Zu Verkittungsvorgängen an Psammiten

Zusammenfassung Die Sandsteine und Eisenoolithe im Schwäbischen Jura sind im allgemeinen unvollständig verkittet.An der Eisenerzlagerstätte von Geislingen (Steige), einem etwa 2 m mächtigen, langgestreckten Eisenoolithkörper im Oberen Braunen Jura, sind Verkittungserscheinungen besonders auffallend und wurden eingehend untersucht.Die verkitteten Teile können überall im Flözprofil auftreten, insgesamt ist die Verkittung aber oben ausgedehnter als unten. Es wird der Nachweis geführt, daß der Kalkzement primär ± homogen im Profil verteilt war und bei der diagenetischen Mobilisierung vorzugsweise nach oben gewandert ist. Für die Sandsteinhorizonte des Braunen Jura und z. T. des Schwarzen Jura gilt ähnliches.Da der unverkittete Oolith im Korngefüge Setzungserscheinungen zeigt, der verkittete dagegen nicht, läßt sich die Zeit der Verkittung als frühdiagenetisch angeben.Es wird angenommen, daß die Mobilisierung des Kalkzements im Rahmen der Setzungsentwässerung der liegenden Tonschichten erfolgte.Durch Wechsel von Zementation und Erosion ist am Dach des Lagers eine konglomeratische Schicht entstanden. Die Entstehung der konkretionär entstandenen Konglomeratkomponenten wird zu den Verkittungsvorgängen im Flöz in Beziehung gesetzt.     

Geomorphometric feature analysis using morphometric parameterization and artificial neural networks

This paper presents a semi-automatic method using an unsupervised neural network to analyze geomorphometric features as landform elements. The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) provided detailed digital elevation models (DEMs) for all land masses between 60°N and 57°S. Exploiting these data for recognition and extraction of geomorphometric features is a challenging task. Results obtained with two methods, Wood's morphometric parameterization and the Self Organizing Map (SOM), are presented in this paper.Four morphometric parameters (slope, minimum curvature, maximum curvature and cross-sectional curvature) were derived by fitting a bivariate quadratic surface with a window size of 5 by 5 to the SRTM DEM. These parameters were then used as input to the two methods. Wood's morphometric parameterization provides point-based features (peak, pit and pass), line-based features (channel and ridge) and area-based features (planar). Since point-based features are defined as having a very small slope when their neighbors are considered, two tolerance values (slope tolerance and curvature tolerance) are introduced. Selection of suitable values for the tolerance parameters is crucial for obtaining useful results.The SOM as an unsupervised neural network algorithm is employed for the classification of the same morphometric parameters into ten classes characterized by morphometric position (crest, channel, ridge and plan area) subdivided by slope ranges. These terrain features are generic landform element and can be used to improve mapping and modeling of soils, vegetation, and land use, as well as ecological, hydrological and geomorphological features. These landform elements are the smallest homogeneous divisions of the land surface at the given resolution. The result showed that the SOM is an efficient scalable tool for analyzing geomorphometric features as meaningful landform elements, and uses the full potential of morphometric characteristics.     

Die Entwicklung der Alpen zum Hochgebirge

Ohne Zusammenfassung     

News from the Lower Ionosphere: A Review of Recent Developments

Current knowledge concerning the lower ionosphere (D- and E-region) is reviewed with an emphasis on new aspects of empirical results. Starting with an overview of experimental techniques and corresponding data bases, both regarding charged as well as the most relevant neutral constituents of this altitude range, the ionospheric variability is discussed both concerning regular (e.g. diurnal and seasonal) as well as irregular variations (e.g. driven by the variability of nitric oxide). We then turn to ‘new players’ in the lower ionosphere, i.e. charged aerosol particles such as mesospheric ice particles in noctilucent clouds or polar mesospheric summer echoes and meteor smoke particles originating from ablated meteoric matter. These species have received considerable attention in recent years, in part because it is speculated that observations of their properties might be useful for the detection of climate change signals. The available experimental data base regarding these species is reviewed and we show that there is now compelling evidence for the ubiquitous presence of these very heavy charge carriers throughout the lower ionosphere. While many fundamental details regarding these charged species are not yet completely understood, this emphasizes that charged aerosol particles may not be neglected in a comprehensive treatment of the lower ionospheric charge balance and related phenomena. Finally, we close with suggestions for future research.     

