Sediment compaction in large scale systems

The classical partial differential equation for compaction proves to provide a rather singular model, if the deformations caused by overload become reasonably large. An alternative model for compaction is derived by adapting an Eulerian view and by deriving the model equations from integral equations rather than from a priori differentiability assumptions. The result is not — as usual — a single partial differential equation, but an infinite set of differential equations, interesting in both mathematical and geological terms.Although there are still several simplifications and linearizations in the derived model, the model illustrates at least that the classical Terzaghi equation and mathematical models in its vicinity are highly idealized and probably instable, if applied to large scale systems.

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Zusammenfassung Die klassische partielle Differentialgleichung für die Kompaktion stellt ein sehr vereinfachtes Modell dar, zumindest für den Fall, daß die Deformationen infolge Auflast sehr groß werden. Hier wird ein alternatives Modell entwickelt, das nicht von der Voraussetzung der Differenzierbarkeit ausgeht, sondern über Integralgleichungen entwickelt wird, wobei die Eulersche Sicht des Raum-Zeitbezuges zur Anwendung kommt. Das Resultat ist dann nicht mehr eine einfache partielle Differentialgleichung, sondern ein unendliches System solcher Gleichungen.Obwohl auch das entwickelte Modell vereinfachte Annahmen erfordert und stark linearisiert, so verdeutlicht es doch zumindest, daß die klassische Therzaghi Gleichung und modifizierte Modelle, die auf diese Gleichung aufbauen, sehr wahrscheinlich instabil sind, wenn sie auf Systeme mit großen Deformationen angewandt werden.

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Résumé L'équation classique aux dérivées partielles de la compaction fournit un modèle très simplifié, particulièrement dans le cas où les déformations dues à la surcharge deviennent considérables. L'auteur propose en alternative un modèle, adapté des conceptions eulériennes, qui repose sur les équations intégrales plutót que sur la présomption de différenciabilité. Le résultat n'est plus une simple équation aux dérivées partielles, mais un système infini de telles équations.Bien que le modèle présenté implique des hypothèses simplificatrices et des linéarisations, on peut néanmoins en déduire que l'équation classique de Terzaghi, ainsi que les modèles modifiés qui en découlent, sont très probablement instables s'ils sont appliqués à des systèmes à forte déformation.

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The Archean Craton of Southern India: Metamorphic evolution and P-T conditions

The Archaean craton of southern India is characterized by a highly complicated and not yet fully understood geological history comprizing several cycles of sedimentation and volcanism, deformation and metamorphism in the span between about 3400 and 2500 m. y. The large scale regional variation in metamorphic grade observed today is essentially related to a metamorphic event at about 2600 m. y. ago which affected an older migmatite, gneiss-greenstone terrain (2900–3400 m. y.).The southern area is characterized by granulite facies (700–750° C/8–10 kb). An extensive charnockite-khondalite belt has been generated by atectonic transformation of the migmatite-gneiss terrain through the influx of a CO₂-rich fluid. Towards the north of the terrain the metamorphic grade decreases to amphibolite facies (600° C/6–8 kb) and to greenschist facies (400° C) which is restricted to the Dharwar greenstone belts. Metamorphism related to younger shear zones in the southern part of the craton led to retrogression of the charnockite-khondalite series under conditions of amphibolite to greenschist facies.The P-T conditions of metamorphism have been evaluated applying mineral stability data and methods of geothermometry and geobarometry in an area between Shimoga-Chitradurga (North) and Coimbatore-Karur (South).

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Zusammenfassung Der archaische Kraton Südindiens ist durch eine komplexe, noch nicht vollständig aufgeklärte geologische Entwicklungsgeschichte gekennzeichnet. Sie umfaßt mehrere Zyklen von Sedimentation und Vulkanismus, Deformation und Metamorphose in der Zeitspanne von etwa 3400 bis 2500 Ma. Die großregionale metamorphe Zonierung wird im wesentlichen als das Ergebnis eines Metamorphose-Ereignisses vor ca. 2600 Ma angesehen, das den gesamten archaischen Komplex aus granitoiden Gneisen, Migmatiten und Greenstone-Serien erfaßte.Das südliche Gebiet ist durch Bedingungen der Granulitfazies (700–750° C/8–10 kb) charakterisiert. Hier entstand eine ausgedehnte Charnockit-Khondalit-Zone durch post-tektonische Umwandlung der Migmatit-Gneisserien infolge Zufuhr einer CO₂-reichen fluiden Phase. Nach Norden zu nimmt der Metamorphosegrad bis zur niedrigtemperierten Amphibolitfazies (600° C/6–8 kb) und in den Dharwar-Greenstone Belts sogar bis zur Grünschieferfazies (400° C) ab.Eine jüngere Metamorphose von Amphibolit-bis Grünschieferfazies ist auf proterozoische Scherzonen beschränkt. Im südlichen Gebiet führte sie zu einer örtlich unterschiedlich intensiven retrograden Überprägung der Charnockit-Khondalit-Serie.Die P-, T-Bedingungen der Regionalmetamorphose wurden anhand von Mineralstabilitätsdaten und mit Methoden der Geothermometrie und Geobarometrie für das Gebiet zwischen Shimoga-Chitradurga (Norden) und Coimbatore-Karur (Süden) abgeleitet.

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Résumé Le craton archéen de l'Inde méridionale est caractérisé par une évolution géologique complexe et mal connue. Elle comprend plusieurs cycles de sédimentation et de volcanisme, de déformation et métamorphisme d'une durée d'environ 3400 jusqu'à 2500 Ma.La variation du degré de métamorphisme observée aujourd'hui est considérée comme le résultat d'un épisode de métamorphisme datant d'environ 2600 Ma, qui a affecté l'ensemble du domaine archéen composé de granitoïdes et de ceintures de roches vertes.La région méridionale de craton est caractérisée par le faciès granulite (700–750 °C/ 8–10 kb). Une zone étendue de charnockites et khondalites est le produit d'une transformation postdéformative résultant de l'apport d'une phase fluide riche en CO₂. Vers le nord le degré de métamorphisme décroit jusqu'au faciès amphibolites (600 °C/6–8 kb) et même jusqu'au faciès schistes verts (400 °C) dans les ceintures dharwariennes de roches vertes.Un épisode tardif de métamorphisme de faciès amphibolites et schistes verts est limité aux zones à décollement intense d'âge protérozoïque. Dans la région méridionale il s'est produit un rétromorphisme des roches granulitiques dans la zone des charnockites et khondalites.Les conditions de pression et température ont été déduites de l'application de données sur la stabilité des minéraux et de méthodes de géothermométrie et de géobarométrie pour la région entre Shimoga-Chitradurga (nord) et Coimbatore-Karur (sud).

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, . , , 3400 2500 . , , 2600 , , , . (700–750 °, 8–10 ). / - , ₂. (600 °, 6–8 ) Dharwar (400 °). . / , . , Shimoga-Chitradurga () Coimbatore-Karur ().

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The present study is part of a joint project of Benaras Hindu University at Varanasi and University of Kiel. Financial Support by the Deustche Forschungsgemeinschaft is gratefully acknowledged.

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We especially thank M. N. Viswanatha, Geological Survey of India, for his cooperation during the field work.     

Zur tektonischen Entwicklung Chiles im Känozoikum

Zusammenfassung Epirogenetische Oszillationen bestimmten nach lithostratigraphischen Befunden in der chilenischen Küstenzone während des Känozoikums zunehmend die tektonische Entwicklung. Unterschiede in der Bewegungsintensität und das Anhalten von Bruchtektonik bis in jüngste Zeit vorwiegend im Süden des Landes deuten eine Zweigliederung an, in der ein mobilerer Bereich südlich von etwa 39° südl. Br. dem stetiger bewegten Mittel- und Nordchile gegenübersteht. Verlauf und Dynamik des submarinen Chile-Rückens bieten hierfür eine Erklärungsmöglichkeit. Die komplexe Regelung der Strukturlinien in ganz Chile kann ebenfalls mit derartigen ozeanischen Einflüssen in Verbindung gebracht werden.

