Karroo basalts from western Zambia and geochemical provinces in central and southern Africa

New chemical analyses of Mesozoic basalts from Zambia show that low K₂O tholeiites are present in central as well as southern Africa. The distribution of geochemical provinces thus recognised supports the view that the Karroo Volcanic Cycle was initiated by the convective uprise of mantle material beneath the Nuanetsi area of Zimbabwe.

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Zusammenfassung Neue chemische Analysen mesozoischer Basalte von Zambia zeigen, da\ Tholeiite mit niedrigen Gehalten an K₂O sowohl in Zentralals auch in Südafrika vorkommen. Die auf diese Weise ermittelte Verbreitung geochemischer Provinzen unterstützt die Ansicht, da\ der Vulkanische Zyklus von Karroo durch den konvektiven Aufstieg von Mantelmaterial unter dem Gebiet von Nuanetsi Zimbabwes ausgelöst wurde.

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Résumé De nouvelles analyses chimiques de basaltes mésozoÎques de Zambie indiquent que des tholéiites à teneur basse en K₂O se présentent dans le centre aussi bien que dans le sud de l'Afrique. La distribution des provinces géochimiques ainsi reconnue confirme la théorie que »La Période Volcanique de Karoo« débuta par le soulèvement convectif du matériau du manteau sous la région de Nuanetsi en Zimbabwe.

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Occasional paper No. 75 Geological Survey of Zambia. Published by permission of the Director.

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Publishes with the approval of the Director, Institute of Geological Sciences (N.E.R.C.). U.K.     

Some thoughts on the pre-Alpine metamorphic history of the austridic basement of the Eastern Alps

Summary In several places of the old crystalline basement of the Eastern Alps a classification of the pre-Alpine metamorphic effects into an older, high-to intermediate-pressure metamorphism (eclogites, kyanite) and a younger, lower-pressure one (and±ky±cord) is recognizable. Some local geological situations allow a sharp chronological distinction to be made between these two events; and the available radiometric age values demonstrate the Caledonian age (500 m.y.) of the older metamorphism and the Hercynian age (320 m.y.) of the younger one. Elements exist showing that the Caledonian metamorphism, belongs to a complex cycle of geological processes which took place substantially during the Ordivician age (?) and has all the ingredients of the orogenic cycles. This evolutional picture represents a possible model for the whole of the Eastern Alps.

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Überlegungen zur Entwicklung der voralpidischen Metamorphose im Ostalpin

Zusammenfassung An mehreren Stellen im altkristallinen Grundebirge der Ostalpen ist eine Gliederung der voralpidischen metamorphen Ereignisse in eine ältere Metamorphose, die einer hoch-bis mitteldruckbetonten Faziesserie (Eklogite, Disthen) angehört und eine jüngere weniger druckbetonte Metamorphose (Andalusit±Disthen±Cordierit) erkennbar. Einzelne lokale geologische Situationen erlauben eine scharfe chronologische Trennung dieser zwei Ereignisse; das Caledonische Alter ( 500m.y.) der älteren und das Hercynische Alter ( 320 m.y.) der jüngeren Metamorphose wird durch radiometrische Altersdaten demonstriert. Es gibt Hinweise, daß die Caledonische Metamorphose zu einem komplexen geologischen Ereignis mit allen Kennzeichen eines orogenen Zyklusses gehört, das im wesentlichen während des Ordoviziums stattgefunden hat. Diese genetischen Vorstellungen scheinen als mögliches Modell für die gesamten Ostalpen annehmbar.

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With 3 Figures     

The responses of different ethnic groups in the Sudan to rural-urban migration

The ethnic identities of the various population groups in the Sudan are a product of their specific natural and social environments. The migration of these groups to the towns, especially to Greater Khartoum, involves a drastic change of cultural norms and values. However, the capability of change and the subsequent results are strongly conditioned by the specific background of each ethnic group and by the conditions in its area of origin. This is being proved by a comparative study on three ethnic groups in the Sudan: the Nuba, the Zaghawa and the Hadandawa.     

Granulometric and mineral composition of the loess-paleosol formation in Moldova

The granulometric composition and sorting of loesses and interbedded soils are studied for stratigraphic subdivision and correlation of the loess-paleosol sequence in Moldova. Distinctive features of loess and paleosol horizons of different age are identified and general characteristics of the mineral composition are described that together with other lithological characteristics, including the visual ones, improve reliability of stratigraphic operations.     

