuil de même âge.

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Hakos Turbidite 1500 . , Chausib, « Hakos». Turbit . . . 10 . , . ., Chausib-Turbidite , Chaibis . .

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Diese Arbeit ist im Sonderforschungsbereich 48 der Universität Göttingen (Entwicklung, Bestand und Eigenschaften der Erdkruste, insbesondere der Geosynklinalräume) entstanden.Die Förderung erfolgte aus Mitteln, die dem Sonderforschungsbereich 48 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Verfügung gestellt wurden.     

Sulfur isotope ratios of Icelandic rocks

Sulfur isotope ratios have been determined in 27 selected volcanic rocks from Iceland together with their whole rock chemistry. The ³⁴S of analyzed basalts ranges from –2.0 to +0.4 with an average value of –0.8 Tholeiitic and alkaline rocks exhibit little difference in ³⁴S values but the intermediate and acid rocks analyzed have higher ³⁴S values up to +4.2 It is suggested that the overall variation in sulfur isotope composition of the basalts is caused by degassing. The small range of the ³⁴S values and its similarity to other oceanic and continental basalts, suggest that the depleted mantle is homogeneous in its sulfur isotope composition. The ³⁴S of the depleted mantle is estimated to be within the range for undegassed oceanic basalts, –0.5 to +1.0     

Archosaurier-Fährtenfaunen der Trias: Die Bedeutung ihrer Ähnlichkeiten und ihrer Verschiedenheiten; ihre mögliche Verwendung im Rahmen der Stratigraphie der Trias

Zusammenfassung Die wichtigsten Merkmale der Ichnofaunen des mittleren und oberen Buntsandsteins, der Mittleren Trias (wesentlich der Fährtensandstein du Lyonnais), des Oberen Trias werden hier betrachtet. Die Verschiedenheiten beziehen sich auf ihre Zusammensetzung, die Morphologie der Eindrücke und die Häufigkeiten der Arten oder Gattungen. Für die Vergleiche wurden nicht nur charakteristische Artenverbindungen sondern auch spezielle lokale Arten benutzt. Unter der Bedingung, die Ichnofaunen sind repräsentativ, erlauben die vorhergehenden Punkte und die Kenntnis der Archosaurierextremitäten Entwicklung während der Trias, die bezügliche stratigraphische Lagen der verschiedenen Fundschichten zu präzisieren.

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The main characters of the Ichnofaunas of 1) the middle and upper Buntsandstein, 2) the Middle Triassic (essentially the Fährtensandstein du Lyonnais) and 3) the upper Triassic are here considered. The difference between these Ichnofaunas relate to their composition, the morphology of the footprints and the frequencies of the ichnogenera or the ichnospecies. For the comparisons are utilized not only ichnospecies associations but also the local or peculiar ichnospecies.On condition that these Ichnofaunas are representative, the results of the studies described above and the knowledge of the evolution of the Archosaur appendicular skeletons during the Triassic, allow to settle the relative stratigraphical positions of the different layers.

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Résumé Les caractères principaux des Ichnofaunes du Buntsandstein moyen et supérieur, du Trias moyen (essentiellement le Fährtensandstein du Lyonnais) et du Trias supérieur sont mis en évidence. Les différences entre ces Ichnofaunes portent sur leur composition, la morphologie des empreintes et les fréquences des ichnogenres ou des ichnoespèces. Pour les comparaisons sont utilisées non seulement les associations d'ichnoespèces mais également les ichnoespèces locales ou particulières.Sous la condition que ces ichnofaunes soient représentatives, les points évoqués cidessus et la connaissance de l'évolution des autopodes des Archosauriens pendant le Trias permettent d'établir les positions stratigraphiques relatives des différents gisements.

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, — Fhrtenstein du Lyonnals — . 742 . , . , , , , , .

     

