Accurate U-Pb Age and Trace Element Determinations of Zircon by Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

Various zircons of Proterozoic to Oligocene ages (1060-31 Ma) were analysed by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry. Calibration was performed using Harvard reference zircon 91500 or Australian National University reference zircon TEMORA 1 as external calibrant. The results agree with those obtained by SIMS within 2s error. Twenty-four trace and rare earth elements (P, Ti, Cr, Y, Nb, fourteen REE, Hf, Ta, Pb, Th and U) were analysed on four fragments of zircon 91500. NIST SRM 610 was used as the reference material and ²⁹Si was used as internal calibrant. Based on determinations of four fragments, this zircon shows significant intra-and inter-fragment variations in the range from 10% to 85% on a scale of 120 μm, with the variation of REE concentrations up to 38.7%, although the chondrite-normalised REE distributions are very similar. In contrast, the determined age values for zircon 91500 agree with TIMS data and are homogeneous within 8.7 Ma (2 s ). A two-stage ablation strategy was developed for optimising U-Pb age determinations with satisfactory trace element and REE results. The first cycle of ablation was used to collect data for age determination only, which was followed by continuous ablation on the same spot to determine REE and trace element concentrations. Based on this procedure, it was possible to measure zircon ages as low as 30.37 0.39 Ma (MSWD = 1.4; 2 s ). Other examples for older zircons are also given.     

Die Entstehung der Schichtung in rhythmisch geschichteten Evaporiten

Zusammenfassung Das wesentliche Merkmal rhythmisch geschichteter Evaporite ist der regelmäßige Wechsel von schwerer und leichter löslichen Schichten. Er ist nur mit entsprechenden rhythmischen Konzentrationsschwankungen, speziell in der Oberflächenlösung erklärbar. Diese Schwankungen sind aber nicht durch Temperaturschwankungen, sondern durch Strömungsvorgänge verursacht. Sie sind bei speziellen Annahmen über die hydrodynamischen Auswirkungen des Klimas mit der Barrentheorie bei kontinuierlichem Nachfluß vereinbar. Die Jahresschichtungshypothese ist aber nur begrenzt gültig. In den Endstadien der Salzausscheidung treten gewöhnlich nur noch diskontinuierliche Überflutungen auf, so daß auch keine angenäherte Zeitbestimmung mehr möglich ist.

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Stratification in rhytmic evaporites is expressed in solubility-degrees of the individual laminae. It can be explained by corresponding changes in concentration of surface solutions. Such changes are not created by temperature changes but by sea-currents. Thus, the Bar-theory appears acceptable if certain presumptions as to the hydrodynamic effects of climate are made. The validity of the hypothesis of seasonal stratification, however, is limited since towards the end-stages of salt precipitation, discontinuous brine floods mask the time record.

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Résumé Le caractère essentiel des évaporites formant des couches rythmiques est constitué par l'alternance régulière de couches facilement et difficilement solubles. Celle-ci ne peut s'expliquer que par des variations rythmiques correspondantes de la concentration particulièrement dans la solution superficielle. Ces variations ne proviennent pas de variations de température, mais de phénomènes dus au courant. Elles peuvent être reliées, en partant de considérations spéciales sur les effets hydrodynamiques du climat avec la théorie des barres sous écoulement continu. Cependant l'hypothèse de stratification annuelle n'est valable qu'à un degré limité. Dans les phases terminales de la précipitation du sel il se produit généralement des submersions discontinues de sorte qu'on ne peut plus parvenir à une évaluation approximative du temps.

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Das Ostalpine Kristallin der Niederen Tauern im Bauplan der Ne-Alpen

