Geochronology of the Spessart Crystalline Complex,Mid-German Crystalline Rise

Summary New Rb-Sr and K-Ar datings help to clarify the geologic history of the Spessart Crystalline Complex, Mid-German Crystalline Rise. The oldest dates, refined by new measurements, are recorded by whole-rock Rb-Sr analyses of the orthogneisses of the Rotgneiss Complex. These confirm a late Ordovician to Silurian age which is interpreted as the time of intrusion of the granitic precursors.Hornblendes, muscovites. and biotites from different lithostratigraphic units and rock types of the Spessart Crystalline Complex yielded K-Ar dates mainly in the range 324 to 318 Ma, an interval which conforms to the analytical precision. Two hornblendes and one muscovite show slightly older dates up to 328 Ma. On the other hand, there is a tail of younger hornblende dates towards 311 Ma, and two hornblendes gave dates as low as 293 and 274 Ma for no immediately obvious reason.The concordant dates around 324 Ma on the three different minerals may be interpreted as marking the time of a rapid uplift and cooling at about the boundary between Early and Late Carboniferous, presumably soon after culmination of the Variscan deformation and amphibolite facies metamorphism.

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Geochronologie des Spessart-Kristallins, mitteldeutsche Kristallinschwelle

Zusammenfassung Neue Rb-Sr- und K-Ar-Datierungen liefern einen Beitrag zum Verständnis der geologischen Geschichte des Spessart-Kristallins. Die älteste radiometrische Datierung, die bislang im Spessart-Kristallin zur Verfügung steht, leitet sich aus Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Orthogneisen des Rotgneis-Komplexes ab. Die bereits von früheren Bearbeitern gefundenen spät-ordovizischen bis silurischen Daten wurden durch neuere Messungen bestätigt. Sie werden als Intrusionsalter des granitischen Ausgangsmaterials der Rotgneise interpretiert.Hornblenden, Muscovite und Biotite aus unterschiedlichen lithostratigraphischen Einheiten und Gesteinstypen des Spessartkristallins erbrachten K-Ar-Daten vorwiegend zwischen 324 und 318 Ma, d. h. einen Streubereich, der etwa der analytischen Genauig keit entspricht. Zwei Hornblenden und ein Muscovit ergaben etwas ältere Daten bis 328 Ma. Auf der anderen Seite beobachtet man eine Reihe von jüngereren Hornblendedaten bis 311 Ma, und zwei Hornblenden von nur 293 und 274 Ma, die sich nicht ohne weiteres erklären lassen.Die konkordanten Alterswerte um 320 Ma, die für die drei Mineralarten gewonnen wurden, können als die Zeit einer raschen Hebung und Abkühlung etwa an der Grenze Unter-/Oberkarbon interpretiert werden, die vermutlich bald nach dem Höhepunkt der variscischen Deformation und amphibolit-faziellen Metamorphose erfolgte.

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Dedicated to Borwin Grauert on the occasion of his 60th birthday.

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With 6 Figures     

ENSO cycle in a coupled ocean-atmosphere model and its negative feedback mechanism

Summary A coupled ocean-atmosphere anomaly model has been developed for simulating ENSO cycle and its mechanism-study in this paper. After a long model run, the coupled model is successful in demonstrating ENSO-like irregular interannual variability and corresponding horizontal spatial structures. Based on the simulated results, the dynamics and the thermodynamics of the model ENSO cycle have been investigated, and in particular the negative feedback mechanisms that act to oppose instability of air-sea interaction, inducing termination of warm and cold events, have been examined. A detailed analysis of the oceanic wave dynamical properties and heat budget of the SST changes in a representative cycle suggest that the negative feedback mechanism to check the unstable growth of a warm event obviously differs from that of a cold event. The mechanism that induces decay and termination of a cold event is closely related to the negative, delayed feedback effect produced by the oceanic dynamical wave reflection at the western boundary. However, independent of the wave reflection effect, the negative feedback mechanism by which the coupled system returns from a warm event is associated with a slowly eastward-propagating coupling mode. Accompanied with the strong unstable development of the equatorial positive SST anomaly, the anomalous upwelling of cold water generated off the equator and the nonlinear anomalous meridional advection generated in the equator west of instability area jointly restrain the instability and finally plunge the system from a mature warm phase into a weak cold phase. A comparison between the results from the present model and the previous works is also discussed in this paper.With 16 Figures     

Structure,diversity and stability of two oligochaete communities according to sedimentary inputs in Lake Geneva (Switzerland)

Two oligochaete communities were sampled monthly during one year in two 35 m deep locations of Lake Geneva (Switzerland). Organic sedimentation was lower and less variable in station 1 than in station 2 (157 versus 214 g C m⁻²yr⁻¹). The oligochaete community in station 1 was more diverse and more stable (persistent over time) than in station 2, as long as the organic sedimentation was low. Diversity and stability decreased in station 1 when the organic sedimentation increased, and during anOscillatoria bloom. The less diverse community in station 2 was more resistent to these changes. Diversity was associated with environmental stability, but resistance to perturbation was greater in the simpler community which is adapted to changing environmental conditions. The value of oligochaete communities as an indicator of the level of eutrophication was reassessed according to our present data. Changes in the structure of oligochaete communities were related to changes in sedimentation processes.     

