Relations between metamorphism and orogeny in a typical section of the Indian Himalayas

Summary A comprehensive geological and petrological investigation has been undertaken in an area of about 10 000 km² in the Indian Himalaya (S-Lahul, Himachal Pradesh). The development of mineral assemblages in metamorphic rocks of medium grade is considered to be a dominant Alpine event, although almost exclusively Paleozoic and Precambrian rocks have been involved. The Barrowian type of this metamorphism, ranging from the anchi- to the sillimanite zone, took place under the elavated T-gradient of about 4°C/100 m. It is suggested that normal geothermal conditions prevailed only in the outermost zone of this orogenic belt. In the Late Tertiary this metamorphic series has been moved as a huge nappe upon the Lower Himalaya. During this process a unique feature of reverse metamorphism has been formed. It can be shown that this feature was caused by a combination of metamorphism and very rapid tectonic movements.

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Beziehungen zwischen Metamorphose und Orogenese in einem typischen Querschnitt des Indischen Himalaya

Zusammenfassung Ein etwa 10 000 km² großes Gebiet des Indischen Himalaya (S-Lahul, Himachal Pradesh) wurde einer umfassenden geologischen und petrographischen Bearbeitung unterzogen. Die Ausbildung der in den mittelgradig metamorphen Gesteinen vorliegenden Mineralparagenesen wird als ein dominant alpines Ereignis betrachtet, obwohl fast nur paläozoische und präkambrische Gesteine einbezogen wurden. Die Metamorphose selbst ist von Barrow-Typus und reicht von der Anchi- bis zur Sillimanitzone. Sie fand unter einem erhöhten Temperaturgradienten von etwa 4°C/100 m statt. Nur in der äußersten Zone des Orogens entsprach der Gradient etwa normalen geothermischen Verhältnissen. Im Spättertiär wurde diese alpin-metamorphe Serie in Form einer mächtigen Kristallindecke dem Niedrigen Himalaya aufgeschoben. Dabei wurde eine einzigartige Zone inverser Metamorphose ausgebildet. Es konnte gezeigt werden, daß diese inverse Metamorphose durch das Zusammenwirken von Metamorphose und sehr rasch ablaufender Tektonik entstand.

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With 13 Figures

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Dedicated to Prof. Dr. Dr. h. c.B. Sander on the occasion of his 90th birthday.     

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

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

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

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

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

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

Über die Entstehung von Basaltgläsern in basaltischen Gesteinen des Steinberges bei Feldbach (Steiermark, Österreich)

Zusammenfassung An neu aufgefundenem Material kann mit Hilfe chemischer Analysen gezeigt werden, daß die Mehrzahl der basaltischen Gläser abgequetschte glasige Grundmasse der basaltischen Gesteine des Steinberges darstellen. Zum Zeitpunkt ihrer Abtrennung lag die Zusammensetzung der Gläser bereits an der Phasengrenze Diopsid—Nephelin. Wie zu erwarten, können Restschmelzen granitischer (oder monzonitischer) Zusammensetzung durch die geschilderte Differentiation nicht erreicht werden.Daneben gibt es noch Glasbildungen am Kontakt zu tertiären Sedimenten.

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The genesis of basalt-glasses in basaltic rocks from the Steinberg near Feldbach (Styria, Austria)

Summary By means of chemical analysis of newly-found material it can be shown that most of the basaltic glasses are separated groundmass from the basaltic vulcanites of the Steinberg. At the time of separation the composition of the glasses was near to the boundary of diopside and nepheline. The development of residual liquids of granitic or monzonitic composition by the observed differentiation is impossible.There are also glass-formations at the contact of the Tertiary sediments.