Groundwater recharge in arid areas induced by tropical cyclones: lessons learned from Gonu 2007 in Sultanate of Oman

Younger groundwater found in some Omani aquifers is a result of recent recharge from cyclonic and storm events [Weyhenmeyer et al. (Science 287:842–845, 2000); Young et al. (J Appl Geophys 57:43–61, 2004)]. The analysis of the meteorological data in Oman indicates an anomalous rainfall on a decadal interval whereas cyclones frequency is expected to increase due to global climatic changes. The cyclone Gonu has severely struck the eastern Omani coasts in 2007 resulting in devastating floods. Huge volume of water (3,672 mm³) spread over the coastal plain calling for an assessment of potential groundwater recharge subsequent to this event. The present study evaluates groundwater recharge with respect to Gonu 2007 to assess the potential of recharge induced by such cyclones in the arid zones. The hydrographs of several piezometers sited along the coastal plain in Muscat Province have been studied and variation in water table rise has been analyzed. Significant water table rise is indicated for areas with geological and structural settings favoring rapid infiltration of water yielding considerable groundwater mound, whereas piezometers located in less favorable zones show minimum rise of water table. However, soon after the floods the aquifer hydrodynamics has readjusted to attain equilibrium and the groundwater mound dissipated. The cumulative rise of the water table on an areal extent does not exceed a few centimeters indicating lesser volume of recharge. Comparatively, recharge from frequent precipitation along favorable zones produces more significant recharge compared with cyclonic events where surface water residence time is shorter to allow for efficient infiltration.     

Stratigraphy of the Cenomanian–Turonian Oceanic Anoxic Event OAE2 in shallow shelf sequences of NE Egypt

Two shallow water late Cenomanian to early Turonian sequences of NE Egypt have been investigated to evaluate the response to OAE2. Age control based on calcareous nannoplankton, planktic foraminifera and ammonite biostratigraphies integrated with δ¹³C stratigraphy is relatively good despite low diversity and sporadic occurrences. Planktic and benthic foraminiferal faunas are characterized by dysoxic, brackish and mesotrophic conditions, as indicated by low species diversity, low oxygen and low salinity tolerant planktic and benthic species, along with oyster-rich limestone layers. In these subtidal to inner neritic environments the OAE2 δ¹³C excursion appears comparable and coeval to that of open marine environments. However, in contrast to open marine environments where anoxic conditions begin after the first δ¹³C peak and end at or near the Cenomanian–Turonian boundary, in shallow coastal environments anoxic conditions do not appear until the early Turonian. This delay in anoxia appears to be related to the sea-level transgression that reached its maximum in the early Turonian, as observed in shallow water sections from Egypt to Morocco.     

Magmatic-subsolidus and oxidation trends in composition of amphiboles from silica-saturated peralkaline igneous rocks

Summary Sub-calcic alkali amphiboles from silica-saturated peralkaline rocks exhibit two main patterns of compositional variation, which we term the magmatic-subsolidus and oxidation trends. The first is a continuous change from magmatic to subsolidus amphibole from barroisite through richterite to arfvedsonite, involving substitutions under reducing conditions, mainly of the type Al^ivCaSi(Na,K). The second trend is towards riebeckite, under the influence of oxidizing hydrothermal fluids, according to a reaction such as Fe²⁺ SiFe³⁺ Al^vi or (K, Na)^A Fe²⁺Fe³⁺. Textural evidence suggests that fluid characteristics are as important as host-rock compositions in controlling the chemical characteristics of amphiboles in peralkaline intrusive and volcanic rocks.

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Magmatische Subsolidus-und Oxydations-Trends der Zusammensetzung von Amphibolen aus Si-gesättigten peralkalinen Magmatiten

Zusammenfassung Alkali-Amphibole aus Si-gesättigten peralkalinen Gesteinen zeigen zwei definierte Trends chemischer Variation, die hier als magmatisch-subsolidus und Oxydations-Trend bezeichnet werden. Der erstere stellt einen kontinuerlichen Übergang von magmatischen zu subsolidus Amphibolen dar, und zwar von Barroisit über Richterit bis zu Arfvedsonit, wobei Substitutionen unter reduzierenden Bedingungen, hauptsächlich des Typs Al^iv CaSi(Na,K), zu beobachten sind. Der zweite Trend zeigt, unter dem Einfluß oxydierender hydrothermaler Lösungen, eine Tendenz auf Riebeckit hin, entsprechend einer Reaktion wie z.B. Fe²⁺ Si Fe³⁺ Al^vi oder (K, Na)^AFe²⁺ Fe³⁺. Mikroskopische Befunde weisen darauf hin, daß die Eigenschaften dieser Lösungen genauso wichtig für die chemische Zusammensetzung der Amphibole in peralkalinen Intrusiv-Gesteinen und Vulkaniten sind, wie die Zusammensetzung der Wirtsgesteine.