Zusammenfassung Die Niederen Tauern sind ein Teil der großen Masse des ostalpinen Altkristallins. Zwei ihrer Anteile haben in altalpidischer Zeit durchaus verschiedenartige tektonische Prägungen erlitten: Die Gesteine der Seckauer Tauern unterlagen damals einer intensiven Teilbewegung im Gefüge und überdies einer Metamorphose, deren Typus als Seckauer Kristallisation durchaus der Tauern-Kristallisation der Hohen Tauern vergleichbar ist. Die westlich benachbarten Wölzer Tauern erfuhren zu gleicher Zeit lediglich eine starke Deformation, aber keine Metamorphose.Eingefaltete und mit den kristallinen Gesteinen geschuppte triadische Sedimente ermöglichen zusammen mit dem Auftreten von Jungtertiär eine zeitliche Unterteilung alpidischer Prägungsakte. In diesem Zusammenhang werden 2 Systeme tertiärer Bruchstörungen kurz beschrieben.Im vortertiären alpidischen Orogen waren die hier behandelten Kristallinmassen Angehörige von drei verschiedenen tektonischen Stockwerken: das tiefste mit einer starken alpidischen Metamorphose, darüber ein Stockwerk mit Faltungs- und Überschiebungstektonik und schließlich im Süden (Zirbitz-Sau- u. Koralm) ein oberstes Stockwerk mit Bruchtektonik unter Erhaltung aller voralpidischen Strukturelemente.Dieser Befund ist schlecht in Übereinstimmung zu bringen mit einer Auffassung, welche dieses Altkristallin lediglich als eingeschobene Riesenmasse kristalliner Gesteine ohne Differenzierung gegenüber dem tektonischen Geschehen betrachtet.

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The Niedere Tauern as a part of the big mass of the ostalpines Altkristallin can be subdivided in various sections. Two of them show very different tectonic development during the pretertiary alpidic tectogenesis: In the Seckauer Tauern (gneisses and granites of various types) a rock deformation of high intensity took place and the rocks were metamorphosed in a specific type (Seckau crystallisation, comparable with the Tauern crystallisation of the Hohe Tauern). In the neighboured Wölzer Tauern at the same time only cinematic deformation without metamorphism was induced in the ancient mica schists.The presence of triassic sediments, infolded and imbricated in the cristalline series, as well as coal bearing tertiary sediments allow a chronological subdivision of the alpidic movements. Two arcs of tertiary fault-systems are described.The cristalline masses considered here were representing three different levels of the ancient-alpidic (pretertiary) Orogen: a deepest level with metamorphism and local gneissification, a level of folding and thrusting without metamorphism, a superficial level of ancient crystallins (Zirbitzkogel) with movements en bloc and complete preservation of all pre-alpidic rock features.Hence the author concludes that the eastalpine mass of cristallins, considered in the paper, was not a giant overthrusted nappe of uniform level, undifferentiated in respect to the eastalpine orogen.

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Résumé Le massif des Niedere Tauern constitue une partie de la grande masse du vieux socle cristallin des Alpes orientales. Deux de leur parties ont subi des empreintes tectoniques différentes à la période la plus ancienne de la formation des Alpes: Les roches des Tauern de Seckau ont été soumises à cette époque à un mouvement intensif et en plus à une métamorphose dont le type, sous le nom de «cristallisation de Seckau», est tout à fait comparable à la «cristallisation de Tauern» dans la région des Hohe Tauern. Les Wölzer Tauern, situées à l'Ouest, n'ont subi à la même époque qu'une forte déformation, mais pas de métamorphose.Des sédiments triassiques, plissés et charriés avec les roches cristallines, ont permis grâce à la présence des couches du Tertiaire supérieur d'établir une division chronologique des phases tectoniques alpines. A ce sujet deux systèmes de fractures tertiaires sont décrits par la suite.A l'orogène prétertiaire les masses cristallines en question ont fait partie de trois étages structuraux différents: à la base un étage à forte métamorphose alpine, au milieu un étage à tectonique caractérisée par des plissements et des charriages et enfin au Sud un étage supérieur à tectoniques à fractures radiales conservant tous les éléments de la structure préalpine.Ces constatations peuvent difficilement s'accorder avec la théorie qui considère ce vieux socle cristallin comme une grosse masse des roches cristallines implantée sans différenciation vis à vis des processus tectoniques.

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Mineralbestand und Genese fränkischer Keuper- und Lias-Tone

Zusammenfassung Der Tonmineralbestand fränkischer Keuper- und Lias-Tone wechselt in vertikaler Richtung deutlich zwischen Sedimenten unterschiedlicher Entstehungsbedingungen. In horizontaler Richtung bleibt er dagegen innerhalb dieser Einheiten ziemlich gleich. Bei den terrestrischen Sedimenten kann eine Wechselwirkung zwischen Verwitterung (Klima), Ablagerung und Tonmineralbestand verfolgt werden, bei den marinen Sedimenten ist dies infolge der Umbildungen im marinen Milieu schwierig.Eine ausführliche Veröffentlichung soll demnächst erscheinen in Beiträge zur Mineralogie und Petrographie.     

