Rubidium-Strontium-Altersbestimmungen an Biotit-Muskowit-Granitgneisen (Typus Augen- und Flasergneise) aus dem nördlichen Großvenedigerbereich (Hohe Tauern)

Zusammenfassung An vier Proben aus dem Augen- und Flasergneiskomplex in Großvenedigergebiet (Hohe Tauern) wurden Rb–Sr-Altersbestimmungen durchgeführt. Die Biotit-Alterswerte lagen bei zirka 20 M. J. Sie sind der alpidischen Tauernkristallisation zuzuordnen. Eine Gesamtgesteinsisochrone von drei typischen Augen- und Flasergranitgneisen ergab 246 M. J. und wird als Bildungsalter eines magmatischen Granitkörpers interpretiert. Es muß daher zur Perm-Zeit in den westlichen Hohen Tauern ein ausgedehnter Granitmagmatismus angenommen werden. Auf die Schwierigkeiten, dieses Ereignis in das derzeitige geologische-Entstehungsbild einzuordnen, wurde hingewiesen.

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Rubidium-strontium age determinations on biotite-muscovite-gneisses (Augen-and Flaser-gneisses) from the Northern Grossvenediger region (Tauern, Austrian Alps)

Summary Rb–Sr ages were determined for 4 samples from the Augen- and Flaser-gneiss complex of the Grossvenediger region, Hohe Tauern, Austria. The biotite ages of 20 m. y. may be attributed to the Tauern-crystallization of Alpidic age. A total rock isochrone of 246 m. y. based on 3 typical Augen- and Flaser-granite gneisses is interpreted as the age of a granite body. Thus extensive granite magmatism is assumed to have prevailed in the western part of the Hohe Tauern during the Permian. There are, however, difficulties in correlating this event with the present picture of the geologic evolution in this region.

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Mit 2 Abbildungen     

Polymetamorphose und Deckenbau der Strand-Halbinsel/SW-Norwegen

Zusammenfassung Die Metamorphite der Halbinsel Strand / SW-Norwegen gehören zu einem Deckensystem präkambrischer Gesteine, das während der kaledonischen Orogenese von NNW her auf den Baltischen Schild geschoben worden ist (Sigmond Kildal 1978). Eine hangende Deckeneinheit umfa\t Metagranite, Melagabbroide und Gneise. Ihr granulitfazieller Mineralbestand (Metamorphosealter 1,5 Milliarden Jahre) wurde wahrscheinlich vor 1,18 Milliarden Jahren grünschieferfaziell retrograd überprägt. Die Decke ist nur noch in kleinen Erosionsinseln vorhanden. Eine liegende Dekkeneinheit besteht aus metasedimentären Gesteinen. Sie weist Mineralbestände der höheren Amphibolitfazies auf, die ebenfalls grünschieferfaziell überprägt wurden. Die Al^VI-Gehalte der bei beiden metamorphen Prozessen gebildeten Amphibole deuten bei Anwendung eines Diagramms vonRaase (1974) an, da\ die retrograde Metamorphose hier bei höheren Drücken ablief als die ältere Metamorphose. Ein Gesamtgesteinsalter von 1,16 Milliarden Jahren scheint für diese grünschieferfazielle Metamorphose das gleiche orogene Ereignis anzuzeigen wie für die hangende Einheit. Produkt der schwachen kaledonischen Metamorphose (400 Millionen Jahre) ist Stilpnomelan, der auch im Grundgebirge des Baltischen Schildes auftritt.