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Growing importance of epeirogenic oscillations during structural development in Cenozoic time is indicated by lithostratigraphic observations in the coastal zone of Chile. Late movements were of unequal intensity in the southern and central-northern parts of the country, effective faulting being continued into the Holocene mainly in the more mobile area south of about 39° S. The region north of this line has developed at a steadier pace since middle Pliocene time. Position and dynamics of the submarine Chile Ridge may explain this. Complexely ordered structural patterns in all of Chile may be related to comparable oceanic influences.

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Resumen Los resultados de unos estudios litoestratigräficos en la zona costera de Chile indican que oscilaciones epirogenéticas aumentaron en importancia como factor del desarrollo estructural durante el Cenozoico. En el carácter de los movimientos tardíos, más intensivos y diferenciados por fallas al sur del paralelo 39° Sur, se basa una subdivision tentativa del pais. Al norte de este limite, el desarrollo tectónico fué más tranquilo ya desde el Plioceno medio. La posición y el dinamismo del Chile Ridge submarino podrian explicar este fenómeno. También parece ser relacionado a influencias oceánicas comparables, el arreglo complejo de Iíneas estructurales en Chile.

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A Precambrian core sample from the Altiplano/Bolivia

Drilling in the Bolivian Altiplano discovered the Precambrian basement at 2.744 m of depth, Paleozoic strata lacking. The core is composed of hornblende meta-granite (hornblende granoblastite), in the upper part of biotite meta-granite (biotite granoblastite). Radiometric dating provides evidence for a Grenvillian magmatic or anatectic rock formation (1.050±100 my) and a later metamorphic event of 530±30 my in age.

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Zusammenfassung In einem Bohraufschluß vom Altiplano in Bolivien wurde in 2.744 m Teufe unter tertiärer und kretazischer Bedeckung das präkambrische Basement angetroffen. Der präkambrische Bohrkern besteht teils aus Hornblende-Meta-Granit (Hornblende-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis), teils aus Biotit-Meta-Granit (Biotit-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis). Nach Rb-Sr Datierung dürfte das Bildungsalter etwa 1.050±100 my betragen, eine Aufheizungsperiode um 530±30 my ist nach K-Ar Analyse zu vermuten.

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Résumé Lors d'un forage dans l'Altiplano bolivien le substratum précambrien a été rencontré à une profondeur de 2.744 m. La couverture sédimentaire comprend des couches tertiaires et crétaciques. La carotte précambrienne se compose d'un micro-granite gneissique de l'assemblage hornblende — feldspath potassique — quartz — plagioclase et d'un microgranite gneissique de biotite — feldspath potassique — quartz — plagioclase. L'âge de constitution de la roche est d'après l'analyse Rb-Sr de 1.050 ± 100 my. L'analyse K-Ar laisse supposer une transformation métamorphique de 530 ± 30 my.

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- , 2744 . — ( - -- —, - (- -- -). - 1050 ± 100 , , - , 530 ± 30 .

     

Problems and discussion on Precambrian series of the Hesperic Massif (Western Iberian Peninsula)

In this paper, different Precambrian series of Hesperic Massif have been described, using some data taken from different bibliography and unpublished data by the authors. The relation among them have been discussed and also their problems stated.These Precambrian series are forming the anticlinorium nuclei of hercynian structure. The incomplete understanding of these series, as well as their occurrence in distant and isolated outcrops, give place to doubtful interpretations when traying to establish the stratigraphical sequence and he correlation among the different series.The discussion implied from the global study of these problems permit us, provisionally, to establish a general stratigraphy and a possible correlation among different units.All these series constitue an Upper Precambrian; within it three groups have been differentiated: lower group consisting of basic and ultrabasic complexes; intermediate group with a very important acid volcanism and derivated rocks, and finally upper group where pelitic schists and greywackes prevail.

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Zusammenfassung Anhand von bereits bestehender Literatur und noch unveröffentlichten Forschungsergebnissen der Verfasser sollen die verschiedenen präkambrischen Serien des Hesperischen Massivs beschrieben, ihre Beziehung zueinander erörtert und die durch sie auftretenden Probleme behandelt werden. Alle diese Serien bilden Sattelkerne in den herzynischen Strukturen.Da wir bis heute nur über unvollständige Kenntnisse dieser Formationen verfügen und aufgrund ihres Vorkommens an weit voneinander entfernt liegenden Orten, treten bei dem Versuch, ihre Stratigraphie festzulegen und eine Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Serien herzustellen, eine Reihe von Problemen auf.Betrachtet man diese Probleme als Gesamtkomplex, ist es möglich, eine vorläufige Gesamt-Stratigraphie sowie eine wahrscheinliche Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Einheiten aufzuzeigen.Alle Serien gehören in das jüngere Präkambrium, das in drei Teile aufgegliedert werden kann: der unterste Teil wird aus basischen und ultrabasischen Komplexen gebildet, der mittlere Teil setzt sich aus bedeutenden sauren Vulkanismen und daraus hervorgegangenem Gestein zusammen, während der oberste Teil vor allem aus pelitischen Schiefern und Grauwacken besteht.

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Resumen Se describen con datos bibliográficos e inéditos de los autores las distintas series precámbricas del Macizo Hespérico, discutiendo las relaciones entre ellas y planteando su problemática.Estos precámbricos forman núcleos anticlinoriales de las estructuras hercínicas. El incompleto conocimiento que hasta hoy se tiene de estos terrenos y su afloramiento en zonas distantes y aisladas, da lugar a problemas de interpretación, al intentar establecer una estratigrafía y una correlación entre las diferentes series.La discusión que se plantea al estudiar estos problemas globalmente, permite establecer provisionalmente una estratigrafía de conjunto y la posible correlación entre las diferentes unidades.Todas estas series constituyen un Precámbrico Superior en el que se han podido diferenciar 3 conjuntos:Uno inferior constituido por complejos básicos y ultrabásicos; otro medio con importantes volcanismos ácidos y rocas derivadas; y otro superior formado por esquistos pelíticos y grauvacas predominantemente.

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Résumé Par des données bibliographiques et inedites les auteurs décrivent les differentes séries precambriènnes du Massif Hésperique, en discutant leurs rapports et en établissant leurs problèmes.Toutes ces séries se situent aux coeurs des anticlinaux dans les structures hercyniennes; leur connaissance insuffisante, aussi bien que leurs affleurements distants et isolés, causent des problèmes d'interprétation dés que l'on tente d'établir une stratigraphie générale et une corrélation entre les différentes séries.La discussion générale de ces problèmes nous a permis de définir une stratigraphie d'ensemble et la possibilité d'une corrélation des différentes unités.Toutes ces séries appartiennent au Précambrien Supérieur, qui comprend trois ensembles: Un ensemble inférieur formé de complexes basiques et ultrabasiques, un autre intermédiaire avec volcanites acides et roches dérivées et, finalement, un ensemble supérieur pélitique-grauvackeux.

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Zur Bewegung der Iranisch-Afghanischen Platte

Zusammenfassung Paläomagnetische Untersuchungen auf der geologisch und seismotektonisch definierten iranisch-afghanischen Platte lieferten folgende Pollagen: Perm 42 W 8 N, Unterkreide 43 W 65 N, Alttertiär 100 W 75 N, Jungtertiär 130 W 78 N. Diese paläomagnetischen Ergebnisse sowie Bruchzonen und magnetische Streifenmuster im Indischen Ozean erlauben eine Rekonstruktion der Bewegung dieser Platte vom Ostrand Gondwanas an den Südrand Laurasias. Nach der präpermischen Abtrennung von Gondwana driftet die Platte unter sinistraler Eigenrotation nach Norden kollidiert bis zur Unterkreide mit der russischen Platte. Noch vor dem Alttertiär erreicht die arabische Platte den Südwestrand der iranisch-afghanischen Platte. Die indische Platte rückt von Südosten her nach und drängt den afghanischen Krustenbereich seit dem Jungtertiär nach Nordwesten. Die Kollisionen werden durch Faltungen auf den jeweils beteiligten Platten markiert.