Die Lagerungsverhältnisse der Altvulkanite

Zusammenfassung Es werden die Lagerungsverhältnisse der altvulkanischen Bildungen erörtert: Die fördertreue Lagerung der Tuffe und die teils kongruente, teils überschneidende, teils fördertreue Lagerung der Intrusivgruppen. Die Lagerung derselben beruht auf dem jeweiligen Verhältnis von Senkung und Hebung. Im Gegensatz dazu ist die inverse Lagerung der Scheiben innerhalb einer Intrusivgruppe bei stationärer Lage des Gebirges auf das zunehmende spezifische Gewicht der Schmelzen zurückzuführen. Diese Lagerung steht im Widerspruch zur Förderfolge. Dieser Befund bestätigt die Intrusivnatur der vorquartären Laven.Die Graben- und Kammerbasalte werden auf den Abriß eines Grabenkeils infolge der Horizontalen Dehnung und auf eine progressive Kammerbildung zurückgeführt. Sie gibt einen Hinweis auf den Raumgewinn nach unten. Es folgen Erörterungen über die Lagerungsbeziehungen der Intrusivkörper zu den Sedimenten und Tuffen. Am Schluß wird auf die methodische Anwendung der erkannten Gesetzmäßigkeiten hingewiesen. Im Anhang folgt eine Stellungnahme zu den bei der Diskussion vorgebrachten Einwänden.

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Pyroclasts are deposited in accordance with their eruption. Intrusives are found in congruent, overlapping, or in eruption-accordant positions, consequent to tectonic rise and subsidence. In stable areas the reversed succession within the volcanic complex follows an increased specific weight of the magma. Reversed successions of volcanic series corroborate the intrusive origin of the prequaternary lavas. The graben and chamber basalts depend on wedge-shaped graben subsidence, and on progressive formation of chambers.

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Résumé On examine ici les aspects des stratifications des formations volcaniques anciennes, en particulier la stratification des tuffs et celle des roches intrusives. La stratification de ces dernières est due aux diverses formes d'affaisement et de soulèvement. En contraste avec cela, la disposition inverse des plaques à l'intérieur d'un groupe de roches intrusives dans une position stationnaire de la montagne doit s'expliquer par l'accroissement du poids spécifique du magma. Cette disposition se trouve en opposition avec l'ordre d'arrivée. Cette constation permet de confirmer la nature intrusive de «laves» préquaternaires. Les basaltes des fossés et les basaltes des salles ont attribués à un graben par suite de l'extension horizontale et à une formation progressive de salles. Celle-ci apporte une indication sur le gain d'espace réalisé vers le bas.A la fin on attire l'attention sur les aspects de la stratification des corps intrusifs par rapport aux sédiments et aux tuffs ainsi que sur l'application méthodique deces résultats. Dans l'appendice suit une prise de position par rapport aux objections formulées en cours de discussion.

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Crystal structure model for metavoltine from Sierra Gorda

Summary The crystal structure of metavoltine from Sierra Gorda, Chile, has been solved from photographic X-ray data by the heavy atom method. The space group used wasP3 witha=9.575(5) andc=18.17(1)Å; cell content: K₂Na₆ (Fe ²⁺, Cu, Zn)Fe ₆ ³⁺ (SO₄)₁₂O₂·18H₂O. From the relatively small number and the somewhat poor quality of the X-ray data, the least squares refinement did not give very satisfactory results-especially so for the light atoms. Therefore, steric considerations and information from the Fourier maps were also used when choosing the final atomic coordinates. The salient features of the structure are clusters of Fe ₃ ³⁺ O(H₂O)₃(SO₄)₆ with Fe³⁺ in octahedral coordination, and Fe²⁺(H₂O)₆ octahedra. The Na⁺ ions show octahedral coordination, the K⁺ ions irregular nine coordination.