Die quartäre ‚Andesit“-Formation in der Hochkordillere Nord-Chiles

Zusammenfassung Im Anschluß an die Darstellung der känozoischen Rhyolith-Formation im Mittelabschnitt der Anden (Zeil &Pichler 1967) geben wir in dieser Arbeit einen Überblick über die quartäre Andesit-Formation in der Hochkordillere Nord-Chiles.Die Kulmination der Anden wird von Stratovulkanen und Lavaströmen geprägt, die im Pleistozän und Holozän entstanden sind. Die Vulkane erreichen Höhen von mehr als 6700 m und sitzen auf einem im Mittel 3900 bis 4000 m hohen Altiplano. Diese Andesit-Formation ist im Großen in die ältere Struktur des Anden-Bogens eingepaßt, folgt aber im Detail jüngeren Frakturen, die vermutlich als Folge des Aufstiegs der Schmelzen entstanden. Die rezente Tätigkeit ist gering.Geländearbeiten, 24 neue chemische Analysen, Bestimmungen der Spurenelemente und petrologische Untersuchungen zeigen, daß während der quartären vulkanischen Tätigkeit keine Andesite und Basalte, sondern Latitandesite bis Rhyodacite, vorwiegend aber quarzführende Latitandesite gefördert wurden.Die Entstehung der intermediären Schmelzen in der Hochkordillere kann nach unserer Auffassung am besten durch partielle oder vollständige Aufschmelzung von Teilen der unteren Sial-Kruste erklärt werden. Für die Bildung der Andesite der Anden durch Kristallisations-Differentiation von simatischem basaltischem Magma fanden wir keine Hinweise. Der Vergleich mit den vulkanischen Förderprodukten der im östlichen Pazifik gelegenen Juan Fernández-Inseln zeigt die deutlichen Unterschiede zwischen ozeanischem und kontinentalem orogenem Vulkanismus.Mit den bis jetzt bekannten geophysikalischen Daten im Mittelabschnitt der Anden stehen unsere Ergebnisse im Einklang.

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Following the demonstration of the Cenozoic Rhyolite Formation in the central section of the Andes (Zeil &Pichler 1967), this paper deals with the Quaternary Andesite Formation in the High Cordillera of Northern Chile.The culmination of the Andes is marked by stratovolcanoes and lava flows dating from Pleistocene and Holocene time. The volcanoes reach up to more than 6700 metres in altitude and are perched upon an altiplano of an average altitude of 3900 to 4000 metres. On the whole, this Andesite Formation fits into the older structure of the bending of the Andes; in detail, however, it is following younger fractures which were presumably formed by the rising of the melts. Recent activity is scarce.Field work, 24 new chemical analyses, trace element determinations and petrological investigations have shown that during Quaternary volcanic activity no andesites and basalts, but latite-andesites to rhyodacites, and predominantly quartz-bearing latite-andesites were erupted.The origination of intermediate melts in the High Cordillera may, in our opinion, be explained by partial or complete melting of parts of the lower sialic crust. As to the creation of the andesites of the Andes by crystallization differentiation of simatic basaltic magma, we did not find any indications. The comparison with the volcanic rocks of the Juan Fernández Islands situated in the eastern Pacific, shows the distinct differences between oceanic and continental orogenous volcanism.Our results are in agreement with the geophysical data so far known on the central section of the Andes.

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Résumé Faisant suite à la démonstration de la formation Rhyolithe cénozoique dans la partie centrale des Andes (Zeil &Pichler 1967), les auteurs présentent un aperçu sur la formation «Andésite» quaternaire dans la Haute Cordillère du nord de Chili.La culmination des Andes est marquée par des strato-volcans et des coulées de lave originant du Pleistocène et de l'Holocène. Les volcans atteignent des altitudes de plus de 6700 mètres et ils sont perchés sur un altiplano d'une altitude d'environ 3900 à 4000 mètres. En gros, cette formation «Andésite» est arrangée le long de la structure plus ancienne de la courbure des Andes. cependant en détail elle suit des fractures plus récentes développées présumablement par suite de l'ascension des bains de fusion. L'activité récente est minime.Des travaux de champs, 24 analyses chimiques nouvelles, des déterminations de traceurs et des recherches pétrologiques ont démontré que pendant l'activité volcanique quaternaire il n'y avait pas d'éruption d'andésites ni de basaltes, mais c'étaient des latite-andésites à rhyodacites, et surtout des latite-andésites quartzifères qui ont été projetées.L'origine des bains de fusion intermédiaires dans la Haute Cordillère peut être expliquée, à notre opinion, par une fusion partielle ou complète de parties de la croûte sialique inférieure. Quant à la formation des «andésites» des Andes par une différentiation de cristallisation d'un magma basaltique, nous n'en avons pas trouvé d'indications. La comparaison avec les produits d'émission volcanique des îles de Juan Fernandez situées au Pacifique oriental, montre les différences distinctes entre le volcanisme orogène océanique et continental.Nos résultats s'accordent bien avec les dates geophysicales connues à présent sur la partie centrale des Andes.

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. . 3900–4000 , 6700 . , , , , , . . , - , , , , . .