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The Strand Peninsula, Stavanger district, Southwestern Norway, has become well known, when V. M.Goldschmidt (1920) published his hypothesis of regional metasomatism. All rocks of the Strand area were assumed to be situated in autochthonous position. The main point ofGoldschmidt's hypothesis was progarde metamorphism of argillaceous sediments and their transformation to albite schists and plagioclase gneisses by metasomatic solutions given off from intruded trondhjemitic magmas.However, in contrast toGoldschmidt's ideas, the granitoid sill of the Ormakam-Moldhesten area, Strand Peninsula, and its wall rocks, which played an important role inGoldschmidt's discussion, are now found to be parts of a polymetamorphous thrust unit.Granulite facies assemblages, mainly consisting of orthopyroxene +clinopyroxene+plagioclase+hastingsite±orthoclase and quartz, have been partially replaced by lowgrade assemblages. Probably, the high-grade metamorphism has an age of about 1.5 Ga (Andresen &Heier 1975) whereas the age of the greenschist facies event may be conform to an orogenic cycle at about 1.15 Ga (Sigmond Kildal 1978).A lower nappe, covering the Strand Peninsula for its most parts, was subject of a petrologic re-examination using the microscope and the microprobe analyser. Its contacts with the hanging nappe as well as those with the underlying gneissic basement are characterized by thrust planes and horizons of phyllonites and cataclasites inside of the nappe and by local brecciation in the uppermost zones of the basement.The rocks of the lower nappe have been formed a long with the upper amphibolite facies as indicated by the following mineral assemblage: andesine + hastingsite and Mg-hornblende + quartz +biotite.Obviously, an inverse order of temperature regimes is recognizable in the allochthonous units. Maximum temperature of the upper nappe reached 800C (Müller &Herbert 1984) whereas T_max of the lower nappe did not exceed 750C.Using a diagram ofRaase (1974) the Al^VI-contents of the primary hastingsitic hornblendes of the lower nappe rocks indicate pressures which range distinctly below 5 kbars, whereas the secondary pargasitic hornblendes were formed at pressures of about 5 kbars. Probably the thrusting happened before the formation of secondary hornblendes took place. The load pressure in the lower nappe (< 5 kbars) was distinctly increased when the upper nappe was thrusted upon the lower one. Consequently the Al^VI-contents of secondary hornblendes indicate increased pressure ( 5 kbars).In the gneisses of the lower nappe late fractures were filled by stilpnomelane, chlorite and quartz. Very probably this depends on thrust movements during the Caledonian orogeny.Verschure et al. (1980) found a similar stilpnomelane formation in adjacent terrains of the basement and proposed a weak Caledonian metamorphism of about 400 my.

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Résumé Les roches métamorphiques de la presqu'Île de Strand (sud-ouest de la Norvège) appartiennent à un empilement de nappes formées de roches pré-cambriennes et charriées vers le SSE sur le bouclier baltique au cours de l'orogenèse calédonienne (Sigmond Kildal 1978).Une nappe supérieure comprend des métagranites, des mélagabbroÏdes et des gneiss. Leurs paragenèses, du facies des granulites (âge du métamorphisme: 1,5 Ga) ont été rétromorphosées dans le facies des schistes verts il y a probablement 1,18 Ga. Cette nappe ne subsiste qu'en petits fragments épargnés par l'érosion.Une nappe inférieure est composée de roches métasédimentaires. Ces roches présentent des paragenèses du faciès supérieur des amphibolites, également rétromorphosées dans le facies des schistes verts. L'application du diagramme de Raase (1974) aux teneurs en Al^VI des amphiboles formées lors des deux processus métamorphiques indique que la rétromorphose s'est déroulée à une pression supérieure à celle du métamorphisme ancien. Un âge de 1,16 Ga sur roche totale semble indiquer que le mÊme processus orogénique a servi de cadre à la rétromorphose en facies des schistes verts dans les deux nappes.Du stilpnomélane, présent tant dans la nappe inférieure que dans le bouclier baltique autochtone, témoigne d'un métamorphisme calédonien (400 Ma) de faible degré.

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Strand ( ) , NNW (Sigmond KILDAL, 1978). , . - 1,5 , 118 , . . . , . Al^VI , , RAASE (1974) , , . 1,6 , , , . (400 ) , .

     

