The transformation of amorphous silica to crystalline silica under hydrothermal conditions

Hydrothermal syntheses were made mainly in the binary system SiO₂-H₂O in a temperature range between 300 ° C and 500 ° C and pressures from 0.2 kbar up to 4.0 kbar with various starting materials. In this way the transformation behavior of different amorphous silicas via cristobalite and keatite to quartz were observed. This behavior depends mainly on the parameters: pressure, temperature, run duration and state of the starting material. Four reaction paths have been observed: in most experiments the complete reaction sequence “amorphous silica→cristobalite→keatite→quartz” took place. Less often the reactions: “amorphous silica→cristobalite→quartz” and: “amorphous silica→keatite→quarts” were observed. Very few samples were found with a direct transition of amorphous silica into quartz at high pressures. A kinetic model is given in form of a pressure-temperature-time diagram of the system SiO₂-H₂O under hydrothermal conditions.     

Über einen Keuperton von Zaisersweiher bei Maulbronn

Zusammenfassung Durch röntgenographisehe und differentialthermoanalytische Untersuchungen wurde in einem roten Keuperton (km 3) von Zaisersweiher bei Maulbronn ein quellfähiges chloritisches Mineral (Corrensit) als Hauptbestandteil gefunden, das sick durch doppelten Basisabstand (28 Å) auszeichnet. Daneben treten Illit (Glimmer) und Quarz auf. Nebengemengteile sind Hämatit und Feldspat.Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Raman-spectroscopy and X-ray diffractometer studies of experimentally produced diaplectic feldspar glass

Raman vibrational spectra and X-ray diffractometer scans were obtained from experimentally shocked samples of oligoclase (An₁₉) and andesine (An₄₉). Some 11 oligoclase and 15 andesine targets were shocked between 24 and 40 GPa to address the transition from crystalline to diaplectic states and to explore differences in the structural state of diaplectic feldspar glasses (maskelynite) as a function of peak shock stress. Thy symmetrical VS (T-O-T) (T=Si or Al) stretch bands are the most persistent. They disappear, however, in the noise of an unusually strong luminescent spectrum at > 32 GPa in the oligoclase and at > 30 GPa in the andesine; i.e., at pressures where transition to diaplectic glass is complete. The Raman investigations yield a maskelynite structure that is probably one of a multitude of very small domains with some order, but with a large range of local properties on the scale of small domains, either in heterogeneous size-distribution of domains or in their detailed order, if not both. This results in a very large number of Raman photon-phonon frequencies unlike glasses derived from quenched melts. Our study corroborates conclusions by others, that diaplectic glasses may be the quench products of very dense, disordered phases that exist during shock compression and that subsequently relax to these unusually dense glasses that are only known from shock processes. An origin by relaxation of highly ordered, genuine high pressure polymorphs possessing the structure of hollandite is unlikely, as no evidence for any six-fold Si-coordination was found. Detailed luminescent emission spectra were taken of the oligoclase samples and they show disappearance of the IR band and a strengthening of the green band (the blue band could not be detected with a primary radiation of wavelength 448 nm). This supports previous views that the disappearance of IR emission is most likely caused by shock-induced changes of the crystal field near Fe³⁺ sites, rather than due to quenching by Fe²⁺. The X-ray studies were primarily intended to explore whether differences in structural states of maskelynite occur on sufficiently large scales to be detected by standard diffractometry methods. This is not the case. X-ray diffractometer patterns are grossly similar, if not identical, in samples shocked between 30 and 40 GPa and may not be used to fine-tune the shock histories of naturally produced diaplectic glasses.     

Über das Verhalten der Skelette planktischer Kieselalgen im geschichteten Tiefenschlamm des Zürich- und Baldeggersees

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Versuch einer Skizze der paläogeographischen Beziehungen Südamerikas

Zusammenfassung In der im vorhergehenden auseinandergesetzten Weise glaubt Verf. die Hypothese eines bis Südamerika von Osten her reichenden Gondwanalandes durch eine annehmbarere ersetzt zu haben. Die hier aufgestellte Annahme einer Verbindung Südamerikas mit SO-Asien durch die australische Region erklärt nicht nur die auffallenden Verhältnisse der Landfaunen, sondern ist auch durch eine große Menge von geologischen Ereignissen und Zuständen gestützt, die nicht Hypothesen, sondern Tatsachen sind. Am Schluß des Paläozoikums ist der hier nicht genauer aufgeführte Parallelismus der geologischen Geschehnisse in Südafrika und in Südamerika ein auffallender, er reicht auch noch ins Mesozoikum hinein. Faunistische Beziehungen sind durch die Mesosaurier unleugbar gegeben, aber im Mesozoikum fehlen sie schon fast ganz. Im Laufe des Mesozoikums tritt ein ebenso starker Parallelismus des geologischen Geschehens zwischen Australasien und Südamerika ein. Aber die Erforschung der Lebewelt sowohl Südamerikas in vergangener Zeit als auch Australasiens besonders muß noch große Fortschritte machen, bis ein volles Bild dieser Vorgänge vor uns liegt; bis jetzt besteht es fast nur aus einer Reihe von Lücken. Diese Zeilen wollen neue Arbeit wecken, die Kenntnis zu erhöhen.     

