Titanian chondrodite and clinohumite in marbles from the Ötztal crystalline basement

Summary Marble lenses within the polymetamorphic Ötztal crystalline complex frequently contain pockets of clinohumite and chondrodite and their titanium-rich varieties. Chondrodites contain up to 9.1 wt% TiO₂ and clinohumites about half that amount. The maximum amounts of Ti in both minerals do not exeed values of 0.4 in the formula. XTi and X_F are correlated by a slope of –1, indicating the efficiency of the TiO₂Mg_–1F_–2 substitution at constant OH (Evans andTrommsdorff, 1983). Clinohumites sometimes contain lamellae which have nonstoichiometric cation ratios reflecting a composition between clinohumite and olivine. In many cases Ti-rich clinohumites and chondrodites coexist with Mg-ilmenite. Ti-rich clinohumites and chondrodites often break down to a symplectite of Ti-poor clinohumite (or olivine) and Mg-ilmenite. Parts of the marbles, which are barren of Mg-ilmenite contain F-rich clinohumites. The latter do not show any signs of breakdown features. We conclude therefore that fluorine stabilizes the humite group minerals to a wide range of metamorphic conditions. Ti-rich humite-group minerals are not stable till amphibolite facies conditions, and below F-rich humite-group minerals and olivine are the more stable phases in a H₂O-rich, SiO₂-poor carbonate system.

---

Titanreiche Chondrodite und Klinohumite in Marmoren des Ötztalkristallins.

Zusammenfassung In Marmorlinsen des polymetamorphen Ötztalkristaliins kommen häufig titanarme und titanreiche Clinohumite und Chondrodite vor. Die höchsten Titan-Gehalte in Chondrodit betragen 9.1 Gew.-% TiO₂ während Clinohumite nur etwa die Hälfte dieses Wertes enthalten. Dies entspricht einem Maximalgehalt an Titan von 0.4 in den Formeln von Chondrodit und Clinohumit. Eine negative Korrelation zwischen X_Ti, und X_F mit der Steigung von –1 bestätigt die Wirksamkeit der Substitution TiO₂Mg_–1F_–2 bei konstantem OH (Evans undTrommsdorff, 1983). In Clinohumiten konnten nichtstöchiometrische Lamellen nachgewiesen werden, die chemisch zwischen Clinohumit und Olivin zusammengesetzt sind. Ti-reiche Clinohumite und Chondrodite koexistieren immer mit Mg-Ilmenit und wandeln sich häufig an ihren Rändern in einen Symplektit von Ti-ärmerem Clinohumit oder Olivin und Mg-Ilmenit um. In den Mg-Ilmenit freien Bereichen der Marmore kommen stets Ti-arme aber F-reiche Clinohumite vor, die niemals randliche Umwandlungserscheinungen zeigen. Die grobkörnigen (mm-großen) Humitminerale werden der variszischen Metamorphose in Amphibolitfazies zugeschrieben, während die Symplektite als Produkte der eoalpinen grünschieferfaziellen Überprägung angesehen werden. Wir schließen daraus, daß die Humitminerale durch Fluor in einem großen Bereich metamorpher Bedingungen stabilisiert werden, während Ti-reiche Humitminerale bei Bedingungen der Grünschieferfazies instabil werden und F-reiche Humitminerale und Olivin die stabilen Phasen in einem H₂O-reichen, SiO₂-armen Karbonatsystem sind.

     

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.     

