Pétrographie des „Permoskyth“ der Jaggl-Plawen-Einheit (Südtirol) und Diskussion der Detritusherkunft mit Hilfe von Kathoden-Lumineszenz-Untersuchungen

The Permo-Scythian deposits E of Lake Reschen (North-Italy) are composed of a sequence of terrestrial sediments in Verrucanofacies and of a series of detrital carbonate and lagoonal-evaporitic rocks (“Wechselschichten”) overlaid by Anisian fossiliferous dolomites. Examinations by cathodo-luminescence give reference to the source area of the detrius and to the diagenesis of the sediments. Further statements can be made by X-ray (triclinity of K-feldspars; inclusions in authigenic minerals) and chemical examinations (composition of dolomites). The detritus of the slightly metamorphic rocks, indicated by the crystallinity of illite, does not originate from the underlying “Plawenkristallin” and from the adjacent “ötztalkristallin”, respectively, but by 70% from a porphyritic source area that is supposed to be located in the region of Lugano.     

Decollements in slate belts,examples from the European variscides and the Qin Ling Belt of Central China

Decollements are conspicuous features of collision belts as a result of shortening and shearing of rocks of different competencies in response to intracontinental subduction and crustal stacking. When these decollements occur at upper levels, the classical thin skin tectonics of the foredeeps without important internal strain results; at mid crustal levels slaty cleavage and foliation development occurs. In the more internal parts of the chains, in the lower crust, near the crust mantle boundary, the more severe conditions (granulitic metamorphism) result in ductile deformation in the deepest parts of the mountain belts. Examples of middle and lower crust are well documented in Central China and the Variscan Belt of Europe from field evidence and deep seismic profiling.From these examples it appears more and more likely that most of the mid-crustal slate belts showing vertical slaty cleavage at the erosion surface overly flat decollements.At greater depth large decollements must occur as well in the lower continental crust and at crust-mantle boundary. Typical features of the deep seismic vertical profiles such as the strongly layered lower crust may represent the image of such deep decollements.

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Zusammenfassung Abscherungen sind charakteristische Strukturen von Kollisions-Orogenen. Sie sind das Ergebnis von Verkürzung und Scherung verschieden kompetenter Gesteine infolge intrakontinentaler Subduktion und Krustenüberlagerung. Zu unterscheiden sind Überschiebungen oberer Zonen, wie in den Randgebirgsbereichen ohne bedeutende innere Deformation, von internen metamorphen Zonen mit Schieferung und Plättung. In den tiefen Krustenzonen und im Krusten-Mantelbereich gehen sie einher mit hochgradiger Metamorphose, allgemein in der Granulitfazies.Beispiele der mittleren und tiefen Zonen sind gut erschlossen im paleozoischen Orogen Zentralchinas und im Variszikum Europas und belegt sowohl durch die Geologie wie tiefenseismische Profile. Diese Beispiele zeigen mehr und mehr, daß geschieferte Gebirgsstockwerke mit an der Oberfläche steilstehender Schieferung von flachen Abscherungen unterlagert werden.Die typische Erscheinung einer seismisch gut geschichteten Strukturierung der Unterkruste könnte in dieser Hinsicht als Deckenbahnen interpretiert werden.

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Résumé Les décollements sont des structures typiques des chaînes de collision. Ils résultent du raccourcissement et du cisaillement de roches de différentes compétences en réponse à la subduction continentale et à l'empilement crustal. On peut distinguer des décollements superficiels surtout dans les bassins d'avant chaîne où les roches charriées ont subi une déformation interne faible à nulle (plis et chevauchements sans schistosité). Des décollements plus profonds dans le tiers supérieur de la croûte accompagnés de schistosité et de foliation, dans les parties plus internes métamorphiques des chaînes. Enfin des décollements très profonds à la base de la croûte ou entre croûte et manteau, accompagnés ou suivis d'un métamorphisme de haut degré, généralement granulitique.Ces deux derniers types de décollement sont clairement exprimés dans la chaîne Varisque d'Europe et dans la chaîne Paléozoïque Qin Ling de Chine Centrale. Il apparaît ainsi de plus en plus évident que la plupart des zones plissées à schistosité verticale, non liées à des décrochements, passent en profondeur à de grands décollements plats. On les met en évidence sur le terrain ou/et grâce à des profils de sismique réflexion écoute longue. Des aspects caractéristiques de ces profils comme par exemple la croûte inférieure litée pourraient représenter l'image sismique de tels décollements profonds.

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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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Recent climatic change and unusual weather in the Northern Hemisphere

Occurrence frequency of unusual weather caused by anomalous synoptic patterns has its peaks in the middle latitude regions and the subtropical regions. Height anomaly patterns at the 500 mb level for the last three decades show the expansion of negative area in the northern hemisphere, resulting in increase of variability in space and time.     

