Dissociative velocity rates of oxygen and ozone in the ionosphere

Summary On the basis of the exponential approximation for the distribution of the concentration of molecular oxygen and ozone in given parts of the ionosphere, expressions have been derived for the changes of the dissociative velocity rates of the oxygen components in the ionosphere. The numerical calculations made reveal negligible changes of these rates for heights above 100 km and sufficiently strong variations in the low ionosphere.     

Anwendung statistischer Verfahren in der Magnetik und Gravimetrie zur Tiefenerkundung

Zusammenfassung Eine statistische Analyse der geophysikalischen Potentialfelder, die durch Intensität und Frequenz der regionalen Anomalien bestimmt werden, liefert interessante Ergebnisse über die Struktur der Erdkruste. Im einzelnen können die Tiefe von horizontalen Diskontinuitäten, die Lage von vertikalen tektonischen Störungen, tektonische Vorzugsrichtungen als mittlere Richtungen der Anomalientrends und die mittlere Tiefe derCurie-Isotherme bestimmt werden. Die Grundlage der statistischen Untersuchungen stellt die Korrelationsanalyse dar. Die verschiedenen Methoden werden im einzelnen beschrieben.

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Summary A statistical analysis of the geophysical potential fields, which are characterized by intensity and frequency ofthe regional anomalies, shows interesting results on the structure of the crust. Especially there may be determined the depth of horizontal discontinuities, tectonicmean directions as mean directions of anomaly trends and the mean depth of theCurie-point. The basis of the statistical investigations is the correlation-analysis. The several treatments are described in detail.

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Mitteilung aus dem Geomagnetischen Institut der DAW, Potsdam, Nr. 264.     

Über interne Wellen in der Nähe der Trägheitsperiode

Zusammenfassung Für winderzeugte interne Wellen wird gezeigt, daß bei der Trägheitsperiode in erster Näherung Resonanz eintritt, die in zweiter Näherung in zwei symmetrisch zur Trägheitsperiode liegende Resonanzen zerfällt. Der Effekt wächst mit zunehmender Schichtung und ist außerdem abhängig vom virtuellen Austauschkoeffizienten und der WellenlängeL der internen Wellen. Die Näherung erfolgt in Termen des Verhältnissesd ² H ² (d=Dicke der winderzeugten Grenzschicht,H=Wassertiefe).

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On internal waves near the inertia period

Summary Wind-generated internal waves are shown to have a resonance at the inertia period to first order of an analytical approximation which, to second order, splits into two resonances lying symmetrically to the inertia period. The effect is large for strong stratification and depends also on the Austausch coefficient and the wave lengthL of the internal waves. The approximation is done in terms ofd ² H ² whered=thickness of the wind-generated boundary layer andH=water depth.

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Sur les ondes internes près de la période d'inertie

Résumé On montre que pour les ondes internes dues au vent, il se produit en première approximation, à la période d'inertie, une résonance qui, en deuxième approximation, se décompose en deux résonances symétriques par rapport à la période d'inertie. L'effet augmente avec une stratification croissante et dépend en outre du coefficient de turbulence virtuel et de la longueur d'ondeL des ondes internes. L'approximation s'obtient en termes du rapportd ² H ² (d=épaisseur de la couche-limite due au vent,H=profondeur de l'eau).

     

Kenntnis der Randstrukturen des Witwatersrand-Beckens im nördlichen Oranje-Freistaat-Goldfeld (Südafrika)