Die Thule-Landbrücke als Wanderweg und Faunenscheide zwischen Atlantik und Skandik im Tertiär

Zusammenfassung Die Auffassung, daß die nordatlantischen Inseln mögliche Relikte einer känozoischen Landbrücke zwischen Europa und Amerika darstellen, wird heute durchweg abgelehnt. Dennoch lassen sich von paläontologischer und biogeographischer Seite zahlreiche Belege sammeln, die eine solche Brücke bis ins jüngere Känozoikum bezeugen. So sind beispielsweise sowohl die heutigen Landbiota dieser Inseln als auch die litoralen marinen Faunen paläogäisch orientiert.Anhand tertiärer, quartärer und rezenter mariner Molluskenfaunen, vor allem der detaillierten historischen Analyse einzelner Gruppen, wird gezeigt, daß ihre Entwicklungen im Atlantik und Skandik getrennt abliefen und folglich beide Meeresgebiete während der längsten Zeit des Känozoikums voneinander vollkommen isoliert waren. Vor dem Pleistozän bestanden nur mittelbare Verbindungen über kurzzeitig existierende epikontinentale europäische Meeresstraßen zur Tethys. Wahrscheinlich war eine solche auch im Paläozän über Mittelgrönland zur Baffin-Bucht vorhanden.Bestehende Differenzen zwischen europäisch-nordatlantischen und amerikanischen Landbiota lassen sich durch die frühe Existenz eines Davis-Baffin-Golfes erklären. Die Ellesmere-Nordgrönland-Landbrücke wirkte mindestens seit dem Oligozän als Filter. Es lassen sich Wanderbewegungen im Neogen über diese Route nachweisen.Die Trennung in zwei Ozeanteilbecken und die gegenüber dem heutigen Zustand geänderten Meeresströmungen haben weitreichende paläoklimatische Folgen. Im subpolaren Raum sind neogene Vereisungen bzw. Abkühlungen nachweisbar, die sich auf West- und Mitteleuropa kaum auswirken. Über Meeresströmungen im Skandik lassen sich aufgrund von Schwermineral-Assoziationen im isländischen Raum Aussagen machen. Nach Wanderbewegungen von Meeresmollusken ist ein Zerbrechen der nordatlantischen Thule-Brücke seit der Wende Plio-Pleistozän nachweisbar.Diese Brücke entwickelte sich syngenetisch zur Aufweitung des Ozeanbeckens und überspannte seit dem ausgehenden Mesozoikum die auseinanderstrebenden Ufer. Ihr Zerfall erfolgte wahrscheinlich durch das Zusammenwirken von kontinentnahen Absenkungsvorgängen, Aufweitungsprozessen und erosiven Vorgängen.

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The view that the islands of the North Atlantic are the possible relicts of a Caenozoic land bridge connecting Europe and North America is today ordinarily rejected. In spite of this, however, abundant evidence of a palaeontological and biogeographical nature can be assembled to bear witness to the existence of such a bridge into the younger Caenozoic. As an example may be quoted the palaeogaeic land biota and littoral marine faunas of these islands.The study of Tertiary, Quaternary and recent marine molluscan faunas, and above all the detailed historical analyses of single groups, indicates that faunal development in the Atlantic and Norwegian Sea followed separate courses. From this it follows that the two areas were completely isolated during most of the Caenozoic. Before the Pleistocene only indirect and short-lived channels of epicontinental nature linked the North European and Tethyan seas. It seems not unlikely that similar Palaeocene passage stretched across the middle part of Greenland to connect with Baffin Bay.Existing differences between European, North Atlantic and American land biota can be explained on the assumption of the early existence of a Davis Strait/Baffin Bay gulf. The Ellesmere/North Greenland land-bridge operated from at least the Oligocene, as a filter barrier. In the younger Tertiary (Neogene) the existence of a migration route over this link can be detected.The separation into two basins and the consequent differences in the oceanic current regimes then as compared with now have far-reaching palaeoclimatic implications. In the sub-polar areas evidence for the existence of late Tertiary (Neogene) glacial and cool periods can be satisfactorily demonstrated, but virtually no traces of such changes can be detected in Western and Central Europe. Heavy mineral suites from the Icelandic region have provided indications of oceanic circulations. The migrations of oceanic molluscs support the breaching of the North Atlantic Thulean bridge at the Plio-Pleistocene boundary.This Thulean bridge developed syngenetically with the moving apart of the oceanic basins and spanned the separating shores from the close of the Mesozoic onward to its break-up, probably as the result of a combination of factors — offshore sinking, widening of the sea floor and erosive processes.