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With 6 Figures     

Zur Mechanik der ostalpinen Deckenbildung

Zusammenfassung Die Mechanik der Deckenbildung ist eine aktuelle Streitfrage bei der Deutung alpiner Gebirgsbildung. Zwei Leitvorstellungen stehen zur Diskussion: 1. Tangentialdruck in der Erdkruste verursacht Faltungen und Deckenüberschiebungen in der mobilen geosynklinalen Zone; 2. Gravitationstektonik zufolge von endogen bedingten Hebungen und Senkungen verursacht die lateralen Massenverlagerungen der alpinen Orogenese.Im ersten Falle also Mobilismus (Wandertektonik), mit Einengung der Geosynklinale, begleitet von Verschluckung der Sialkruste oder crustal buckling. Im zweiten Falle Fixismus (Standtektonik), das heißt nur Durchbewegung der Tektonosphäre zufolge von Materialkreisläufen im geosynklinalen Bereiche, ohne daß notwendigerweise auch die Nebengebiete mitbeteiligt werden und sich nähern müssen.An der Hand von drei genetischen Profilen über Salzburg und die Hohen Tauern wird erläutert, daß es möglich ist, die ostalpine Orogenese mit Hilfe des zweiten Leitbildes zu erklären.Die Gravitationstektonik oder Sekundärtektogenese tritt in verschiedenen Stockwerken auf. Die Abgleitung der alpinen Sedimenthaut liefert Decken von helvetischem Typ. Wenn auch das kristalline Grundgebirge am lateralen Transport mitbeteiligt ist, entstehen Decken vom ostalpinen Typ. Die Verfließungen der tiefen, rheomorphen Teile der Kruste (Migma und z. T. palingenes Magma) liefern die Decken penninischen Charakters, welche im Tauernfenster aufgeschlossen sind.Die erste orogene Hauptphase war die tieforogene oder Gosauphase der mittleren Kreide, wobei die Proto-Austriden und Proto-Penniden in die Tauernvortiefe wanderten.Die zweite orogene Hauptphase war die hochorogene oder Molassephase des Mitteltertiärs, wobei die Tauernzone als Geantiklinale emporgewölbt wurde. In den nördlichen Kalkalpen fanden nordvergente, in den südlichen Kalkalpen südvergente Bewegungen statt.Zum Schlusse wurden die nördlichen Kalkalpen gegen die Molasse aufgeschoben, welche Bewegung im zentralen Tauernsektor wahrscheinlich mechanisch mit der Gailabschiebung in der Südflanke der Geantiklinale zusammenhängt.Die Deutung der Mechanik der ostalpinen Deckenbildung nach dem Leitbild der Schwerkrafttektonik führt also zum Ergebnis, daß Krustenverkürzung keine notwendige Begleiterscheinung alpiner Orogenese ist. Diese Schlußfolgerung steht in Übereinstimmung mit gravimetrischen und seismischen Beobachtungen.     

Some aspects of the succession and structure in the lower palaeozoic rocks of the southern uplands of scotland

Lower Palaeozoic successions in the Southern Uplands are much thicker than previously supposed and sedimentation may have lasted well into Ludlow times. Volcanic rocks are Arenig and Glenkiln in age and are often interbedded with greywackes and shales. Lapworth's concept of the structure as an anticlinorium and a synclinorium is rejected and it is suggested that the rocks have been folded into a series of compound monoclines which face north-westwards. These are probably cut by strike faults which bring up the older beds to the north.

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Zusammenfassung Die altpaläozoischen Schichtfolgen in den Südlichen Hochlanden sind viel mächtiger, als bisher angenommen wurde, und die Ablagerung kann bis ins Ludlow gereicht haben. Vulkanite haben Arenig- und Glenkiln-Alter; sie wechsellagern oft mit Grauwacken und Tonschiefern.Lapworths Vorstellung, der tektonische Bau sei ein Antiklinorium und ein Synklinorium, wird bestritten. Es wird angenommen, daß die Gesteine zu zusammengesetzten Monoklinen gefaltet wurden, deren steile Flügel nordwestwärts weisen. Sie werden wahrscheinlich durch streichende Verwerfungen zerschnitten, die die älteren Schichten im Norden herausheben.

     

Zeitfragen der Orogenese

Ohne ZusammenfassungKurzfassung. Die ausführliche Arbeit erscheint in einem der folgenden Bände dieser Zeitschrift.