Georg Fischer (1899–1984)

Ohne Zusammenfassung     

Die Tizi-n'Test-Verwerfungszone im Hohen Atlas (Marokko)

Zusammenfassung Die Tizi-n'Test-Verwerfungszone ist mit ca. 300 km Länge unter den Verwerfungen, die das rhomboidförmige Schollenmuster im Westlichen Hohen Atlas von Marokko bilden, die bedeutendste und gleichrangig mit der Südatlas-Störung. Sie trennt tektonisch ungleich deformierte Blöcke im variscischen Sockel des Atlas-Gebirges. Ergebnisse geologischer Kartierungen und Profilaufnahmen in Serien des Infra- bis Mittelkambrium bilden die Grundlage für eine Diskussion der sehr kontrovers beurteilten Versätze an dieser kompliziert gebauten »Erdnaht«.Seit dem Infrakambrium können erhebliche Vertikalversätze beobachtet und rekonstruiert werden: über syngenetische Abschiebungen ergeben sich Ansätze zur Deutung von Mächtigkeits- und Faziesgegensätzen beiderseits der Verwerfungszone in präkambrischer und kambrischer Zeit. Spätvariscische und permo-triassische Grabenbildungen in der vorgezeichneten Schwächezone folgen diesem Trend, der dann während der jungen Inversion des Gebirgskörpers besonders deutlich wird. Während ein rechtshändiger Versatz ziemlich unwahrscheinlich ist, kann eine linkshändige Verschiebung nicht völlig ausgeschlossen werden; allerdings dürfte sie nicht von globaler Bedeutung sein. Die Bilanz aller Bewegungsabläufe während der Erdgeschichte ist relativ gering.

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The Tizi-n'Test fault is about 300 km long. It is the most important fault within the rhomboid block fault pattern of the hercynian basement of the Western High Atlas in Morocco. Separating blocks of different type of deformation in the »ancient massif«, the Tizi-n'Test fault is an important structural feature of high order. Results of geological mapping and profiling of Precambrian and Cambrian rock series enable us to discuss the dislocation balance along the fault which is contradictory up to now.In our opinion, vertical displacements were dominating. Syngenetic downfaulting of the southeastern block determinated thickness and facies on both fault blocks during infra- and early Cambrian times. Late hercynian and permotriassic grabens show the same vertical trend which was lateron reversed during the alpine mountain building process. Righth- and lateral displacements seem to be out of discussion as existent contrasts in thickness and facies on both sides would be highly exaggerated. Nevertheless, left hand lateral displacement cannot be excluded at all, but its extents are very small because the geological pattern is not heavily affected. Probable strike-slip movements are only of local importance and do not obtain global extent. Carefully considering the amounts of displacement since the late Precambrian the total is unexpectedly low.

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Résumé L'accident du Tizi-n'Test, zone failleuse de plus de 300 Km de long, est la plus importante des failles responsables de la structure en blocs rhombiques que présente le socle hercynien dans le Haut Atlas occidental marocain. Il sépare des blocs de styles tectoniques différents et apparaÎt de ce fait comme un accident de premier ordre, de mÊme importance que l'accident sud-atlasique. Les levés cartographiques et les coupes établies dans les formations pré-cambriennes et cambriennes des blocs situés de part et d'autre de la faille servent de base à une discussion de la question très controversée du sens des déplacements le long de celleci.D'après nous, les déplacements verticaux sont prédominants. Des affaissements syngénétiques permettent de rendre compte de variations de facies et d'épaisseur de part et d'autre de la faille au cours du Pré-Cambrien et du Cambrien inférieur. La formation de grabens tardi-hercyniens et permotriasiques a accentué cette tendance. Celle-ci s'est inversée lorsque, pendant l'orogenèse alpine, la montagne s'est soulevée par le jeu de failles inverses. Des décrochements dextres nous semblent peu probables parce que ce mécanisme augmenterait encore les contrastes existant entre les deux blocs. Par contre on ne peut exclure un mouvement de décrochement sénestre dont l'importance, très locale, n'atteint cependant pas l'échelle globale. De manière assez inattendue, le bilan de tous ces mouvements, qui se sont effectuées depuis le Pré-Cambrien, montre finalement des rejets relativement faibles.

