Siltation Prediction for Navigation Channels and Harbour Basins on Muddy Beach

- This paper, after briefly reviewing the experimental research on sediment transport on muddy beach since the 1950s, improves and perfects the method for forecasting siltation in navigation channels and harbour basins which was first put forward in China by the authors. In consideration of silty sediment and sand, some factors in forecasting methods have been changed and modified. Consequently, the modified methods can be used either to compute siltation in navigation channels and harbour basins on muddy beach or to compute siltation and scouring in navigation channels and harbour basins on both silty beach and sandy beach. The verification of field data from eleven large, medium and small natural harbours shows a good agreement between the forecasting by the modified method and the natural conditions. Finally, the paper deals with the rational utilization of water area after the construction of the West Dyke in Lianyungang, the maintenance of water depth of the navigation channel at the entrance, siltation distribution, siltation in the navigation channel and harbour basin for ships of 100 thousand tonnnage. Results once again prove that the prospect of constructing Lianyungang Harbour into a deepwater harbour is bright.     

Pre-orogenic sedimentation in the carpathian geosyncline

From the analysis of facies- and thickness distribution, and from the mapping of current directions in the flysch of the Polish Carpathian Mountains the following conclusions can be made.Source areas of detrital deposits were situated at first near the borders of the geosyncline, but at later stages a more important role was played by intrageosynclinal sources. The position of the marginal and intrageosynclinal sources was shifted during the sedimentary history of the basin from the west toward the east. Concurrently with the shift of the source areas also zones of maximal thickness were shifted. The detrital material was supplied in several sedimentary megarhythms, each beginning with coarse deposits and terminating with fine-grained sediments. This suggests intermittent sudden uplifts of source areas.The appearance and migration of the source areas is tentatively explained as not due to compressional stress but to the movements of the subcrustal material provoked by subsidence and isostatic readjustment.

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Zusammenfassung Aus der Analyse von Faziesanordnung, Mächtigkeitsverteilung und Strömungsrichtungen im Flysch der polnischen Karpaten kann man folgende Schlüsse ziehen.Die Herkunftsgebiete der klastischen Sedimente lagen zunächst nahe den Rändern der Geosynkline. Später aber spielten intrageosynklinale Liefergebiete eine bedeutendere Rolle. Die Lage der randlichen und der intrageosynklinalen Liefergebiete verschob sich während der Ablagerungsgeschichte des Beckens von Westen nach Osten. Gleichlaufend wanderten die Gebiete größter Sedimentmächtigkeit. Das Abtragungsmaterial wurde in mehreren Sedimentations-Megarhythmen angeliefert, wovon jeder mit grobkörnigen Sedimenten beginnt und mit feinkörnigen endet. Das deutet intermittierende rasche Hebungen der Liefergebiete an.Es wird versucht, das Hervortreten und die Wanderung der Liefergebiete nicht durch Einengungstektonik zu erklären, sondern durch subkrustale Massenbewegungen, die durch Trogsenkung und isostatischen Ausgleich hervorgerufen wurden.

     

Die Schichtung der Troposphäre über dem Tropischen Ostafrika

Zusammenfassung Dem gleichförmigen Klima der Tropen entspricht ein gleichförmiger Aufbau der unteren Troposphäre. Demnach sind hier für ganze Jahreszeiten ziemlich einheitliche Typen der Grundschicht nachzuweisen. Aerologische Beobachtungen im tropischen Ostafrika weisen auf eine Höhenlage der Peplopause von 3–4 km in der Trockenzeit hin. Die tägliche Schwankung ist gering. Die Tageswinde an der Ostküste des Victoriasees nehmen nur einen Teil der Grundschicht ein. In der äquatorialen Küstenzone ist eine Höhenlage der Peplopause bei 2 bis 21/2 km Höhe zu erwarten, im Bereiche des SE-Passates sinkt sie auf 1200–1400 m ab. Ähnliche Lagen der Peplopause gelten für die Somaliküste.

