Polymorphism of wollastonite

Different superstructures of wollastonite from the regional metamorphic Lepontine zone (Southern Alps) and other localities (e.g., Sierra Nevada, California) have been found. Besides well ordered normal 1T, 2M (2T ?), 4T-wollastonite, all disordered intermediate states exist. The various polymorphs were studied with the precession method. The superstructure is observed in reflections hkl k=odd. 4T-wollastonite is described with a ₀=31.659 Å and is shown to be a common polymorph. The superstructure seems to be independent of metamorphic grade (in the well-zoned Lepontine area it does not follow any mineralogical isograds) and occurs only in strained rocks with well developed lineation and strong preferred orientation. Thus the formation of the superstructure is explained as a deformation effect. Contrary to temperature and pressure, both stress and strain show large local variations and inhomogeneities. Experimental deformation of a 2T-wollastonite at 4 kb and 700° C produced complete disorder. It is suggested that consecutive annealing of strained disordered wollastonite causes periodic stacking sequences of [SiO₃]-chains along the a^*-axis. It appears from these studies that superstructures in chainsilicates are more common than presently known and that they might be useful petrogenetic indicators for the deformation and cooling history of a rock.     

Compressional angles of isallo stress theory for a circular-cylindrical,spherical and elliptic-cylindrical elastic inhomogeneity in an elastic medium

Summary The compressional angle of isallo stress theory for the case of a cylindrical (circular and elliptic) and spherical subsurface inhomogeneity, assuming that the conjugate fracture surfaces are inclined at a Mohr angle of 30° toward the largest compression, has been calculated. The solution for a spherical and cylindrical inclusion in an infinite medium subject to a uniform stress field (at infinity) were taken as the basis for the stress analysis. The stress angle was then calculated for the mentioned types of inclusions.     

Die Kupferlagerstätte von Trattenbach (Niederösterreich)

Zusammenfassung Aus dem nördlichen Teil der Wechselserie wird die Kupferlagerstätte von Trattenbach in Niederösterreich beschrieben. Nach einem kurzen Überblick über die Erzparagenese wird ausführlich auf die Gangarten eingegangen. Die Mineralvergesellschaftung liegt heute in umgeprägter Form vor, die Lagerstätte wurde metamorph, doch sind die ursprünglichen Bildungen noch in Relikten vorhanden. Abschließend wird die Lagerstätte von Trattenbach mit stofflich ähnlichen Vorkommen dieses Gebietes verglichen. Es wird dabei auf die Schwierigkeiten eingegangen, die sich nach den neuen Untersuchungen beim Versuch ergeben, die Vererzung von Trattenbach in das in der Literatur gegebene System der ostalpinen Vererzung einzuoronen.

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Summary The copper deposit at Trattenbach (Lower Austria) in the Wechselserie is described. An informative and short review of the ore paragenesis is given, and the gangue is described in detail. The deposit has been metamorphosed, but in addition to the present mineral association, there are relicts of the original one. Finally, the Trattenbach deposit is compared with similar ones from this region, and the difficulties in fitting the results of the new investigations from this deposit into the system of ore genesis in the Eastern Alps used in the literature is discussed.

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Mit 32 Textabbildungen und 1 Karte     

Fuchsit vom Puchegg bei Vorau (Oststeiermark)

Zusammenfassung Vom Puchegg bei Vorau (Osisteiermark) wird eine Aktinolithlage beschrieben, die Fuchsit und Chrom-Biotit enthält. Als Gemengteil des hier auftretenden Amphibolites und der Hornblendeschiefer kann Graphit beobachtet werden, in einem Hornblendeschiefer auch Molybdänglanz. Abschließend wird kurz auf die Albitpegmatite dieses Gebietes und ihre mögliche Beziehung zu der Albitisierung in der benachbarien Wechselserie eingegangen sowie über eine kleine Sulfidvererzung eines Hornblendeschiefers berichtet.

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Summary Fuchsite and chrome-biotite are described from an actinolite bed at Puchegg near Vorau (Easiern Styria). Graphite is observed in amphibolite and the hornblende-schists in this area, in one hornblende-schist connected with molybdenite. Finally the albite-pegmatites of this region are described in short, and a discussion is given for the possibility of their relationship to the albitisation of the Wechselserie. A small sulphide mineralisation in a hornblende-schist is also mentioned in this connection.