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Paleomagnetic investigations of the Iranian-Afghanian Plate — well defined by geological history and seismotectonics yield following pole positions: Permian 42 W 8 N, lower Cretaceous 43 W 65 N, lower Tertiary 100 W 75 N, upper Tertiary 130 W 78 N. These paleomagnetic results, supported by fracture zones and magnetic anomalies of the Indian Ocean floor make it possible to reconstruct the plate movement from the eastern margin of Gondwana to the southern margin of Laurasia. After the prepermian separation from Gondwana the Afghan-Iranian Plate moves northward rotating anticlockwise and collides with the Russian Plate until lower Cretaceous time. Earlier than lower Tertiary the Arabian Plate reaches at the SW margin of the Afghan-Iranian Plate. The Indian Plate, moving forward from SE pushes the Afghan continental crust in northward direction since upper Tertiary time. The collisions are marked by foldings at the plates involved.

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Résumé Des recherches paléomagnétiques sur la plateforme irano-afghane bien définie par l'histoire géologique et la séismique ont donné les positions suivantes pour le pôle magnetique nord: permien 42 W 8 N, crétacé inférieur 43 W 65 N, tertiaire inférieur 100 W 75 N, tertiaire supérieur 130 W 78 N. Ces résultats paléomagnétiques ainsi que les zônes de fracture et les anomalies magnétiques dans l'Océan Indien, permettent de reconstruire le mouvement de cette plateforme à partir du bord est du Gondwana jusqu'au bord méridional de Laurasie. Après la séparation prépermienne du Gondwana, elle dérive vers le nord avec un mouvement rotatoire vers la gauche pour se heurter au crétacé inférieur à la plateforme russe. Avant le tertiaire inférieur la plateforme arabe atteint le bord sudouest de la plateforme irano-afghane. La plateforme indienne la suit du sudest et pousse à partir du tertiaire supérieur la croûte continentale de l'Afghanistan vers le nordouest. Des plissements sur chacune des plaques ayant pris part aux mouvements marquent les collisions.

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- : — 42 W 8 N; — 43 W 65 N, — 100 W 75 N; — 130 W 78 N. , . - . - . - . .

     

Bergfußflächen und das System der Flächenbildung in den ariden Subtropen und Tropen

Zusammenfassung In den Trockengebieten sind in der Fußregion von Bergen und Gebirgen ausgedehnte Fußflächen entstanden. Sie sind Ausgleichsflächen zwischen den in Abtragung befindlichen höheren Reliefteilen und den tiefer liegenden Vorlandebenen. Zerschnitten oder unzerschnitten haben sie entscheidenden Anteil am gesamten Flächenrelief. Die Tendenz zur Erhaltung älterer Flächenteile prägt das Gesamtbild des Flächenreliefs der ariden Zone. Bereiche der Zerschneidung und solche der Flächenerhaltung schließen sich klimazonal nicht aus. Die Morphogenese aller Fußflächen beginnt mit der ersten syn- bzw. posttektonischen Anlage einer Initialfläche.Fußflächen mit mehreren Niveaus und Terrassen bilden auf morphologisch weichen (wechselharten) Sedimentgesteinen ein Glacis-System, während besonders auf Kristallingestein ausgedehnte Pedimentflächen entstanden sind. Mit zunehmend ariderem Klima sind alle Fußflächen wenig oder nicht mehr zerschnitten. Morphogenetisch sind Glacis und Pedimente gleichartige Bildungen desselben klimatisch-geomorphologischen Systems der ariden Zone, morphographisch zeigen sie Unterschiede.Die ariden Subtropen und Tropen bilden klimatisch-morphologisch ein eigenes morphodynamisches und genetisches System der Flächenbildung auf der Erde.

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In arid regions wide piedmont plains (Fußflächen) have been formed as the glacis of higher mountains. They are compensation levels (Ausgleichsflächen) between higher parts of relief which are at present eroded, and the lower foreland plains. Whether they are dissected or not, they constitute a large part of all plains. The trend to conserve older parts of the relief is reflected in the whole appearance of the arid zone. Regions of erosions and of plain conservation do not exclude each other in the same climatic zone. The morphogenesis of all piedmont plains begins with a first syntectonic or posttectonic disposition towards an Initial plain (Initialfläche).Piedmont plains with various levels and terraces may develop as a glacissystem on alternatively soft and hard sediments, while on crystalline material extensive rock pediments are formed.In a climate becoming more arid, dissection of all piedmont plains decreases. From a morphogenetic point of view, glacis and rock pediments are similar formations of the same climatic-geomorphological system of the arid zone. Only morphographically they show differences.With regard to climatic morphology, the arid subtropics and tropics have their own morphodynamic and genetic system of plain formation.

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Résumé Dans les zones arides, des glacis étendus se sont formés dans les régions de piémont. Ils représentent des « surfaces d'aplanissement » entre les régions élevées du relief et les plaines de piémont en contre-bas. Les glacis, qu'ils soient entaillés ou non, ont une part importante dans le relief des surfaces d'érosion de la zone aride. La tendance à la conservation d'aplanissements anciens est caractéristique dans cette zone dans laquelle l'érosion linéaire et la conservation des glacis d'érosion sont de la même efficacité. La morphogenèse de tous les glacis dérive d'une « surface initiale » syntectonique ou post-tectonique, qui est la surface de départ.Les glacis sur roches sédimentaires (peu résistantes ou tendres) présentent une morphologie typique comportant plusieurs niveaux de glacis et terrasses (système de glacis). Dans le domaine des roches résistentes et moins hétérogènes, surtout sur roche cristalline, dominent souvent des surfaces pédimentaire étendues et moins inclinées. Les glacis et les pédiments sont de moins en moins entaillés en fonction de l'aridité croissante du climat. Génétiquement, tous les deux sont des unités du relief très voisines du système zonal aride, morphographiquement ils présentent des différences.Le système morphodynamique et génétique de la zone aride (subtropicale et tropicale) constitue, à côté de la zone tropicale humide, l'un des grands ensembles morphoclimatiques du globe.

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Eine zusammenfassende, bisher unveröffentlichte Darstellung der Flächenbildung in ariden Klimagebieten hat der Verfasser erstmalig auf einem Symposium über Fragen der Flächenbildung in den Tropen und Subtropen in Saarbrücken im Oktober 1967 gegeben. Auf der Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Göttingen im Februar 1968 wurde ebenfalls über diesen Fragenkreis der klimageomorphologischen Forschung referíert. Dieser Beitrag gibt den Inhalt der genannten Vorträge wieder.     

Zur Stratigraphie der grobklastischen Fazies im Oxfordium des Wiehengebirges

Zusammenfassung Der Fund vonPeltoceratoides instabiliformis n. sp. in Steinbrüchen am Gehn nordwestlich von Osnabrück (Abb. 3) liefert weitere Kriterien, daß der Wiehengebirgssandstein, dessen stratigraphische Stellung wegen Mangel charakteristischer Fossilien unsicher ist, ins höhere Oxfordium zu stellen ist. Diese grobklastische Fazies vertritt im Wiehengebirge im wesentlichen die für das Wesergebirge typische kalkige Fazies des Korallenooliths. Anschließend wird zu einer neueren paläogeographischen Mitteilung über den Korallenoolith Nordwestdeutschlands kurz Stellung genommen.

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In quarries at the Gehn NW of Osnabrück, several specimens ofPeltoceratoides instabiliformis n. sp. have been found. This gives further indications to the stratigraphic position of the Wiehengebirgs sandstone — which is uncertain, due to the lack of characteristic fossils — to be of Upper Oxfordian age. In the Wiehengebirge though, this coarse clastic facies substitutes to a large extent the calcareous facies of the Korallenoolith typical for the Wesergebirge.A recent paleogeographic report on the Korallenoolith of NW-Germany is then briefly discussed.