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Summary Conformably to the uniformity of the tropics there exist in the lower troposphere uniform structural conditions. Therefore, nearly continuous types of ground layer are found to prevail throughout whole seasons. Upper air observations in the tropical parts of East Africa indicate that during the dry season the peplopause will occur at a level of 3 to 4 kms. Interdiurnal variability is slight. The day winds over the east coast of Victoria occupy only part of the ground layer. It is to be anticipated that in the equatorial coast zone the peplopause will occur at a level of 3 to 21/2 kms, and that in the region of the SE trade winds it will gradually subside to 1200 to 1400 meters. Similar conditions exist for the peplopause over the Somali Coast.

     

Multistage evolution of the European lithospheric mantle: new evidence from Sardinian peridotite xenoliths

Peridotite xenoliths entrained in Plio-Pleistocene alkali basalts from Sardinia represent fragments of the uppermost lithospheric mantle, and are characterised by an anhydrous four-phase mineral assemblage. They range in bulk rock composition from fertile spinel-lherzolites to residual spinel-harzburgites. The Sr-Nd isotope and trace element composition of clinopyroxene mineral separates varies between LREE-depleted samples with ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr as low as 0.70262 and ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd up to 0.51323 and LREE-enriched samples with ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr up to 0.70461 and ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd down to 0.51252. The available data suggest that all the studied peridotite samples suffered variable degrees of partial melting during Pre-Mesozoic times (based on Nd model ages relative to CHUR and DMM). The overprinted enrichment is related to a subsequent metasomatism, induced by fluids rising through the lithosphere that preferentially percolated the originally most depleted domains. Despite the occurrence of orogenic volcanism in the area, preferential enrichment in elements typically associated with slab derived fluids/melts (K, Rb, Sr, Th) relative to LREE has not been detected, and metasomatism seems to be more likely related to the infiltration of highly alkaline basic melts characterised by an EM-like Sr-Nd isotopic composition. Similar ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd compositions, characterised by an EM signature, are observed in anorogenic mafic lavas and peridotite xenoliths from widespread localities within the "European" plate, whereas they have not previously been recorded in peridotite xenoliths and associated alkaline mafic lavas from the stable "African" lithospheric domain.     

A complex, Subplinian-type eruption from low-viscosity, phonolitic to tephri-phonolitic magma: the AD 472 (Pollena) eruption of Somma-Vesuvius, Italy

The combined use of field investigation and laboratory analyses allowed the detailed stratigraphic reconstruction of the Pollena eruption (472 AD) of Somma-Vesuvius. Three main eruptive phases were recognized, related either to changes in the eruptive processes and/or to relative changes of melt composition. The eruption shows a pulsating behavior with deposition of pyroclastic fall beds and generation of dilute and dense pyroclastic density currents (PDC). The eruptive mechanisms and transportation dynamics were reconstructed for the whole eruption. Column heights were between 12 and 20 km, corresponding to mass discharge rates (MDR) of 7×10⁶ kg/s and 3.4×10⁷ kg/s. Eruptive dynamics were driven by magmatic fragmentation of a phono-tephritic to tephri-phonolitic magma during Phases I and II, whereas phreatomagmatic fragmentation dominated Phase III. Magma composition varies between phonolitic and tephritic-phonolitic, with melt viscosity likely not in excess of 10³ Pa s. The volume of the pyroclastic fall deposits, calculated by using of proximal isopachs, is 0.44 km³. This increases to 1.38 km³ if ash volumes are extrapolated on a log thickness vs. square root area diagram using one distal isopach and column height.Editorial responsibility: R Cioni     