     

Late Proterozoic to Early Palaeozoic supracrustal succession of Sierra Leone: an aulacogen at the western margin of the West African Craton

Three parallel zones of Upper Proterozoic to Lower Palaeozoic sedimentary-volcanic cover rocks have been recognized in western Sierra Leone. The Kasila Group m the SW ist metamorphosed to the granulite facies and grades into the Marampa Schist Group, and this in turn grades into the unmetamorphosed Rokel River Group in the NE. Prior to this investigation, these rocks were thought to belong to different ages; the most highly metamorphosed was thought to be the oldest and the unmetamorphosed, the youngest. This view is unrealistic since field mapping has failed to reveal any sharp contacts between them and all available age data indicate their involvement in the Pan-African (ca. 550 Ma) Orogeny A model is proposed involving an intracontinental graben (aulacogen) extending from western Sierra Leone into the adjacent territories developed about 1000 Ma ago. During the Pan-African Orogeny a portion of the aulacogen fill overlying the remobilized basement was subjected to a regional metamorphism and deformation. The grade of metamorphism and the degree of deformation decreased steadily from the centre of the Pan-African domain to the contact with the West African craton. The unmetamorphosed and mildly deformed to undeformed equivalent rests on the craton.

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Zusammenfassung Aus Sierra Leone werden drei Untereinheiten von oberproterozoischen bis unterpaläozoischen vulkano-sedimentären Schichten beschrieben, die nebeneinander liegen und ineinander übergehen.Die Kasila-Gruppe im SW, die bis zur Granulitfazies metamorphisiert ist, geht in die Marampa-Schiefer-Gruppe über, die wiederum in die unmetamorphisierte Rokel-River-Gruppe im NE überleitet. Vor dieser Untersuchung wurden diesen Gesteinen unterschiedliche Alter zugeordnet; die am stärksten metamorphisierten wurden als älteste, die unmetamorphisierten als jüngste Gesteine angesehen. Diese Betrachtung ist unrealistisch, da Geländekartierungen keine scharfen Kontakte erkennen lassen und alle erhältlichen Altersdaten die Einbeziehung in die Panafrikanische Orogenese (ca. 550 Ma) anzeigen. Es wird daher angenommen, da\ sich vor ungefähr 1000 Ma ein intrakontinentaler Graben (Aulakogen) entwickelte, der vom westlichen Sierra Leone bis in die benachbarten Territorien reichte. Während der Panafrikanischen Orogenese wurde ein Teil der dem remobilisierten Basement auflagernden Aulakogenfüllung einer Regionalmetamorphose und Deformation unterworfen. Die Stärke der Metamorphose und der Grad der Deformation nimmt vom Zentrum der panafrikanischen Region bis zum Kontakt mit dem westafrikanischen Kraton hin gleichmä\ig ab. Auf dem Kraton selbst liegen die nicht metamorphisierten, schwach- bis undeformierten Schichten (Rokel-River Gruppe).

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Résumé On a reconnu, en Sierra Leone occidentale, trois zones parallèles de roches volcano-sédimentaires, d'âge protérozoÏque supérieur à paléozoÏque inférieur. Le groupe de Kasila, dans la région sud-ouest, est métamorphisé dans le faciès des granulites; il passe progressivement au groupe des Schistes de Marampa, qui passe lui-mÊme au groupe non métamorphique de Rokel River, dans la région nord-est. Jusqu'ici, ces roches ont été considérées comme d'âges différents, les plus métamorphiques étant les plus vieilles, et les non-métamorphiques les plus jeunes. Ce point de vue s'est avéré incorrect; en effet, la cartographie n'a pas révélé de contacts nets entre ces roches et, par ailleurs, les données disponibles relatives à leur age relient leur évolution à l'oro genèse pan-africaine (ca 550 Ma). Le modèle proposé fait appel à un graben intra-continental (aulacogène) qui s'étend de la Sierra Leone occidentale aux territoires contigus et s'est développé, il y a 1000 Ma environ; lors de l'orogenèse pan-africaine, la partie du remplissage de l'aulacogène qui recouvre le socle remobilisé a été soumise à une déformation et à un métamorphisme régionaux. Le degré du métamorphisme ainsi que l'intensité de la déformation décroissent régulièrement du centre du domaine pan-africain jusqu'au contact avec le craton ouest-africain. Sur le craton lui-mÊme reposent les couches équivalentes non métamorphiques, peu ou pas déformées, du groupe de Rokel-River.

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- - -, . - , , , — -. ; , — . , .. , - .. 550 . , 1.0 / lakogen /, - . - , . - - . , , — .

     

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

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

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

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

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

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

     

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. , .

