A layered basic intrusion,deformed and metamorphosed in granulite faciès of the Sri Lanka basement

A layered basic intrusion has been found in the Central Granulite Belt of the Sri Lanka continental basement. It intruded parallel to bedding, before all or early during deformation of neighbouring metasediments. Deformation, affecting metasediments and the intrusion alike, includes flattening to c. 1/20 of the original thickness and NNW-stretching to c. 20 times the original length. The intrusion is now 170–300 m thick. Most of the deformation was acquired under granulite facies metamorphism. The intrusion was then folded, still at high T, by a large F₄-synform with an axis parallel to str₁ and a steep axial plane. A steep axial plane cleavage and minor folds are related to this big fold. Stretching continued along its axis. Late during formation of this fold a granite intruded, mainly following S₄ cleavage planes. The intrusion shows a homogeneous gabbroic series at the bottom, followed upwards by a differentiated and layered series. A thin sequence of ultramafic rocks occurs near the middle. This indicates multiple melt-injection. More homogeneous partly biotite-bearing amphibolites form the top of the succession. Magmatic layering is well preserved, but no magmatic minerals or grain fabrics have escaped deformation or metamorphism. Static annealing under granulite facies conditions outlasted all deformation and was accompanied and followed by the beginning of cooling. Hornblende-Plagioclase coronas formed round garnets at this stage. Geochemical work, carried out by STOSCH (1991) on our samples, confirms the cumulate nature of the rocks.

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Zusammenfassung Eine geschichtete Basische Intrusion wurde im Central Granulite Belt der tiefen, kontinentalen Kruste Sri Lankas entdeckt. Sie intrudierte parallel zur Schichtung in benachbarte Sedimente, vor aller oder sehr früh in deren Deformation. Die Deformation, die Sedimente und die Intrusion in gleicher Weise betraf, führte zu Plättung auf das ca. 1/20 der Ausgangsdicke und zu NNW-Streckung auf das ca. 20fache der Ausgangslänge. Heute ist die Intrusion 170–300 m dick. Der Hauptteil der Deformation wurde unter Granulit-Fazies-Bedingungen erworben. Noch bei hoher T wurde die Intrusion durch eine große F₄-Falte gefaltet. Deren Achse liegt parallel der Streckungsrichtung, stri, ihre Achsenebene ist steil. Eine steile, Achsenebenen-parallele S₄-Schieferung und kleinere Falten entstanden mit ihr. Während der Bildung dieser Falte hielt die Streckung parallel ihrer Achse an. Spät während ihrer Bildung intrudierte ein Granit. Er folgt im wesentlichen S₄. Die Intrusion beginnt unten mit einer homogenen, gabbroiden Serie. Nach oben folgt eine differenzierte, geschichtete. Ein dünnes Paket ultramafischer Lagen erscheint nahe der Mitte. Es weist auf multiple Schmelz-Zufuhr hin. Homogenere Amphibolite, teils mit Biotit, bilden den obersten Teil. Magmatischer Lagenbau ist gut erhalten, lokal mit Gradierung. Magmatische Minerale oder Korngefüge haben Deformation und Metamorphose nicht überlebt. Statische Temperung unter Granulit-Fazies-Bedingungen überdauerte alle Deformation. Sie beginnt und dauert an bei bereits sinkender T. Hornblende-Plagioklas-Koronas bilden sich in diesem statischen Endstadium. STOSCH (1991) untersuchte unsere Proben von der Intrusion geochemisch. Er bestätigte die Kumulatnatur der Gesteine.

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Résumé Une intrusion basique litée a été découverte dans la ceinture centrale granulitique du socle continental du Sri Lanka. L'intrusion s'est effectuée parallèlement à la stratification, avant la déformation des métasédiments encaissants ou tout au début de celleci. La déformation, qui affecte à la fois les métasédiments et l'intrusion, comporte un aplatissement jusqu'à ± 1/20 de l'épaisseur d'origine, et un allongement de ± 20 fois en direction NNW. L'intrusion présente actuellement une épaisseur de 170 à 300 m. La plus grande part de la déformation a été acquise dans les conditions du faciès des granulites. L'intrusion a ensuite été plissée, toujours à haute T, en un large synforme F₄ dont l'axe est parallèle à l'allongement stri et dont le plan axial est vertical. Ce grand pli est accompagné d'une schistosité S₄ plan-axiale redressée et de plis secondaires. L'allongement s'est poursuivi parallèlement à son axe. A la fin de la formation de ce pli, un granite s'est intrudé, qui suit en gros S₄. L'intrusion comporte à sa base une série gabbroïque homogène, suivie vers le haut par une série litée et différenciée. Elle contient, vers son milieu, une intercalation mince de roches ultramafiques. Ceci implique des injections répétées de magma. Le sommet est formé d'amphibolites homogènes partiellement biotitiques. Le litage magmatique est bien conservé, mais aucun minéral ou fabrique magmatique n'a échappé à la déformation et au métamorphisme. Un recuit statique dans les conditions granulitiques a suivi la déformation; il a été accompagné et suivi par le début du refroidissement. A ce stade, des couronnes à hornblende-plagioclase se sont formées autour des grenats. Une étude géochimique, effectuée en 1991 par Stosch sur nos échantillons confirme le caractère de cumulat des roches.