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(SW-), , , — — —, — — . , , , . , . , , . , , : Renalcis Epiphyton Girvanella . , 20–50 , Hill (1972) .

     

Zur Bestimmung der Jahresgrenzen in mehrjährigen Schneeansammlungen

Zusammenfassung In der Winterschneedecke entwickelt sich als Folge der Temperaturschichtung eine charakteristische Verteilung der Schneedichte. Diese nimmt mit der Tiefe bis zu einem Maximum etwa in der Mitte der Schicht zu, während am Grund der Schneedecke ein Minimum der Dichte angetroffen wird. Es wird gezeigt, daß diese Dichteverteilung in den Firngebieten der Gletscher in den Ostalpen durch mehrere Jahre und bis in große Tiefen erhalten bleibt; sie kann daher als Prinzip zur Auffindung der Grenzen der Haushaltsjahre dienen.

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Summary Development of a characteristic distribution of snow density in the snow cover during winter is the consequence of the temperature stratification. Snow density increases with depth reaching a maximum at a medium level of the layer, while a minimum is found at the bottom of the snow cover. It is shown that, in the firn regions of the glaciers in the East Alps, this density distribution lasts for several years and down to considerable depths. For this reason it can be used as a means for determining the limits of the annual economy of snow.

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Résumé Par suite de la stratification de température, la densité dans la couche de neige gisante augmente à partir de la surface et atteint vers le milieu de la couche son maximum, puis diminue jusqu'au minimum qui se trouve an fond de celle-ci. Cette répartition verticale de la densité persiste pendant plusieurs années et jusqu'à de grandes profondeurs dans les névés des glaciers des Alpes orientales; elle peut de ce fait servir de base pour la recherche des limites des couches annuelles.

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Mit 2 Textabbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Ficker zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Die Unterkruste vom Standpunkt des Petrographen

Zusammenfassung Aus dem nachweisbaren Aufstieg der sialischen Bauklötze der Erde wird die Konsequenz gezogen, da\ die stoffliche Entmischung der äu\eren Sphären der Erde während der ganzen geologischen Geschichte weiterverlaufen sind.Am Beispiel der Kimberlite und der eruptiven Karbonatite wird darauf hingewiesen, da\ auch Austauschvorgänge auf tieferen Zonen zur Erdoberfläche statthaben und da\ der Stoffbestand der sog. Peridotitschale wesentlich komplexer sein mu\ als es meist angenommen wird.     

Sedimentpetrographische Untersuchungen an Sandriffen der gezeitenfreien Ostsee und ihre hydrographische Ausdeutung

Ohne Zusammenfassung     

Geothermobarometry of Al2SiO5-bearing metapelites in the western Austroalpine Ötztal-basement

Summary The dominant amphibolite-facies Variscan event in the Austroalpine Ötztal basement can best be studied in the northwestern part of the Ötztal block. Further to the southeast it is overprinted by Alpine metamorphism. Metapelites with the assemblage garnet-staurolite-kyanite-sillimanite±andalusite-biotite-muscovite-plagioclase were used to reconstruct pressure and temperature conditions with exchange thermometry, net transfer equilibria and multi-equilibrium methods. Assuming kyanite as equilibrium Al₂SiO₅ polymorph, conditions of 570–640°C and 5.8–7.5kbar are derived using garnet rim compositions. Typical nonequilibrium textures are (1) continuous chemical zoning of garnets, (2) inclusions of kyanite and fibrolite in andalusite porphyroblasts and (3) the spectacular replacement of garnet by fibrolite and biotite. The latter two textures were used to decipher the retrograde part of the P-T path. Application of the differential thermodynamics approach (Gibbs method) indicates prograde garnet growth during pressure release. Addition of CaO to the KFASH-system allows the garnet breakdown within the staurolite stability field and its quantification, using the quartz-garnet-aluminosilicate-muscovite geothermobarometer, revealed temperatures of 530–630°C and 3.5–5.7kbar. Andalusite formation is thought to constrain the final stage of the P-T path. Textural and chemical data clearly indicate a continuous pre-Alpine metamorphic evolution.

