Eodiagenetische Vorgänge bei der Bildung von Salinargesteinen

Zusammenfassung Chemische Präzipitate bleiben als Sedimente nur so lange erhalten, als sie mit der darüberstehenden Lösung, dem Bodenwasser des Salinarbeckens, im chemischen Gleichgewicht stehen. Die in dem Laugenkörper solcher Meeresbecken bestehenden, horizontalen Dichtegrenzen, die auf Konzentrationsunterschieden beruhen, können sich durch klimatische, meeresgeographische u. a. Veränderungen vertikal verschieben. Dadurch ist das Sediment (der Bodenkörper) Umbildungen ausgesetzt. Verdünnung der Lauge bringt entweder totale Wiederauflösung oder selektive Rücklösung der leichtestlöslichen Sediment-Anteile mit sich: durch NaCl-Auflösung bei Haliten ein tonig-anhydritisches Residuum (hardground), Sylvinitisierung (bis Halitisierung) durch Ent-Carnallitisierung (MgCl₂-Wegführung) bei Kalisalzen. Tiefgreifende Umkristallisationen und Entstehung von polygonalen Pfeilern erheblicher Tiefenerstreckung sprechen für Stillstand der Sedimentation und für subaquatische Verkarstung. Auf mechanische Umformungen durch Wellenschlag gehen wohl Augensalze und Knollenanhydrite zurück (Tempestite). An paläogeographisch geeigneten Positionen entstanden durch Gleitbewegungen (slumping) Breccienbänke und Falten erheblichen Ausmaßes in Anhydriten und Kalisalzen. Alle diese Vorgänge werden in das früheste Stadium der Diagenese eingeordnet.Zur Vermeidung der aus zwei verschiedenen Sprachen zusammengesetzten Wortkombination Frühdiagenese wird die BezeichnungEodiagense hiermit in Vorschlag gebracht.

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Chemical deposits are only preserved as sediments when they are in chemical equilibrium with the lowermost part of the brine basin. The brine bedding, caused by density, or concentration respectively, can be disturbed by changes of climate, by currents a. s. o. When the brine boundaries are shifted in vertical direction the bottom sediment may be transformed. A thinning of the brine will give rise either to total re-dissolution or to any selective removal of the highest soluble substance, f. i. NaCl from rock salt, by leaving anhydritic or marly residuals (hardground), or MgCl₂ from Carnallite, by leaving Sylvite etc. Breaks within the progressive sedimentation produce polygonal structures reaching several meters down into the pre-existing halite sediment. And thatone may be recrystallized in big scale. Physical influence, as movement in the waterbody by wind and waves, gave rise to so-called augensalz, fragmental anhydrites a. s. o. Brecciated anhydrites as well as huge creeping folds in anhydrites and in potash beds have to be explaned by slumping.All these transformations are caused by early diagenesis. For avoiding the term early diagenesis≓ which is composed by 2 words of different languages, the wordEodiagenesis is proposed herewith.

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Résumé Les sédiments chimiques ne sont conservés qu'aussi longtemps qu'ils sont en équilibre chimique avec la partie basale de la saumure qui se trouve au-dessus d'eux. Les plans de stratification, dûs aux différences de densité liées à la concentration en sels dans la saumure peuvent se déplacer verticalement sous l'action d'influences climatiques, océaniques, tectoniques etc., ce qui expose le sédiment déposé à des transformations. Une dilution de la saumure peut provoquer une redissolution totale ou une dissolution sélective des sels suivant leur solubilité. Par example: dans les halites normales, la solubilisation du NaCl laissera comme résidu un »hardground« composé d'une substance argiloanhydritique; dans les sels potassique, par la dissolution sélective du MgCl₂, la carnallitite sera transformée en sylvinite. — Dans nombre de gisements de halite des structures en pilliers polygonaux de quelques mètres de puissance, où la halite peut Être complètement récrystallisée sont probablement à attribuer à un arrÊt de la sédimentation et à une karstification.Des textures »conglomératiques« observées dans les anhydrites et dans les halites (»Knollenanhydrit«, »Augensalz«), sont à rapporter à l'action des vagues et pourraient donc Être des »tempestites«. Des bancs bréchoides et les plis d'ampleur considérable dans les anhydrites et les sels potassiques ne peuvent Être expliqués que par des glissements subaquatiques.Tous ces événements sont à classer dans un stade très précoce de la diagénèse. Pour éviter le terme de »Frühdiagenese« qui provient de deux langues différentes, il est proposé ici, de désigner ces changements diagénétique précoces sous le nom de »éodiagénèse«.

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Thermal metamorphism of primitive meteorites—IX. On the mechanism of trace element loss from Allende heated up to 1400° C

We report data for Ag, Bi, Cd, Co, Cs, Ga, In, Se, Te, Tl and Zn determined by neutron activation in Allende samples heated for one week at 100° increments in the 1000–1400°C range in a low pressure (initially 10^?5atmH₂) environment using an apparatus of novel design. In the extremes, concentrations of these trace elements—initially present at ppm-ppb levels—in unheated material are lowered even farther by factors of 10^?4–10^?5 over a broad temperature span. Loss of some elements above 1000°C extends trends evident below 1000°C; loss of others is even more extreme. On Arrhenius diagrams some elements exhibit but one apparent activation energy over the entire temperature span of loss while others exhibit 2 or 3, each operative in a particular temperature region. These discontinuities seem related to mineralogic/petrologic alteration and probably reflect differences in diffusion mechanism rather than siting differences. The extension of previous experiments into the temperature regime postulated for chondritic differentiation should lead to a better understanding of the evolution of meteoritic parent bodies.     