Topographische und geologische Nachrichten über die Gegend östlich des Ranco-Sees in Süd-Chile,im besondern über den jüngsten Vulkan-Ausbruch „Los Azufres“ (Dezember 1922)

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Die Entwicklung der Alpen zum Hochgebirge

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Die Herkunft des Mo,V, As und Cr im Wulfenit der alpinen Blei-Zinklagerstdtten

Zusammenfassung der Ergebnisse Zur Ermittlung der Herkunft der Elemente Mo, V, As, Cu, Cr und Ni, die teils im Wulfenit, teils im Vanadinit und Descloizit auf einigen alpinen Blei-Zinklagerstätten des Wettersteinkalkes enthalten sind, wurden 59 Proben von Mineralien und Nebengesteinen dieser Lagerstätten im Kohlebogen spektrographiert und etwa tausend Einzelbestimmungen durchgeführt. Außer den 6 erwähnten Elementen wurden die meisten Proben auch auf Pb, Zn, Cd, Mn, Fe, Co, Ti, Ba, Sr, Be, Al, Si, Ca und Mg untersucht, entweder zur Prüfung des Reinheitsgrades der Proben oder allgemein genetischer Verhältnisse wegen.Bei 6 verschiedenen alpinen Wulfeniten konnten spektrochemisch folgende Gehalte, die zwischen den angegebenen Werten stark schwanken, festgestellt werden: für V 0,02–0,8%, As 0,1–0,7%, Ca 0,007 bis über 5%, Cu < 0,0005 bis 0,01%. Ferner wurden in den Wulfeniten noch geringe Mengen von Mg, Fe, Mn, A1 und Si festgestellt (Tabelle 1, S. 698). Cr konnte nur in, einer von 6 Proben mit 0,003% bestimmt werden.Die spektrographische Analyse eines Vanadinits von Bleiberg zeigte unter anderem 0,01 % Ni und 0,03 % Cr an, die eines Descloizits von Eisenkappel 0,03 % Ni, 0,05 % Cu und 0,1 % Cr neben geringen Mengen von Na, K u. a. Elementen (S. 698).Nach dem geochemischen Untersuchungsbefund ist der Wulfenit auf den alpinen Blei-Zinklagerstättenkeine hydrothermale Bildung, wie bisher fast allgemein angenommen, sondernein Produkt der Oxydationszone. Auch die beiden auf einigen alpinen Blei-Zinklagerstätten neben Wulfenit vorkommenden Mineralien.Vanadinit undDeseloizit sind durch Vorgänge der Oxydationszone entstanden.     

Monsoon response of the Somali Current and associated upwelling

The Somali Current typically develops in different phases in response to the onset of the summer monsoon. Each of these phases exists quasistationary for some time ranging from weeks to months. These periods of rather constant circulation patterns are separated by periods of rapid transition.In the early phase of the monsoon response, during May, with weak southerly winds off Somalia, a cross equatorial inertial current develops which turns offshore a few degrees north of the equator with a coastal upwelling wedge just north of the offshore flow. North of that region, an Ekman upwelling regime exists all the way up the coast. At the onset of strong winds in June, a northern anticyclonic gyre develops north of 5°N and a second cold wedge forms north of 8°–9°N, where that current turns offshore. The most drastic change of upwelling pattern occurs in the late phase of the summer monsoon, August/September, when the southern cold wedge propagates northward, indicating a break-down of the two-gyre pattern and development of a continuous boundary current from south of the equator to about 10°N. The wedge propagation during 1976–1978 is discussed, based on satellite observations (EVANS and BROWN, 1981), moored station data during 1978, 1979 and shipboard hydrographic data during 1979. A simple relation between the decrease of local monsoon winds offshore and wedge propagation cannot be determined.The southward coastal undercurrent, which is part of the Ekman upwelling regime north of 5° during the early summer monsoon, seems to turn offshore between 3° and 5°, probably due to a zonal excursion of depth contours in that area. With the spin-up of the deep-reaching northern gyre the undercurrent is extinguished during July to August but seems to get reestablished after the coalescence of the two gyres.