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Geothermobarometrie in Al₂SiO₅ führenden Metapeliten des westlichen Ötztal Kristallins

Zusammenfassung Die dominierende variszische Metamorphose im ostalpinen Ötztal Kristallin kann aufgrund der Zunahme der alpidischen Überprägung nach Südosten am besten im nordwestlichen Teil des Ötztal Kristallins untersucht werden. Die Metamorphosebedingungen wurden in den Metapeliten anhand der Paragenese Granat-Staurolith-Kyanit-Sillimanit±Andalusit-Biotit-Muskovit-Plagioklas mit Hilfe von Kationenaustauschthermometrie, kontinuierlichen Mineralreaktionen und der Berechnung aller formulierbaren Mineral-Gleichgewichte durchgeführt. Mit der Annahme von Kyanit als Teil der Gleichgewichtsparagenese wurden Temperaturen von 570–640°C und Drucke von 5.8–7.5kbar für die Granatränder ermittelt. Folgende Ungleichgewichtsphänomene wurden zur Belegung des Metamorphosepfades herangezogen: (1) Kontinuierlicher Granatzonarbau (2) Andalusitporphyroblasten mit Kyanit-und Fibrolitheinschlüssen und (3) die Reaktion von Granat zu Biotit und Fibrolith Pseudomorphosen. Die Anwendung der Gibbs-Methode lässt Rückschlüsse auf ein progrades Granatwachstum bei fallenden Drücken und steigenden Temperaturen zu. Die Erweiterung des KFASH-Systems mit CaO ermöglicht den Granatzerfall noch im Stabilitätsfeld von Staurolith und die Anwendung des Granat-Muskovit-Aluminiumsilikat-Quarz Geothermobarometers belegt den Granatzerfall bei 530–630°C und 3.5–5.7kbar. Die Andalusitkristallisation wird als letztes Stadium des Druck-Temperatur Pfades angenommen. Texturelle und chemische Untersuchungen lassen den Schluss auf eine einphasige variszische Metamorphose zu.

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With 9 Figures     

Contrasting Eoalpine P-T evolutions in the southern Koralpe,Eastern Alps

Summary The Koralpe crystalline complex and the Plankogel unit represent two lithologically distinct units within the Koralpe region of the southeastemmost Austroalpine crystalline basement. The Eoalpine P-T evolution of these two units is derived from new petrographical data. The Plankogel unit and the Koralpe crystalline complex show markedly different P-T evolutions during the early stages of the Eoalpine event. The rocks of the Koralpe crystalline complex experienced eclogite facies conditions with minimum pressures in the range of 15–16 kbar and temperatures in excess of 700°C. At the same time the Plankogel unit resided in a shallower environment at pressures of 10–11 kbar and temperatures of less than 600°C. The tectonic emplacement of the Plankogel unit into its present position on top of the Koralpe crystalline complex took place after the eclogite facies event in a relatively shallow crustal level. After their juxtaposition the Koralpe crystalline complex and the Plankogel unit were affected by a common amphibolite facies metamorphic overprint. The distinctly different P-T evolution during the early stages of the Eoalpine event and a common history at later stages imply that major tectonic processes were operative in this part of the Austroalpine crystalline basement during the Cretaceous. Such processes may have involved subduction of oceanic and continental lithosphere which may have lead to significant crustal shortening within the Austroalpine basement.

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Unterschiedliche Eoalpine P-T Entwicklungen in der Südlichen Koralpe, Ostalpen

Zusammenfassung Das Koralpenkristallin und die Plankogelserie stellen zwei unterschiedliche lithologische Einheiten in der südlichen Koralpe des ostalpinen Kristallins dar. Die P-T Entwicklung dieser beiden Einheiten während der Eoalpinen Metamorphose wurde anhand neuer petrographischer Daten abgeleitet. Das Koralpenkristallin und die Plankogelserie zeigen deutlich unterschiedliche P-T Entwicklungen in einem frühen Stadium der Eoalpinen Metamorphose. Die Gesteine des Koralpenkristallins waren eklogitfaziellen Bedingungen mit Mindestdrucken im Bereich von 15 bis 16 kbar und Temperaturen von über 700°C ausgesetzt. Die Plankogelserie verweilte zur gleichen Zeit in einem relativ seichten Niveau bei Drucken von 10 bis 11 kbar und Temperaturen unterhalb 600°C. Die Platznahme der Plankogelserie in ihrer heutigen Position im tektonisch Hangenden des Koralpenkristallins erfolgte nach dem eklogitfaziellen Ereignis in einem relativ seichten Krustenniveau. Nach ihrer Vereinigung erfuhren die beiden Einheiten eine gemeinsame amphibolitfazielle Überprägung. Die markant unterschiedlichen P-T Entwicklungen in einem frühen Stadium der eoalpinen Orogenese und die gemeinsame Entwicklung in einem späteren Stadium können als Hinweis auf eine umfangreiche tektonische Aktivität in diesem Teil des ostalpinen Grundgebirges in kretazischer Zeit gewertet werden. Diese Tektonik bestand eventuell in einer Subduktion von ozeanischer und kontinentaler Lithosphäre, und kann zu einer signifikanten Krustenverkürzung im Ostalpinen Kristallin geführt haben.