U-Pb and Rb-Sr dating of a polymetamorphic nappe terrain: The Caledonian Jotun nappe,southern Norway

The Caledonian Jotun nappe in the Tyin area of southern Norway has been investigated using U-Pb analysis of zircon and sphene and Rb-Sr measurements of minerals and whole rocks, with special reference to the reaction of the isotope systems to various kinds of metamorphic event. The nappe consists of Precambrian basement rocks and their cover, inversely thrust over the Baltic shield and its parautochthonous, presumably lower Paleozoic sediments during the Caledonian orogeny. While the nappe basement retained its pre-Caledonian structures, the nappe cover was penetratively deformed and metamorphosed to lower greenschist facies conditions.U-Pb analyses of zircon and sphene ofnappe basement rocks point to the crystallization of a syenitic to monzonitic magma at 1694± 20m.y., the intrusion of gabbros into the syenites and monzonites at 1252_?25⁺²⁸ m.y., and the metamorphism (upper greenschist-lower amphibolite facies) and deformation (gneissification and mylonitization) of the whole complex at 909± 16m.y. Although this latest event caused strong lead loss in all zircon populations, it had no influence on the Rb-Sr system on a whole rock scale. The Caledonian movements did not disturb the U-Pb system of zircon and sphene but strongly influenced the Rb-Sr system in certain minerals and zircon and/or its inclusions (K-feldspar and brown biotite partially, green biotite completely reset).In contrast to the nappe basement, zircons from thecover rocks show pronounced lead loss during the Caledonian metamorphism/deformation — U-Pb analysis give discordia lower intercept ages of 415± 21 m.y. and 395± 6m.y. Again, however, the Rb-Sr whole-rock system has not been reset in Caledonian time. Minerals from the same rocks which provided the zircons give Rb-Sr isochron ages of 390± 11m.y. and 386 ± 20 m.y.Comparison of U-Pb and Rb-Sr results from the nappe basement demonstrates that only the analysis of U-Pb systematics in zircon and especially sphene resolved the 900-m.y. event. Rb-Sr mineral data alone yield ambiguous results.The results from the nappe cover confirm that U-Pb analyses from penetratively deformed sediments are very useful in dating a metamorphic/tectonic event in lower greenschist facies conditions.From the measured cell dimensions of the zircon populations it is concluded that lead can be completely retained in zircon during recrystallization.     

Zur geomagnetischen Tiefensondierung

Zusammenfassung Eine Kurvenvergleichsmethode zur Interpretation räumlicher Induktions-pfeilprofile wird unter der Voraussetzung entwickelt, dass die Verteilung der von den geomagnetischen Variationen im Erdinnern induzierten Ströme linear ist. Sie gründet sich auf die lineare Abhängigkeit der Länge des Induktionspfeils von der vertikalen Komponente des Biot-Savartschen Gesetzes. Die Frequenzabhängigkeit des Induktionspfeiles ermöglicht die Angabe eines für die Leitfähigkeitsstruktur charakteristischen Widerstandes und einer Induktivität. Wird zur Bestimmung von Induktionspfeilen das gesamte Horizontalfeld benutzt, so geht die Linearität der Beziehung zwischen Pfeillänge und Ortsfunktion verloren. Für eine Reihe von Strommodellen werden derartige Ortsfunktionenp _z berechnet und diskutiert. Sie dienen als Beispiele von Musterkurven für die entwickelte Interpretationsmethode.

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Summary One curve-matching method is developed in order to interprete the geomagnetic induction arrow profiles when the distribution of telluric currents in the underground is assumed to be linear. It bases on the linear dependence of the lengths of the induction arrows from the vertical component of the Biot-Savarts Law, which is a function of the radius vector. This is valid when the inducing field has only a horizontal component and the induced horizontal field is zero. In case that the model approximates the current distribution one gets a resistivity and an inductivity from the dependence of frequency of the induction arrows. Some model curves concerning several current distributions are drawn and discussed.

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Mitteilung aus dem Geomagnetischen Institut der DAW, Potsdam, Nr. 212.     

Die Darstellung des geomagnetischen Potentials zur Epoche 1945,0 durch eine Entwicklung nach Kugelfunktionen bis zur 15. Ordnung

Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse einer Berechnung des geomagnetischen Potentials in Form einer Reihenentwicklung nach Kugelfunktionen bis zur 15. Ordnung auf Grund der magnetischen Weltkarten für die Epoche 1945,0 vonE. H. Vestine und andern vorgelegt. Bei der Ableitung des Potentialausdrucks nach der Methode der kleinsten Quadrate wurden die Orthogonalitätseigenschaften der Kugelflächenfunktionen vollständig ausgenutzt.

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Summary The results of the analysis of the main geomagnetic field for the epoch 1945.0 in a series of spherical harmonics to the 15th degree are presented. The analysis is based on the world magnetic charts derived byVestine et al. The coefficients of the potential are calculated by least-squares approximation taking advantage of the orthogonality of the spherical harmonics over discrete ranges.

     

Determination of vertical temperature profiles for the atmospheric boundary layer by ground-based microwave radiometry

A useful method for remote sensing of vertical temperature profiles in the atmospheric boundary layer is described. From angular measurements of brightness temperature at 58 GHz, profiles have been inferred up to an altitude of 700 m. Calculations were done with an iterative inversion procedure (Smith et al., 1972) using Twomey-type smoothing (Twomey, 1963). It is shown how an initial-guess profile can be directly derived from the radiation measurements using, a nomogram.