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- . , . , , 1/20 20- NNW . 170–300 . . F₄, str₁, . , S₄, . . . S₄. , , . . , , . coxpa . , .. . , . . . . STOSCH (1991) .

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List of abbreviations ss sedimentary bedding - s₁ first cleavage, plane of first flattening - str₁ Direction of first stretching; although L is usually used for lineations of different kind, including stretching, we use this term to point out that extension is proved in each case - F₂ second folds = first folds folding s₁ - s₂ second cleavage or plane of flattening - F₃ third folds - s₃ third cleavage or plane of flattening - F₄ fourth folds, folding s_1,2,3 and F_1,2,3 - s₄ fourth cleavage or plane of flattening - str₄ direction of fourth stretching - F_5,6 fifth and sixth folds - gf(m) granulite facies (metamorphism) - af(m) amphibolite facies (metamorphism) - KNa-f KNa-feldspar - pg plagioclase - f feldspar - opx orthopyroxene - cpx clinopyroxene - px pyroxene - hb hornblende - bi biotite - cc calcite - do dolomite - qz quartz - mt magnetite     

Geochemistry of Gneiss-Granulite transformation in the “incipient charnockite” zones of southern India

Summary Upper amphibolite facies gneisses in the southern Indian Shield show local transformation into veins, clots and patches of orthopyroxene-bearing dry granulites (incipient charnockites). Depending upon the protolith composition, these desiccated zones are classified into ortho- and para-charnockites and have developed within rocks of distinct mineralogy and chemistry at different time intervals through the structurally-controlled influx of carbon dioxide-rich fluids. Our geochemical investigations at five critical quarry sections indicate that the incipient charnockites have undepleted chemistry and very low K/Rb values. In the paracharnockite localities, where granulite formation is characterized by consumption of garnet, biotite and quartz to produce orthopyroxene, loss of Rb and Ba and enrichment of Ti are observed. In contrast, the orthocharnockite localities show marked LILE enrichment with gain of K, Rb and Ba and loss of CaO, suggesting extensive replacement of plagioclase in the gneisses by K-feldspar in the charnockite through K-Na-Ca exchange reactions with influxing carbonic fluids. The marked depletion in Fe, Mg, Ti and P in these rocks correlates with progressive dissolution of hornblende, biotite, magnetite and accessory apatite. Our study indicates that gneiss to granulite transformation, even if on a local scale, is not an isochemical phenomenon, but attended by distinct element mobilities, although they are contrastingly different from the geochemical trends in some regional high grade terrains.

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Geochemie von Gneiss-Granulit-Übergängen in den Incipient Charnockite Zonen von Süd-Indien

Zusammenfassung Gneise der oberen Amphibolit-Fazies im Südteil des Indischen Schildes zeigen lokal Umwandlungen in Adern, and unregelmäßigen Bereichen von orthopyroxen-führenden trockenen Granuliten (Incipient Charnockites). In Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Ausgangsgesteins werden diese Zonen in Ortho- und Paracharnockite eingeteilt. Sie entwickelten sich in Gesteinen von charakteristischer mineralogischer und chemischer Zusammensetzung zu verschiedenen Zeit-Intervallen durch die tektonisch kontrollierte Zufuhr von kohlendioxid-reichen Fluiden. Unsere geochemischen Untersuchungen an fünf strategisch ausgewählten Steinbruchen zeigen, daß die Incipient Charnockite eine nicht verarmte chemische Zusammensetzung und sehr niedrige K/Rb Werte haben. In den Paracharnockit-Lokalitäten, wo Granulitbildung charakterisiert wird durch das Verschwinden von Granat, Biotit und Quartz, aus denen Orthopyroxene gebildet werden, ist Verlust von Rb und Ba und Anreicherung an Ti zu beobachten. Im Gegensatz dazu zeigen die Orthocharnockite eindeutige LILE Anreicherung mit Zunahme von K, Rb, und Ba und Verlust von Ca0. Dies weist auf extensiven Ersatz von Plagioklas in den Gneisen durch K-Feldspat in den Charnockiten durch K-Na-Ca Austausch-Reaktionen mit zugeführten C0₂-Fluiden hin. Die deutliche Verarmung an Fe, Mg, Ti und P in diesen Gesteinen wird mit zunehmender Auflösung von Hornblende, Biotit, Magnetit und akzessorischem Apatit erKlärt. Unsere Untersuchungen zeigen, daß die Gneis-Granulit Transformation auch im lokalen Maßstab nicht ein isochemisches Phänomen ist, sondern durch charakteristische Elementtransporte charakterisiert wird. Diese unterscheiden sich jedoch deutlich von den geochemischen Trends, die in einigen regional-metamorphen high grade terrains zu beobachten sind.[/p]