Das Sockelstockwerk in den Randzonen der Urkontinente

The rocks of the cratonic foreland extend underneath many orogens, where they are subjected to “regeneration” during the geosynclinal phase and to superimposed structures during the folding of the orogen. Such structural and metamorphic alterations are now exposed in the “Sockelstockwerk” of certain orogenic belts in Africa, America, Australia and Europe. In this deep level, originally situated between the bottom of the geosyncline and the migmatite stockwerk, the following zones have been observed along the total length of the orogenic belt: border zone along the margin of the cratonic foreland: broad belt with superimposed structures of two (ore more) different orogenic deformations; main vergency fan, marking the central axis of the orogen. This fan often is a lineament with deep roots and a structure of continental importance.     

Fortschritte in der geologischen Kenntnis der Zentralalpen westlich vom Brenner

Ohne Zusammenfassung     

Essai sur la structure des domaines émergés autour de la Méditerranée occidentale

Résumé De travaux menés dans les zones littorales de l'Afrique du Nord et dans tout le S de l'Espagne, l'auteur tire une nouvelle définition des grands ensembles structuraux péri-méditerranéens. Ces ensembles sont, dans les Cordillères bétiques, du N au S: zones externes (Prébétique, Subbétiques, Pénibétiques), zones internes (Flyschs gaditans, Malaguides, Alpujarrides, Nevadides 1). Dans le Rif marocain, symétriquement, on rencontre du S au N: zones externes (Autochtone de l'Atlas, nappes prérifaines et intrarifaines), zones internes (Flyschs nord-rifains, Tétouanides 2), Ghomarides 3), Sebtides 4); la plupart de ces zones se poursuivent vers l'E, jusqu'en Tunisie et en Sicile.Le fait majeur, à souligner au départ, est la parfaite symétrie de la chaîne alpine de la Méditerranée occidentale: les nappes rifaines ne le cèdent pas en importance aux nappes bétiques. Les diverses unités des deux systèmes se raccordent de manière évidente par la courbure de Gibraltar. L'âge du paroxysme tectonique paraît entièrement compris entre Oligocène supérieur et Miocène supérieur, aucune preuve objective n'existant de nappes plus anciennes.La remise en place des divers ensembles structuraux dépend de l'hypothèse générale définie au départ. Il est d'abord fait allusion à l'interprétation classique, par charriages modérés, ne faisant pas appel à des modifications importantes dans l'emplacement des bassins sédimentaires, actuellement visibles en plan. Les objections à ce premier schéma paraissent déterminantes.Une deuxième interprétation, que l'auteur a déjà partiellement esquissée auparavant, sera envisagée: les unités externes (s'empilant sur elles-mêmes) et leurs socles s'enfonceraient sous les zones internes qui, par réaction, seraient poussées vers l'extérieur de la chaîne: chacune des nappes dépasserait la nappe plus basse, au cours de ce mouvement. Dans le cas de l'Espagne, avant les charriages, les domaines sédimentaires des zones internes se placeraient à l'inverse de la disposition actuelle, soit du N au S: Nevadides, Alpujarrides, Malaguides, Pénibétique et Flyschs gaditans (ultras). Du côté marocain, nous aurions de même du S au N: Sebtides, Ghomarides, Tétouanides, Flyschs nord-rifains (ultras). Cela obligerait, au total, à faire rapprocher l'un de l'autre, en profondeur, les bâtis de la Meseta ibérique et de l'Atlas marocain, d'environ 300 à 500 km, l'actuelle largeur de la mer d'Alboran (150 km) ne permettant pas de reloger les domaines de toutes les nappes. Un axe d'enfouissement serait à rechercher sous l'actuelle Méditerranée.Une troisième interprétation, proposée aujourd'hui par l'auteur, considère que la chaîne péri-méditerranéenne montre une cicatrice structurale fondamentale, qui séparerait domaines internes bétiques et rifains, d'une part, domaines bétiques et rifains plus externes, de l'autre. Cette cicatrice se couderait au niveau de Gibraltar. Les nappes internes seraient comme aspirées vers la cicatrice ainsi que, en sens inverse, les nappes externes. La reconstitution paléogéographique finale est fort satisfaisante et l'ampleur des rétrécissements sensiblement diminuée.La position du domaine des Flyschs kabyles, nord-rifains et gaditans, fait enfin l'objet d'un examen nouveau: sans rejeter l'origine ultra, déjà proposée, l'auteur envisage d'autres solutions, qui auraient l'avantage de mieux s'intégrer dans l'image proposée aujourd'hui.     