Die fazielle und paläogeographische Entwicklung der infrakambrischen bis ordovizischen Sedimente im Mittleren Antiatlas um Agdz (S-Marokko)

Zusammenfassung Die Entwicklung des Adoudounien (Infrakambrium) und Géorgien (Unterkambrium) ist im Mittleren Antiatlas durch einen Wechsel von marinen und kontinentalen Sedimenten gekennzeichnet. Wildbachablagerungen an der Basis und an den Beckenrändern werden von marin-marginalen stromatolithischen Karbonaten abgelöst. Ignimbrite belegen wiederholte terrestrische Sedimentation.Mit fluviatilen Sanden und wiederum Stromatolithen und lagunären Karbonaten (mit ersten Trilobiten!) setzt ein zweiter transgressiver Großzyklus ein, der an der Wende Infra-/Unter-Kambrium einen ersten Höhepunkt erreicht. Durch regressive Kleinzyklen charakterisierte Abfolgen leiten zu Sandsteinen über, die als Ablagerungen eines Deltas gedeutet werden.Vom Mittelkambrium bis Ordovizium dominiert marine Schelfsedimentation.

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The formations of Adoudounien (Infra Cambrian) and Géorgien (Lower Cambrian) of the middle Anti-Atlas are characterized by an alternation of marine and continental sediments. Torrent conglomerates at the base and the margins of the basin took turns to marine-marginal stromatolitic carbonates. Ignimbrites prove repeated terrestrial sedimentation.A second transgressiv megasequence begins with fluviatil sands and goes on with stromatolites and lagoon carbonates (first Trilobites). This transgression reachs his first culmination at the Infra-/Lower-Cambrian boundary. Typical regressiv cycles form a transition to sandstones, which are interpreted as sediments of a delta.Marine shelf environment dominates from Middle Cambrian to Ordovician beds.

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Résumé Dans le moyen Anti-Atlas, l'évolution de l'Adoudounien et du Géorgien est caractérisée par un changement des sédiments marins et continentaux. Les dépôts des torrents à la base et dans la bordure du bassin font place à des carbonates marins marginaux stromatolithiques. Les ignimbrites marquent le retour fréquent à la sédimentation terrestre.Une deuxième mégaséquence transgressive débute avec des sables fluviatiles, des stromatolithes et des carbonates lagunaires (premiers trilobites). La transgression atteint une première phase culminante à la transition de l'Adoudounien au Géorgien. Des séquences caractérisées par de petits cycles régressifs conduisent à des grès qui pourraient être interpré tés comme des sédiments deltaïques.A partir du Cambrien moyen jusqu'à l'Ordovicien prédomine un milieu de plate-forme externe.

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Adoudounien — — Géorgien — — . — — . , - , , . , , . .

     

Metallogenese im Paläozoikum der Ostalpen

Zusammenfassung Nach der herkömmlichen, seit vier Jahrzehnten vertretenen und seither verschieden abgewandelten Auffassung über die Ostalpenvererzungen spielen paläozoisch entstandene Lagerstätten nur eine bescheidene Rolle. In den vergangenen fünf Jahren meldeten Kollegen aus Deutschland, Italien und österreich Bedenken gegen diese Auffassung an und berichteten von zahlreichen Metallanreicherungen, deren Ursprung paläozoisch gedeutet wird. Der Rahmen ist somit schon nach dem derzeitigen Stand der Kenntnisse beträchtlich größer und geht weit über das hinaus, was bisher als vorvariszische und variszische Lagerstätten bezeichnet wurde. Das gilt nicht nur für die Anzahl der Vorkommen und Lagerstätten, sondern auch für die Vielzahl der Paragenesen. Die Neuergebnisse beziehen sich auf Erzanreicherungen hauptsächlich mit den Metallen Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg und U. Diese Anreicherungen sind in mehreren zeitlichen Zyklen vom Altpaläozoikum bis Perm entstanden und wurden großteils gemeinsam mit dem Nebengestein unterschiedlich metamorphosiert.