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Mit 5 Abbildungen     

The effect of initial data in adjusting conditional observations

Summary In the introduction the effect of neglecting the accuracy of the initial data is mentioned in adjusting conditional observations, because this essentially causes the accuracy of the adjusted quantities to be overrated. The effect of changes (errors) of the initial data is investigated for two cases: a) when the initial data are given, unmeasured quantities; b) when the initial data are given and measured quantities which form the conditions of adjustment (e.g., gyrotheodolite directional angles). This effect was rejected in a change of the corrections, in the vrst case according to (14), and in the second according to (18). The effect of the changes (errors) of the initial data was also investigated with regard to the matrix of the co-factors of the adjusted quantities. This matrix, taking into account the errors of the initial data described by matrixQww, and the errors of the measurements themselves, described by matrix (26), is expressed by (31).Dedicated to 90th Birthday of Professor Frantiek Fiala     

Zu den Kondensationskernverhältnissen von Wien

Zusammenfassung Nach allgemeinen und quantitativen Angaben über die Ursachen der Zu-und Abnahmen der Kondensationskerndichte wird auf die natürliche und industrielle Kernproduktion verwiesen. Auf Grund einjähriger Morgen- und Mittagsbeobachtungen in Wien mit einem Pollak-Kondensationskernzähler wird besonders die Sedimentation, der Washout- und Rainouteffekt, der Einfluss von Austausch und Windadvektion sowie der Jahres- und Wochengang besprochen.

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Summary General as well as quantitative details of reasons of the variations of the density of condensation nuclei is mentioned. Based on one year's records of observations in the morning and at noon in Vienna, executed by menas of a Pollak-condensation nucleus counter especially the effects of sedimentation, washout, rainout, exchange, wind advection, annual and weekly variation is discussed.

     

Gleichzeitige Messungen des Seegangs mit nicht-stabilisierten Beschleunigungsschreibern an Orten mit unterschiedlicher Wassertiefe in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Es werden Ergebnisse von simultanen Seegangsmessungen an sieben Pl?tzen mit verschiedener Wassertiefe im Küstengebiet der Deutschen Bucht behandelt. An Hand einiger Gegenüberstellungen wird dargelegt, in welcher Weise die Windsee mit abnehmender Wassertiefe niedriger und kürzer wird.

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Simultaneous measurements of waves by means of non-stabilized recording accelerometers at various places in the German Bight with different water depths

Summary Treated are the results of simultaneous measurements of waves at seven places in the coastal area of the German Bight with different water depths. A comparison demonstrates the way in which the wind sea is getting lower and shorter with decreasing water depth.

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Mesures simultanées de l'agitation de la mer avec accéléromètres enregistreurs non stabilisés en points de profondeurs différentes de la Baie Allemande

Résumé On a traité les résultats obtenus de mesures simultanées de l'agitation de la mer en sept endroits de profondeurs différentes dans les eaux c?tières de la Baie Allemande. En utilisant quelques comparaisons on expose de quelle manière la mer due au vent diminue de hauteur et de longueur en même temps que la profondeur.

     

Untersuchungen über die Struktur des Centroplasmas und die Drehrichtung einigerOscillatoriaarten

Zusammenfassung An vier verschiedenen Arten der GattungOscillatoria konnte nach Anf?rbung mit Acridinorange im Fluoreszenzmikroskop die Feinstruktur des Centroplasmas beobachtet werden. Besonders deutlich liessenO. animalis undO. terebriformis feine L?ngsstrukturen erkennen, die schr?g zur Trichomachse ausgerichtet waren und auf einen spiraligen Bau des gesamten Protoplasten schliessen liessen. Voraussetzung für diese Versuche waren junge Algen aus 3–4 Tage alten Kulturen. Die Anordnung der nukleins?urehaltigen Strukturen in den Zellen stimmte mit der Drehrichtung der lebenden Algen überein. Es wird angenommen, dass die Windungsrichtung der Oscillatorien artspezifisch ist.

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Summary It was possible, after staining with acridin orange, to observe in the fluoromicroscope the fine structure of the centroplasm of four different species of the genusOscillatoria. Especially in the case ofO. animalis andO. terebriformis, fine longitudinal structures could be distinguished; they run obliquely towards the trichome axis and could be a sign of spiral structure of the whole protoplast. Such structures can be observed only on young algae taken from cultures 3 or 4 days old. The arrangement of the nucleinate structures in the cells corresponds to the twisting movement of the live algae. It can be supposed that the twisting direction taken by the Oscillatoria is characteristic of the species.