Zusammenfassung Eine Analyse der Randstrukturen des Witwatersrand-Beckens im nördlichen Oranje-Freistaat-Goldfeld zeigt, daß das tektonische Bild der Beckenrandregion nacheinander durch verschiedene Deformationsakte von unterschiedlichem Charakter geprägt worden ist. Auf eine Einengungsphase von spät-Witwatersrand-Alter, die zur Bildung einer randlichen Aufrichtungszone und zum Aufreißen eines Systems von 'normalen und antivergenten Aufschiebungen führte, folgte während des Unteren Ventersdorp eine jüngere Zerrungsphase, bei der es zu einem staffeiförmlgen Zerbrechen der ursprünglich eingeengten Scholle kam. Die Zerrung hängt sehr wahrscheinlich mit dem Zerbrechen der Beckenrandregion während oder unmittelbar nach der Extrusion der Unteren Ventersdorp-Laven zusammen. Dabei wurde ein schmaler randparalleler Streifen der Beckenfüllung in einem Graben versenkt ('Odendaalsrus-Graben). Die abgesunkenen Schollenteile sind in sich noch stark zerbrochen und gewöhnlich schiefgestellt. Da der versenkte Streifen durch ein primäres Einmuldungsstadium hindurchgegangen ist, deutet die Grabenbildung offenbar eine Fortsetzung der Beckenbildungsvorgänge 'mit anderen Mitteln an. — Die Bewegungen haben ein Alter von etwa 2,1 Mrd. Jahren; sie fallen somit ins frühe Präkambrium und sind keinesfalls 'intraalgonkisch, wie es noch bis in die jüngste Vergangenheit angenommen wurde.Tektonische Experimente haben ergeben, daß sich die wichtigsten Störungssysteme der realen Beckenrandstrukturen bei entsprechend gewählter Versuchsanordnung auch künstlich erzeugen lassen.

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The Orange Free State goldfield represents the southernmost part of the Witwatersrand Basin (Fig. 1) which is completely buried under a cover of Ventersdorp and Karroo rocks. The pre-Karroo geology of this area is characterized by a major rift system trending SSW-NNE ('Odendaalsrus graben), followed to the east by a V-shaped horst and two minor rift blocks (Fig. 2). The main graben is bounded by two principal faults (Border Fault, De Bron Fault, Fig. 4) which are roughly parallel to the western rim of the basin.A tectonic analysis of the basin-edge structures in the northern part of the graben reveals that the basin rim has been subjected to a sequence of deformational acts working over a considerable period of time. A primary compression of the basin-edge region in Upper Witwatersrand times resulted in the formation of a marginal fold; since sedimentation continued, the different stages of the folding process were sometimes preserved by a set of minor unconformities within the youngest sediments (Elsburg A Reefs, Fig. 5). With increasing lateral pressure a couple of reverse faults developed to support the folding (faults No. 10 and 11, Figs. 6 and 7); the minor thrust faults No. 19 and 21 represent the second component of this fault system. A reconstruction of the original depositional plain of the Lower Agglomerate shows that the main thrust faults (No. 10 and 11) are definitely older than the Elsburg A 1 Reef and have been obviously revived after the younger sediments had been laid down (Fig. 8 a).In a later stage compression gave way to tensional forces bringing about a fracturing of the overturned limb of the marginal fold along normal faults (faults No. 4 and 7, Figs. 6 and 7). There is reason to believe that the tensional phase was associated with the incipient rifting during early Ventersdorp times and that these faults were more or less contemporaneous with the general tilting of the basin-edge as displayed to-day (cf. Figs. 3 and 4). Because of the westerly tilt the Boulder Beds dip towards the west, although they must have been originally deposited on a ± horizontal or slightly basinward dipping plain. Faulting was mostly accomplished before deposition of the Ventersdorp sediments and the Upper Ventersdorp Lavas took place; the latter are seldom or only to a small degree affected by the fractures (Figs. 3 and 4). — The age of the tectonics is about 2,1×10⁹ years, i. e. early Precambrian and not Algonkian as formerly supposed.Experimental work aiming at an imitation of the observed basin-edge structures has shown that the principal tectonic features can be produced artificially (Figs. 8 a and b). This refers in particular to the main system of thrust-faults as well as to the younger step-faults caused by tension.

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Résumé Les structures tectoniques au bord du Bassin de Witwatersrand dans le district de mines d'or septentrional de la République d'Orange (Afrique du Sud) ont été analysées. Il s'est montré qu'elles sont déterminées par l'action de plusieurs phases de déformation successives de caractères différents. Une phase de compression d'âge Witwatersrand supérieur a d'abord amené un redressement des couches dans une zone marginale du bassin, avec chevauchements à vergences «normales» et inverses. Elle était suivie pendant le Ventersdorp inférieur d'une phase de traction qui produisit des cassures en gradins dans le secteur primitivement comprimé. La traction est très vraisemblablement en relation avec l'effondrement de la zone marginale du bassin pendant ou peu après l'extrusion des laves inférieures de Ventersdorp. Une bande étroite de sédiments, parallèle au bord du bassin, fut alors affectée d'un affaissement (formation du «graben d'Odendaalsrus») où de nombreuses cassures à l'intérieur des compartiments affaissés ont résulté dans la formation de blocs plus ou moins inclinés. Puisque cette zone a d'abord passé par un stade synclinal, on a l'impression que l'effondrement du graben ne représente que la reprise de l'affaissement général du bassin à l'aide d'une «technique nouvelle». - Les mouvements ont un âge de 2.1 milliards d'années, ils datent par conséquent du Précambrien inférieur et ne sont point «intra-algonkiques» comme il fut encore admis tout récemment.Il a été possible de reproduire artificiellement les systèmes de failles les plus importants de la zone marginale du bassin, si les conditions de l'expériment étaient favorables.