Tektonische Probleme in Süd-China

Ohne Zusammenfassung     

Luftelektrische Tagesgänge und Massenaustausch im Hochgebirge der Alpen

Zusammenfassung Es wird über die Ergebnisse luftelektrischer Untersuchungen auf dem Jungfraujoch (Schweiz) und ihre Deutung berichtet. Während zweier Meßperioden von je mehrwöchiger Dauer wurden das luftelektrische Potentialgefälle und der vertikale Leitungsstrom registriert; bearbeitet sind zunächst die Tagesgänge an klaren Tagen mit Hochdruckwetter. Die Tagesvariationen der drei luftelektrischen Elemente: Potentialgefälle, Vertikalstrom und Leitfähigkeit zeigen, daß auf dem Jungfraujoch im Sommer und im Herbst zwei ganz verschiedene Typen des luftelektrischen Verhaltens zu erkennen sind: Im Sommer herrscht auch an dieser Höhenstation der von den Tieflandstationen bekannte Typ vor, bei dem das Potentialgefälle angenähert invers zur Leitfähigkeit und zum Vertikalstrom verläuft. Im Herbst dagegen verlaufen Potentialgefälle und Vertikalstrom im wesentlichen gleichsinnig bei gegensinniger, aber schwächer ausgeprägter Tagesvariation der Leitfähigkeit. Im Sommer herrscht also auch in Jungfrauhöhe in den Alpen derkontinentale Typ, während sich im Herbst die Verhältnisse demozeanischen Typ annähern. Eine genauere Analyse ergibt, daß im Sommer die Tagesvariation desSäulenwiderstandes (columnar resistance) über dem Jungfraujoch in enger Korrelation zum örtlichen Widerstand der Luft an der Meßstelle (Reziprokwert der Leitfähigkeit) steht, während dies im Herbst nicht mehr der Fall ist.Zur Deutung dieser Feststellungen ist folgendes anzunehmen: Im Hochsommer wirkt die Tagesschwankung des vertikalen Massenaustausches aerosolverändernd bis in die Höhe des Alpenkammes, erkennbar daran, daß die Steuerung der luftelektrischen Tagesvariationen im wesentlichen von den unteren Schichten her erfolgt. Im Herbst dagegen ist dieser Einfluß in Kammhöhe der Alpen nahezu geschwunden; die Austauschvariation dringt nicht mehr bis in diese Höhen vor. Die verbleibenden Variationen der Leitfähigkeit deuten auf advektiven Luftaustausch hin. Das Verhalten des Dampfdruckes auf dem Jungfraujoch im Sommer und Herbst stützt diese Deutung.

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Summary The present paper gives an account of researches on atmospheric electricity carried out at Jungfraujoch (Switzerland). During two periods of several weeks each the potential gradient and the vertical air-earth current have been recorded. In the first place the diurnal variations on fine days at high pressure weather situation are elaborated. The daily variations of the three elements: potential gradient, vertical current, and conductivity, show that in summer and autumn two different types of the conditions of atmospheric electricity can be discerned: In summer the well-known type of the lowland stations is predominating also at this high altitude station, the type where the potential gradient is very nearly inverse to conductivity and vertical current. In autumn on the contrary the potential gradient and the vertical current are essentially parallel since the conductivity shows a slight diurnal variation in contrary sense. Thus, in summer prevails at the altitude of Jungfraujoch in the Alps thecontinental type, whilst in autumn the conditions approach to theoceanic type. It results from a rigorous analysis that in summer the diurnal variation of thecolumnar resistance on Jungfraujoch is in close correlation to the local air resistance (the reciprocal figure of conductivity) at the measuring point, whereas in autumn this is no longer the case.To explain these results we must assume as follows: In midsummer the diurnal variation of vertical mass exchange produces alterations of the aerosol up to the altitude of the crest of the Alps, which is perceptible from the fact that diurnal variations of atmospheric electricity start essentially from the lower layers. In autumn this influence has almost disappeared in the summit altitude of the Alps, as the daily variation of exchange does not advance to this altitude. The remaining variations of the conductivity point at an advective exchange of air. The behaviour of vapour pressure in summer and autumn at Jungfraujoch gives support to this interpretation.