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Résumé LesPeltoceratoides instabiliformis n. sp. découverts dans des carrières du Gehn au nord-ouest d'Osnabrück fournissent d'autres indices affirmant que le grès du Wiehengebirge dont la position stratigraphique est incertaine faute de fossiles caractéristiques doit être attribué à l'Oxfordien supérieur. Dans le Wiehengebirge, ce faciès clastique à grain grossier remplace dans l'essentiel le faciès calcaire du Korallenoolith typique pour le Wesergebirge.Il suit une brève critique d'une communication paléogéographique récemment parue sur le Korallenoolith du Nord-Ouest de l'Allemagne.

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. Peltoceratoides instabiliformis n. sp. . . , . - .

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

Types de magma et minéralisations correspondantes dans le cas des roches Plutoniques

Zusammenfassung Nach einem kurzen Überblick zur Entwicklung der Vorstellungen werden die Beziehungen zwischen magmatischer Differentiation und Metallogenese untersucht. Es ist heute nicht möglich, genaue Korrelationen zwischen den Arten der Erzlagerstätten und den Stadien der klassischen differenzierten Serien magmatischer Gesteine aufzustellen wegen der Unsicherheiten bei der Differentiation der Plutonite. Immerhin gibt es solche Korrelationen aufgrund der Erfahrungen in vielen Lagerstätten der Erde.Des weiteren werden die natürlichen Hauptgruppen plutonischer Gesteine nach ihrer Metallogenese untersucht: kalkalkalische Granitoide, alkalische Gesteine, basisch orogene Intrusiva und Lopolithe, Ophiolite, ultrabasische Intrusiva im Basement.Schließlich wird die Frage der metallogenen Provinzen hinsichtlich der besonderen metallogenen Wirksamkeit der Magmen dieser Provinzen behandelt.

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After briefly recalling the evolution of ideas, the relations between magmatic differentiation and metallogeny are investigated. It is not possible today to settle accurate correlations between types of ore deposits and stages of the classical differentiated series of magmatic rocks, owing to uncertainties for the plutonites. Nevertheless such correlations do exist from experience of many deposits in the world.Then the principal natural groups of plutonic rocks are surveyed for metallogeny: calcalkalic granitoïdes, alkalic rocks, basic orogenic intrusives and Iopoliths, ophiolites, ultrabasic intrusives in basement rocks.Finally the problem of metallogenic provinces is outlined, concerning efficiency of their varied magmas to reconstitute deposits of the same metals, notwithstanding the peculiarities of these magmas.

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Résumé Après un bref rappel de l'évolution des idées, les rapports de la différenciation magmatique avec la métallogénie sont examinés. Il n'est pas possible actuellement de donner une corrélation précise entre les étapes des grandes lignées de différenciation et les types de minéralisation, à cause des indéterminations et des incertitudes de la différenciation des roches plutoniques. Cependant de telles corrélations sont indubitables, d'après l'expérience des gisements métallifères du monde entier.On examine ensuite la métallogénie des principaux groupes naturels de roches plutoniques: granitoïdes calco-alcalins, roches alcalines, intrusions basiques en zones orogéniques, lopolites, ophiolites, intrusions basiques des socles.Le problème des provinces métallogéniques est évoqué enfin, en ce qui concerne l'efficacité métallogénique spécifique des magmas de ces provinces.

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Neue Vorstellungen über den Tiefbau von Vorsenken

Zusammenfassung Der geologische Tiefenbau und die Entwicklungsgeschichte der Kopetdag-, Terek-Kaspi-, Indol-Kuban- und Karpaten-Vorsenke sind ähnlich. Es zeigt sich, daß die genannten Vorsenken keine Zonen kurzzeitiger Durchbiegungen sind, die sich in der orogenen Schlußentwicklungsetappe des alpidischen Faltengebietes gebildet haben, sondern daß sie langlebige negative Strukturen darstellen. Die Intensität ihrer Durchbiegung zu Beginn des alpidischen geotektonischen Zyklus (in der Jura und Kreidezeit) ist mit der Größe der Absenkung im Neogen-Quartär vergleichbar. Im Verlaufe des gesamten alpidischen Zyklus entwickelten sich die Senken posthum.Überall dort, wo notwendige geophysikalische Untersuchungen durchgeführt wurden, wurde unter diesen Senken unterhalb eines mächtigen alpidischen Gesteinskomplexes ein genauso mächtiger Sedimentkomplex variszischen Alters festgestellt. Territorial fallen die Zonen der maximalen Mächtigkeiten des variszischen und alpidischen Gesteinskomplexes zusammen.

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Structure and development of the Pre-Copetdag, Terek-Caspian, Indol-Kuban, and Pre-Carpathian fore deeps are similar. The fore deeps were not zones of short term subsidence during the final stage of orogenic development of the Alpine folded belt, but they were long term subsidence zones. The rates of subsidence at the beginning of the Alpine geotectonic cycle (during Jurassic and Cretaceous) and at the end of the cycle (during Neogene and Quaternary) are comparable.Wherever geophysical investigations were carried out in this zone, beneath the Alpine sediments a Hercynian sediment complex of equal thickness was found. The areas of maximum thickness in both complexes coincide.

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Résumé La structure géologique et le développement historique des avant-fosses de Copetdag, Terek-Caspienne, Indol-Kouban et des Carpates sont semblables. Il appert que ces dépressions ne sont pas des zones d'inflexion de courte durée qui se sont formées pendant l'étape finale du plissement alpin, mais qu'ils présentent des structures négatives de longue durée. L'intensité de leur affaissement au commencement du cycle géotectonique alpin (au Jurassique et au Crétacé) est comparable, en grandeur, avec celui de la période néogène-quaternaire. Au cours de l'ensemble du cycle alpin, les dépressions se sont développées de façon posthume.Partout où ont eu lieu des explorations géophysiques, nous avons découvert sous ces avant-fosses, un épais complexe de roches alpines, et sous elles un complexe aussi puissant de sédiments varisques. Spatialement les zones des puissances maximum des complexes alpins et varisques coïncident.

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Revealing hydrocarbon migration pathways

In this paper a general concept for revealing hydrocarbon migration pathways in rock sequences is introduced. The concept uses a multidisciplinary approach based on a geochemical and a petrophysical (or mineralogical) index. These two indices provide together the migration plot which shows the direction of hydrocarbon movement.With the help of this technique, serrerai hydrocarbon migration effects were established for a sequence of continous cores from the Upper Carboniferous. The results were verified by comparing gradients of hydrocarbon concentrations relative to pore volume. In this way the relative importance of individual migration pathways were recognized, as well as presently or formerly active migration pathways.The strong influence of permeability changes on hydrocarbon movement in source beds requires the use of the »atypical pore network« model to supplement the kerogen network model. Both models help in understanding the mechanisms of primary migration, but in certain stiuations, one might be more effective than the other.

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Zusammenfassung In diesem Aufsatz wird ein Konzept vorgestellt zur Erkennung von Erdölmigrationsbahnen in Gesteinsabfolgen. Das Konzept ist multidisziplinär ausgerichtet und beruht auf der Anwendung eines geochemischen und eines petrophysikalischen (oder mineralogischen) Parameters. Beide zusammen genommen erlauben die Erstellung eines Migrationsdiagramms, das angibt in welche Richtung sich die Kohlenwasserstoffe bewegen.Mittels dieser Methode wurden in einer fortlaufenden Abfolge von Bohrkernen aus dem Oberkarbon mehrere Trends für die Migrationsrichtung von Erdöl erkannt. Diese Trends wurden durch Vergleich mit Kohlenwasserstoffkonzentrationsgradienten, bezogen auf das Porenvolumen des Gesteins, verifiziert. Auf diese Art und Weise ließ sich sowohl die Bedeutung der einzelnen Migrationsbahnen relativieren als auch zwischen jetzigen und früheren Migrationswegen unterscheiden.Der starke Einfluß von Permeabilitätsänderungen auf die Bewegung von Kohlenwasserstoffen auch in Erdölmuttergesteinen fordert die Anwendung des »Atypischen Porennetzwerk-Modells« als Ergänzung zum Kerogennetzwerk-Modell. Beide Modelle tragen wesentlich zum Verständnis der Mechanismen der primären Migration von Erdöl bei, jedoch kann im Einzelfall die Verwendung des einen Modells effektiver sein als die des anderen.

