Ergebnisse refraktions-seismischer Messungen im Nordteil der Geotraverse IA

Zusammenfassung Im Nordteil der Ostalpen, hauptsächlich im Gebiet zwischen Salzach und Inn, wurden bei Steinbruch-Sprengungen 11 Profile refraktions-seismisch vermessen. Weil die Geschwindigkeit seismischer Wellen im Bereich dieser Profile auch in lateraler Richtung relativ stark variiert, wurde zur Interpretation der Messungen ein vom Autor entwickeltes Computer-Programm für strahlenseismische Modellrechnungen in zweidimensional inhomogenen Medien verwendet. Für einige der Profile wurden damit Modelle abgeleitet, die als wichtigste Eigenschaft eine Unterlagerung der Kalkalpen bis mindestens 15 km von ihrem Nordrand nach Süden durch eine Schicht von maximal etwa 7 km Mächtigkeit zeigen. Diese Schicht kann nach ihrer Wellengeschwindigkeit aus Molasse und/oder Helvetikum und/oder Flysch bestehen.

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In the northern part of the Eastern Alps, mainly in the region between Salzach and Inn, 11 seismic refraction profiles were measured using quarry blasts. There are relatively big changes of seismic velocity in this area even in lateral direction, and therefore the measurements were interpreted with a ray tracing method for twodimensional inhomogeneous mediums, the computer program for which was written by the author. Thus there were found models for some of the profiles in which the most important structure is a layer of about 7 km thickness lying under the Northern Calcareous Alps and stretching at least 15 km from their northern margin southwards. From its seismic velocity this layer can consist of Molasse and/or Helveticum and/or Flysch.

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Résumé Dans la partie nord des Alpes Orientales 11 profils de seismique par réfraction ont été enrégistrés, en utilisant des explosions de carrières. La majorité des profils est située entre la Salzach et l'Inn. Les importantes variations latérales des vitesses de propagation nécessitèrent le développement d'un programme de calcul des rayons séismiques dans un milieu inhomogène à deux dimensions. L'interprétation de plusieurs des profils à l'aide de ce programme indique la présence d'une couche à faible vitesse sous les Alpes Calcaires s'étendant du bord nord des Alpes jusqu'à 15 km au moins vers le sud. L'épaisseur maximale de cette couche est environ de 7 km. Les vitesses indiquent qu'elle peut être composée de matériaux de la Molasse, des couches Helvétiques et du Flysch.

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- II- , . ., . . . , . , , , 7 , , no- , 15 . , , .

     

Isotopic fractionation between coexisting organic carbon—carbonate pairs in Precambrian sediments

δ¹³C_org and δ¹³C_carb values of 58 coexisting organic carbon-carbonate pairs covering the whole Precambrian have yielded means of ?24.7 ± 6.0%. [PDB] and +0.9 ± 2.7%. [PDB], respectively. Accordingly, isotopic fractionation between inorganic and organic carbon in Precambrian sediments is about the same as in geologically younger rocks (Δδ ? 25%.), a slight increase displayed by the Early Precambrian pairs (Δδ ? 28%.) being probably biassed by an over-representation in this age group of samples from one single locality (nevertheless, this value still lies within the range permitted for a possible deviation). It is reasonable to assume, therefore, that the overall isotope fractionation factor governing biological fixation of inorganic carbon has been virtually constant since some 3.3 × 10⁹ yr ago.     

Untersuchungen an fränkischen Verwerfungen

Zusammenfassung An vier feldgeologisch untersuchten Beispielen, dem Gräfenthaler Horst im Frankenwald, der Fränkischen Linie bei Kronach, der Kulmbacher Verwerfung bei Kirchleus und an Verwerfungszonen im Steigerwald wird gezeigt, daß die fränkischen Verwerfungen als Flächen eines zusammenhängenden Strukturfeldes angesehen werden können, das trotz seiner verschiedenartigen Erscheinungsformen im Grund- und Deckgebirge auf eine gemeinsame Ursache zurückgehen dürfte.