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

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

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

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

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Lithologische Untersuchungen an den Kirchberger Sanden (Pannon C,Steirisches Becken) mit Hilfe elektronischer Datenverarbeitung

Zusammenfassung Im Zuge der lithologischen Bearbeitung eines Sandhorizontes im Pannon C der Oststeiermark (Österreich) wurden statistische Auswertungen mit Hilfe einer elektronischen Rechenanlage durchgeführt. Trendflächenanalysen lassen zum Teil Zusammenhänge zwischen der aus Schrägschichtungsmessungen festgestellten Sedimentationsrichtung (NW-SE) einerseits und den Korngrößenparametern der Sande sowie der Schwermineralführung andererseits vermuten.

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In the course of lithological researches on sands occurring in Pannonian C in the east of the Province of Styria, Austria, statistical evaluations were made by means of a computer. Trend-surface analyses partly seem to indicate the existence of correlations between the paleocurrents (NW-SE), found as a result of measurements of cross-bedding on the one hand and the size-parameters of the sands as well as the heavy mineral composition on the other hand.

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Résumé L'exploitation statistique de recherches lithologiques d'un horizon sableux au pannonien C à l'est de la Styrie (Autriche) fut réalisée à l'aide d'une calculatrice électronique. En analysant des surfaces d'équation polynomiale nous supposons des corrélations entre la direction de transport (constatée par des mesures de la stratification entrecroisée: NW-SE) et les paramètres granulométriques des sables ainsi que la contenance en minéraux lourds.

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History of development of late Cenozoic volcanism in the Central Caucasus

Violent volcanism developed in the central part of the Caucasus during the last stage of the Alpine orogenic cycle. Three main epochs of volcanic development are here established: the first -late Miocene-early Pliocene; the second-late Pliocene; the third — Quaternary. These epochs of volcanic activity can be subdivided into a series of phases and subphases. The total volume of volcanic products is in the order of 2000 km³. The acidic volcanic rocks are mostly rhyolitic ignimbrites and have a volume larger than 800–820 km³.

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Zusammenfassung Im Zentralteil des Großen Kaukasus tritt im Spätstadium des alpinen orogenen Zyklus ein starker Vulkanismus auf. Drei Hauptzeiten der vulkanischen Entwicklung werden verzeichnet: zunächst im späten Miozän bis frühen Pliozän; zweitens im späten Pliozän; drittens im Quartär. Die Zeiten der Vulkantätigkeit können in Phasen und Subphasen unterteilt werden. Das Gesamtvolumen der Vulkanprodukte beträgta etwa 2000 km³, wobei saure Gesteine, vorwiegend rhyolithische Ignimbrite, nicht weniger als 800–820 km³ umfassen.

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Résumé Dans la partie centrale du Grand Caucase, au stade postérieur du cycle orogénique se manifeste un volcanisme très fort. On distingue trois époques principales d'activité volcanique: 1re - miocène postérieur-pliocène antérieur;2me -pliocene postérieur; 3 me - quaternaire. Les époques de l'activité volcanique sont subdivisées en phases et sous-phases. Le volume commun des produits volcaniques est environ 2000 km³; les roches acides généralement sont les brêches de nuées ardents à liparite, dont le volume est non moins 800–820 km³.