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Résumé L'auteur présente une méthode générale permettant de déterminer le chemin suivi par les hydrocarbures lors de leur migration à travers les roches. Cette méthode utilise une approche multidisciplinaire basée sur un indice géochimique et un indice pétrophysique (ou minéralogique). Ces deux indices combinés fournissent l'indice de migration, qui indique la direction du déplacement des hydrocarbures.Cette méthode a permis d'établir les effets de plusieurs migrations d'hydrocarbure dans une série continue de carottes du Carbonifère supérieur. Les résultats obtenus ont été vérifiés en comparant les gradients du rapport concentration d'hydrocarbure/volume des pores. On peut reconnaître, de cette manière, l'importance relative des voies individuelles de migration, ainsi que celle des voies de migration actives aujourd'hui ou dans le passé.Etant donné le rôle important joué par les différences de perméabilité dans le déplacement des hydrocarbures au sein des roches, on se réfère au modèle Atypical Pore Network, qui complète le modèle Kerogene Network. Les deux modèles sont utilisés de manière complémentaire pour comprendre les mécanismes de la migration primaire; dans des cas extrêmes, l'un d'eux peut être plus effectif que l'autre.Cette approche constitue un nouveau pas vers une meilleure identification et une meilleure quantification des effets de la migration; elle offre des avantages considérables en raison de la diversité des paramètres qui peuvent être utilisés. Comme n'importe quel autre outil d'exploration, elle ne peut être utilisée seule dans les travaux d'évaluation et d'interprétation. Pour porter tous ses fruits, elle doit être intégrée aux données géologiques, géophysiques et surtout hydrodynamiques.

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Lagerstättengenetische Untersuchungen im Bereich der Uranerz-Struktur Wäldel/Mähring (NE-Bayern)

Zusammenfassung Das Uranvorkommen bei Mähring/Oberpfalz liegt im Grenzbereich Moldanubikum-Saxothuringikum. Die erzführenden Strukturen streichen ± N–S (Gang II) und NNWSSE (Gang I). Sie durchschlagen ein aus Kalifeldspat-Biotit-Granitoiden und chloritisierten Biotitglimmerschiefern aufgebautes Nebengestein vermutlich präkambrischen Alters. Die Gangquarze liegen in mehreren Generationen vor; sie werden stark kataklastisch beansprucht und umgelagert. In den Drusen und im Intergranularraum des Quarzganges schieden sich die Phosphate, Eisenbisulfide, Molybdänsulfide und U-Titanate, U-Oxide und U-Silikate ab. Diese Vererzung läßt sich mit der in Höhensteinweg bei Poppenreuth aufgefundenen monotonen S-akkordanten U-Mineralisation vergleichen. Sie weist innerhalb der Vererzung eine nebengesteinsbezogene Bindung der Uranerzminerale dahingehend auf, daß die Urantitanate an die chloritisierten Nebengesteinsbereiche gebunden sind, während die Uranoxide vornehmlich in den reinen Gangquarzen konzentriert sind. Eine polymetallische U-Mineralisation kommt nicht vor. Vergleiche mit Uranerzvorkommen in der CSSR legen niedrig-thermale Bildungsbedingungen für das Vorkommen Wäldel nahe. Die Elementassoziation U-P-Mo-C deutet auf eine Karbonatoder/und Schwarzschiefereinschaltung in der Bunten Gruppe als Muttergestein hin. Die Elementanreicherung geht primär auf eine Mobilisationen durch den jungvariszischen Magmatismus zurück. Eine postvariszische Umlagerung ist nach den Spurenelemenlvergleichen mit anderen U-Vorkommen und nach den mineralogischen Daten (z. B. kein radiogener Bleiglanz, viel metamorphes Bitumen) anzunehmen. Die Lagerstätte wird nicht als Gangvorkommen s. Str., sondern als mineralisierte Strukturzone bezeichnet. Diese Strukturzonen weisen häufig eine sehr große Teufenerstreckung auf.

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The uranium occurrence near Mähring/Upper Palatinate is situated in the border zone between the Moldanubian and Saxothuringian. The ore-bearing structures run NNW-SSE (lode I) and more or less N-S (lode II). They intersect Precambrian country rocks composed of potassium feldspar-biotite-granitic-mobilisates and chloritised biotite mica schists. The gangue material has formed at different stages and has been affected by intensive cataclastie deformation and recrystallisation. The phosphates, iron sulfides, molybdenum sulfides and U-titanates, U-oxides and U-silicates crystallised in cavities and interstices of the vein quartz. The whole mineralisation can well be compared with the monotonous subconcordant U-mineralisation found in the Höhensteinweg uranium deposit, which is in the neighbourhood of the Wäldel uranium deposit. There is a close relationship between the type of U-mineral and the lithology of the wall rock. Brannerites, for example, are closely associated with chloritised rocks, whereas U-oxides are predominantly encountered in pure vein quartz. No polymetallic U-mineralisation has been found up to now. Comparisons with U-occurrences in Czechoslovakia point to a low temperature of formation for this U-mineralisation. Judgeing from the main elements such as U, P, Mo and C, the mineralisation may have been derived from a deeper-lying metachert and/or carbonate horizon of the Varied Group. The late Variscan thermal events were probably responsible for the mobilisation of these elements. Mineralogical features (e.g. no radiogenic galena, impsonites) and trace element distribution suggest that this mineralisation was redeposited during the Alpidic period. The deposit cannot be classified as a vein-type deposit s.s. as has been done in the past, since it lacks any gangue material paragenetically associated with the U-ores. It is better described as a mineralised fault zone. They are well known for their deep reaching ore bodies.

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Résumé Le gisement d'uranium de Mähring, en Haut-Palatinat, se trouve sur la limite des zones moldanubienne et saxo-thuringienne. Les structures minéralisées sont orientées ± N-S (filon II) et NNW-SSE (filon I). Elles recoupent une roche encaissante d'âge probablement précambrien, constituée de granitoides à biotite et feldspath potassique et de micaschistes chloritisés à biotite. Plusieurs générations se retrouvent dans le quartz filonien qui a subi une forte contrainte cataclastique et a été remanié. Des phosphates, des disulfures de fer, des sulfures de molybdène, des titanates, des oxydes et des silicates d'uranium se sont déposés dans les géodes et dans les espaces intergranulaires du filon de quartz. On peut comparer ce gite avec le minéralisation uranifère, monotone, de plan S, de Höhensteinweg, près de Poppenreuth. Le fait que les titanates uranifères sont liés aux zones chloritisées de la roche encaissante, alors que les oxydes d'uranium sont le plus souvent limités aux filons de quartz pur, indique une liaison avec lá roche encaissante au sein de la minéralisation. Il n'y a pas de minéralisation polymétallique uranifère. La comparaison avec d'autres gisements d'uranium d'Europe centrale suggère une formation à basse température pour le gisement dé Wäldel. L'association des éléments U-P-Mo-C indique une intercalation de schistes noirs et/ou de carbonates dans la roche-mère, la «Bunte Gruppe». A l'origine, l'enrichissement des éléments est dû à une mobilisation contrôlée par des phénomènes magmatiques d'une phase jeune du cycle varisque. La comparaison des éléments en traces avec ceux d'autres gisements d'uranium, ainsi que les données minéralogiques (pas de galène radiogène, beaucoup de bitume) suggèrent qu'il y a eu un remaniement et une phase de minéralisation postvarisques. Ce gisement n'est pas considéré comme un gisement filonien au sens strict, mais plutôt comme une «zone structurale minéralisée». Ce genre de zones structurales montre souvent une très grande étendue en profondeur.