The structure of the eastern border of the Andes in north-western Argentina

In the eastern border area of the Andes of north-western Argentina two structural units are represented: the Cordillera Oriental and the Sierras Subandinas.The Cordillera Oriental represents a structural unit of faulted blocks strongly uplifted in relation to the Sierras Subandinas. In the Cordillera Oriental, the metamorphic basement has been partially folded together with the sedimentary cover. In some cases the cover has been detached away from its substratum and folded independently of it.It was generally accepted that the Sierras Subandinas coincide with big asymmetrical anticlines produced in the cover rocks by tilting of rigid basement blocks. The detailed geological mapping of the region situated between the parallels 24° 45 and 26° latitude south and the meridians 64° 30 and 66° west has provided data that permit to modify considerably this scheme.The existence of important strike-slip faults running highly oblique to the main regional structural pattern and controlling the shape of the Sierras Subandinas folds has been verified. These highly oblique faults with strike-slip movements, that affect the whole region, are probably ancient lineaments reactivated during Andean diastrophism in Upper Pliocene to Early Pleistocene time.

---

Zusammenfassung Im östlichen Grenzgebiet der Anden im nordwestlichen Argentinien liegen zwei strukturell unterschiedliche Einheiten vor, die Cordillera Oriental und die subandinen Sierren (Sierras Subandinas).Die Cordillera Oriental besteht aus Leistenschollen eines leicht metamorphisierten Sockels. Sie ist als Ganzes im Verhältnis zu den subandinen Sierren stark herausgehoben worden. In der Cordillera Oriental wurde dieser Sockel zum Teil zusammen mit seinen sedimentären Deckschichten verfaltet, zum Teil wurden sie aber auch von ihrem Unterlager abgeschert und unabhängig von ihm gefaltet.Bisher wurde allgemein angenommen, daß die subandinen Sierren aus großen assymmetrischen Falten aufgebaut werden, die in den Deckschichten durch Kippung starrer Blöcke im tieferen Untergrund hervorgerufen wurden. Die genaue geokartographische Aufnahme eines Gebietes zwischen den Breitenkreisen 24° 45 und 26° südl. Breite und den Längenkreisen 64° 30 und 66° westl. Länge erbrachte Daten, die es erlauben, diese Vorstellung erheblich zu modifizieren.Weit durchhaltende Seitenverschiebungen, die die übergeordneten Strukturen des gesamten Gebietes schräg durchziehen und die Gestalt der Falten in den Sierren erheblich beeinflussen, wurden nachgewiesen. Sie stellen wahrscheinlich alte, präandine Lineamente dar, die während der Anden-Orogenese im Jungtertiär bis Altpleistozän reaktiviert Wurden.

---

Resumen En el borde oriental de los Andes del Noroeste Argentino están representadas dos unidades estructurales: la Cordillera Oriental y las Sierras Subandinas.La Cordillera Oriental es una unidad constituida por bloques fallados y, en conjunto, elevada con respecto a las Sierras Subandinas. En la Cordillera Oriental el basamento metamórfico ha sido parcialmente plegado junto con la cobertura sedimentaria. En algunos casos lo cobertura ha sido despegada de su substrato y plegada independientemente.En general se aceptaba que las Sierras Subandinas coincidian con grandes anticlinales asimétricos producidos en la cobertura sedimentaria por el basculamiento de bloques rígidos de basamento situados en el subsuelo. La cartografía geológica-estructural detallada de la región comprendida por los paralelos 24° 45 y 26° S y los meridianos 64° 30 y 66° W ha proporcionado datos que permiten modificar considerablemente este esquema.Se ha comprobado la existencia de importantes fallas transcurrentes, fuertemente oblicuas con respecto a la estructura regional, que han tenido profunda influencia sobre la forma de los pliegues subandinos. Estas fallas oblicuas son probablemente lineamientos antiguos en los que el diastrofismo Andico (Plioceno-Pleistoceno) ha producido considerables desplazamientos paralelos al rumbo de los mismos.