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Résumé L'article traite des résultats de recherches d'électricité atmosphérique au Jungfraujoch (Suisse) et de leur interprétation. Deux périodes de mesures de plusieurs semaines chacune ont été consacrées à l'enregistrement du gradient de potentiel et du courant vertical. On décrit tout d'abord la variation diurne lors des jours sereins de temps anticyclonique. On distingue an Jungfraujoch en été et en automne respectivement deux types très différents de la marche diurne du gradient de potentiel, du courant vertical et de la conductibilité. En été le type bien connu des stations de plaine pour lequel le gradient de potentiel varie à peu près inversement à la conductibilité et au courant vertical s'observe aussi au Jungfraujoch. Par contre en automne le gradient de potentiel et le courant vertical varient en général dans le même sens, tandis que la conductibilité varie, elle, en sens contraire, bien que faiblement. Il y a donc à l'altitude du Jungfraujoch en été le «type continental», alors qu'en automne les conditions se rapprochent du «type océanique». Une analyse plus détaillée montre qu'en été la variation diurne de la «résistance tubulaire» (columnar resistance) au-dessus du Jungfraujoch est en liaison étroite avec la résistance locale de l'air au point de mesure (inverse de la conductibilité), tandis qu'en automne ce n'est plus le cas.Pour interpréter ces résultats il faut admettre ce qui suit: En été la variation diurne de l'échange vertical turbulent modifie les aérosols jusqu'au niveau de la crête alpine, ce que l'on reconnaît au fait que les variations diurnes des phénomènes d'électricité atmosphérique sont largement conditionnés par les couches basses. En automne par contre cet effet a disparu sur les Alpes, car la variation de l'échange turbulent n'a plus d'influence à ce niveau. La variation de la conductibilité qui subsiste suggère un échange d'air par advection. L'allure de la pression de vapeur d'eau au Jungfraujoch en été et en automne confirme cette hypothèse.

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Mit 11 Textabbildungen.     

Betrachtungen über die Grundschicht

Zusammenfassung 1. Es werden die einzelnen Vorgänge besprochen, die das eigentümliche Verhalten der Veränderlichkeit von Druck und Temperatur in ihrer vertikalen Verteilung erklären sollen. Wenn ein unteres an der Erdoberfläche vorhandenes Druckausgleichsniveau vorhanden ist und ein weiteres in grösserer Höhe, so müssen Temperaturänderungen in dem einen Niveau durch solche eines anderen ausgeglichen, kompensiert werden. Es wird gezeigt, dass dem kompensierenden Einfluss der mittleren und oberen Troposphäre ein kompensierender Einfluss der Kälte- und Wärmewellen aus dem Bereiche der Grundschicht entgegenwirkt, sodass letzten Endes das Druckausgleichsniveau nicht mehr am Erdboden liegt, sondern in eine Höhe verschoben wird, die der ungefähren Höhe der Grundschicht entspricht. — 2. Der Einfluss von Reibung und Konvektion auf die Bildung der Grundschicht wird besprochen. Die Reibung wirkt langsam und immer schichtweise. Die Konvektion wirkt rascher, aber zunächst immer nur lokal. Im Verlaufe längerer Zeit kann aber auch die Konvektion eine Homogenisierung der unteren Luftschichten bewirken, also eine Luftschicht von einem einheitlichen Charakter schaffen. Dieser Prozess wird noch verstärkt, wenn die Konvektion mit Kondensation verbunden ist. Jetzt ist eine weitere Ueberhöhung der Grundschicht möglich. Da dieser Prozess aber über weite Räume nicht von gleicher Grösse ist, wird diese Ueberhöhung vielfach gebietsweise verschieden sein. Die Grundschicht vom Böenwettertyp hat daher gewöhnlich keine einheitliche Oberfläche über weite Gebiete hinweg. — 3. Ein weiterer Faktor, der für die Bildung der Grundschicht von Bedeutung ist, ist die Strahlung. Da der Beitrag, den jeder der drei Faktoren (Reibung, Konvektion, Strahlung) zur Bildung der Grundschicht beisteuert, nicht errechnet werden kann, muss man sich zunächst mit einer qualititativen Abschätzung der Einflüsse der einzelnen an der Bildung der Grundschicht beteiligten Faktoren begnügen. Ein entsprechendes Schema wird vorgelegt und besprochen.