African linkage of Precambrian Sri Lanka

New age and isotopic data show that the high-grade basement rocks of Sri Lanka were not linked to the Archaean granulite domain of southern India but experienced their main structural and metamorphic development during the Pan-African event some 950 to 550 Ma ago. This occurred when West Gondwana and East Gondwana collided to form one of the longest collisional structures in the Supercontinent — the Mozambique belt that extends from Mozambique to Ethiopia and Sudan. A major tectonic boundary, interpreted as a thrust zone, divides the Highland/Southwestern Complex in the central part of Sri Lanka from the Vijayan Complex in the E and SE. The former is interpreted to represent the remnant of a once extensive passive margin extending west, in a Gondwana reconstruction, via Madagasgar to Tanzania and Mozambique. The Vijayan Complex may have been part of a separate continental margin plutonic assemblage, and its collision with the Highland/ Southwestern Complex marks the final amalgamation of East and West Gondwana into a supercontinent some 550 Ma ago. The Sri Lankan granulites cannot be correlated with the distinctly older granulites of the Eastern Ghats belt of India, and this suggests that Sri Lanka was situated close to the SE coast of Madagascar in a Gondwana reconstruction.

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Zusammenfassung Neue Isotopen- und Altersdaten aus dem metamorphen Grundgebirge von Sri Lanka zeigen, daß dieses Gebiet nicht, wie vielfach vermutet, Teil des archaischen Granulitkomplexes von Südindien war, sondern seine strukturelle und metamorphe Entwicklung während der panafrikanischen Orogenèse zwischen ca. 950 Ma und ca. 550 Ma hatte. Diese Orogenèse ist das Resultat der Kollision zwischen West-Gondwana (Afrika und Südamerika) und Ost-Gondwana (Südindien, Australien und Antarktis) und führte zur Bildung eines der längsten Kollisionsgürtel des Superkontinentes, dem Mosambik-Gürtel, der sich von Mosambik bis nach Äthiopien und in den Sudan erstreckt. Der West- und Zentralteil Sri Lankas mit den Wanni und Highland/Southwestern Komplexen wird vom Vijayan Komplex im Osten und Südosten durch eine Überschiebungszone getrennt, die möglicherweise eine Sutur darstellt. Die Gesteine im Westen und in den Highlands werden als der Rest eines ehemals weiträumigen passiven Kontinentalrandes interpretiert, zu dem wohl auch die lithologisch ähnlichen Abfolgen der hochmetamorphen Gebiete in Mosambik, Tansania und Madagaskar gehörten. Der Vijayan Komplex war wohl Teil der separaten plutonischen Suite eines aktiven Kontinentalrandes, und seine Kollision mit dem Highland/ Southwestern Komplex markiert das endgültige Verschweißen von West- und Ost-Gondwana zu einem Superkontinent vor ca. 550 Ma. Die Granulite Sri Lankas können nicht mit den deutlich älteren Granuliten des Gürtels der Eastern Ghats in Südost Indien korreliert werden sondern ähneln eher den hochgradigen Gesteinen in Südost Madagaskar. Damit ist die Lage Sri Lankas nahe Madagaskar in einer Gondwana Rekonstruktion wahrscheinlicher als nahe der Südostküste Indiens.

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Résumé De nouvelles données isotopiques et géochronologiques montrent que les roches métamorphiques du socle du Sri Lanka ne constituent pas, comme on l'a souvent cru, une partie du complexe granulitique archéen de l'Inde méridionale, mais qu'elles ont vécu leur propre histoire tectono-métamorphique au cours de l'orogenèse panafricaine, entre 950 et 550 Ma. Cette orogenèse est le résultat de la collision entre le Gondwana occidental (Afrique et Amérique du Sud) et le Gondwana oriental (Inde du sud, Australie et Antarctique) et constitue une des plus grandes chaînes de collision du Supercontinent: la chaîne du Mozambique, qui s'étend du Mozambique jusqu'au Soudan et en Ethiopie. Un contact tectonique majeur, interprété comme un charriage, sépare le »Highland/South-western Complex« (partie centrale du Sri Lanka) du »Vijayan Complex« (partie est et sud-est). Le premier de ces complexes est interprété comme un reste d'une ancienne marge passive de grande étendue, à laquelle appartenaient aussi les séries lithologiquement analogues du domaine très métamorphique du Mozambique, de Tanzanie et de Madagascar. Le «Vijagan Complex« a pu être une partie d'un ensemble plutonique séparé de marge active; sa collision avec le »Highland/Southwestern Complex« marque la réunion finale en un super-continent il y a quelque 550 Ma, des Gondwanas oriental et occidental. Les granulites du Sri Lanka ne peuvent pas être corrélées avec celles de la chaîne des Eastern Ghats (Inde du sud-est) qui sont nettement plus anciennes; elles se rapprochent plutôt des roches très métamorphiques du sud-est de Madagascar. On en déduit que la position du Sri Lanka, dans une reconstruction du Gondwana, devait être plus proche de Madagascar que de la côte sud de l'Inde.