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Ein Kristallstrukturmodell für den Metavoltin von Sierra Gorda

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Metavoltins von Sierra Gorda (Chile) wurde aus photographischen Röntgendaten mit der Schweratommethode gelöst. Als Raumgruppe wurdeP3 mita ₀9,575(5) undc ₀=18,17(1) Å verwendet; Zellinhalt K₂Na₆ (Fe ²⁺, Cu, Zn) Fe ₆ ³⁺ (SO₄)₁₂O₂·18H₂O.Wegen der relativ kleinen Zahl und der nicht sehr guten Qualität der Röntgendaten gab die Verfeinerung nach der Methode der kleinsten Quadrate keine sehr guten Ergebnissebesonders nicht für die leichten Atome. Deshalb wurden zur Festlegung der endgültigen Atomkoordinaten auch sterische Überlegungen und Informationen aus Fouriersynthesen herangezogen. Hervorstechende Züge der Struktur sind Gruppen Fe ₃ ³⁺ O(H₂O)₃(SO₄)₆ mit Fe³⁺ in oktaedrischer Koordination sowie Fe²⁺(H₂O)₆-Oktaeder. Die Na⁺-Ionen zeigen oktaedrische Koordination, die K⁺-Ionen unregelmäßige 9-Koordination.

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With 4 Figures     

On ionospheric disturbances in relation to geomagnetic disturbances

Summary Disturbances in the critical frequency of theF2-region of the ionosphere at Watheroo on international magnetically disturbed days are analyzed together with simultaneous geomagnetic data at the same station. The results show that the daily average disturbanceDm (foF2) becomes negative or positive according as the maximum of the disturbance daily variationSD (foF2) takes place in night time or in daytime respectively. This fact may show that bothDm (foF2) andSD (foF2) are due to the condition that the daytime increase in the daily variation of theF2-region is reduced or enhanced owing to vertical drift of the ionosphere caused by electric currents responsible for geomagneticSD.     

Dankadresse zum Abschluß des Festkolloquiums

Ohne Zusammenfassung     

Tremblements de terre et anomalies magnétiques

Résumé On a déjà souvent signalé que le champ magné ique terrestre s'est trouvé modifié de fa?on durable à la suile de mouvements séismiques. L'auteur rappelle plusieurs exemples récents d'anomalies magnétiques mesurées au Japon à la suite d'importants séismes (Kato). L'anomalie magnélique duBassin de Paris se déforme dans le temps en liaison possible avec des déplacements magmatiques et une activité séismique avortée. Le séisme du 11 juin 1938 en Belgique montre d'intéressants rapports avec l'anomalie magnétique belge. Les cartes isoporiques mondiales présentent des relations avec les cartes de séismicité (Omer). L'auteur pense que séismes et déformations du champ magnétique terrestre sont plus ou moins étroitement liés et que peut être une réaction atomiqueen chaine peut expliquer les séismes orogéniques et leurs répliques.

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Summary It was yet often noted that the earth's magnetic field has been steadily modified on the result of seismic earth movements. The author cites many recent examples of magnetic anomalies measured in Japan after major earthquakes (Kato). The ?Bassin de Paris?'s magnetic anomaly is modified during a certain time in a possible connection with magmatic removals and with some seismic activity. The earthquake of June 11 th., 1938 in Belgium shows some very interesting connections with the belgian magnetic anomaly. Suggestive relationships are noted between changes in the earth's secular magnetic field and areas of seismicity (Omer). The author thinks that the earthquakes and the deformations of the earth's magnetic field are more or less closely connected one with another, and it may perhaps be that the atomic energy (chain reactions) may explain some orogenic earthquakes and their aftershocks.

     

Beitrag zu Bessels Bestimmung der Gleichheit Schwerer und Traeger Masse

Summary The experiment ofFr. W. Bessel, 1832, with a fluid pendulum (water) is not in accordance with all other experiments, performed by solid pendulums. But the disaccordance is only an apparent one. With some little corrections to the experiment ofBessel with fluid it will be possible to attain full accordance with all other ones and therefore the general law of the equality of masses will be stated.

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Résumé L'expérience deFr. W. Bessel, faite en 1832 avec un pendule à eau diffère de tout'autre expérience effectuée avec des pendules solides. Mais il s'agit seulement d'une discordance apparente. En effet, au moyen de corrections peu sensibles, il est possible d'atteindre un plein accord entre les deux expériences et ainsi de confirmer la loi générale de l'égalité des masses.

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Ursprünglich geschrieben zum 100. Todestag vonFriedrich Wilhelm Bessel (geb. 22-7-1784 zu Minden, gest. 14-3-1846 in Königsberg).