     

New compositional and optical data for antimonian and bismuthian varieties of hemusite from Japan

Summary New compositional and optical data are reported for antimonian and antimonianbismuthian varieties of hemusite from epithermal Au-Ag-Cu deposits in Japan. The empirical formula for the antimonian variety, from the Iriki mine is: (Cu_5.83Fe_0.14Ag_0.01)_5.98Mo_1.03(Sn_0.54Sb_0.41Te_0.03Bi_0.02)_1.00(S_7.85Se_0.15)_8.00, and that of the Sb-Bi variety from the Kawazu mine is: (Cu_5.84Fe_0.14Ag_0.01)_5.99Mo_1.03(Sn_0.82Sb_0.11Bi_0.l0Te_0.04)_1.07(S_7.80Se_0.12)_7.92. The theoretical formula of hemusite is Cu⁺ ₄Cu²⁺ ₂MO⁴⁺Sn⁴⁺S₈, whilst the most probable formula of the Iriki hemusite is Cu⁺ _4.5CU²⁺ _1.5Mo⁴⁺Sn⁴⁺ _0.5Sb⁵⁺ _0.5S₈, with Sb⁵⁺ substituting for Sn⁴⁺ and forming (SbS₄)^3– tetrahedra as might be expected, given that the metal to sulphur ratio is 1, and given the sphalerite-like structure of the mineral. However Bi³⁺ cannot be so accommodated, resulting in a deficiency in (S + Se) for Kawazu hemusite. Reflectance spectra for both are compared with those of the tungsten analogue (compositional) of hemusite, kiddcreekite. The relationship between hemusitesensu stricto and these newly reported varieties is discussed in terms of simple and coupled chemical substitutions, and inferences are drawn on the valency of Sb, Bi, Mo and Cu in the hemusite structure.

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Neue chemische und optische Daten für antimon- und bismuthführende Varietäten von Hemusit aus Japan

Zusammenfassung Neue chemische und optische Daten für antimon- und bismuthführende Hemusite auf epithermalen Au-Ag-Cu Lagerstätten in Japan werden vorgelegt. Die empirische Formel für die antimon-führende Varietät aus der Iriki-Mine ist: (Cu_5.83Fe_0.14Ag_0.01)_5.98Mo_1.03(Sn_0.54Sb_0.41Te_0.03Bi_0.02)_1.00 (S_7.85Se_0.15)_8.00, und die der Sb-Bi Varietät aus der Kawazu Mine ist: (Cu_5.84Fe_0.14Ag_0.01)_5.99M0_1.03(Sn_0.82Sb_0.11Bi_0.l0Te_0.04)_1.07 (S_7.80Se_0.12)_7.92. Die theoretische Formel von Hemusit ist Cu⁺ ₄Cu²⁺ ₂Mo⁴⁺Sn⁴⁺S₈, während die wahrscheinlichere Formel für den Hemusit von Iriki Cu⁺ ₄Cu²⁺ _1.5Mo⁴⁺Sn⁴⁺ _0.5Sb⁵⁺ _0.5S₈, mit Sb⁵⁺ an der Stelle von Sn⁴⁺, das(SbS₄)^3– Tetraeder bildet, wie zu erwarten ist, unter der Voraussetzung, da das Metall zu Schwefelverhältnis 1 und die Struktur sphaleritähnlich ist. Bi³⁺ kann jedoch nicht in dieser Weise untergebracht werden, und das führt zu einem Mangel an (S + Se) für den Hemusit von Kawazu. Die Reflektions-Spektren beider Minerale werden mit denen des Wolfram-Equivalents von Hemusit (Kiddcreekit) verglichen. Die Beziehung zwischen Hemusitsensu stricto und diesen jetzt beschriebenen Varietäten wird auf der Basis einfacher und gekoppelter chemischer Substitution diskutiert. Auf dieser Basis werden Schlüsse auf die Valenz von Sb, Bi Mo und Cu in der Hemusit-Struktur gezogen.