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Summary 1. There are discussed individual proceedings which shall explain the characteristic behaviour of pressure, and temperature instability in their vertical distribution. When there exists equalization of pressure on a lower level near the ground, and again on a higher level, changes of temperature on one level will be compensated by such on another level. It is shown that the compensating influence of middle and upper troposphere is opposed by the compensating influence of cold, and heat waves from the ground layer, ultimately resulting in the removal of the level of pressure equalization from the ground to an altitude roughly corresponding to the height of ground layer. — 2. The influence of friction and convection on the formation of ground layer is discussed. While friction is acting slowly and by layers, convection is acting more rapidly, but only locally at first. In the long run however, also convection can produce homogeneity of the lower layers of the atmosphere, i. e. an atmospheric layer of uniform character. This process is being intensified when convection is associated with condensation. Then, another increase in height of the ground layer will be possible. However, as this process will not be of similar intensity over wide stages, the increase in height will vary locally. Therefore, generally the ground layer of the squally weather type will not possess a uniform surface extending over wide areas. — 3. Another important factor in the formation of ground layer is radiation. Since the share taken by each of the three factors (friction, convection, radiation) cannot be computed, one must be satisfied with qualitative valuation of the influence of the factors participating in the formation of ground layer. An appropriate scheme is submitted and discussed.

     

Potential of High-Resolution Satellite Data in the Context of Vulnerability of Buildings

High-resolution space-borne remote sensing data are investigated for their potential to extract relevant parameters for a vulnerability analysis of buildings in European countries. For an evaluation of large earthquake scenarios, the number of parameters in models for vulnerability is reduced to a minimum of relevant information such as the type of building (age, material, number of storeys) and the geological and spatial context. Building-related parameters can be derived from remote sensing data either directly (e.g. height) or indirectly based on the recognition of the urban structure type in which the buildings are located. With the potential of a fully- or semi-automatic inventory of the buildings and their parameters, high-resolution satellite data and techniques for their processing are a useful supporting tool for the assessment of vulnerability.     

Chemical characteristics (REE,etc.) of Paleozoic and Mesozoic graywackes and sandstones from Central Europe

During the Variscan orogeny in Central Europe, partial melting in the lower continental crust formed granitic magmas, which intruded into the upper crust and left compounds of Ca (plus Eu²⁺), Mg, etc. in the lower crust. From the late Paleozoic decomposition of the tonalitic upper crust, sedimentary graywackes were produced reflecting the composition of this crust. The repeated reworking of the sedimentary cover caused the formation of sands. Sandstones as their products of consolidation contain increasing fractions of quartz and decreasing feldspar from Carboniferous and Triassic to Cretaceous age. A distinct negative Eu anomaly characterizes the majority of these rocks. The latter is imprinted by the Variscan magmatism. Quartz as used for numerous Medieval wood ash glasses is marked for its Central European origin by a distinct negative Eu anomaly in contrast to many soda glasses produced outside Germany mostly with a small or none Eu anomaly.     

Site occupation and electric field gradient in acentric neptunite-measurements and evaluations concerning powder- and single crystal – Mössbauer spectroscopy and x-ray diffractometry

Mössbauer measurements on neptunite (KNa₂Li(Fe,Mn,Mg)₂Ti₂Si₈O₂₄) at 400?K reveal the distribution of Fe-ions on the crystallographic sites in agreement with neutron diffraction results published elsewhere. Even the previously postulated small amount of Fe-ions on the Ti(2) site has been detected, combined with a charge transfer which is in agreement with optical absorption investigations by other authors. A qualitative site occupation model is able to explain the different features of our observations. Single crystal Mössbauer measurements with the k-vector of incident γ-rays parallel to the crystallographic b-axis (space group Cc) of neptunite at different temperatures yield the angle β between the main component of the electric field gradient (EFG), V _zz and b. This angle is in close accordance with a calculated value of β for the Fe(1) position from electron density maps. The latter also reveal an absolute value of V _zz which is in satisfactory agreement with V _zz derived from Mössbauer spectroscopy.     

Development and changes in the Eastern Province of Saudi Arabia

Due to a particularly favourable geologic and tectonic setting in the Eastern Province, Saudi Arabia has the world largest oil reserves and is the third largest oil-producing nation in the world. Based on oil and gas revenues, the Kingdom experienced an overwhelming development during the last few decades, changing a desert country into a modern industrialized nation. Main characteristics of spatial changes are based on processes of urbanization and industrialization, on agricultural reclamations and infra-structural developments. Since the natural environment of deserts and semi-deserts in the Eastern Province is determined by an extremely sensitive equilibrium, environmental impacts, shortages in water resources, as well as limited human resources are causing basic problems, which will influence future developments.