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Deposits of paleozoic origin have been considered to be only of minor importance to the conventional concepts of mineralization in the Eastern Alps. During the past five years, however, scientists from Germany, Italy and Austria raised doubts as to the correctness of these concepts describing numerous metal enrichments presumably of paleozoic origin. Hence the number of deposits and the variety of parageneses is much greater than has hitherto been assumed. The new results refer to ores enriched mainly with the following metals: Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg and U. The origin of these enrichments has to be attributed to several cycles from the old Paleozoic through the Permian. They were subject to different metamorphic changes together with the accessory rock.

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Résumé Suivant l'interprétation traditionelle, soutenue et différement changée durant une période de 40 ans, parmi les minéralisations métalliques des Alpes Orientales les gisements d'âge paléozoÏque ne jouent qu'un rÔle subordonné. Dans les cinq dernières années des collègues allemands, italiens et autrichiens ont presenté des objections á cette interprétation et ont fait état des nombreuses concentrations métallifères, dont l'origine doit Être placée au PaléozoÏque. La cadre est donc dévenu, déjà dans l'état actuel des connaissances, plus large et bien plus nombreux sont les gisements qui peuvent Être considérés d'âge pré-hercynien ou hercynien. Cette conclusion est valable non seulement pour le nombre des manifestations et des gisements, mais aussi pour la multiplicité des paragenèses. Les nouveaux résultats concernent surtout les concentrations des métaux Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg et U. Ces concentrations ont été engendrées chronologiquement durants de nombreux cycles, du PaléozoÏque ancien au Permien, et ont été pour la plupart métamorphisées, parallèlement avec leurs roches encaissantes, à divers degrés d'intensité.

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—, —, . , . , , , . , . , , Hg, Fe, Mg, Sb, W U. ; .

     

A concept for global access to information on geographical databases

Monitoring of the ecological as well as economical aspects of the planet Earth will in future require more sophisticated data obtaining systems (e. g. satellites) and data processing devices (e. g. GIS). In order to process the great amount of data, detailed information on geographical databases has to be provided in an easy way. In this paper a concept of an information system on geographical databases is presented which encompasses a centrally managed international directory with summary information as well as local information interfaces geographical databases. An information interface provides detailed information on the extent, structure and geographical meaning of the data stored in the geographical database belonging to it. To describe this information a conceptual scheme, based on an object oriented approach, is developed.     

Geologic evolution of the westernmost part of the internal Betic zone (Betic Cordilleras,Southern Spain)

The Serranía de Ronda (western Betic Cordilleras, S-Spain) is formed by different tectonic units of the Betic internal domain. Stratigraphic correlations of the Permo-Triassic and Triassic sedimentary sequences imply that one part of the Mesozoic carbonates of the Rondaides (Dorsale bétique), namely the Cabrilla unit (Dorsale interne), is shearedoff from the frontal part of the Malaguides, and another part (Nieves unit, Dorsale externe) forms the Mesozoic cover of the alpujarride Casares unit. The first alpine compressional phases took place in the Paleogene; post-metamorphic movements followed in the time between the Upper Aquitanian and the Upper Tortonian. From geometrical considerations it can be concluded that the Malaguides originated paleogeographically from a more internal region than the Alpujarrides.

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Zusammenfassung Am Aufbau der Serranía de Ronda (westliche Betische Kordilleren, S-Spanien) nehmen verschiedene Einheiten der betischen Intemzonen teil. Stratigraphische Vergleiche der permotriadischen und triadischen Sedimentserien erlauben den Schluß, daß die mesozoischen Karbonate der Rondaiden (Dorsale bétique) zu einem Teil (Cabrilla-Einheit, Dorsale interne) von der frontalen Partie der Malagiden abglitten und zum anderen Teil (Nieves-Einheit, Dorsale externe) das abgescherte Mesozoikum der alpujarriden Casares-Einheit bilden. Die ersten alpinen Kompressionsphasen sind im Paleogen anzusetzen, da für mesozoische Deckenbewegungen beweiskräftige Argumente fehlen. Zwischen Oberaquitanian und Obertortonian fanden post-metamorphe Überschiebungen statt. Aus geometrischen Gründen wird angenommen, daß die Malagiden paläogeographisch internerer Herkunft sein müssen als die benachbarten Alpujarriden.