     

Ongonite from Ongon Khairkhan,Mongolia

Summary Albite-topaz kerotophyres, termed ongonites, were discovered byV. I. Kovalenko and coworkers at Ongon Khairkhan in Mongolia in 1970. The type area was revisited, described, resampled, the new data is compared with the earlier data and that from similar rocks elsewhere (Beauvoir and Cinovec granites; Macusani glass).Ongonites are fluorine-rich peraluminous sodic two feldspar granitoids with orthoclase and albite phenocrysts, high modal and normative albite content and the presence of topaz as common accessory mineral. They contain variable amounts of lithium micas or muscovite. Chemically, ongonite is similar to highly fractionated S-type or ilmenite series granitoids. In the type area, F-rich water-poor ongonite melts have intruded to a high crustal level.Ongonite displays a long history of subsolidus reactions and hydrothermal alteration. The hydrothermal alteration may be linked to a spatially associated quartz-wolframite stockwork not genetically related to ongonite. Ongonite has a low W content and an elevated Sn content despite a lack of association with Sn deposits.

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Ongonite von Ongon Khairkhan, Mongolei

Zusammenfassung Albit-Topas-Keratophyre, auch als Ongonite bezeichnet, wurden 1970 von V. E. Kowalenko und Mitarbeitern bei Ongon Khairkhan in der Mongolei entdeckt. Die TypLokalität wurde beschrieben und beprobt und die neuen Daten werden mit den früher erhaltenen, und denen von ähnlichen Gesteinen in anderen Bereichen (die Granite von Beauvoir und Cinovec, das Glas von Macusani) verglichen.Ongonite sind Fluor- und Aluminiumreiche (Peraluminous), zwei-Feldspat-Natriumgranitoide mit idiomorphen Orthoklasen und Albit, hohem modalem und normativem Albitgehalt, und Topas als verbreitetem Nebenmineral. Sie führen wechselnde Gehalte von Lithiumglimmern oder Muskovit. Chemisch sind Ongonite stark fraktionierten S-Typ Granitoiden vergleichbar oder auch Granitoiden der Ilmenit-Serie. Im Gebiet der Typlokalität sind fluorreiche wasserarme Ongonit-Schmelzen in ein hohes Krustenniveau intrudiert worden.Ongonite zeigen eine lange Geschichte von Subsolidusreaktionen und hydrothermaler Umwandlung. Die hydrothermale Umwandlung kann mit einem räumlich assoziiertem Quarz-Wolframit Stockwerk in Beziehung gesetzt werden, das genetisch nicht mit den Ongoniten zusammenhängt. Ongonit hat einen niedrigen Wolframgehalt und einen erhöhten Zinngehalt, obwohl keine Assoziation mit Zinnlagerstätten zu beobachten ist.

     

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.     

The structural state of the former lower continental crust in Calabria (S. Italy)

In the Northern Serre (S. Italy), a continuous section through a former lower continental crust is exposed (Schenk 1984, 1985). These granulite facies rocks have not been penetratively deformed during their uplift to higher crustal levels. Therefore, they allow to study the structural state of the lower continental crust. Most rockforming minerals, among them ortho- and clinopyroxene and cordierite, show recrystallization structures. Quarz basal subgrain boundaries are developed in lower levels of the lower crust and disappear toward higher levels. In addition to dimensional orientations of the rockforming minerals, the preferred crystallographic orientations of plagioclases, cordierite, amphibole, pyroxenes and, rarely, quartz reflect the strain orientation of the prograde high-T deformation. During this deformation, the stretching direction was constant NNE-SSW throughout the exposed lower crustal section. Shear indicators are rare. This points to the fact that deformation has been homogeneous and coaxial flattening. There is only a small variation in orientation and strength of textures throughout the exposed lower crust. Therefore, neighbouring layers of different composition rather than different deformation might serve as seismic reflectors in the former lower crust.

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Zusammenfassung In der nördlichen Serre (Süditalien) ist ein zusammenhängender Bereich einer ehemaligen kontinentalen Unterkruste aufgeschlossen (Schenk 1984, 1985). Diese granulitfaziellen Gesteine sind bei ihrem Aufstieg in höhere Krustenbereiche nicht durchgreifend überprägt worden. Deshalb läßt sich an ihnen noch der strukturelle Zustand der ehemaligen Unterkruste studieren. Außer in Feldspäten, Quarz und Amphibol tritt auch in Ortho- und Klinopyroxen und in Cordierit Rekristallisation auf. In tieferen Krustenniveaus sind im Quarz basisparallele Subkorngrenzen entwickelt, die in höheren Krustenbereichen nicht auftreten. Sowohl die Gestaltregelungen der gesteinsbildenden Minerale als auch die kristallographischen Plagioklas-, Cordierit-, Amphibol-, Pyroxen- und (seltener) Quarzregelungen spiegeln die Strain-orientierung der prograden hochtemperierten Deformation wider. Während dieser Deformation blieb die Streckung im gesamten Unterkrustenbereich konstant NNE-SSW orientiert. Scherindikatoren sind selten. Beides deutet darauf hin, daß die Deformation homogen und als koachsiale Plättung abgelaufen ist. Im gesamten aufgeschlossenen Unterkrustenbereich variieren weder Intensität noch Orientierung der kristallographischen und gestaltlichen Regelungen der gesteinsbildenden Minerale wesentlich. Deshalb sollten in der ehemaligen Unterkruste Lagen unterschiedlicher Deformation weniger als seismische Reflektoren in Frage kommen als Lagen unterschiedlicher Zusammensetzung.