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( ) Moldanubikum — Saxothuringikum. N—S ( 11). NNW—SSE ( 1). , - , , - . , , . ; , , , , . Hohensteinweg Poppenreuth. , , , , — . . , Wäldel. U, , . . (.: , ) . , . .

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Der Begriff Struktur wird zur Kennzeichnung eines im Streichen verfolgbaren Erzvorkommens verwendet. Es handelt sich um einen rein deskriptiven Begriff, der auf den durch die Exploration gewonnenen Daten basiert und frei von einer präjudizierenden lagerstättengenetischen Deutung sein soll.     

Coalification and thermal histories of Tertiary basins in relation to late Alpidic evolution of the Eastern Alps

The thermal histories of Tertiary basins situated around and within the Eastern Alps are examined using coalification data.Waples' method is used to estimate paleogeothermal conditions. The data suggest that the basins' thermal histories are intimately related to late Alpidic geodynamics of the Eastern Alps.Basins situated near the thrust front (Eastern Alpine foredeep, Vienna basin) are characterized by hypothermal histories and low coalification gradients. This is a consequence of relatively thick crust, high paleosedimentation rates in the Alpine foredeep, and Oligocene to Early Miocene stacking of cool sediments along the southern margin of the Eastern Alpine foredeep. Extension in the Vienna basin region is restricted mainly to shallow crustal levels and did not change the thermal pattern beneath the Alpine nappes. Major hyperthermal events of Oligocene age and local coalification maxima in the central Slovenian basin date from magmatic activity along the Periadriatic lineament, caused by Oligocene subduction. In Miocene times subduction migrated eastward and magmatic activity shifted to the northern Slovenian and Styrian basins, resulting in a strong hyperthermal phase of Ottnangian to Lower Badenian age in these basins.Rapid uplift of the Tauern window in the central part of the Eastern Alps, due to buoyancy, is related to E-W directed crustal stretching and resulted in raised heat flow in Miocene times in the Tauern window region, and in relatively high rank in adjacent Tertiary basins (Wagrain, Tamsweg).Present geothermal patterns are controlled primarily by raised heat flow along the south-eastern margin of the Alps, a consequence of thinned crust beneath the Pannonian basin.

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Zusammenfassung Die Inkohlungsbilder von tertiären Sedimentbecken, die im Bereich der Ostalpen situiert sind, werden hinsichtlich der thermischen Geschichte diskutiert. In einigen Becken erfolgt eine Abschätzung der paläogeothermischen Verhältnisse mit Hilfe derWaples-Methode. Die Inkohlungsbilder der Tertiärbecken belegen eine enge Beziehung zwischen der thermischen Geschichte dieser Becken und der jungalpidischen Geodynamik der Ostalpen.In der Nähe der Überschiebungsfront gelegene Becken (Molassebecken, Wiener Becken) werden durch hypothermische Verhältnisse und geringe Inkohlung charakterisiert. Dies ist eine Folge relativ dicker Kruste, hoher Paläo-Sedimentationsraten in der alpinen Vortiefe und des Übereinanderstapelns kühler Sedimente am Südrand des Molassebeckens während Oligozän und frühem Miozän. Die Extension im Wiener Becken war auf den obersten Krustenabschnitt beschränkt und hat die thermischen Verhältnisse unterhalb der alpinen Decken nicht beeinflußt.Die magmatische Aktivität entlang der Periadriatischen Naht steht in Zusammenhang mit der oligozänen Subduktion und ist für hyperthermische Ereignisse und lokale Inkohlungsmaxima in oligozänen Sedimenten des zentralen Slowenischen Beckens verantwortlich. Im Miozän wanderte die Subduktion ostwärts und die magmatische Aktivität verlagerte sich in das nördliche Slowenische und Steirische Becken. Dadurch wurde in diesen Becken eine starke hyperthermische Phase während Ottnang bis Unterbaden initiiert.Der rasche isostatische Aufstieg des Tauernfensters in den zentralen Ostalpen steht mit miozäner, E-W gerichteter Dehnungstektonik in Zusammenhang. Er ist für erhöhten Wärmefluß im Miozän im Bereich des Tauernfensters und für die relativ hohe Inkohlung des Wagrainer und Tamsweger Beckens verantwortlich.Die heutigen geothermischen Verhältnisse werden vor allem durch erhöhten Wärmefluß am Südostrand der Alpen geprägt. Dieser ist eine Folge der Krustenausdünnung unter dem Pannonischen Becken.

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Résumé La houillification des bassins sédimentaires tertiaires des Alpes orientales est discutée dans la perspective de leur histoire thermique. Les conditions paléogéothermiques sont estimées au moyen de la méthode deWaples. L'étude de la houillification de ces bassins montre une relation étroite entre leur histoire thermique et la géodynamique des Alpes orientales à la fin du Tertiaire.Ces bassins, situés à proximité du front de charriage — il sagit du Bassin molassique et du Bassin viennois —, se caractérisent par leur condition «hypothermique» et leur faible gradient de houillification; cette propriété provient de l'épaississement de la croute terrestre due à une sédimentation rapide en avant des Alpes et à l'empilement tectonique des sédiments froids les uns sur les autres le long de la bordure méridionale du Bassin molassique au cours de l'Oligocène et du Miocène inférieur. L'extension, dans la région du Bassin viennois, s'est limitée à un niveau crustal peu profond et n'a pas influencé la situation thermique dans les nappes alpines.L'activité magmatique le long du linéament périadriatique, due à la subduction oligocène, est contemporaine des événements «hyperthermiques» et des maxima locaux de houillification dans les sédiments oligocènes du bassin central de Slovénie.Pendant le Miocène, la subduction progressa vers l'est et l'activité magmatique se déplaça vers les bassins de Slovénie septentrionale et de Styrie, avec comme conséquence, dans ces bassins, une phase «hyperthermique» marquée à l'Ottnangien et au Badenien inférieur.La montée isostatique rapide de la Fenêtre des Tauern dans la partie centrale des Alpes orientales est en relation avec l'extension tectonique est-ouest au Miocène; elle est responsable d'un flux thermique élevé dans la région de la Fenêtre et d'une houillification relativement importante dans les bassins tertiaires adjacents de Wagrain et de Tamsweg.La géothermie actuelle de la bordure sud-est des Alpes est régie par un flux thermique élevé, conséquence de l'amincissement crustal sous le bassin Pannonique.

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The TiO2 frequency in volcanic rocks

The authoress calculates the frequency of the TiO₂-content in the lavas of the active volcanoes and shows by the aid of a quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ the pronounced bimodality of the frequency curve from which she concludes that the great variety of the magmas cannot be explained by a magmatic differentiation but only by a double origin of the magmas from the upper mantle and from the sialic crust of the earth.

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Zusammenfassung Die Verfasserin berechnet die Häufigkeit des TiO₂-Gehalts in den Laven der tätigen Vulkane und zeigt vermittelst eines Quotienten =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ die ausgesprochene Bimodalität der Häufigkeitskurve, woraus sie den Schluß zieht, daß die große Verschiedenheit der Magmen nicht durch eine magmatische Differentiation erklärt werden kann, sondern daß man eine zwiefache Herkunft der Magmen annehmen muß: aus dem oberen Mantel und aus der sialischen Kruste der Erde.

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Résumé L'auteur calcule la fréquence du pourcentage de TiO₂ dans les laves des volcans la bimodalité cans actifs et montre, à 1 aide d un quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la bimodalité prononcée des courbes de fréquence, et en tire la conclusion que la grande variété des magmas ne peut pas être expliquée par une différenciation magmatique, mais par l'origine double des magmas: du manteau supérieur et de la crôute sialique de la terre.

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Riassunto L'autrice calcola la frequenza del contenuto in TiO₂ nelle lave dei vulcani attivi e dimostra mediante un quoziente =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la pronunziata bimodalità delle curve di frequenza e ne trae la conclusione che la grande varietà dei magmi non è dovuta a differenziazione magmatica ma ad una duplice provenienza: dal mantello superiore e dalla crosta sialica della terra.