     

The architecture of a sandy braided-meandering river system: an example from the lower triassic Soiling Formation (M. Buntsandstein) in W-Germany

The dominantly sandy fluvial deposits of the Soiling Formation in the Hessian Depression in W-Germany are excellently exposed in abandoned sandstone quarries N of Kassel near Bad Karlshafen und Stadtoldendorf.Detailed mapping of the quarry walls indicates the presence of five architectural elements: (1) lateral accretion deposits; (2) minor cross-cutting channel-fills; (3) major broad channel deposits; (4) laminated sand sheets; and (5) muddy deposits. The vertical and lateral relationships of these elements suggest deposition in a braided-meandering river system. Sinuous parts of the river channels were dominated by point bar deposition at river high stage (element 1), whereas low-stage flow was characterized by a braided stream pattern (element 2). Less sinuous parts of the river channels were characterized by moderate braiding indices (element 3). Proximal overbank areas were dominated by sandy sheet flows (element 4) whereas distal overbank areas received muddy sediments (element 5).

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Zusammenfassung Die überwiegend sandigen fluviatilen Ablagerungen der Solling-Folge in der Hessischen Senke sind sehr gut in ehemaligen Sandsteinbrüchen nördlich von Kassel in der Nähe von Bad Karlshafen und Stadtoldendorf aufgeschlossen.Detaillierte Kartierung der Bruchwände zeigt fünf architektonische Elemente: (1) Ablagerungen mit lateralem Zuwachs; (2) kleine durchschneidende Rinnenfüllungen; (3) Absätze in großen und breiten Kanälen; (4) laminierte Sandschichten und (5) tonige Ablagerungen. Die vertikalen und lateralen Beziehungen dieser Elemente zueinander deuten auf Sedimentation in einem verflochtenen bis mäandrierenden Flussnetz hin. Die stark gekrümmten Teile der Flussrinnen sind bei Hochwasser von Point Bar-Absätzen dominiert (Element 1), während sie bei Niedrigwasser Ströme mit verflochtenem Muster zeigen (Element 2). Die weniger gekrümmten Teile der Flussrinnen sind durch moderate Vernetzungsindizien charakterisiert (Element 3). Proximale Überflutungsbereiche sind von sandigen Schichtflutsedimenten dominiert (Element 4), während auf den distalen Überflutungsebenen tonige Sedimente abgelagert wurden (Element 5).

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Résumé Les dépôts fluviatiles à dominance sableuse de la Soiling Formation (dépression de Hesse, en Allemagne) affleurent de manière exceptionnelle dans des carrières abandonnées près de Bad-Karlshafen et Stadtoldendorf. Une cartographie détaillée des parois des carrières révèle cinq éléments architecturaux: 1) dépôts à croissance latérale; 2) remplissage entrecroisé de chenaux mineurs; 3) dépôts de chenaux majeurs; 4) couches de sable à structure laminée; 5) dépôts argileux. Les relations verticales et latérales de ces éléments suggèrent une sédimentation dans une rivière anastomosée et à méandres. Les parties sinueuses des chenaux étaient le siège d'une sédimentation de »point bar« lors des périodes de hautes eaux (élément 1), tandis que les périodes de basses eaux se traduisent par un type de cours d'eau anastomosé (élément 2). Les parties moins sinueuses des chenaux étaient caractérisées par des indices d'anastomose plus modérés (élément 3). Les domaines proximaux de crue étaient dominés par des influx sableux (élément 4), tandis que les domaines de crue distaux recevaient des sédiments argileux (élément 5).

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- . 5 : 1) ; 2) : 3) ; 4) 5) . . , ( 1), ( 2). ( 3). , , ( 4), - , ( 5).

     

Die fazielle und paläogeographische Entwicklung der infrakambrischen bis ordovizischen Sedimente im Mittleren Antiatlas um Agdz (S-Marokko)

Zusammenfassung Die Entwicklung des Adoudounien (Infrakambrium) und Géorgien (Unterkambrium) ist im Mittleren Antiatlas durch einen Wechsel von marinen und kontinentalen Sedimenten gekennzeichnet. Wildbachablagerungen an der Basis und an den Beckenrändern werden von marin-marginalen stromatolithischen Karbonaten abgelöst. Ignimbrite belegen wiederholte terrestrische Sedimentation.Mit fluviatilen Sanden und wiederum Stromatolithen und lagunären Karbonaten (mit ersten Trilobiten!) setzt ein zweiter transgressiver Großzyklus ein, der an der Wende Infra-/Unter-Kambrium einen ersten Höhepunkt erreicht. Durch regressive Kleinzyklen charakterisierte Abfolgen leiten zu Sandsteinen über, die als Ablagerungen eines Deltas gedeutet werden.Vom Mittelkambrium bis Ordovizium dominiert marine Schelfsedimentation.