---

Résumé Dans la bordure orientale des Andes du Nord-ouest de l'Argentine, deux unités structurales différentes sont présentes: les Sierras subandines et la Cordillère orientale.La Cordillère orientale est composée d'un socle faiblement métamorphique faillé en blocs fortement surélevés par rapport aux Sierras subandines. Dans la Cordillère orientale, ce socle métamorphique a été en partie plissé avec sa couverture sédimentaire; mais parfois celle-ci a été décolée de son substratum et plissé indépendentement.Jusqu'à présent, on admettait que les Sierras subandines sont constituées de grands anticlinaux assymétriques produits dans la couverture par l'ascension de blocs faillés du socle. La cartographie géologico-structurale detaillée de la région comprise entre les parallèles 24° 45 et 26° de latitude sud et les méridiens 64° 30 et 60° ouest conduit à modifier considérablement ce schéma.D'importants décrochements très obliques par rapport à la direction de la structure régionale et qui ont fortement influencé la forme des plis subandins sont probablement des accidents anciens rajeunis pendant le diastrophisme andin au cours du Pliocène supérieur et du Pléistocène inférieur.

---

- : Cordillera Oriental Sierras Subandinas. . . ; . , , . 24°45 26° 64°30 66° . , , . , , , , .

     

A system for large volume aerosol sampling in the stratosphere using electrostatic precipitation

Summary An instrumental system for securing aerosol samples in the stratosphere by electrostatic precipitation has been developed. The system is designed to be balloon borne to altitudes between 30 km and 45 km and to collect with high efficiency the aerosol content of the stratosphere at these altitudes. Volumetric sampling rates of one meter³ sec^–1 ambient air are obtained with the sampling configuration with collection efficiency in excess of 95 percent for particles between .01 microns (mmd) and 2 microns (mmd).Specially developed associated instrumentation for altitude and air flow measurement points to an important versatility in the application of gas discharges for low-pressure (or high altitude) altimetry and anemometry over a very wide range of air densities and tempertures.The theory, operation, and performance of the aerosol sampling system and associated subsytems are described. Certain new observations of low-density corona physics phenomena are reported and potential applications to other areas of research and technology are indicated.

---

Zusammenfassung Es wurde ein Instrument entwickelt, mit dem man Aerosolproben aus der Stratosphäre durch elektrostatischen Niederschlag erhalten kann. Das System wird von einem Ballon in Höhen zwischen 30 und 45 km getragen und sammelt mit hoher Wirksamkeit Proben des Aerosolgehalts in diesen Höhen. Mit dem Instrument wird eine Sammelgeschwindigkeit von 1 m³/sek erreicht bei einer Sammelwirksamkeit von mehr als 95% für Partikel von Größen zwischen 0,01 und 2 Mikron.Besonders entwickelte angeschlossene Instrumente zur Messung der Höhe und der Luftströmungen zeigen die wesentliche Vielseitigkeit der Anwendung von Gasentladungen für die Höhenmessung und Windmessung bei niedrigem Druck (oder in großen Höhen) in einem großen Bereich der Luftdichte und der Temperatur.Es werden die Theorie, die Arbeitsweise und die Ausführung des Aerosolprobeninstrumentes und der angeschlossenen Hilfssysteme beschrieben. Es wird über einige neue Beobachtungen aus dem Bereich der Phänomene der Gasentladungen bei niedriger Dichte berichtet und neue mögliche Anwendungen in anderen Zweigen der Forschung und Technologie werden angegeben.

---

Résumé On a construit un instrument au moyen duquel on peut obtenir des échantillons d'aérosole stratosphérique par précipitation électrostatique. Le système est emporté par un ballon à des altitudes de 30 à 45 km et rassemble avec efficacité des echantillons du contenu de l'aérosole à ces altitudes. Avec cet appareil, on obtient une vitesse de prise de 1 m³/sec avec une efficacité de plus de 95% pour les particules comprises entre 0,01 et 2 microns.Des appareils spéciaux annexes permettent de mesurer la hauteur et les courants d'air. Ils démontrent les possibilités multiples de l'utilisation de la décharge dans un gaz pour la mesure de l'altitude et des vents par pression très faible (ou à très haute altitude) dans un domaine étendu tant de la densité de l'air que de la température.On décrit dans ce mémoire la théorie, le mode de travail et l'exécution de cet instrument de prise d'échantillons d'aérosoles ainsi que des systèmes auxiliaires annexes. On rapporte sur quelques nouvelles observations faites dans le domaine des phénomènes connexes à la décharge dans un gaz par faible densité. On indique en outre de nouvelles possibilités d'utilisation du système dans d'autres branches de la recherche ou de la technologie.