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Seismische Anisotropie des oberen Erdmantels und Intraplatten-Tektonik

Specially planned explosion seismic measurements in the oceans provided conclusive evidence that the velocity of P_n-waves depends on the azimuths of the direction of propagation through the upper mantle. The orientation of this azimuthal anisotropy suggests a close connection with the generation of the oceanic lithosphere: in the Pacific the maximum and minimum velocities are measured in a perpendicular and parallel direction to the axis of the oceanic ridges respectively. The observed anisotropy is so strong that a number of models for the generation of anisotropy can be discarded. The most likely cause is a preferred orientation of minerals. The generation of the anisotropy can be simulated in the laboratory under P-T-conditions of the upper mantle. The influence of the rate of deformation can be studied as well. A recent analysis of explosion seismic data in Southern Germany suggests that the continental upper mantle possesses also a velocity anisotropy dependent on azimuth.     

Zur geodynamischen Entwicklung des Iran,ein Beispiel intrakratonischer struktureller Vorgänge

Zusammenfassung Die einzelnen tektonischen Einheiten des Iran werden in ihrer faziellen und strukturellen Entwicklungsgeschichte dargestellt. Fazies und Paläogeographie sprechen dafür, daß vom Infrakambrium bis in die Trias der gesamte Raum zwischen dem Persischen Golf und dem Elburs-Gebirge eine einheitliche Entwicklung genommen hat. Eine zusammenhängende Plattformsedimentation in Schelffazies kennzeichnet dieses Gebiet während des gesamten Zeitraums. Es ist ein Teil Gondwanas. Paläomagnetische Befunde stützen diese Aussage. Ozeanische Kruste und damit Hinweise auf die Tethys als eine strukturelle Einheit fehlen während dieser Zeit in diesem Gebiet. Lediglich als Faunenprovinz in Flachmeerfazies ist sie wirksam. Das offene Meer lag vom Infrakambrium bis zur oberen Trias im Norden. In der Trias tritt mit einer Heraushebung, die mit tiefgreifender Lateritisierung verbunden ist, und einer anschließenden Transgression ein grundlegender Wechsel des geodynamischen Regimes ein. Von jetzt an erfolgen die Ingressionen in den Iran von Süden. Eine engräumige fazielle Differenzierung setzt ein. Kontinental beeinflußte Sedimente im Jura zeigen, daß im Iran ein Hochgebiet entstanden ist. Gleichzeitig tretenwahrscheinlich in Anlehnung an langlebige Geosuturen — Ophiolith-Radiolarit-Zonen auf, die als das Ergebnis intrakratonischer Zerbrechung gedeutet werden. Die Ingressionen gehen wahrscheinlich von Tiefseerinnen aus, in denen auch die Ophiolithe konzentriert sind. Der Aufstieg des ophiolithischen Materials an die Oberfläche erfolgte entlang von Linien, an denen sich flach geneigte Unterschiebungen von Kruste unter Kruste ereigneten. Dabei kam es zu erheblichen Krustenverkürzungen. Möglicherweise fällt der Umbruch des tektonischen Regimes in der Obertrias mit der Plattenkollision Arabia-Iran/ Eurasia zusammen. Die Grenze zwischen Arabia-Iran und Eurasia liegt aber nicht im Gebiet des Persischen Golfes und der Zagros-Ketten, sondern muß nördlich des Elburs-Gebirges gesucht werden.

