Geochronology of the Spessart Crystalline Complex,Mid-German Crystalline Rise

Summary New Rb-Sr and K-Ar datings help to clarify the geologic history of the Spessart Crystalline Complex, Mid-German Crystalline Rise. The oldest dates, refined by new measurements, are recorded by whole-rock Rb-Sr analyses of the orthogneisses of the Rotgneiss Complex. These confirm a late Ordovician to Silurian age which is interpreted as the time of intrusion of the granitic precursors.Hornblendes, muscovites. and biotites from different lithostratigraphic units and rock types of the Spessart Crystalline Complex yielded K-Ar dates mainly in the range 324 to 318 Ma, an interval which conforms to the analytical precision. Two hornblendes and one muscovite show slightly older dates up to 328 Ma. On the other hand, there is a tail of younger hornblende dates towards 311 Ma, and two hornblendes gave dates as low as 293 and 274 Ma for no immediately obvious reason.The concordant dates around 324 Ma on the three different minerals may be interpreted as marking the time of a rapid uplift and cooling at about the boundary between Early and Late Carboniferous, presumably soon after culmination of the Variscan deformation and amphibolite facies metamorphism.

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Geochronologie des Spessart-Kristallins, mitteldeutsche Kristallinschwelle

Zusammenfassung Neue Rb-Sr- und K-Ar-Datierungen liefern einen Beitrag zum Verständnis der geologischen Geschichte des Spessart-Kristallins. Die älteste radiometrische Datierung, die bislang im Spessart-Kristallin zur Verfügung steht, leitet sich aus Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Orthogneisen des Rotgneis-Komplexes ab. Die bereits von früheren Bearbeitern gefundenen spät-ordovizischen bis silurischen Daten wurden durch neuere Messungen bestätigt. Sie werden als Intrusionsalter des granitischen Ausgangsmaterials der Rotgneise interpretiert.Hornblenden, Muscovite und Biotite aus unterschiedlichen lithostratigraphischen Einheiten und Gesteinstypen des Spessartkristallins erbrachten K-Ar-Daten vorwiegend zwischen 324 und 318 Ma, d. h. einen Streubereich, der etwa der analytischen Genauig keit entspricht. Zwei Hornblenden und ein Muscovit ergaben etwas ältere Daten bis 328 Ma. Auf der anderen Seite beobachtet man eine Reihe von jüngereren Hornblendedaten bis 311 Ma, und zwei Hornblenden von nur 293 und 274 Ma, die sich nicht ohne weiteres erklären lassen.Die konkordanten Alterswerte um 320 Ma, die für die drei Mineralarten gewonnen wurden, können als die Zeit einer raschen Hebung und Abkühlung etwa an der Grenze Unter-/Oberkarbon interpretiert werden, die vermutlich bald nach dem Höhepunkt der variscischen Deformation und amphibolit-faziellen Metamorphose erfolgte.

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Dedicated to Borwin Grauert on the occasion of his 60th birthday.

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With 6 Figures     

Volcanic hazards in the surroundings of Pico de Orizaba,eastern Mexico

Volcanic hazards from Pico de Orizaba volcano are presented here tor the first time. Some 1.3 million people live within the hazard zone, which in the most severe case would encompass the Mexican Gulf coast, east of the volcano. Three major cities located in the eastern part of the hazard zone account for 800 000 of this population and about 200 000 people live within a 20 km radius of the volcano. Probability calculations are presented as an attempt to quantify the hazards in the surroundings of the volcano. Such quantification can be of use in planning for future land use within the hazard zones.A zone of about 10 km radius centred on the top crater is a high hazard zone for gravity-driven flows and fallout ejecta. For large volume eruptions, the radius could be extended to 120 km to the east and 60 km to the west. The asymmetrical distribution is related to the topography of the volcano. Hazards from Pyroclastic-fall deposits are principally to the west of the volcano, since easterly winds are dominant in the area lava-flow hazards are greatest within a 10 km radius from the summit crater. Pyroclastic flow hazards are high up to 20 km from the volcano summit.In the case of reactivation of the volcano, melting of a glacier covering the summit of Pico de Orizaba having a volume equivalent to some 45 × 10⁹ litres of water, would produce lahars which would descend the flanks of the volcano.     

