Numerical model for rock bolts with consideration of rock joint movements

Summary The stability of any underground structure during and after excavation is the most important question for designers, because any kind of collapse may destroy large parts of a finished tunnel, causing major repairs and time loss. Preliminary calculations are therefore of great importance. A calculation is only useful, however, when the underlying numerical model correctly describes natural behaviour. The rock bolts used in tunnel excavations are mostly untensioned grouted bolts, and this type of bolt is the main focus of this work. From the model of the grouted bolt, other types of rock bolts can also be modelled by the theory presented herein. Bolt behaviour in intact rock mass is so different from behaviour when a bolt intersects a joint, that a model with two different elements is suggested for a numerical calculation; one element for the bolt in the rock mass and one as a bolt intersecting with a joint.The model for both elements is verified by the experimental results. The numerical results correspond favourably with the experimental work. A variation of the parameters important for the behaviour of the bolt in intersection with the joint is shown. As an implementation of the bolt model, the numerical simulation of excavation and stabilisation of one road tunnel is presented.     

Poikilitic chromfite in komatiitic cumulates

Summary Chromite is a widespread accessory mineral in olivine-rich cumulates derived from komatiitic lavas. The distribution and crystal habit of chromfite is related to the degree of differentiation of the parent magma as reflected in the composition of cumulus olivine. Cumulates with olivine forsterite content greater than 93 mol percent typically contain no chromfite at all, while chromfite forms clusters of disseminated euhedral grains in cumulates with forsterite less than 91 mol percent. In the forsterite 91–93 interval, chromite may develop lobate interstitial habits. In the Six Mile Well ultramafic complex in the Yakabindie region of the Agnew-Wiluna greenstone belt, and in other olivine-rich komatiitic units within this belt, chromfite shows well developed poikilitic textures enclosing olivine.The absence of intercumulus silicate phases in these rocks and the low normative chromfite content of the parent magma make it impossible for these chromfite grains to have crystallised from intercumulus trapped liquid. These rocks must be cotectic chromite-olivine adcumulates, owing their unusual texture to differing relative rates of nucleation and growth of chromfite and olivine, crystallising togetherin situ. This observation provides further evidence for a cumulus origin for oikocrysts in layered intrusions, and casts doubt on the usefulness of cumulus terminology.

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Poikilitischer Chromit in komatiitischen Kumulaten

Zusammenfassung Chromit ist in Olivin-reichen Kumulaten, die von komatiitischen Laven abstammen, ein häufiges akzessorisches Mineral. Die Verteilung und der Kristallhabitus von Chromit hängt vom Grad der Differentiation des Stammagmas, der in der Zusammensetzung der Kumulus-Olivine zum Ausdruck kommt, ab. Für Kumulate mit Olivinen mit einem Forsterit-Gehalt von über 93 mol.% ist es charakteristisch, daß sie überhaupt keinen Chromit enthalten, während Chromit in Kumulaten mit Olivinen mit weniger als 90 mol.% Forsterit Cluster aus fein verteilten, idiomorphem Körnern bildet. Im Intervall Forsterit 90–93 kann Chromit lobate, interstitielle Formen ausbilden. Im ultramafischen Komplex Six Mile Well in der Yakabindie-Region des Agnew-Wiluna-Grünsteingürtels und in anderen Olivin-reichen komatiitischen Einheiten in diesem Gürtel zeigen die Chromite gut entwickelte poikilitische Texturen mit eingeschlossenen Olivinen.Da silikatische Interkumulus-Phasen in diesen Gesteinen fehlen und der normative Chromitgehalt des Stammagmas niedrig ist, können diese Chromitkörner nicht aus einer Interkumulus-Schmelze auskristallisiert sein. Diese Gesteine müssen daher kotektische Chromit-Olivin-Adkumulate sein, die ihre ungewöhnliche Textur den variierenden relativen Keimbildungs- und Wachstumsraten von Chromit und Olivin, die gemeinsam in situ kristallisierten, verdanken. Diese Beobachtung stellt einen weiteren Beweis für die Entstehung von Oikokristallen als Kumulusphase in geschichteten Intrusionen dar und läßt die Zweckmäßigkeit der Kumulus-Terminologie als zweifelhaft erscheinen.

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With 5 Figures     

Modelling of global ocean tides with allowance for island effects

Summary Parameterization schemes for single islands, island chains and archipelagos are described. It is shown that their utilization within the framework of a global tidal model leads not only to local peculiarities in the spatial structure of tidal characteristics, but also to cardinal restructuring of the tidal pattern far beyond the islands and an appreciable increase (about 0.5·10¹²W) of the global tidal energy dissipation. The latter is commensurable by the order of magnitude with the imbalance between estimates of tidal energy dissipation in the World Ocean as a whole and on the continental shelf.