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Mit 15 Textabbildungen     

Some maps of isanomalies in energy balance climatology

Summary A series of world maps of isanomalies of annual and seasonal global radiation, net radiation, latent heat flux, sensible heat flux, maps of residuals from regression, radiation efficiency, and the Bowen Ratio have been constructed on the data base ofBudyko's Atlas of the Heat Balance of the Earth, 1963. Among the major features observed was the dissimilarity in patterns of isanomalies for the eastern and western sectors of the world's semi-permanent subtropical highs and the great difference between oceanic and continental surfaces.

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Zusammenfassung Auf Grund der Werte vonBudykos Atlas der Wärmebilanz der Erde (1963) wurden eine Anzahl Weltkarten der Isanomalien der jährlichen und der jahreszeitlichen Werte für die Globalstrahlung, die totale Strahlungsbilanz, den latenten und den fühlbaren Wärmefluß sowie Karten für die Abweichungen von der Regressionsgeraden, für den Strahlungsgenuß und für den Bowen-Quotienten konstruiert. Als Hauptergebnisse sind die Unähnlichkeit im Verlauf der Isanomalien zwischen dem östlichen und dem westlichen Sektor der semipermanenten Hochdruckgebiete der Subtropen sowie die großen Unterschiede zwischen ozeanischen und kontinentalen Gebieten zu nennen.

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Résumé En partant des valeurs publiées parBudyko dans son Atlas du bilan thermique de la Terre (1963), on a établi un certain nombre de cartes du globe. Sur celles-ci, on a reporté les isanomalies des valeurs annuelles et saisonières de la radiation globale, du bilan total radiatif, du flux des chaleurs latente et sensible ainsi que l'écart à la droite de régression pour le rayonnement reçu et pour le rapport de Bowen. Le résultat principal en est l'appararition de dissemblances dans le cours des isanomalies entre les secteurs oriental et occidental des anticyclones semipermanents des zones subtropicales ainsi que de différences importantes entre les régions océaniques et continentales.

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With 28 Figures     

Franz Xaver Michels

Ohne Zusammenfassung     

Lake Kivu: structure,chemistry and biology of an East African rift lake

Geophysical, geochemical and biological data are integrated to unravel the origin and evolution of an unusual rift lake. The northern basin of Lake Kivu contains about 0.5 km of sediments which overlie a basement believed to be crystalline rocks of Precambrian age. Volcanic rocks at the northern end of the lake have created large magnetic anomalies of up to 300. Heat flow varies from 0.4 to 4 hfu. The extreme variability may be due in part to sedimentation or recent changes in the temperature of the bottom water. Sharp boundaries in the vertical temperature and salinity structure of the water across the lake can best be explained as separate convecting layers. Such convecting cells are the result of the increase in both temperature and salinity with depth.Concentrations of the major dissolved gases in the deep water, CO₂ and CH₄, approach saturation but do not exceed it at any depth. The salts are supplied mainly by hydrothermal discharges at the bottom of the lake which we calculate to have a salinity of 4 which is about 60% higher than the salinity of the bottom water. The annual discharge at the present time is about 0.5 km³. Zinc anomalies in the water are explained by the accumulation of sphalerite-containing globules at certain depths.Stratigraphic correlation of sediments is possible across the entire lake, based on physical, geochemical and paleontological criteria. Sedimentation rates are of the order of 30 cm/1000 years implying a Pliocene age for the deepest part of the lake. Periods of hydrothermal activities and heightened volcanism, as recorded in the sediments, appear to have coincided with pluvial times.Enrichment of the surface waters of Lake Kivu by nutrients has led to explosive speciation in the diatom genusNitzschia. Several new types of methane oxidizing and-producing bacteria were isolated. Bacterial degradation of recent plankton appears insufficient to explain the amount of methane in the lake, and some of it is derived diagenetically.