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

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This study is a part of the researches, carried out with the funds of the National Research Council of Italy under the direction of Prof. A.Rittmann.     

Zur Stratigraphie und Tektonik des Paläozoikums der algerischen Ostsahara

Zusammenfassung Es wird versucht, das Material aus den Bohrarchiven der Abteilung Erdöl und Erdgas der Gelsenkirchener Bergwerks-Aktien-Gesellschaft, Essen, in tektonischer, paläogeographischer und fazieller Hinsicht auszudeuten, wobei eine Beschränkung auf das Paläozoikum im Hinblick auf die reiche Ölführung dieser Schichten im ostalgerischen Raum eingehalten wird.Neben einer stratigraphischen Tabelle und Strukturkarten des Top Basement und Top Paläozoikum und einer Mächtigkeitskarte des Gesamtpaläozoikums wird eine abgedeckte geologische Karte des Paläozoikums dieses Raumes gegeben.

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It has been attempted to interpret the material from the drilling archives of the Erdöl und Erdgas department of the Gelsenkirchener Bergwerks-Aktien-Gesellschaft, Essen, with regard to the tectonic and to the paleogeographic particulars and to the facies. This study was restricted to the palaeozoic, these strata being rich in oil in the East-Algerian district.Besides a stratigraphic table and structural maps of top basement and top palaeozoic and an isopach map of the total palaeozoic a map is given which takes off the strata above the unconformity of this district.

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Résumé On a essayé d'interpréter la matière résultant des archives de forage de la section Erdöl und Erdgas de la Gelsenkirchener Bergwerks-Aktien-Gesellschaft, Essen, en tenant compte des données tectoniques et paleogeographiques et du faciès. On s'est restreint au paléozoique, ces couches étant riches en huile dans l'est du territoire algérien.A côté d'un tableau stratigraphique et des cartes structurelles du top basement et du top paléozoique et d'une carte isopaque du paléozoique total on donne une carte qui enlève les couches audessus de la discontinuité hercynienne de ce territoire.

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Die Veröffentlichung der vorliegenden Arbeit, die einen Auszug aus der Dissertation des Autors an der Universität Würzburg darstellt, erfolgt mit freundlicher Genehmigung der Gelsenkirchener Bergwerks-AG., Essen, wofür ich aufrichtig danke.     

A zone of mylonite and related ductile deformation beneath the alpujarride nappe complex,betic cordilleras,S. Spain

A zone of mylonite is commonly developed beneath the Alpujarride nappe complex. The contact with the underlying Nevado-Filabride Complex is marked by a zone of calc mylonite, dolomitic breccia, iron-rich carbonate rocks, and marble. These lie on a thin zone of ultramylonite derived from Nevado-Filabride schist. Related ductile deformation decreases downwards, but may extend up to 400 m beneath the contact. This deformation produces a characteristic platy foliation, a strong elongation lineation, and a proto-mylonitic microstructure. Kinematic analysis of these rocks may help determine the direction of nappe transport.Mylonitic or protomylonitic microstructures are not developed in the Alpujarride rocks, although these are strongly deformed adjacent to the contact. Microstructural evidence suggests that deformation occurred by pressure-solution in these rocks, and not by the crystal-plastic processes that operated in the Nevado-Filabride protomylonitic schists.

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Zusammenfassung Im Liegenden des Deckengebäudes der Alpujarriden findet sich an vielen Stellen eine Mylonitzone. Der Kontakt mit den unterlagernden nevado-filabriden Gesteinen ist durch Kalkmylonite, Dolomitbrekzien, eisenreiche Karbonate und Marmore markiert. Diese liegen auf einer dünnen Zone von Ultramylonit, der sich aus nevado-filabriden Glimmerschiefern entwickelt hat. Diese plastische Verformung nimmt zum Liegenden hin ab, kann aber bis zu 400 m unterhalb des Deckenkontaktes reichen. Sie erzeugt eine charakteristische, plattige Schieferung, eine stark ausgeprägte Streckungslineation und eine protomylonitische Mikrostruktur. Mit einer kinematischen Analyse dieser Gesteine kann die Transportrichtung der Deckeneinheiten bestimmt werden.Die Glimmerschiefer und Phyllite alpujarrider Zuordnung besitzen keine mylonitische Mikrostruktur, obwohl sie stark deformiert sind. Dies deutet darauf hin, daß, im Gegensatz zum intrakristallinen Gleiten in den nevado-filabriden Protomyloniten, vor allem Drucklösung als Deformationsmechanismus anzusehen ist.

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Resumen Bajo el complejo de mantos de los Alpujárrides se observa comunmente el desarrollo de una zona milonitica. El contacto de dicho complejo con el de Nevado-Filabride está señalado por una zona de calcomilonitas, brechas dolomiticas, rocas carbonatadas ricas en hierro y mármoles. Estos se situan en una zona estrecha de ultramilonitas que se derivan de los esquistos del Nevado-Filabride, La deformación dúctil asociada decrece en sentido descendente, pero puedo extenderse hasta 400 m por debajo del contacto. Esta deformation produce una foliación planar characterística, una lineación de extensión muy pronunciada y una microestructura protomilonítica. Los análisis cinemáticos de éstas rocas pueden ayudar a determinar la dirección de transporte de los mantos.Las microestructuras miloníticas y protomyloníticas no se desarrollan en las rocas Alpujárrides, aunque dichas rocas están fuertemente deformadas junto al contacto. Las observaciones microestructurales sugieren que la deformación tuvo lugar por «pressure-solution» y no por procesos de plasticidad cristalina como los operantes en los esquistos protomiloníticos del Nevado-Filabride.

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. - , , . , -. , 400 . , , . . , . , - , .

     

History of the terrestrial planets

A time table showing the history of the terrestrial planets is submitted in this paper. The planetary evolution is presented within the framework of global tectonics, whereby a distinction is made between exogenous and endogenous processes. Beginning with the age of 4.5 × 10⁹ years and extending to the age of 3.0 × 10⁹ years all terrestrial planets are characterized by a primordial-meteoric-vulcanic period. The development of the Moon and Mercury had been terminated with the end of this primordial period. Even until most recent times endogenous mantle processes and exogenous erosion processes shape the lithospheres on Mars, Venus, and the Earth. The Earth represents here the extreme case with highly dynamic plate tectonics. The degree of evolution of a planet is proportional to its mass. This leads to the following evolutionary scheme:

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Zusammenfassung Eine Zeittafel zur Entwicklungsgeschichte der terrestrischen Planeten wird vorgelegt. Die Planetengeschichte wird in den Rahmen einer globalen Tektonik gestellt, wobei exogene und endogene Prozesse unterschieden werden. Von ca. 4.5 bis 3.0 × 10⁹ Jahre werden alle terrestrischen Planeten von einer ur-meteorischen-vulkanischen Periode geprägt. Damit ist für den Mond und den Merkur die Entwicklung im wesentlichen abgeschlossen. Bei dem Mars, der Venus und der Erde formen bis in die jüngste Zeit endogene Mantelprozesse und exogene Erosionsprozesse die Lithosphäre, wobei die Erde den Extremfall mit einer hochdynamischen Plattentektonik repräsentiert. Der Entwicklungsgrad eines Planeten ist proportional seiner Masse. Das führt zu folgendem Entwicklungsschema:

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Résumé Une table chronologique décrivant l'évolution des planètes terrestres est proposée dans cette publication. L'évolution des planètes est présentée dans le cadre de la tectonique globale, où distinction est faite entre processus exogènes et endogènes. Entre environ 4.5 et 3.0 × 10⁹ années toutes les planètes terrestres sont caractérisées par une période primordiale-météorique-volcanique. Le développement de la Lune et de Mercure s'est terminé vers la fin de cette période primordiale. Dans Mars, Vénus et la Terre, les processus endogènes du manteau et une érosion exogène ont formé la lithosphère jusque dans les périodes les plus récentes; la Terre représente le cas extrème avec une tectonique de plaques à caractère dynamique très prononcé. Le degré d'évolution d'une planète est proportionnel à sa masse. Ceci conduit au schéma d'évolution suivant:

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. , . 4,5 3,0×10^–9 - . . , , , , . , . . :

     

Tectonic style and pressure distribution at the northern margin of the Alps between Lake Constance and the River Inn

Hydrocarbon exploration in the Molasse basin and the Alpine thrust belt has provided new information on the tectonic structure of the foreland margin of the overthrust belt. Two N-S cross-sections show the front of the Folded Molasse as a so-called Triangle Zone in the area north of the Hindelang 1 well (Bavaria) and the Sulzberg 1 well (Vorarlberg). The Triangle Zone was described and defined byJones (1982) for the Alberta Foothills in Canada.Oil and gas wells commonly encountered overpressured zones with pressure gradients up to 2.5 bar/10 m. The pressure profiles from the Sulzberg1, Hindelang1, Staffelsee1, Miesbach 1 and Bromberg 1 wells were analysed stratigraphically and lithologically with respect to the tectonics of the region. It can be concluded that the overpressures in the Foreland Molasse were caused by compaction, where those within the thrust belt were caused by tectonics.