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Résumé Le Massif de la Serre Septentrionale en Calabre (Sud de l'Italie) représente un tronçon d'une ancienne croûte continentale profonde (Schenk 1984, 1985). Les roches du faciès granulite qui le constituent n'ont pas subi de déformation penetrative lors de leur ascension dans les niveaux plus superficiels de la croûte. Leur étude permet donc de reconstruire les caractéristiques structurales de l'ancienne croûte profonde. Non seulement les feldspaths, le quartz et l'amphibole, mais encore l'orthopyroxène, le clinopyroxène et la cordiérite ont recristallisé. Dans les niveaux les plus profonds de la croûte on observe dans les cristaux de quartz des bordures de sous-grains parallèles à la base. Celles-ci n'apparaissent plus dans les niveaux plus superficiels. L'orientation des cristaux des minéraux constitutifs des roches, de même que l'orientation des réseaux cristallins du plagioclase, de la cordiérite, de l'amphibole, du pyroxène et (mais plus rarement) du quartz réflètent la direction de contrainte de la phase de déformation prograde de haute température. Pendant cette phase de déformation, la direction d'extension est demeurée NNE-SSW. Les témoins de cisaillement sont rares, ce qui montre que la déformation s'est effectuée de façon homogène, en relation avec un aplatissement coaxial. Les textures varient très peu en orientation comme en intensité dans toute la coupe de croûte profonde exposée. En conséquence, l'existence de réflecteurs sismiques devrait refléter des différences dans les compositions minéralogiques des roches plutôt que dans leurs caractéristiques structurales.

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Serre (Schenk, 1984, 1985). . . , , . , , . , , , , () . NNE-SSW. . , . , , . , , .

     

Models of aggradation versus progradation in the Himalayan Foreland

A frequent goal of decompaction analysis is to reconstruct histories of basin subsidence and tectonic loading. In marine environments, eustatic and paleobathymetric uncertainties limit the resolution of these reconstructions. Whereas in the terrestrial basins, these ambiguities are absent, it is still necessary to account for depositional slopes between localities in order to analyze three-dimensional patterns of subsidence. We define two end-members for depositional surfaces: aggradation and progradation. The relative importance of either end-member is a function of the interplay between the rate of net sediment accumulation and the rate of basin subsidence. The models predict the patterns of major drainages (transverse versus longitudinal) and the way in which provenance should be reflected within different portions of a basin. Consequently, paleocurrent and provenance data from the ancient stratigraphic record can be used to distinguish between these endmembers. The subhorizontal depositional surfaces that dominate during times of aggradation provide a well defined reference frame for regional analysis of decompacted stratigraphies and related subsidence. Depositional slopes during progradation can not be as precisely specified, and consequently yield greater uncertainties in reconstructions of subsidence. These models are applied to the Mio-Pliocene foreland basin of the northwestern Himalaya, where sequences of isochronous strata have been analyzed throughout the basin. These time-controlled data delineate a distinctive evolution from largely aggradational to largely progradational depositional geometries as deformation progressively encroaches on the foreland. Such a reconstruction of past depositional surfaces provides a well constrained reference frame for subsequent integration of subsidence histories from throughout the foreland.

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Zusammenfassung Ein häufiges Ziel der Dekompaktionsanalyse ist es die Beckenabsenkung und die tektonische Belastung zu rekonstruieren. In marinen Ablagerungsräumen limitieren eustatische und paläobathymetrische Unsicherheiten die Auflösung der Rekonstruktion. Bei terrestrischen Becken fehlen diese Zweideutigkeiten; es ist aber trotzdem notwendig, Rechenschaft über den Ablagerungshang zwischen verschiedenen Lokalitäten abzulegen, um dreidimensionale Subsidenzmuster zu analysieren. Wir definieren zwei Endglieder von Ablagerangsflächen: Aggradation und Progradation. Die relative Wichtigkeit des jeweiligen Endglieds ist eine Funktion des Zusammenspiels zwischen der Nettorate der Sedimentakkumulation und der Beckensubsidenz. Die Modelle sagen die Hauptentwässerungsmuster (quer- oder längsverlaufend) vorher, sowie den Weg in dem die Sedimentherkunft innerhalb verschiedener Bereiche des Beckens berücksichtigt werden sollte. Folglich können Paläoströmungs- und Herkunftsdaten alter stratigraphischer Überlieferungen benutzt werden, um zwischen den Endgliedern zu unterscheiden. Die subhorizontale Ablagerungsfläche welche zur Zeit der Aggradation dominant ist, liefert einen gut definierten Referenzrahmen für die regionale Analyse von dekomprimierten Formationen und der damit verknüpften Subsidenz. Ablagerangshänge während Progradation können nicht präzise spezifiziert werden und beinhalten daher größere Unsicherheiten bei der Rekonstruktion der Subsidenz. Diese Modelle wurden übertragen auf das miozäne bis pliozäne Vorgebirgsbecken des nordwestlichen Himalayas, wo Sequenzen von isochronen Schichten durch das gesamte Becken analysiert werden konnten. Diese zeitkontrollierten Daten schildern eine ganz bestimmte Entwicklung, die von einer hauptsächlich aggradierenden zu einer progradierenden Ablagerangsgeometrie verlief, während der die Deformation schrittweise in Richtung Vorland übergriff. Diese Rekonstruktion von ehemaligen Ablagerangsflächen liefert einen guten Referenzrahmen für die folgende Integration der Subsidenzgeschichte des gesamten Vorlands.