Magma mixing,the petrogenetic link between anorthositic suites and rapakivi granites, Åland,SW Finland

Summary The Åland, rapakivi batholith consists of several granites that differ texturally and mineralogically from quartz-porphyritic varieties to rapakivi varieties with K-feldspar ovoids (wiborgites and pyterlites) and aplitic granites. Closely associated with the batholith there is a mafc magmatic series of dolerite dykes, norites, anorthosites and monzodiorites.The earliest major intrusive phase of the Åland, rapakivi batholith consists of quartzporphyritic hornblende rapakivi. This rock contains small amoeboidal mafc enclaves, labradorite megacrysts, quartz ocelli, amphibole-mantled xenoliths and irregular clots of granophyric granite. These disequilibrium features are products of mixing between basaltic and granitic magmas. Geochemical modelling indicates that the quartzporphyritic hornblende rapakivi is a mixture of 15% hi-Fe monzodiorite (mafic endmember) and 85% quartz-feldspar porphyry (felsic end-member). The monzodiorite is derived from a norite-anorthosite-monzodiorite series. The quartz-feldspar porphyry is produced by partial melting of the country rock caused by intrusions of hot basic magma.Structural, textural and geochemical features suggest that magma mixing was an important petrogenetic process in the formation of the earliest rapakivi granite intrusions in the Åland, rapakivi batholith. Petrographic evidence of magma mixing can also be found in the major intrusion of the batholith, the wiborgite rapakivi granites. Chemically the mixing is difficult to specify in these rocks because of a high proportion of felsic component. Zircon and apatite fractionation trends, however, indicate that the wiborgite rapakivis also contain components from a mixed source.

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Magmamixing, die petrogenetische Verbindung zwischen Anorthositen und RapakiviGraniten, Åland, SW Finnland

Zusammenfassung Der Rapakivi Batholit von Åland besteht aus verschiedenen Graniten, die in ihrer Textur und Zusammensetzung das Feld von quarzporphyritischen über Rapakivigranite mit K-Feldspat-Ovoiden (Wiborgite und Pyterlite) und aplitischen Graniten abdecken. Eine mafische magmatische Serie von Dolerit-Gängen, Noriten, Anorthositen und Monzodioriten ist mit diesen Batholiten eng verbunden.Die erste größere Intrusivphase des Åland, Rapakivi Batholiten besteht aus quarzporphyritischem Hornblende Rapakivi. Dieses Gestein enhält kleine Amöboide, mafische Enklaven, Labradorit Megakristalle, Quarzocelli, Xenolithe mit Amphibolrändern und unregelmäßige Aggregate von granophyrischem Granit. Diese Produkte von Ungleichgewichts-Bedingungen gehen auf die Mischung zwischen basaltischen und granitischen Magmen zurück. Geochemische Modelle zeigen, daß der quarzporphyritische Hornblende-Rapakivi eine Mischung von 15%. eisenreichen Monzodiorit (mafisches Endglied) und 85% Quarz-Feldspatporphyr (felsisches Endglied) ist. Der Monzodiorit stammt von einer Norit-Anorthosit-Monzodiorit Serie. Der QuarzFeldspat-Porphyr entstand durch teilweise Aufschmelzung des Nebengesteines, die durch Intrusionen heißen basischen Magmas verursacht wurden.Strukturelle, texturelle und geochemische Daten zeigen, daß Magmamischung ein wichtiger petrogenetischer Prozeß der Bildung der frühesten Rapakivi-Granit-Intrusionen im Åland, Batholith waren. Petrographische Hinweise auf Magmamischung können auch in der größten Intrusion des Batholiths, dem Wiborg Rapakivi Granit, gefunden werden. Wegen des hohen Anteils felsischer Komponenten ist es schwierig, das Magmamixing in diesen Gesteinen chemisch zu quantifizieren. Zirkon- und Apatitfraktionierungs-Trends weisen jedoch darauf hin, daß auch die WiborgitRapakivis Komponenten aus einer gemischten Quelle enthalten.