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Zusammenfassung Geophysikalische, geochemische und biologische Daten werden vorgelegt und miteinander in Beziehung gebracht, um einen besseren Einblick in Entstehung und Evolution eines ungewöhnlichen Sees zu gewinnen. Das nördliche Becken des Kivu-Sees enthält Sedimente von etwa 0,5 km Mächtigkeit, die dem präkambrischen kristallinen Grundgebirge überlagert sind. Die im Norden des Sees vorliegenden vulkanischen Gesteine erklären die hohen magnetischen Anomalien, die bis zu 300 betragen. Der Wärmefluß schwankt zwischen 0,4 und 4 cal/cm²/sec. Diese Schwankungsbreite erklärt sich zum Teil aus den Sedimentationsverhältnissen oder den lokalen Temperaturveränderungen im Tiefenwasser. Scharfe Grenzflächen in der vertikalen Temperatur- und Salinitätsstruktur des Wassers über den Gesamtsee sind das Ergebnis von Konvektion, die zu übereinanderliegenden Konvektionszellen führt, in denen jeweils Temperatur und Salinität konstant sind. Die Bildung, Anzahl und Stabilität solcher Zellen hängt von dem Verhältnis der durch Temperatur und Salzgehalt hervorgerufenen Dichteveränderungen ab.Die Konzentrationen der im Tiefenwasser gelösten Gase, d. h. von Kohlendioxyd und Methan, liegen für alle Tiefen unterhalb der Löslichkeit. Die vorliegenden Salze entstammen weitgehend hydrothermalen Lösungen, die dem Seeboden entweichen und deren Salinität etwa 4 beträgt; der Vergleichswert für das Tiefenwasser beträgt 2,5 Diese hydrothermalen Ausschüttungen haben eine Größe von etwa 0,5 km³ pro Jahr, was etwa ein Tausendstel des Gesamtseevolumens ausmacht. Zinkanomalien im Wasser sind ebenfalls hydrothermal bedingt.Physikalische, geochemische und paläontologische Indikatoren erlauben eine stratigraphische Korrelation aller Sedimentkerne. Die Sedimentationsraten liegen bei 30 cm/ 1000 Jahren, und ein pliozänes Alter errechnet sich daraus für das tiefe nördliche Becken. Perioden hydrothermaler Aktivitäten und verstärkter vulkanischer Tätigkeit, die sich in den Sedimenten nachweisen lassen, scheinen mit Pluvialzeiten zu koinzidieren.Die Anreicherung der Oberflächenwässer vom Kivusee durch Mineralstoffe führte zu einer explosionsartigen Spezisierung in der GattungNitzschia. Verschiedene neue Arten von Methan-oxidierenden und -produzierenden Bakterien wurden isoliert. Das Auftreten von Methan ist zum Teil bakteriell und zum Teil diagenetisch bedingt.

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Résumé Des données géophysiques, géochimiques et biologiques sont présentées et collationnées pour donner une vue meilleure sur l'origine et l'évolution d'un lac particulier de la «Rift valley». La baie septentrionale du lac Kivu contient environ 500 mètres de sédiments qui recouvrent le socle cristallin d'âge précambrien. Des épanchements volcaniques au Nord du lac expliquent les fortes anomalies magnétiques qui atteignent 300. Les valeurs du flux thermique varient entre 0.4 et 4 cal/cm²/sec. Cette importante variation s'explique en partie par la sédimentation ou par des changements locaux de la température de l'eau de fond. Des surfaces-limites brusques dans la structure verticale de la répartition de la température et de la salinité de l'eau dans l'étendue du lac sont dûs à la convection; celle-ci conduit à la superposition de cellules de convection dans lesquelles la température et la salinité sont constantes. La formation, le nombre et la stabilité de telles cellules dépendent du rapport des variations de densité dues à la température et à la teneur en sels.Les concentrations des gaz dissouts dans l'eau profonde, en l'occurrence CO₂ et CH₄, sont, à toute profondeur, inférieures à la saturation. Les sels minéraux proviennent surtout de solutions hydrothermales qui émanent du fond du lac, et dont la salinité est voisine de 4; la valeur comparative pour l'eau profonde est de 2,5. L'apport annuel de ces sources est de l'ordre de 0,5 km³, soit 1/1000 du volume total du lac. Les teneurs anormales en Zn sont dues également à ce caractère hydrothermal.Des données physiques, géochemiques et paléontologiques permettent la corrélation stratigraphique des sédiments. Les vitesses de sédimentation sont de l'ordre de 30 cm/1000 ans, donnant ainsi un âge pliocène pour la partie profonde de la baie septentrionale. Les périodes d'activité hydrothermale et de renforcement de la vulcanicité qui se manifestent dans les sédiments, semblent coïncider avec les périodes pluviales.L'enrichissement des eaux de surface du lac Kivu en substances minérales a entraîné un développement explosif des diatomées, en particulier du genreNitzchia. Différentes espèces nouvelles de bactéries oxydant et produisant CH₄ ont été isolées. La présence de méthane est due en partie à la destruction du plancton par les bactéries et en partie à une transformation diagénétique.

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, , . Kivu 0,5 , . , 300 . 0,4 4 (²) . , . . , , , . , . . _{2 4} . , 4%. 2,5%. 0,5 ³, , 1/1000 . ., . 30 /1000 , . . . , , , . Kivu Nitzschia. , . , — .