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Résumé L'analyse de décompaction a souvent pour but de reconstituer l'histoire de la subsidence d'un bassin et de la charge tectonique. Dans les milieux marins, de telles reconstitutions sont limitées par des incertitudes de caractère eustatique et paléobathymétrique. Par contre, ces ambiguïtés ne se présentent pas dans le cas des bassins continentaux, où il convient néanmoins de tenir compte de la pente de la surface de dépôt entre les divers points considérés pour établir un schéma tridimensionnel de la subsidence. Nous définissons deux situations extrêmes pour les surfaces de dépôt: l'aggradation et la progradation. L'importance relative de ces deux extrêmes est fonction de l'interaction entre le taux d'accumulation net des sédiments et le taux de subsidence du bassin. Les modèles prévoient la répartition des drainages principaux (transverse ou longitudinal) et la manière dont l'origine des sédiments peut se répercuter dans les diverses parties d'un bassin. Il en résulte que des informations fournies par les relevés stratigraphiques à propos des paléocourants et de la source des sédiments peuvent être utilisées pour faire la distinction entre les deux cas extrêmes. Les surfaces de dépôt subhorizontales, qui prédominent pendant les périodes d'aggradation, fournissent un bon cadre de référence pour les analyses régionales de formations décompactées et de la subsidence qui leur est associée. Les surfaces de dépôt inclinées qui se présentent au cours des progradations ne peuvent pas être définies de manière aussi précise et engendrent par conséquent plus d'incertitude dans la reconstitution de la subsidence. Les auteurs appliquent ces modèles au bassin mio-pliocène d'avant-pays de l'Himalaya nord-occidental, dans lequel des séquences de couches isochrones ont été suivies à travers tout le bassin. Ces données, chronologiquement définies, fournissent l'image d'une évolution nette, depuis des géométries typiques d'aggradation jusqu' à des géométries typiques de progradation, au fur et à mesure de l'emprise progressive de la déformation sur l'avant-pays. Une telle reconstitution des surfaces de dépôt anciennes fournit un bon cadre de référence en vue de l'intégration ultérieure de l'histoire de la subsidence dans l'ensemble de l'avant-pays.

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Denudation,vertical crustal movements and sedimentary basin infill

Denudation and vertical crustal movements are linked through the isostatic equation for conservation of lithospheric mass. Recent empirical results from a wide range of sources are presented on the rates of these processes. Denudation alone can cause non-tectonic (isostatic) surface uplift of the right magnitude predicted by theory. A case is made, following Ahnert, for a single linear relationship (although with much scatter) between denudation rate and mean drainage basin relief for large basins. Some recent determinations of denudational time constants have neglected to include tectonic and isostatic terms which oppose the reduction of relief by denudation. Application of diffusional transport models to determine the rate of sediment deposition are severely limited by inherent one-dimensionality and neglect of suspended and washload contributions. Basin infill sequences may be used to determine past sediment transfer coefficients from a hinterland, but problems arise in the apportionment of the various hinterland fluxes that occur in »real-world« three dimensional basins. Sediment yields in smaller half-graben and growth fold basins must reflect the magnitude of drainage basins and the complex local controls upon sediment yields. Examples are given from extensional basins in the Western USA and Greece. The »length« of tectonic relief produced in tilt blocks and growth folds will control the area of drainage basin developed (through the fractal form of Hack's Law) and hence the magnitude of deposition in sedimentary basins adjoining tectonic uplands.