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Modellierung der Gezeiten der weltmeere unter Berücksichtigung von Inseleffekten

Zusammenfassung Es werden parametrisierte Darstellungen von einzelnen Inseln, Inselketten und Inselgruppen beschrieben. Es wird gezeigt, daß ihre Anwendung bei einem globalen Gezeitenmodell nicht nur zu lokalen Besonderheiten in der geographischen Struktur der Gezeiten führt, sondern auch zur grundsätzlichen Restrukturierung des Gezeitenmusters weit über die Inseln hinaus und zu einer deutlichen Zunahme (etwa 0,5·10¹² W) des globalen Gezeiten-Energieverlusts für die M₂-Tide. Dieser hat etwa die Größenordnung des Unterschiedes zwischen dem Gezeiten-Energieverlust des gesamten Weltmeeres und dem auf dem Kontinentalschelf.

     

Die schwedische Hochgebirgsfrage

Resumé Wenn ich also meine Gedanken in der Hochgebirgsfrage zusammenfasse, möchte ich sagen, dass—trotz aller kolossalen Faltungen und intensiven Bewegungen in den Gebirgsmassen unseres Lapplands — die Lagerfolge im grossen und ganzen normal ist; dass die metamorph. Gesteine, welche auf und zwischen den fossilführenden Schiefern und Kalksteinen lagern, von wesentlich eruptivem Ursprunge sind — sei es als Decken oder als mehr oder weniger tuffoide Bildungen — in Analogie mit den Isländischen Basaltformationen 1); und dass die mylonitischen Erscheinungen, welche, wahrscheinlich zonenweise, eine so grosse Rolle in unseren Hochgebirgen spielen, durch relativ kurze Hin- und Herbewegungen, Biegungen und Druckquetschungen entstanden sind — sei es, dass vollständig neue Kristallisationen erfolgten oder nicht; dass endlich der auffallende Kontrast zwischen der Hauptmasse der Silurschiefer und den Eruptiven (mit ihren Derivaten) auf der wesentlich und ursprünglich ungleichen Beschaffenheit dieser Gesteine beruht. Aber unsere schwedische Provinz Lappland, das Zauberland, ist gross — 116389 qkm, oder mehr als Bayern, Württemberg und Baden zusammengenommen — und die bisher ausgeführten geologischen Arbeiten sind trotz allem doch nur als übersichtliche zu rechnen. Ich will deswegen natürlich nicht behaupten, dass meine, zwar auf mehr als dreissig Hochgebirgsreisen gegründete Auffassung die völlig richtige sei, aber ich glaube doch, dass ich mit Realitäten rechne, während sich meine geehrten Gegner so zu sagen auf Zauberstäbe stützen.     

Über einige Fortschritte der Sporen- uno Pollenforschung

Ohne ZusammenfassungProf.Gunnar Erdtman, Stockholm, danke ich für die freundliche Überlassung der meisten Abbildungsvorlagen.     

Röntgenographische Gefügeanalyse mit dem Texturgoniometer am Beispiel von Quarziten aus kaledonischen Überschiebungszonen

Zusammenfassung Quantitative Gefügediagramme können röntgenographisch mit einem Zählrohr-Textur-Goniometer gemessen werden. Diese Methode kommt besonders in Frage bei sehr feinkörnigen Gesteinen oder aber dann, wenn etwa bei einachsigen Mineralen auch die Regelung anderer Gitterrichtungen außer der c-Achsen-Richtung interessiert. Das beim Quarz anzuwendende Verfahren wird behandelt und gezeigt, wie man hier im Einzelfall Prismenregelungen nachweisen kann. Als praktische Beispiele werden Quarzitgefüge mit Prismenregelung aus kaledonischen Überschiebungszonen Schottlands und Norwegens abgebildet und ihre Entstehung diskutiert. Die Messungen scheinen darauf hinzuweisen, daß beim Quarz bevorzugt Translation mit (11¯20) als Gleitfläche und c als Gleitgerade maßgebend war.     

Tektonische Studien in Schiefer- und Phyllitgebieten Thüringens

Zusammenfassung Schiefer- und Phyllitgebiete sind auch tektonisch voneinander verschieden. An Beispielen werden Charakteristika der beiden Einheiten erläutert. Im Schiefergebirge Ostthüringens sind die Beziehungen zwischen Faltung und Schieferung von besonderem Interesse. Im Schiefer- und Phyllitgebiet des Schwarzburger Sattels lassen sich mehreres-Flächensysteme und Achsen unterscheiden; zum Liegenden hin ist hier entsprechend den Vorstellungen einer Stockwerktektonik eine Änderung des tektonischen Stils zu beobachten.

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Tectonically, regions of shale and areas of phyllite are different. In the shale and phyllite area of the Schwarzburg Anticline several systems of s-surfaces and axes are represented. Toward the base a change in structural style can be observed in accordance with the concept of Stockwerk tectonics.

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Résumé Les domaines de schistes et de phyllites sont différents les uns des autres également du point de vue tectonique. Des exemples illustrent les caractéristiques des 2 unités. Dans le Massif schisteux de la Thuringe orientale, les relations entre le plissement et la schistosité sont particulièrement intéressantes. Dans le domaine des schistes et des phyllites de l'anticlinal de Schwarzburg, on peut distinguer plusieurs axes et plans de clivage; vers le bas on observe un changement du style tectonique conformément à une tectonique de Stockwerk.

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