---

---

With 16 Figures

---

This work has been supported by the Division of Biology and Medicine, U. S. Atomic Energy Commission, under contract at (30-1)-2363 with Del Electronics.     

Über die Beziehung zwischen äquatorialen Konvektionsregen und der Meereshöhe auf Ceylon

Zusammenfassung Die Beziehung zwischen äquatorialen Konvektionsregen und der Meereshöhe wird am Beispiel der Südabdachung der Haputale Range auf Ceylon (etwa 7° nördl. Br. und rund 1400 m Höhenunterschied) untersucht. Auf der Grundlage unveröffentlichter Niederschlagsmessungen von 21 Stationen, vorwiegend Teeplantagen, für die Periode von 1951–1965 wird die Änderung der Niederschlagsmenge mit der Höhe an Hand der mittleren jährlichen und mittleren monatlichen Niederschlagsmengen diskutiert. Hierbei ergibt sich im Jahresmittel und in den Monaten mit vorwiegend konvektiver Niederschlagsbildung — das sind die Intermonsunmonate März, April und Mai sowie Oktober und November —, daß nach anfänglicher Zunahme des Niederschlags mit wachsender Höhe oberhalb einer kritischen Höhenlage zwischen 900–1400 m NN eine stetige Abnahme des Niederschlags eintritt.

---

Summary The relationship between equatorial convective rain and altitude above sea-level is investigated taking the southern slope of the Haputale Range in Ceylon (7° N, about 1400 m range of altitude) as an example. On the basis of unpublished precipitation observations of 21 stations, most of them on tea-estates, from the period 1951 to 1965 the variation of the amount of precipitation with altitude is discussed using mean annual and mean monthly precipitation totals. It appears that in the annual mean and during the months with prevailing convective rain — these are the intermonsoonal months March, April, May and October, November — the precipitation totals increase with altitude up to a critical level between 900 and 1400 m a.s.l. and then decrease again monotonically.

---

Résumé On examine ici la relation existant entre les précipitations équatoriales de convection d'une part et l'altitude d'autre part. Pour ce faire, on se sert de l'exemple offert par le versant sud de l'Haputale Range de Ceylan (situé à environ 7° de latitude N et présentant une différence d'altitude de 1400 m environ). Sur la base de mesures non publiées des précipitations — mesures effectuées de 1951 à 1965 à 21 stations, en majeure partie des plantations de thé — on discute les modifications que subissent les sommes de précipitations avec l'altitude. Dans ce but, on utilise les moyennes annuelles et mensuelles de cet élément. Il en résulte que les précipitations augmentent tout d'abord avec l'altitude et cela jusqu'à une zone critique située entre 900 et 1400 m. Au-dessus, les précipitations diminuent de nouveau régulièrement. Cette constatation est valable aussi bien pour la moyenne annuelle que pour les mois caractérisés avant tout par des précipitations d'origine convective c'est à dire ceux qui se situent entre les périodes de mousson (mars, avril, mai, octobre et novembre).

---

---

Mit 4 Abbildungen     

Zur Frage der Geoelektrischen Blitzgefährdung

Zusammenfassung Der Verfasser untersucht das Problem, ob die Einschlagstelle des Blitzes auch durch die geoelektrische Bodenbeschaffenheit mitbestimmt ist. Zur Untersuchung dieser Frage wurden bisher Modellversuche, mathematische Berechnungen und Auswertungen der Statistik herangezogen. Der Verfasser kommt durch die Auswertung einer umfangreichen Blitzschlagstatistik, die für österreich angelegt wurde, zu dem Ergebnis, dass es ausgedehnte Gebiete gibt, die wegen ihrer besonderen geoelektrischen Bodenbeschaffenheit stark blitzgefährdet sind und dass auch begrenzte Zonen dieser Art, die sogenannten « Blitznester » existieren.