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Zusammenfassung Denudation und vertikale Krustenbewegungen sind verbunden durch das isostatische Gesetz über den Erhalt der lithosphärischen Masse. Neuerliche empirische Ergebnisse aus einem weiten Quellenbereich werden im Verhältnis zu diesen Prozessen präsentiert. Denudation allein, kann nicht tektonisch bedingte (isostatische) Oberflächenhebungen hervorrufen, die in der richtigen Größenordnung liegen, wie sie auch theoretisch ermittelt wurden. Es wird in Anlehnung an Ahnert ein Fall geschaffen, in der eine einfach lineare Beziehung (obgleich mit vielen Streuungen) zwischen der Denudationsrate und dem durchschnittlichen Abflußbeckenrelief für große Becken vorliegt. Einige neue Ermittlungen der Denudationszeitkonstanten wurden vernachlässigt, um tektonische und isostatische Begriffe einzufügen, welche sich der Verringerung des Reliefs durch Denudation widersetzen. Die Anwendung des Verbreitungstransportmodells zum Bestimmen der Sedimentationsrate sind streng begrenzt durch die ihm innewohnende Eindimensionalität, und der Vernachlässigung der Schwebe- und Schwämmfrachtbeteiligung. Bekkenfüllungssequenzen können benutzt werden um vergangene Sedimenttransferkoeffizienten aus dem Hinterland festzulegen; aber es treten auch Probleme bei der Verteilung der verschiedenen Hinterlandeinträge auf, die bei einem realen dreidimensionalen Becken vorhanden sind. Sedimenteinträge in kleineren Halbgräben und Growth-fold Becken müssen die Größe des Abflußbeckens widerspiegeln, sowie die komplexen lokalen Steuerungen auf die Sedimenteinträge. Beispiele von Dehnungsbecken aus dem Westen der USA und Griechenlands werden angesprochen. Die Länge des tektonischen Reliefs in verkippten Blöcken und Growth-Folds wird die Fläche des entwickelten Abflußbeckens kontrollieren (durch die fraktale Form des Gesetzes von Hack), und daher die Ablagerungsmenge von Sedimentbecken in der Nähe von tektonischen Hochlagen.

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Résumé L'érosion et les mouvements crustaux verticaux sont liés par l'équation isostatique de conservation de la masse lithosphérique. Des résultats empiriques récents provenant d'un large éventail de sources sont présentés en relation avec ces processus. L'érosion seule peut être la cause d'une montée non tectonique (isostatique) dont l'ampleur est prévue exactement par la théorie. Un cas est présenté, d'après Ahnert, qui montre, pour de grands bassins, une relation linéaire simple (mais avec une forte dispersion des points) entre le taux de dénudation et le relief moyen de l'aire de drainage. Certaines déterminations récentes des constantes de temps de dénudation ont omis de tenir compte des termes tectonique et isostatique qui s'opposent à la destruction du relief par érosion. L'utilisation de modèles de transport diffus en vue de déterminer le taux d'accumulation des sédiments est sévèrement limitée par le caractère unidimensionnel de tels modèles et par le fait qu'il ne tiennent pas compte de la fraction en suspension. Les séquences de comblement d'un bassin sédimentaire peuvent être utilisées pour déterminer les anciens cfficients de transfert à partir de l'hinterland; mais des difficultés surgissent à propos de la répartition des différents flux en provenance de l'hinterland dans le cas réel d'un bassin à 3 dimensions. Les apports sédimentaires dans les bassins de demi-graben et de »growth-fold« doivent traduire la grandeur des aires de drainage et les facteurs locaux complexes qui régissent ces apports. Des exemples sont présentés, relatifs à des bassins d'extension de l'ouest des USA et de Grèce. La »longueur« des reliefs tectoniques en relation avec les blocs basculés et les »growth-folds« déterminent, par la forme fractale de la loi de Hack, la surface des aires de drainage ainsi engendrées et, en conséquence, l'importance des dépôts dans les bassins sédimentaires voisins des reliefs tectoniques.

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African linkage of Precambrian Sri Lanka

New age and isotopic data show that the high-grade basement rocks of Sri Lanka were not linked to the Archaean granulite domain of southern India but experienced their main structural and metamorphic development during the Pan-African event some 950 to 550 Ma ago. This occurred when West Gondwana and East Gondwana collided to form one of the longest collisional structures in the Supercontinent — the Mozambique belt that extends from Mozambique to Ethiopia and Sudan. A major tectonic boundary, interpreted as a thrust zone, divides the Highland/Southwestern Complex in the central part of Sri Lanka from the Vijayan Complex in the E and SE. The former is interpreted to represent the remnant of a once extensive passive margin extending west, in a Gondwana reconstruction, via Madagasgar to Tanzania and Mozambique. The Vijayan Complex may have been part of a separate continental margin plutonic assemblage, and its collision with the Highland/ Southwestern Complex marks the final amalgamation of East and West Gondwana into a supercontinent some 550 Ma ago. The Sri Lankan granulites cannot be correlated with the distinctly older granulites of the Eastern Ghats belt of India, and this suggests that Sri Lanka was situated close to the SE coast of Madagascar in a Gondwana reconstruction.