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Résumé La théorie faisant des îles de l'Atlantique-Nord des restes d'un pont continental cénozoique entre l'Europe et l'Amerique demeure aujourd'hui généralement rejetée. Cependant, on peut quand même assembler de nombreuses preuves paléontologiques et bio-géographiques démontrant l'existence d'un tel pont jusqu'au cénozoique supérieur. Ainsi la vie continentale et la faune du littoral marin de ces îles sont encore aujourd'hui de caractère paléogéeique.On démontre, surtout grâce à l'analyse détaillée des différents groupes que le développement de la faune mollusque marine du tertiaire, du quaternaire et de l'époque actuelle s'est déroulé séparément dans le Scandique et l'Atlantique et que par conséquent ces deux régions maritimes étaient complètement isolées l'une de l'autre pendant la plus grande partie du Cénozoique. En dehors du pléistocène, il n'y avait que des contacts indirects avec l'Atlantique par des routes maritimes Européennes épicontinentales qui étaient ouvertes seulement à court terme et qui allaient vers le Téthys. Pendant le paléocène une telle route maritime allait probablement par le Groenland moyen vers la baie de Baffin. Les différences entre la vie continentale Européenne-Atlantique et la vie continentale américaine s'expliquent par l'existence précoce du golfe de Davis-Baffin. Le pont continental entre la terre d'Ellesmere et le Groenland du nord jouait un rôle de filtre au moins depuis l'oligocène. Malgré celà, il est possible de prouver qu'il y a eu des mouvements de migration sur cette route pendant le néogène.La séparation en deux bassins océaniques et les courants marins différents de ce qu'ils sont actuellement ont des effets paléoclimatiques étendus. Dans la région subpolaire (actuelle) il y a déjà des traces des glaciations néogènes respectivement des refroidissements, qui n'ont guère d'effet sur l'Europe occidentale et l'Europe centrale. On peut expliquer grâce aux associations de minéraux lourds dans la région de l'Islande les courants marins Scandinaves. En observant la migration des mollusques marins, on peut démontrer la rupture du pont de l'Atlantique-Nord depuis la limite pliocène-pleistocène. Le pont de Thule s'est développé parallèlement à l'élargissement du bassin océanique reliant depuis la fin du mésozoique les côtes qui s'étaient éloignées. Sa destruction se déroula relativement vite, elle fut probablement causée par des affaissements à proximité du continent, et par des processus d'élargissement et d'érosion.

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Erweiterte Fassung eines Vortrages auf der 60. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Kiel am 26. Februar 1970. Diese Zusammenstellung stellt ein wesentliches Teilergebnis eingehender Untersuchungen an holarktischen känozoischen Meeresmollusken dar, die als Habilitationsschrift vorgelegt worden sind. Es muß auf zahlreiche, noch nicht publizierte Details verzichtet werden, die im Rahmen einer weiteren Veröffentlichung in Druck gegeben werden und dort einzusehen sind. Den zahlreichen Freunden und Kollegen im Ausland wie in der Heimat sei aber bereits hier gedankt für jede mir bisher erwiesene Hilfe. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit aber bin ich wegen wertvoller Anregungen und Diskussionen besonders den Herren Prof. Dr. M.Schwarzbach, Köln, und Prof. Dr. K.Rothausen, Mainz, verpflichtet. Die notwendigen Reisen konnten mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt werden.     

Gravimetric examination of Hagia Sophia's subsurface structure

The subsurface structure of Hagia Sophia, one of the oldest sacred monuments in the world built between 532–537 under the reign of Justinian in today's Istanbul, has been investigated by using two relative LaCoste-Romberg gravimeters in order to detect hidden cavities which have also served as earthquake dampers in similar constructions. On the building's ground floor a grid of 100 points with a grid size of about 4.m was measured. The mean gravimetric point error was ± 3.10^–8 ms^–2. The result of the examination is that cavities were not detected in the inner central part of Hagia Sophia with a larger diameter than 8.m down to a depth of about 20.m, and Hagia Sophia's foundation was found to be a slope of natural rock with a downward inclination to the East that has a small crest symmetrical to the building's East-West axis.     

Zur Kenntnis freilebender Ruderfusskrebse alpiner Biotope

Ohne Zusammenfassung Herrn Prof. Dr. A. Remane, Kiel, zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Monsoon response of the Somali Current and associated upwelling

The Somali Current typically develops in different phases in response to the onset of the summer monsoon. Each of these phases exists quasistationary for some time ranging from weeks to months. These periods of rather constant circulation patterns are separated by periods of rapid transition.In the early phase of the monsoon response, during May, with weak southerly winds off Somalia, a cross equatorial inertial current develops which turns offshore a few degrees north of the equator with a coastal upwelling wedge just north of the offshore flow. North of that region, an Ekman upwelling regime exists all the way up the coast. At the onset of strong winds in June, a northern anticyclonic gyre develops north of 5°N and a second cold wedge forms north of 8°–9°N, where that current turns offshore. The most drastic change of upwelling pattern occurs in the late phase of the summer monsoon, August/September, when the southern cold wedge propagates northward, indicating a break-down of the two-gyre pattern and development of a continuous boundary current from south of the equator to about 10°N. The wedge propagation during 1976–1978 is discussed, based on satellite observations (EVANS and BROWN, 1981), moored station data during 1978, 1979 and shipboard hydrographic data during 1979. A simple relation between the decrease of local monsoon winds offshore and wedge propagation cannot be determined.The southward coastal undercurrent, which is part of the Ekman upwelling regime north of 5° during the early summer monsoon, seems to turn offshore between 3° and 5°, probably due to a zonal excursion of depth contours in that area. With the spin-up of the deep-reaching northern gyre the undercurrent is extinguished during July to August but seems to get reestablished after the coalescence of the two gyres.