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The formations of Adoudounien (Infra Cambrian) and Géorgien (Lower Cambrian) of the middle Anti-Atlas are characterized by an alternation of marine and continental sediments. Torrent conglomerates at the base and the margins of the basin took turns to marine-marginal stromatolitic carbonates. Ignimbrites prove repeated terrestrial sedimentation.A second transgressiv megasequence begins with fluviatil sands and goes on with stromatolites and lagoon carbonates (first Trilobites). This transgression reachs his first culmination at the Infra-/Lower-Cambrian boundary. Typical regressiv cycles form a transition to sandstones, which are interpreted as sediments of a delta.Marine shelf environment dominates from Middle Cambrian to Ordovician beds.

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Résumé Dans le moyen Anti-Atlas, l'évolution de l'Adoudounien et du Géorgien est caractérisée par un changement des sédiments marins et continentaux. Les dépôts des torrents à la base et dans la bordure du bassin font place à des carbonates marins marginaux stromatolithiques. Les ignimbrites marquent le retour fréquent à la sédimentation terrestre.Une deuxième mégaséquence transgressive débute avec des sables fluviatiles, des stromatolithes et des carbonates lagunaires (premiers trilobites). La transgression atteint une première phase culminante à la transition de l'Adoudounien au Géorgien. Des séquences caractérisées par de petits cycles régressifs conduisent à des grès qui pourraient être interpré tés comme des sédiments deltaïques.A partir du Cambrien moyen jusqu'à l'Ordovicien prédomine un milieu de plate-forme externe.

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Adoudounien — — Géorgien — — . — — . , - , , . , , . .

     

Neosomes of polyphase agmatites as time-markers in complexly deformed migmatites

Leucocratic neosome associated with agmatites was generated at least three times during the evolution of the migmatites of part of the Svecokarelian orogenic belt of southern Finland — the type region for J. J. Sederholm's migmatites and agmatites. Field evidence is used to demonstrate the age relationships between the different phases of agmatisation and the other events which contributed to the evolution of the migmatites. The characteristic features of the agmatites are described and used as bases for evaluating the varying roles of the different processes involved in migmatite development under changing P/T conditions.The value of agmatite neosome in isotopic studies aimed at determining time intervals between individual deformational and metamorphic phases within a single orogenic episode is assessed and its use in correlation in gneissose and migmatitic complexes is discussed.

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Zusammenfassung Leukokrates Neosom zusammen mit Agmatiten wurde mindestens dreimal im Verlaufe der Migmatisierung von Teilen der Svecokareliden im südlichen Finnland gebildet — hier in der Typregion von J. J. Sederholm's Migmatiten und Agmatiten. Durch Geländebeobachtungen läßt sich nachweisen, daß eine Altersabfolge zwischen den verschiedenen Phasen der Agmatisation und den übrigen Ereignissen im Verlaufe der Migmatitbildung besteht. Die charakteristischen Gefüge der Agmatite werden im Hinblick auf die wechselnden Prozesse während der Migmatitbildung unter sich verändernden P/T-Bedingungen beschrieben.In Isotopenstudien wird die Bedeutung des Agmatit-Neosom als Zeitmarke zwischen den einzelnen Phasen der Deformation und Metamorphose innerhalb eines orogenen Er eignisses unterstrichen. Hier eröffnet sich auch eine Möglichkeit, innerhalb von Gneis- und Migmatitkomplexen Teilbereiche zu korrelieren.

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Résumé Néosomes d'agmatites polyphasées comme indicateurs chronologiques dans des migmatites compléxement déformées.Un néosome leucocrate, associé à des agmatites, s'est produit au moins trois fois pendant l'évolution des migmatites d'une partie de la zone orogénique de la Finlande du sud, région typique pour les agmatites et les migmatites de J. J. Sederholm. Les auteurs se basent sur des arguments de terrain pour expliquer les relations chronologiques entre les différentes phases d'agmatisation et les autres événements qui ont contribué à l'évolution des migmatites. Les caractéristiques des agmatites sont décrites et utilisées comme base pour apprécier les rôles variés des différents processus impliqués dans le développement de migmatites dans des conditions changeantes P/T.La valeur du néosome agmatitique pour les études isotopiques réside en ce que celui-ci permet d'estimer les intervalles de temps entre chaque phase de déformation et de métamorphisme au cours d'un seul épisode orogénique, et dans son utilité pour les corrélations dans les complexes gneissiques et migmatitiques.

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