     

Klüfte und Talrichtungen im Turon des südöstlichen Münsterlandes

Zusammenfassung Am Südostrand des Münsterländer Kreidebeckens fließen alle größeren Wasserläufe im Bereich der Turonkalke nach NNE oder NE, obwohl das allgemeine Gelände- und Schichtengefälle nach NNW gerichtet ist. Die Ursachen für diese Abweichung sind im Mechanismus der Felserosion zu suchen, der im wesentlichen durch die Eigentümlichkeiten der Karstgerinne und durch die Gesteinszerklüftung bestimmt wird. Bei den Detailuntersuchungen geben sich komplexe Beziehungen zwischen Fließrichtung und Kluftrichtungen zu erkennen.Besonders bedeutend für die Entstehung der NNE gerichteten Täler sind die 170°- und 30°-streichenden Klüfte.

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On the south-east border of the Cretaceous basin of Munster, Westfalia, the current directions of streams in the area of Turon-limestone go to NNE or NE, although the main dipping of land surface as well as bedding planes points towards NNW. This divergence is caused by the mechanism of rock erosion, which is determined by peculiarities of subterranean stream channels and joints in limestone. The investigations show complex relations between flow direction and direction of joints.The 170°- and 30°-striking joints are significant of the origin of the NNE direction of the valleys.

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Résumé Dans le Turonien au bord sud-est du bassin Crétacé de Münster (Westphalie) toutes les rivières coulent en direction nord-nord-est ou nord-est, quoique la surface morphologique générale et les couches soient penchées en direction nord-nord-ouest. Cette divergence est expliquée par le mécanisme de l'érosion qui dépend principalement des fentes et du caractère des ruisseaux karstiques. Pendant ces études on a pu observer des relations complexes entre la direction des courants et la direction des fentes.Les fentes en direction nord-nord-est (30°) et sud-sud-est (170°) ont considérablement influencé l'origine des vallées.

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- - , -. . . , NNE, , 170° 30°.

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

Sudoit („dioktaedrischer Chlorit“, „Al-Chlorit“) im Cornberger Sandstein von Cornberg/Hessen

Sudoite, muscovite, and quartz are authigenic minerals of the Cornberger Sandstein, the youngest eolian member of the uppermost Lower Permian. The sudoite is to a great extent similar to the material from the Kesselberg area (Black Forest, Germany).

$$\begin{gathered} n_z \approx n_z = 1.572 \pm 0.002 \hfill \\ \underline {{\text{ }}n_x = 1.568 \pm 0.003} \hfill \\ {\text{ }}\Theta \Delta = 0.004 \pm 0.003 \hfill \\ \end{gathered} $$     

Über die echographische Aufzeichnung des Verhaltens von Meeresfischen während der Sonnenfinsternis vom 30. Juni 1954

Summary Echo records from the Atlantic west of the Faroe Islands are presented which, for the first time, give evidence of the influence exerted by day on the vertical movement of pelagic fishes by a considerable reduction of luminous intensity (solar eclipse). This phenomenon corresponds with the fact well known since some years from investigations in the North Sea which prove that by night pelagic fishes move in a vertical direction according to the variation in luminous intensity.

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Sur des enregistrements ultra-sonores caractérisant le comportement des poissons pélagiques pendant l'éclipsé de soleil au 30 juin 1954

Résumé On présente des enregistrements ultra-sonores faits en océan Atlantique à l'ouest de l'archipel de Færoé. Ces enregistrements font, pour la première fois, preuve de l'influence exercée de jour sur le mouvement vertical des poissons pélagiques par une réduction sensible de l'intensité lumineuse (éclipse de soleil). Ce phénomène correspond avec le fait bien connu depuis quelques ans par des recherches dans la mer du Nord. Suivant ces recherches, les poissons pélagiques se meuvent nuitamment dans la direction verticale suivant la variation de l'intensité lumineuse.