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Four areas in Northern Bavaria, the Gräfenthaler Horst in the Frankenwald, the Franconian Line near Kronach, the Kulmbach Fault near Kirchleus and fault zones in the Steigerwald, were investigated by different field methods. The authors are in the opinion that these Franconian faults are elements of a connecting structural region though different tectonic phenomena may be observed on the surface.

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Résumé Dans le nord de la Bavière des grands accidents tectoniques de direction NW/ SE, dont quelques-uns traversent le socle hercynien, d'autres la couverture mésozoique avoisinante, ont été étudiés par des methodes diverses. Quoique leurs caractères changent selon l'étage affectée, ces accidents sont des élements d'un seul domaine structural et ont apparement une origine commune.

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

Arsenic distribution in the environment: The effects of scale

The distribution of As in a variety of sample materials was studied at different scales, from continental to local, combining published data sets with the aim of delineating the impact and relative importance of geogenic vs. anthropogenic As sources. Geochemical mapping of As with a variety of sample materials demonstrates that variation is high at all scales (local to continental) – from sample densities of 400 sites per km² to 1 site per 5000 km². Different processes govern the As distribution at different scales. A high sample density is needed to reliably detect mineralisation or contamination in soil samples. In both cases the impact on the much larger geochemical background variation is limited to a local scale. Distribution patterns in geochemical maps on the sub-continental to continental scale are dominated by natural variation. Given that the geochemical background is characterised by a high variation at all scales, it appears impossible to establish a reliable single value for “good soil quality” or a “natural background concentration” for As for any sizeable area, e.g., for Europe. For such a differentiation, geochemical maps at a variety of scales are needed.     

A Reappraisal of the 40Ar/38Ar Dating Technique via Irradiation with γ-Rays

In a reconnaissance study, we investigated the potential of γ-ray induced production of ³⁸Ar_K from ³⁹K for geochronological applications. For this purpose, various age monitors commonly in use for the established ⁴⁰Ar/³⁹Ar-method were co-irradiated for 60 h at 17.6 MeV maximum energy in the ELBE facility, Dresden-Rossendorf, Germany. Because the available energy was low, total production of ³⁸Ar_K was depressed, leading to low J₃₈-values of (2.1–4.1) × 10^-6 and hence resulted in only minor ³⁸Ar excess when compared with atmospheric ³⁸Ar_/³⁶Ar ratios. In spite of these restrictions, ages of younger monitors could be reproduced within error, whereas older age reference materials showed discrepancies due to the low production rate. We observed Ca-derived contributions on ³⁶Ar in analysed CaF₂ reference materials, and calculated a limit for Ca-interference on ³⁸Ar_Ca of (³⁸Ar/³⁶Ar)_Ca = 0.07 ± 0.03 (1s). In addition, we investigated a potential recoil redistribution of ³⁸Ar by stepwise heating experiments, but could not quantify this further because of concurring processes. More work at higher photon energies is necessary to resolve other open issues, in particular the potential of utilising ⁴⁰Ar/³⁷Ar ratios for age determination and the possibility of ⁴²Ar production from ⁴⁴Ca, which would allow correction for Ca-interference reactions on other Ar isotopes. This would be a pre-requisite for dating extra-terrestrial rocks.     

Strukturelle und szintillometrische Aufnahmen im Ostteil des Wölsendorfer Flußspatreviers,Bayern, sowie Untersuchungen über eine Pechblendevererzung bei Altfalter