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With 7 Figures     

Implications of Late Pleistocene Glaciation of the Tibetan Plateau for Present-Day Uplift Rates and Gravity Anomalies

Minimal and maximal models of Late Pleistocene Glaciation on the Tibetan Plateau are considered. The large ice sheet models indicate that disintegration of the ice sheet could have contributed up to 7 mm/yr of present vertical uplift and 2 mm/yr of horizontal extension. The former value can account for more than 50% of the observed uplift in central Tibet. The peak free-air gravity anomaly arising from the deglaciation would be around −5.4 mGal. In contrast, the smaller ice sheet models do not contribute significantly to the signals of present uplift and gravity anomalies. Modern geodetic measurements therefore have the potential to constrain the Late Pleistocene glaciation of the Tibetan Plateau. Assuming a large ice sheet over the Tibetan Plateau, the disintegration can contribute up to 6 m of eustatic sea-level rise.     

Petrological, organic geochemical and geochemical characteristics of coal from the Soko mine, Serbia

A petrological, organic geochemical and geochemical study was performed on coal samples from the Soko Mine, Soko Banja basin, Serbia. Ten coal and two carbonaceous clay samples were collected from fresh, working faces in the underground brown coal mine from different parts of the main coal seam. The Lower Miocene, low-rank coal of the Soko Mine is a typical humic coal with huminite concentrations of up to 76.2 vol.%, liptinite less than 14 vol.% and inertinite less than 11 vol.%. Ulminite is the most abundant maceral with variable amounts of densinite and clay minerals. Sporinite and resinite are the most common macerals of the liptinite group. Inertodetrinite is the most abundant maceral of the inertinite group. The mineral-bituminous groundmass identified in some coal samples, and carbonaceous marly clay, indicate sub-aquatic origin and strong bacterial decomposition. The mean random huminite reflectance (ulminite B) for the main coal seam is 0.40 ± 0.05% Rr, which is typical for an immature to early mature stage of organic matter.The extract yields from the coal of the Soko Banja basin ranges from 9413 to 14,096 ppm, in which alkanes constituted 1.0–20.1%, aromatics 1.3–14.7%, asphaltenes 28.1–76.2% and resins 20.2–43.5%. The saturated hydrocarbon fractions included n-C₁₅ to n-C₃₂, with an odd carbon number that predominate in almost all the samples. The contents of n-C₂₇ and n-C₂₉ alkanes are extremely high in some samples, as a contribution of epicuticular waxes from higher plants. Acyclic isoprenoid hydrocarbons are minor constituents in the aliphatic fraction, and the pristane/phytane (Pr/Ph) ratio varies between 0.56 and 3.13, which implies anaerobic to oxic conditions during sedimentation. The most abundant diterpanes were abietane, dehydroabietane and 16α(H)-phyllocladane. In samples from the upper part of the coal seam, diterpanes are the dominant constituents of the alkane fraction. Polycyclic alkanes of the triterpane type are important constituents of alkane fractions. The occurrence of ββ- and αβ-type hopanes from C₂₇ to C₃₁, but without C₂₈, is typical for the Soko Banja coals.The major and trace elements in the coal were analysed using X-ray fluorescence (XRF), and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). In comparison with world lignites, using the geometric mean value, the coal from the Soko Banja Basin has a high content of strontium (306.953 mg/kg). Higher values than the world lignites were obtained for Mo (3.614 mg/kg), Ni (8.119 mg/kg), Se (0.884 mg/kg), U (2.642 mg/kg) and W (0.148 mg/kg). Correlation analysis shows inorganic affinity for almost all the major and trace elements, except for S, which has an organic affinity.