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Resumen La Serranía de Ronda (Cordilleras béticas occidentales, Prov. Málaga) está formado por diferentes unidades del conjunto bético interno. Correlaciones estratigráficas del Permo-Triásico y del Triásico de los diferentes unidades permiten la conclusión que los Rondáides (Dorsal bética) está por una parte (unidad de Cabrilla, Dorsal interna) el revestimiento mesozóico de la parte frontal de los mantos maláguides, y por otra parte (unidad de las Nievas, Dorsal externa) la parte mesozóica de la unidad alpujárride de Casares. Las primeras fases alpinas de compresión deben ser situadas en el Paleógeno. Las traslaciones post-metamórficas de mantos son de edad aquitaniense superior hasta pre-tortoniense superior. Con argumentación geométrica se puede concluir que los Maláguides son de un orígen paleográfico más interno que los Alpujárrides.

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( , . « » , (Dorsale bétique) ( , Dorsale interne) , ( , Dorsale externe) . .. , . - . , , .

     

Isotopic U-Pb ages of monazites and zircons from the crust-mantle transition and adjacent units of the ivrea and ceneri zones (Southern Alps,Italy)

The Ivrea zone forms a part of the Southern Alps and is composed of basic rocks interfingered with granulite facies acidic rocks. According to geophysical evidence, this zone represents the transition between crust and uplifted and overthrusted mantle. Towards the Ceneri zone the metamorphic grade changes to amphibolite facies. Paragneisses, migmatites and anatectic gneisses dominate, within which postmetamorphic granites occur. Concordant monazite U-Pb ages of 275+2 m.y. were obtained from paragneisses of the Ivrea zone. The apparent zircon ages are discordant indicating a minimum age of 1900 m.y. for the oldest population and an apparent lead loss of 99 to 85 % about 285–300 m.y. ago. The zircons show features such as rounded habitus, low trace element contents and well ordered crystal lattices characteristic for detrital, recrystallised populations. Monazite from the neighbouring Ceneri zone migmatite yielded concordant U-Pb ages at 295±5 m.y. The discordant zircon age pattern indicates a time of formation of 450 m.y., similar to other newly formed zircons in anatectic rocks of the Ceneri zone, and an episodic or continuous lead loss at, or until 300 m.y. ago. The majority of the zircons are euhedral and have elevated trace element contents, features typical for zircons formed in the present-day host rocks. Concordant, 295±5 m.y. old monazite dates the formation of the postmetamorphic Mont' Orfano granite. Again zircon fractions yielded discordant ages, pointing in contrast to the above discordancies to a recent or continuous lead loss. The concordant ages of the monazites demonstrate the usefulness of this mineral for dating purposes in metamorphic and granitic rocks and contrast with the discordant age patterns of all zircon suites. From the general agreement between the monazite ages and the time of lead loss inferred from the zircon age patterns as well as from the geological relationships of the rocks and their metamorphic grade it is concluded that 295±5 m.y. is the minimum age for the regional granulite to upper amphibolite facies metamorphism of the Ivrea zone and that the uplift and overthrust of the upper mantle started prior to 295 m.y. ago, and that the basic rocks of the Ivrea zone are synmetamorphic intrusions. The decrease from 310–320 m.y. to 170–200 m.y. of the K-Ar and Rb-Sr mineral ages from the Ceneri towards the Ivrea zone is accompanied by decreases from 450 m.y. to 295 m.y. and on to 275 m.y. in the U-Pb ages of monazites. The zircon age pattern also shows a decrease from 450 m.y. to approximately 300 m.y. The main lowering of the ages occurs approximately at the petrographic boundary between the two zones and is related to the Hercynian uplift and overthrust of the mantle which may have started as early as 450 m.y. ago. The Insubric line which terminates the Ivrea zone towards the North must therefore be of pre-Alpine age, or a precursor of the Insubric line must have existed at the time of the mantle uplift.     

La pénétration de l'air froid dans une vallée alpine

Résumé Les observations de deux stations situées à l'entrée de la vallée du Rhône et à l'intérieur de celle-ci permettent de déterminer dans une certaine mesure comment l'air froid pénètre dans cette longue vallée des Alpes suisses. L'accès se fait beaucoup plus souvent par-dessus les montagnes de l'Ouest ou du Nord que par le chenal de la vallée seulement.

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Summary The observations of two stations at the entrance and in the interior of the Rhône valley allow to a certain degree to determine how cold air penetrates this long extended valley of the Swiss Alps. The influx of air takes much more frequently place over the mountains in the West and North than through the trough of the valley.

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Zusammenfassung Die Beobachtungen von zwei Stationen, die am Eingang und im Inneren des Rhonetals gelegen sind, erlauben einigermaßen festzustellen, wie die Kaltluft in dieses langgestreckte Tal der Schweizeralpen eindringt. Dabei erfolgt der Luftzustrom viel häufiger über die Berge im W und N als ausschließlich durch die Talrinne.

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Avec 1 Figure