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Zusammenfassung Die von der Erdöl- und Erdgasindustrie im Bereich des Alpennordrandes durchgeführten Untersuchungsarbeiten brachten neue Ergebnisse zum tektonischen Bau. So stellt sich in zwei N-S-Profilen nördlich von Hindelang (Bayern) und über die Tiefbohrung Sulzberg 1 (Vorarlberg) die Stirn der Faltenmolasse als Triangelzone dar, wie sie von Jones (1982) aus den Foothills der Rocky Mountains beschrieben wird.Tiefbohrungen auf Erdöl und Erdgas haben verbreitet überhydrostatische Porendrücke mit Gradienten bis 2,5 bar/10 m angetroffen. Es wurden Druckprofile aus den Bohrungen Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 und Bromberg 1 nach stratigraphisch-lithologischen Gesichtspunkten analysiert, regionaltektonisch zugeordnet und interpretiert. Es zeigt sich, daß die Überdrücke in der Vorlandmolasse durch Kompaktion entstanden sind, während diejenigen unter den Decken tektonische Ursachen haben.

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Résumé Les travaux d'exploration entrepris par l'industrie du pétrole dans le bassin molassique et dans la bordure septentrionale des Alpes ont conduit à de nouveaux résultats en ce qui concerne les structures tectoniques de cette région. Dans deux profils nord — sud établis dans la région, respectivement au nord de Hindelang (Bavière) et au nord de Sulzberg (Vorarlberg), le front de la molasse plissée se présente comme une »zone triangulaire« du type défini parJones (1982) dans les Foothills d'Alberta au Canada.Des forages pétroliers profonds ont fréquemment recontré des pressions interstitielles hyperhydrostatiques avec des gradients pouvant atteindre 2,5 bars / 10 m.Les profils de pression relevés dans les sondages de Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 et Bromberg 1 ont été analysés au point de vue stratigraphique et lithologique et placés dans le cadre tectonique de la région. Il en résulte que les surpressions dans la molasse d'avant-pays (Vorlandmolasse) sont dues à la compaction et que celles des formations recouvertes par les nappes sont d'origine tectonique.

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, - , . , Hindelang / /, Sulzberg 1 / Vorarlberg / , Jones' 1982 Foothills . 2.5 /10 . , . , , - .

     

Sulphur isotope compositions in the Åmmeberg Zn-Pb ore deposit,south-central Sweden: Genetic implications

The distribution of sulphur isotope compositions in the Åmmeberg sulphide ore deposit is discussed. The ³⁴S values for various sulphides show a complex pattern of fluctuations between isotopic equilibrium and non-equilibrium conditions. This feature as well as the observed variations in the ³⁴S values of galena and sphalerite are interpreted to have originated from successive pulses of sulphide-forming solutions. On the basis of geological field criteria and sulphur isotope data, the Ammeberg deposit is considered to be a typical distal mineralization, belonging to the volcanic-exhalative group of ore deposits. The banded structure of the ore, the spatial separation of Pb and Zn and the presence of discrete, persistant ore layers probably relate to the type of convective system that created the mineral-forming solutions and to the various processes taking place when the brines were expelled onto the sea floor.

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Zusammenfassung Es wird die Verteilung von Schwefelisotopenzusammensetzungen in der Åmmeberg Sulfidlagerstätte diskutiert. Die ³⁴S-Werte für verschiedene Sulfide zeigt ein kompliziertes Schwankungsmuster zwischen Isotopengleichgewichts- und Isotopenungleichgewichtsbedingungen. Dieses Merkmal zusammen mit den beobachteten ³⁴S Schwankungen von Bleiglanz und Zinkblende werden dahingehend interpretiert, daß sie ihren Ursprung im anhaltenden Zustrom von sulfidhaltigen Lösungen hatten. Auf der Basis von geologischen Geländebefunden und Schwefelisotopendaten wird die Åmmeberg Lagerstätte als eine typische distale Mineralisation eingestuft, welche zur vulkanisch-exhalativen Lagerstättengruppe gehört. Die gebänderte Struktur des Erzes, die räumliche Trennung von Blei und Zink und die Anwesenheit von gesondert durchziehenden Erzlagen sind zum konvektiven System in Beziehung zu setzen, welches die mineralformenden Lösungen lieferte. Ebenfalls zeigt sich ein Zusammenhang zu den verschiedenen Prozessen, welche abliefen als die Sole auf den Meeresboden ausgestoßen wurde.

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Résumé L'auteur discute la distribution des compositions du soufre dans le gisement de sulfure d'Åmmeberg. Les valeurs de ³⁴S pour divers sulfures présentent des fluctuations complexes entre les conditions d'équilibre et de non-équilibre isotopique.Cette distribution, ainsi que les variations observées de ³⁴S de la galène et de la blende sont interprétées comme résultant d'arrivées successives de solutions sulfurantes. Sur la base de critères géologiques de terrain et des données relatives aux isotopes du soufre, le gisement d'Åmmeberg est considéré comme une minéralisation typiquement distale, appartenant au groupe volcanique exhalatif. La structure rubanée du minerai, la séparation spatiale du Pb et du Zn et la présence de couches de minerai discrètes et continues doivent vraisemblablement être mises en relation avec le type de système convectif qui a engendré les solutions minéralisantes et avec les divers processus qui sont entrés en jeu lorsque les saumures se sont répandues sur le fond de la mer.

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Åmmeberg. d³⁴S . d³⁴S, , , . Åmmeberg , , . , , . , , .

     

Seismic velocities in sedimentary rocks — indicators of subsidence and uplift?

Seismic velocities from the environment of a saltdome on the Pompeckj-Swell were analysed in order to estimate the rates of subsidence and uplift. It is shown using geological data that no true movements of the demanded amount can be proved in the study area. The apparent uplifts estimated from velocity analysis can be interpreted as a result of the ice load during the Pleistocene together with compression caused by the salt.

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Zusammenfassung Für die Umgebung eines Salzstocks auf der Pompeckjschen Scholle werden mit Hilfe der seismischen Geschwindigkeiten die Beträge der scheinbaren Hebungen und Absenkungen ermittelt. Die Untersuchung der Sedimentationsverhältnisse im gleichen Gebiet ergibt jedoch keinen Hinweis auf tatsächliche Bewegungen in der geforderten Größenordnung. Die scheinbaren Hebungen lassen sich vielmehr als Folge der Druckbeanspruchung durch das Salz und den Einfluß des pleistozänen Inlandeises deuten.

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Résumé Les vitesses sismiques ont été analysées dans les environs d'un diapir situé sur le seuil de Pompeckj pour estimer l'ampleur des soulèvements et des affaissements apparents. L'étude des rapports sédimentaires ne montre aucun signe de mouvements réels dans la région étudiée. Les soulèvements apparents s'expliquent beaucoup mieux comme le résultat commun d'une déformation due à la calotte glaciaire du Pleistocène et à la compression par le sel.

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