Tectonic control of Late Pliocene molasse sedimentation in a portion of the Jhelum Re-Entrant,Pakistan

A Late Pliocene interval of the Neogene Siwalik (Himalayan) molasse exposed in the Jhelum Re-entrant, Pakistan, is examined for lateral variations in the environment and rate of fluvial sedimentation. A correlative pair of volcanic ash horizons within the Upper Siwalik section defines an isochronous interval of fluvial deposition. Stratigraphic sections measured through the interval at various localities in the Jhelum Re-entrant are analyzed in terms of fluvial stratigraphy and interval thickness, or net sedimentation rate. The stratigraphy indicates a fluvial system of laterally migrating streams leaving behind fining upward sedimentary cycles of lateral and vertical accretion deposits. Fully developed sedimentary cycles display point bar sands (lateral accretion deposits) of the stream channel environment topped by mudstones (vertical accretion deposits) of the overbank (floodplain) environment. The detailed sequence of vertical accretion deposits in these cycles indicates that the floodplain environment consisted of a stream-proximal, sedimentation-dominant zone and a stream-distal, pedogenesis-dominant zone.Broad lateral variations in the rate of molasse sedimentation appear to be related to the large-scale syntaxial tectonics of the northwestern Himalaya. Sedimentation rate increases toward the apex of the re-entrant, indicating that the syntaxial structure controlled the focus of molasse sedimentation during the examined interval of Late Pliocene time. In addition, sedimentation may have been influenced by mild flexures within the molasse basin.

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Zusammenfassung Im Gebiet von Jhelum (nördliches Pakistan) reicht das Vortief der neogenen Siwalik-Molasse als Sporn weit in den Faltenbogen des nordwestlichen Himalaya. Die Verfasser untersuchten hier einen Abschnitt des Spätpliozän mit besonderem Hinblick auf laterale Wechsel der fluviatilen Ablagerungen und Sedimentationsraten. Die Obere Siwalik-Molasse enthält hier zwei Leithorizonte mit Tuff, wodurch die Altersgleichheit der fluviatilen Zwischenlagerungen sichergestellt wird. Die Schichtfolge dieser Zwischenlagerungen ist an mehreren Lokalitäten in bezug auf Sedimentationstypen und-raten analysiert worden. Die vorgefundenen Ablagerungszyklen deuten auf ein System von seitlich wandernden Flußläufen. Vollständige Zyklen zeigen Flußbettsedimente (meist Ufersandbänke) gefolgt von feinkörnigen Überflutungssedimenten. Die Feingliederung der Überflutungsfazies zeigt stromnahe Ablagerungszonen einerseits und pedogenetische Randzonen andererseits.Über das gesamte Untersuchungsgebiet ergibt sich eine klare Abhängigkeit zwischen Raten der Molasseaufschüttung und der Faltenbogentektonik des nordwestlichen Himalaya. Die Ablagerungsraten nehmen in Richtung des Bogenscheitels deutlich zu. Daraus wird geschlossen, daß während des untersuchten Zeitabschnittes die regionale Bogentektonik den Schwerpunkt der Molassesedimentation maßgeblich beeinflußt hat. Flache Flexuren innerhalb des Molassebeckens sind ebenfalls in diesen Zusammenhang zu stellen.

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Résumé Une avant-fosse de la molasse du néogène Siwalik (Himalayen), en éperon dans l'arc plissé du nord-ouest de l'Himalaya, dans la région du Jhelum, Pakistan, a été étudiée quant à ses variations latérales environnantes et son taux de sédimentation fluviale. Dans la section du Siwalik supérieur, deux horizons-repères de tuffs volcaniques délimitent une période isochronique du dépôt fluvial. Les séries stratigraphiques de cet intercalaire ont été analysées en divers points en fonction de la stratigraphie fluviale et de son épaisseur ou en fonction du taux de sédimentation. Les cycles de sédimentation indiquent un réseau fluvial à migration latérale avec dépôts latéraux et verticaux, de plus en plus fins vers le haut. Les cours semblent être en transition avec le type traditionnel de haute et basse sinuosité. On démontre que l'ensemble des dépôts verticaux sont différentiés selon une zone proximale où la sédimentation domine et une zone distale où la pédogenèse domine.De larges variations latérales dans le taux de sédimentation semblent dues à la tectonique globale de l'éperon associée à la syntexis du nord-ouest himalayen. Une tendance vers une augmentation du taux de sédimentation / subsidence en direction de l'axe de l'éperon délimite un lieu de sédimentation molassique pendant l'intervalle étudié. De plus, l'auteur suggère que la sédimentation du bassin de l'éperon ait été influencée par de légères flexures à la périphérie de la structure régionale.

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