---

Summary The author investigates the problem whether certain places of the ground are especially often struck by lightning and whether this effect is caused by the geoelectrical nature of the underground. By examining a great number of results obtained in Austria the author comes to the solution that the question of the existance of the so-called « lightning nests » must be answered in the affirmative.

---

---

Aus einem Referat auf dem 4. Internationalen Blitzschutzkongress 1956 in Meran.     

Die Diabasvorkommen des Amazonasgebietes und das Problem des Intrusionsmechanismus

Zusammenfassung Unter Bezug auf die beobachteten großräumigen Diabasvorkommen im Gebiet des Amazonasbeckens wird der Versuch unternommen, den Intrusionsmechanismus basaltischer Schmelzen prinzipiell zu erklären. Es läßt sich zeigen, daß das Problem der Magmenbewegung von dem der Magmaentstehung nicht zu trennen ist. Beide bedürfen der Anwendung sowohl hydrostatischer als auch hydrodynamischer Gesetzmäßigkeiten.Die Beachtung der hydrostatischen Gesichtspunkte erfordert einerseits eine Herdlage in den oberen Teilen des Erdmantels, wo aber andererseits die Entstehung der Schmelze aus thermischen Gründen nicht ohne Konvektionsströmungen denkbar ist.Die Annahme eines konvektiven Zirkulationssystems im Mantel, dessen Auswirkung gelegentlich durch Schweremessungen beobachtbar sein können, beantwortet viele wichtige offene Fragen im Problemkreis des Intrusionsmechanismus basischer Gesteine.

---

Basing on huge occurrence of diabase in the Amazon basin, a limited distribution of which is dealt with in this paper, an outline of the principal mechanism of intrusions of basaltic magma is attempted. Apparently, the problem of movement of magma is not allowed to be regarded without that of its origin. Both, movement and origin, are subjected to hydrostatical and hydrodynamical laws.The application of the hydrostatics demands the source of magma to be in the upper parts of the earth's mantle. In this location, however, temperature seems to be insufficient to originate melted basaltic rocks unless thermical convection takes place.The postulation of a vertical system of circulation in the mantle, the effects of which sometimes may be recognized by gravity measurements, solves some important problems of the mechanism of intrusion. In this way, among other things, the deep lying mass of higher density along the center of the Amazon basin may be determined as to triassic-jurassic age.

---

Résumé Considérant la présence de diabases en grande quantité dans le bassin de l'Amazone, l'auteur tente d'interpréter dans son principe le mécanisme d'intrusion des liquides basaltiques. Il semble que le problème du mouvement du magma ne peut pas être séparé de celui de son origine. Tous deux doivent être soumis à des lois hydrostatiques et hydrodynamiques.La considération du point de vue hydrostatique donne à penser que la source du magma se trouve dans la partie supérieure du manteau terrestre où cependant, pour des raisons thermiques, on ne peut penser à la formation de liquides magmatiques sans courants de convection.L'hypothèse d'un système de circulation convective dans le manteau, dont les effets ont parfois été observés par des mesures de gravité, apporte une solution à quelques problèmes concernant le mécanisme d'intrusion. Dans cet ordre d'idées, la masse profonde de forte densité située dans le centre du bassin de l'Amazone peut être rapportée au Triasique-Jurassige.

---

.

---

---

Die Veröffentlichung der vorliegenden Arbeit erfolgt mit freundlicher Genehmigung der Petróleo Brasileiro, S. A. (Petrobrás) sowie der Gesellschaft für praktische Lagerstättenforschung GmbH (Prakla). Beiden Gesellschaften sei dafür an dieser Stelle aufrichtig gedankt!