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

Chemistry,mineralogy and petrology of an eclogite from the type locality (Saualpe,Austria)

An eclogite and five of its coexisting minerals (omphacite, garnet, carinthine, kyanite and zoisite) from the probable type locality of eclogites (Kupplerbrunn, Saualpe, Austria) described by Haüy (1822) have been analysed. Optical and X-ray data for these minerals are also given. Comparison of the Kupplerbrunn rock with those of other eclogites from the Saualpe region indicates they all have roughly similar compositions. When plotted on an A-C-F diagram the majority of these analyses fall in the region of kyanite-bearing eclogites suggested by Tilley (1936) although the Kupplerbrunn rock is the only sample containing kyanite; the others containing zoisite. The garnet and omphacite compositions of the Kupplerbrunn rock differ markedly from those of other Saualpe eclogites, possibly due to different metamorphic conditions of their formation. Carinthine analyses are all very similar for eclogites from Saualpe. On the basis of geological, analytical and limited experimental evidence, it is postulated that the Kupplerbrunn eclogite was derived from an original gabbroic rock low in water content such that amphibole and zoisite formed from plagioclase, pyroxene and water; omphacite, garnet and kyanite formed from plagioclase and pyroxene, once all the water was used up in the form of amphibole and zoisite. These reactions are believed to have taken place at 5–8 kb pressure at around 600° C; a value close to that suggested by Lodemann (1966) from field data.     

Über das Alter von Rundhöckern bei Lysekil (Bohuslän) an der schwedischen Skagerrak-Küste

Zusammenfassung In Bohuslän an der schwedischen Skagerrak-Küste befinden sich bei Lysekil Rundhöcker, die aus klüftigem Granit bestehen. Das Gefügeinventar ist sehr umfangreich, doch fällt eine Hauptrichtung auf, welche die Eisbewegung steuerte. Außer den tektonischen Klüften tritt die Entspannungsklüftung in ihrer typischen Art insofern auf, als sie morphoparallel ist und die Außenform der Rundhöcker nachbildet. Durch das Vorhandensein einer Diskordanz zwischen der Aufgleitfläche des Eises und den Entspannungsflächen im Granit ist über das Alter der Rundhöcker auszusagen, daß ihre Anlage älter als die Eisbedeckung ist. Das Eis benutzte die Entspannungsflächen teilweise als Bewegungsbahn oder kappte sie. Das Alter der Rundhöcker und ihre räumliche Anordnung wird daher präglazial sein und ist in das Tertiär zu stellen. Die vorgefundenen älteren Formen überprägte das Eis oft am stärksten auf der Leeseite und schuf dann steilwandige Nischen mit ortsfremden Findlingen als Inhalt.

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In the Bohuslän District, on the Swedish Skagerrak coast, humps may be found near Lysekil, which consist of jointed granite. The fabric is very comprehensive, but there is one main direction guiding the ice movement. Besides these joints, there are relaxation planes in their typical formations; they run parallel to the morphology and re-shape the exterior forms of the humps.The presence of a discordance between the gliding surface and the relaxation planes in the granite determines the age of the humps, i. e., their origin is older than the ice cover. The ice made use of these planes by moving on or by cutting them. The age of the humps and their arrangement in space should, therefore, be preglacial and be assigned to the tertiary. The older forms encountered re-formed the ice most strongly on the leeward side, and there are precipitous niches containing erratic blocks.

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Résumé A Bohuslän sur la côte suédoise de Skagerrak se trouvent à côté de Lysekil des roches moutonnées, formées de granit diaclase. La structure en question est très riche, mais une direction principale se distingue, celle qui réglait le mouvement glaciaire. Apart les diaclases intervient une diaclase de relaxation dans sa forme typique aussi loin qu'elle est morphoparallèle et qu'elle imite la forme extérieure des roches moutonnées. A travers l'existence d'une discordance mécanique entre la surface de glissement du glacier et les surfaces de relaxation dans le granit peut on déterminer l'âge des roches moutonnées, que leur formation est plus vieille que celle de la couverture glaciaire. Le glacier utilisait les surfaces de relaxation comme voie de déplacement, ou bien il les coupait. C'est pour cela que l'âge des roches moutonnées et leur disposition dans l'éspace est préglacial, et est à ranger dans l'ère tertiaire. Le glacier influença les anciennes formes trouvées, souvent le plus fort sur le côté sous le vent, et fit des nids à falaises abruptes contenant des blocs erratiques venant d'autre part.

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Lysekil (Bohuslän, ) . , , . , , . , . . , -- . .