Zusammenfassung Im Ortsteil des Wölsendorfer Flußspatreviers wurden Bruchstrukturen mit Hilfe der photogeologischen Linearanalyse und Gefügemessungen lokalisiert, wobei die Meßwerte durch das neue EDV-Programm TEKLA-2 (Krupp, 1981) und durch Unterprogramme verarbeitet wurden.Kluftsysteme, die an 22 Lokationen eingemessen wurden, koinzidieren mit den Ergebnissen der Linearanalyse und lassen für das Gesamtgebiet folgende bevorzugte Richtungen erkennen: 135–145° und 80–90°; untergeordnet treten die jeweiligen Gegenrichtungen auf. Das gemeinsame Streichen mineralisierter Klüfte und bekannter Flußspatgänge mit den Hauptkluftrichtungen und Harnischflächen läßt die tektonische Kontrolle der Mineralisation erkennen.Die Schollensynthese lieferte den Nachweis eines flächendeckenden Schollenmosaiks. Die wohl korrespondierenden Richtungen 130–150° und 25–45° sowie 75–95° und 5–25° wurden durch das Unterprogramm ANFILT herausgefiltert und zu zwei Karten zusammengestellt. Sie dokumentieren die systematische Schollenzerlegung des Kristallingebietes und lassen zwei im Raum unterschiedlich orientierte Beanspruchungssysteme erkennen, die postorogenetisch, also postvaristisch wirksam waren, denn die Granite sind gleichermaßen zerlegt. N/S Elemente sind regional nur untergeordnet vertreten.Das Untersuchungsgebiet läßt sich durch kilometerlange E-W streichende Schollengrenzen in drei größere Areale untergliedern. Vom SE von Altfalter kommend, erstrekken sich nach NW bis in den Raum nördlich Wölsendorf gebündelte Schollengrenzen, an die die vom Süden und Südosten kommenden tektonischen Elemente abstoßen.Fast alle Flußspatgänge koinzidieren mit lang ausstreichenden Schollengrenzen, vornehmlich im mittleren Areal und seinen Rändern.Szintillometermessungen ergaben neue Anomalienbereiche im Raum Wölsenberg, wo Uranmineralisationen aus der Oxidationszone beschrieben werden. Der Nordgang erwies sich dort als stark vererzt. Szintillometermessungen führten bei Altfalter zur Lokalisierung einer bislang unbekannten Pechblendevererzung.Bei der Pechblende von Altfalter handelt es sich aufgrund mineralogischer und geochemischer Befunde um eine hochtemperierte katathermale oder katathermale bis pneumatolytische Bildung in einer sulfidarmen Erzparagenese. Es erfolgte die Einordnung in den Typ Haute Vienne.

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In the eastern part of the Wölsendorfer fluorite mining region fractures were localized by the aid of photogeological linear analysis and joint measurements. The obtained data was evaluated by the new EDV program TEKLA-2 (Krupp, 1981) and by subroutines. The conformity of the fracture systems, measured at 22 locations, with the results of the linear analysis suggests the following preferred directions for the total area: 135–145°, 80–90° and to a limited degree the complementary directions. The corresponding strike of mineralized joints, known fluorite veins and the main joint systems show that the mineralisations are tectonically controlled.The block synthesis shows a well developed block mosaic. Corresponding directions 130–150° and 25–45° as well as 75–95° and 5–25° were filtered by the subroutine ANFILT and were drawn up in separate maps to document the systematic break up of the crystalline complex into blocks. Furthermore, they permit the recognition of two different direction systems which were effective postorogenetic, that means postvariscan since the variscan granits were intersected. N/S tectonical elements only are subordinatly represented in regional respect.Area of investigation can be subdivided into three major regions by E-W for kilometerstriking elements. Additionally from the SE, from Alfalter + Ewards NE, to the area north to east of Wölsendorf a major zone of block boundaries can be determinated. Tectonical elements located in the S and SE of the zone are intersected by this zone.Almost all fluorite veins coincide with extensively striking block boundaries. Scintillometer measurements showed new anomalies at the Wölsenberg from where uranium mineralisations of the oxidation zone were described.The Nordgang showed a high degree of mineralisation. Scintillometer measurements also resulted in the detection and localizing of a pitchblende mineralisation at Altfalter.The pitchblende of Altfalter is the result of high temperature, katathermal or pneumatolytic-katathermal processes in a low sulfide or paragenesis according to mineralogical and geochemical investigations. The type was classified as Haute Vienne.