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The individual tectonic units of Iran are represented with respect to the history of the development of their facies and structure. Facies and paleogeography indicate that the entire area between the Persian Gulf and the Elburz Mountains had a uniform development until the Triassic. During the whole period a coherent platform sedimentation remained characteristic of this area, which is part of Gondwana. Paleomagnetic data support this statement. Oceanic crust and thus any indications of the Tethys as a structural unit are absent in this area for that period of time. Its existence is only demonstrated in faunal provinces in shallow-marine facies. From the Infra-Cambrian to the Late Triassic the northern part of the area was open sea. During the Triassic, uplifting processes combined with deep lateritization and subsequent transgression initiated a basic change in the geodynamic regime. From this time on the ingressions into Iran proceeded from the south. At this time differentiation of facies began within small areas. Continental influences in the Jurassic sediments show that an elevated area was formed in Iran. At the same time ophiolite-radiolarite zones occurred, probably along long-lived geosutures. These zones are interpreted to be the result of processes breaking up the craton. Probably, the ingressions started from deep-sea furrows where ophiolite concentrations are found. The ascension of the ophiolitic material to the surface occurred along lines where gently dipping subduction of crust under crust took place. During this process it came to considerable crustal shortening. It is possible that the change in the tectonic regime during the Late Triassic coincided with the collision of the Arabia-Iran and Eurasia plates. The boundary between the Arabia-Iran and Eurasia plates is, however, not to be found in the area of the Persian Gulf and the Zagros mountain ranges, but is assumed to be north of the Elburz Mountains.

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Résumé Chacune des unités tectoniques de l'Iran font l'objet d'un exposé concernant leur développement du point de vue de leur facies et de leur structure. Le facies et la paléogéographie indiquent que, de l'Infracambrien au Trias, tout le territoire compris entre le Golf persique et la chaîne de l'Elbours a eu un développement unitaire. Une sedimentation de plateforme cohérente, à facies de shell, caractérise cette région pendant toute cette période. C'est une partie du Gondwana. Des données paléomagnétiques appuient cette affirmation. Toute croûte océanique et, de ce fait toute indice d'une Téthys en temps qu'unité structurale, sont absent dans cette région à ce moment. Une mer ouverte s'y étend au nord de l'Infracambrien jusqu'au Trias supérieur. Au Trias, un soulèvement, auquel est liée une forte latéritisation, et la trangression qui lui est liée, entraînent un changement radical du régime géodynamique. A partir de ce moment, des ingressions se produisent en Iran à partir du sud introduisant des différences de facies. Des sédiments montrant une influence continentale montrent qu'au Jurassique un fort soulèvement s'est produit en Iran. En même temps, vraisemblablement suivant une géosuture depuis longtemps active, apparurent des zones ophiolothiques à radiolarites, qui indiquent une rupture intracratonique. Les ingressions émanent vraisemblablement d'un sillon océanique profond dans lequel sont également concentrées les ophiolithes. La montée du matériau ophiolithique à la surface s'en suivit le long de lignes suivant lesquelles se sont produits dessous-charriages intracrustaux, d'où sont résultés de notables racourcissements de la crôute. Il est possible que cette rupture du régime tectonique coïncide, au Trias supérieur, avec la collision des plaques de l'Arabie Iran et de l'Ewrasie. La limite entre l'Arabie-Iran et l'Eurasie ne se trouve donc pas dans la région du Golfe persique et des chaînes du Zagros, mais doit être recherchée au nord de la Chaîne de l'Elbours.

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