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Zusammenfassung Neue Isotopen- und Altersdaten aus dem metamorphen Grundgebirge von Sri Lanka zeigen, daß dieses Gebiet nicht, wie vielfach vermutet, Teil des archaischen Granulitkomplexes von Südindien war, sondern seine strukturelle und metamorphe Entwicklung während der panafrikanischen Orogenèse zwischen ca. 950 Ma und ca. 550 Ma hatte. Diese Orogenèse ist das Resultat der Kollision zwischen West-Gondwana (Afrika und Südamerika) und Ost-Gondwana (Südindien, Australien und Antarktis) und führte zur Bildung eines der längsten Kollisionsgürtel des Superkontinentes, dem Mosambik-Gürtel, der sich von Mosambik bis nach Äthiopien und in den Sudan erstreckt. Der West- und Zentralteil Sri Lankas mit den Wanni und Highland/Southwestern Komplexen wird vom Vijayan Komplex im Osten und Südosten durch eine Überschiebungszone getrennt, die möglicherweise eine Sutur darstellt. Die Gesteine im Westen und in den Highlands werden als der Rest eines ehemals weiträumigen passiven Kontinentalrandes interpretiert, zu dem wohl auch die lithologisch ähnlichen Abfolgen der hochmetamorphen Gebiete in Mosambik, Tansania und Madagaskar gehörten. Der Vijayan Komplex war wohl Teil der separaten plutonischen Suite eines aktiven Kontinentalrandes, und seine Kollision mit dem Highland/ Southwestern Komplex markiert das endgültige Verschweißen von West- und Ost-Gondwana zu einem Superkontinent vor ca. 550 Ma. Die Granulite Sri Lankas können nicht mit den deutlich älteren Granuliten des Gürtels der Eastern Ghats in Südost Indien korreliert werden sondern ähneln eher den hochgradigen Gesteinen in Südost Madagaskar. Damit ist die Lage Sri Lankas nahe Madagaskar in einer Gondwana Rekonstruktion wahrscheinlicher als nahe der Südostküste Indiens.

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Résumé De nouvelles données isotopiques et géochronologiques montrent que les roches métamorphiques du socle du Sri Lanka ne constituent pas, comme on l'a souvent cru, une partie du complexe granulitique archéen de l'Inde méridionale, mais qu'elles ont vécu leur propre histoire tectono-métamorphique au cours de l'orogenèse panafricaine, entre 950 et 550 Ma. Cette orogenèse est le résultat de la collision entre le Gondwana occidental (Afrique et Amérique du Sud) et le Gondwana oriental (Inde du sud, Australie et Antarctique) et constitue une des plus grandes chaînes de collision du Supercontinent: la chaîne du Mozambique, qui s'étend du Mozambique jusqu'au Soudan et en Ethiopie. Un contact tectonique majeur, interprété comme un charriage, sépare le »Highland/South-western Complex« (partie centrale du Sri Lanka) du »Vijayan Complex« (partie est et sud-est). Le premier de ces complexes est interprété comme un reste d'une ancienne marge passive de grande étendue, à laquelle appartenaient aussi les séries lithologiquement analogues du domaine très métamorphique du Mozambique, de Tanzanie et de Madagascar. Le «Vijagan Complex« a pu être une partie d'un ensemble plutonique séparé de marge active; sa collision avec le »Highland/Southwestern Complex« marque la réunion finale en un super-continent il y a quelque 550 Ma, des Gondwanas oriental et occidental. Les granulites du Sri Lanka ne peuvent pas être corrélées avec celles de la chaîne des Eastern Ghats (Inde du sud-est) qui sont nettement plus anciennes; elles se rapprochent plutôt des roches très métamorphiques du sud-est de Madagascar. On en déduit que la position du Sri Lanka, dans une reconstruction du Gondwana, devait être plus proche de Madagascar que de la côte sud de l'Inde.

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Coulomb-trapped particles in the electromagnetic fields of an oblique magnetic rotator

An oblique, rotating magnetized sphere emits electromagnetic waves which, for large magnetization, can quickly accelerate charged particles to very high energies. A central, attractive Coulomb force can trap particles in the region beyond the light cylinder by balancing the accelerating influence of the radiation on the particles. We sample some of the particle orbits possible under these dynamical conditions. A general feature of these orbits is that non-interacting particles started with random initial conditions in the domain of attraction of these orbits will arrange themselves on a curve corotating with the axis of magnetization. Such particle configurations can be a source of pulsed radiation. In the idealized case of no interparticle interactions the spectral index for the radiation emitted by one frequently occurring configuration is found to be –2/3, for emission from radio to -ray frequencies. The dynamical conditions in this simple model closely match those prevalent in outer pulsar magnetospheres, making it possible that part of the radiation from pulsars is emitted by trapped plasma in the region beyond the light cylinder.