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Résumé Dans la partie orientale du district minier à fluorine de Wölsendorf (au N de Regensburg sur la Danube), le réseau des fractures a été localisé par l'analyse photogéologique des linéations et par des mesures sur le terrain. Pour le traitement des données par ordinnateur, le nouveau programme TEKLA-2 (Krupp 1981) et ses sous-routines a été utilisé.Les résultats des mesures sur le terrain (22 localités) coïncident avec ceux de l'analyse photogéologique; deux directions préférentielles en ressortent: 135–145° et 80–90°; les directions conjointes (angle d'environ 75°) paraissent plutôt subordonnées. L'orientation des filons à fluorine connus et des joints minéralisés, conforme a celle des joints dominants et des surfaces striées permet de reconnaître le contrôle de la minéralisation par la tectonique.La synthèse des blocs fait apparaitre une mosaique de blocs en couverture superficielle. Les deux systèmes de fractures conjointes 130–150°, 25–45° et 75–95°, 5–25° ont été filtrés par le sous-programme ANFILT et tracés sur deux cartes: les deux systèmes d'orientations différentes correspondent à deux contraintes successives, toutes les deux d'âge post-hercynien parcequ'elles affectent les granites égalément. Les directions N-S n'apparaissent guère régionalement.Traversant la région étudiée d'Ouest en Est, des fractures d'ordre kilométrique délimitent trois domaines majeurs. Venant du Sudest, de la région d'Altfalter, un faisceau de fractures s'étend vers le Nordouest, vers la région au Nord de Wölsendorf; les éléments tectoniques venant du Sud et Sudest butent contre ce faisceau.Presque tous les filons à fluorine suivent les fractures majeures délimitant les blocs, surtout dans l'aire centrale de la région étudiée.Par la scintillométrie des anomalies ont été trouvées dans la région de Wölsendorf; un filon d'orientation N-S est fortement minéralisé; on en décrit les paragenèses d'Uranium de la zone d'oxidation.Dans la région d'Altfalter, une minéralisation à Pechblende, inconnue auparavant, a été découverte scintillométriquement. La pechblende d'Altfalter, d'après les investigations minéralogiques et géochimiques, a été formée dans des conditions hautement catathermales ou catathermales à pneumatolytiques dans une paragenèse pauvre en sulfures. La minéralisation est du type Haute Vienne.

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Wlsendorf'a EDV TEKLA - 2 (Krupp, 1981). , 22 , : 135–145° 80–90°; . , , . , , . ANFILT , 130– 150° 25–45°, . , . . N/S , , , E-W . SE- Altfalter'a , NW W lsendorf'a, . , , . Wlsenberg, . . Altfater'a , . , , ; Haute Vienne.

     

Regeneration in Gap Models: Priority Issues for Studying Forest Responses to Climate Change

Recruitment algorithms in forest gap models are examined withparticular regard to their suitability for simulating forestecosystem responses to a changing climate. The traditional formulation of recruitment is found limiting in three areas. First, the aggregation of different regeneration stages (seedproduction, dispersal, storage, germination and seedling establishment) is likely to result in less accurate predictionsof responses as compared to treating each stage separately. Second, the related assumptions that seeds of all species are uniformly available and that environmental conditions arehomogeneous, are likely to cause overestimates of future speciesdiversity and forest migration rates. Third, interactions between herbivores (ungulates and insect pests) and forest vegetation are a big unknown with potentially serious impactsin many regions. Possible strategies for developing better gapmodel representations for the climate-sensitive aspects of eachof these key areas are discussed. A working example of a relatively new model that addresses some of these limitations is also presented for each case. We conclude that better modelsof regeneration processes are desirable for predicting effectsof climate change, but that it is presently impossible to determine what improvements can be expected without carrying outrigorous tests for each new formulation.