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With 5 figures     

Environmental policy as a factor in a new security policy

Environmental policy is increasingly becoming an indispensable part of modern policy to maintain peace and security. After the end of the East-West conflict, a new cold war between North and South is looming on the horizon. It is caused by a steadily widening gap between the poverty of the South and the wealth of the North, which has been gained not least at the expense of the environment worldwide, and thus also of the South.There is a need for a parallel development between the disarmament process in the classical sense and a disarmament process in a material sense to promote an economic, social and ecological development which is consistent in itself and coordinated with regard to its effects.Appropriate instruments to achieve this, besides international conventions, include the opening up of markets, ecologically honest prices, technical cooperation and not least the enforcement of environmentally compatible and resource-saving forms of industry and ways of life in the industrialised countries.     

Computer-aided calibration and measurements with a quadruple hotwire probe

A method for calibration and measurement with a four-wire probe is described. For each of the wires a three dimensional calibration field is determined, thus no assumption like King's law or the cosine law need to be made. The velocity vector can then be detected in a fairly large angular range (± 40°) with a numerical search algorithm. First measurements in a free jet and a confined, strongly swirling flow are presented.A version of this paper was presented at the 11th Symposium on Turbulence, University of Missouri-Rolla, Oct. 17–19, 1988     

Geochemistry of acidic volcanic clasts in Silurian conglomerates of the Midland Valley of Scotland: Implications on the Caledonian orogeny

20 clasts of acidic volcanic rocks from Silurian conglomerates of the Midland Valley of Scotland are similar in their geochemical composition to rhyolithes, rhyodacites and dacites of recent island arcs and active continental margins. They differ from the geochemical composition of upper Ordovician peralkaline rhyolites of the Tweed Valley in the Southern Uplands (Scotland) because of their lower Zr, Nb, Ce and Y contents. It is argued that these volcanic clasts represent erosional remnants of an island arc or active continental margin which was situated in the Midland Valley during upper Ordovician or lower Silurian time. This has implications on palaeogeographic models which have been suggested for the Scottish Caledonides.

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Zusammenfassung 20 Gerölle saurer Vulkanite aus silurischen Konglomeraten des Midland Valley in Schottland haben in ihrer geochemischen Zusammensetzung Ähnlichkeiten mit Rhyolithen, Rhyodaziten und Daziten von rezenten Inselbögen und aktiven Kontinentalrändern. Sie unterscheiden sich durch niedrigere Gehalte an Zr, Nb, Ce und Y von oberordovizischen Peralkali-Rhyolithen des Tweed Valley in den Southern Uplands (Schottland). Es wird vermutet, daß die analysierten Gerolle Erosionsreste eines Inselbogens oder aktiven Kontinentalrandes darstellen, der zur Zeit des oberen Ordoviziums oder unteren Silurs im Raum des Midland Valley gelegen hat. Es ergeben sich daraus Folgerungen für paläogeographische Modelle, die für die schottischen Kaledoniden entwickelt worden sind.

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Résumé La présente note porte sur 20 galets de volcanites acides contenus dans des conglomérats siluriens du Midland Valley (Ecosse). Leurs compositions géochimiques sont analogues à celles de rhyolites, rhyo-dacites et dacites d'arcs insulaires et de marges continentales actives actuels. Leur faible teneur relative en Zr, Nb, Ce et Y les distinguent des rhyolites peralcalines d'âge ordovicien supérieur des Southern Uplands (Ecosse). Ces galets de volcanites sont interprétés comme des produits de l'érosion soit d'un arc insulaire, soit d'une marge active, situés à l'emplacement de l'actuelle Midland Valley au cours de l'Ordovicien supérieur ou du Silurien inférieur.Ceci entraîne certaines implications dans les modèles paléogéographiques qui ont été proposés pour les Calédonides d'Ecosse.

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20 Midland Valley, . , . Tweed Valley , . , , , , Midland Valley. .