The effect of bulk rock composition on the stability of amphibole in the upper mantle: Implications for solidus positions and mantle metasomatism

Summary The stability of pargasitic amphibole in the upper mantle is a function of water content and bulk rock composition, and under water-undersaturated conditions, the stability of amphibole controls the solidus position. Experiments in the system Tinaquillo peridotite +0.2% H₂O, a refractory peridotite under water-undersaturated conditions, show that amphibole is stable to 1030°C and 26 kb. In contrast, pargasitic amphibole is stable to 1150°C and 30 kb in Hawaiian pyrolite, a more fertile peridotite composition. This indicates that under water-undersaturated conditions, the most fertile part of a crystallizing mantle diapir with an inhomogeneous composition will solidify first while a more refractory component will contain an alkali-rich melt which will have the ability to metasomatize adjacent regions. The relative stabilities of amphibole in refractory and fertile bulk compositions may result in increasing rather than diminishing chemical contrasts in high temperature lherzolite, i.e. a process of metamorphic differentiation. Ti, Fe, Al and Na metasomatism can therefore be considered a normal occurrence associated with the upward migration and solidification of an H₂O-bearing mantle diapir.

---

Der Einfluß der Gesamtgesteins-Zusammensetzung auf die Stabilität von Amphibol im oberen Mantel: Bedeutung für Solidus-Positionen und Mantel-Metasomatose

Zusammenfassung Die Stabilität pargasitischer Amphibole im oberen Mantel ist eine Funktion von Wassergehalt und Gesamtgesteins-Zusammensetzung. Unter wasser-untersättigten Bedingungen, kontrolliert die Stabilität von Amphibol die Solidus-Position. Experimente in dem System Tinaquillo Peridotit +0,2% H₂O, einem refraktären Peridotit unter wasser-untersättigten Bedingungen, zeigen daß Amphibol bis 1030°C und 26 Kb stabil ist. Im Gegensatz dazu ist pargasitische Hornblende in einem Hawaii-Pyrolit, von mehr fertiler Peridotit-Zuammensetzung, bis 1150°C und 30 Kb stabil. Das zeigt, daß bei wasser-untersättigten Bedingungen der am meisten produktive Teil eines kristallisierenden Mantel-Diapirs mit inhomogener Zusammensetzung sich zuerst verfestigen wird, während eine mehr refraktäre Komponente eine alkali-reiche Schmelze enthalten wird, die wiederum die Fähigkeit hat, umliegende Bereiche metasomatisch zu beeinflussen. Die relativen Stabilitäten von Amphibol in refraktären und fertilen Gesamtzusammensetzungen können dazu führen, daß die chemischen Gegensätze in Hochtemperaturlherzoliten eher zunehmen als abnehmen, d. h. ein Prozeß metamorpher Differentiation. Ti, Fe, Al und Na Metasomatose können deshalb als ein verbreiteter Vorgang, der mit der Aufwärtsbewegung und Verfestigung eines H₂O-führenden Mantel-Diapirs assoziiert ist, betrachtet werden.

---

---

With 4 Figures     

The structure of freedite,Pb8Cu(AsO3)2O3Cl5

Summary The structure of freedite, Pb₈Cu(AsO₃)₂O₃Cl₅, [a = 13.578(2),b = 20.099(3),c = 7.465(1)Å; = 105.73(1)°; space group C2/m; Z = 4] was determined by direct methods and Fourier summations. The refinement of the atomic coordinates and thermal parameters-the metal atoms anisotropic, the remaining atoms isotropic-yielded anR value of 0.086 (R _w = 0.061). The five crystallographically independent Pb atoms are each surrounded by three resp. four O atoms and four Cl atoms. The novel feature of this structure are formal [(AsO₃)₂(CuCl)₂(AsO₃)₂] groups, in which the Cu atoms are tetrahedrally coordinated to two Cl and two As atoms [Cu-Cl = 2.43(8)Å2 × , Cu-As = 2.32(1)Å2 ×]. The mineral is considered to contain Cu(I) and As(III) atoms linked together by covalent Cu-As bonds. The formal groups mentioned are bound to the Pb atoms via Cl and O atoms.

---

Die Struktur des Freedits, Pb₈Cu(AsO₃)₂O₃Cl₅

Zusammenfassung Die Struktur des Freedits, Pb₈Cu(AsO₃)₂O₃Cl₅, [a = 13,578(2),b = 20,099(3),c = 7,465(1)Å; = 105,73(1); Raumgruppe C2/m;Z = 4] wurde anhand direkter Methoden und Fouriersummationen bestimmt. Die Verfeinerung der Ortskoordinaten und der Temperaturparameter - Metallatome anisotrop, übrige Atome isotrop -ergab einenR-Wert von 0,086 (R _w = 0,061). Die fünf kristallographisch verschiedenen Pb-Atome werden von drei bzw. vier O-Atomen sowie jeweils vier Cl-Atomen umgeben. Ein neues Bauprinzip dieser Struktur sind formale [(AsO₃)₂(CuCl)₂(AsO₃)₂]-Gruppen, in denen die Cu-Atome durch zwei Cl- und zwei As-Atome tetraedrisch umgeben sind [Cu-Cl= 2,43(8)Å2 ×, Cu-As = 2,32(1)Å2 x]. Es wird angenommen, daß in diesem Mineral Cu(I)- und As(III)-Atome vorliegen, die über kovalente Bindungen verknüpft sind. Diese formalen Gruppen sind über die Cl- und O-Atome an die Pb Atome gebunden.

---

---

With 2 Figures     

The performance of Nigeria's fishery sector: an empirical analysis, 1976–85

London is an international tourist destination and one of the world's most well known tourist capitals. Over 23 million overseas and domestic visitors contributed £ 4700 million to the city's economy in 1987. In this paper, the implications of a continued growth in international and domestic tourism are considered in the light of recent predictions which envisage that London's overseas and domestic visitors will rise from 23 million in 1987 to 27 million in 1990. One of the most pressing issues which tourist agencies such as the London Tourist Board face, is directing some tourists to new areas and attractions away from the existing concentration in the West End of London. In this paper, the existing and proposed development of tourism in the East End of London (London Docklands) will beexamined as a new area with the potential to attract visitors from the West End. London Docklands has attracted international attention due to the prestigious and controversial regeneration of the area where commercial and residential development has been stimulated by a government funded Urban Development Corporation. Tourist and leisure developments seem set to bring a lasting economic benefit to the area though they have attracted very little attention to date.     

Ondes de surface

Résumé Le but de ce mémoire est de démontrer quelques nouvelles propriétés générales d'une classe de fonctions (les ondes de surface) très importante par son rôle en physique et en géophysique.On commence par la démontration d'un théoréme fondamental qui établit l'identité de l'ensemble des ondes de surface et de l'ensemble des fonctions pour lesquelles, à tout instantt ₀ et en tout pointA ₀ de leur domaine d'existence, on peut écrire une proportionnalité entre intervalles de temps (situés, en général asymétriquement, de part et d'autre det ₀) et rayons des domaines circulaires centrés enA ₀, telle que les moyennes temporelles et spatiales correspondantes soient égales. Ce théorème permet d'écrire, en termes finis, la solution des équations aux dérivées partielles de toute onde de surface.On applique ensuite les résultats généraux: 1° à la variation diurne de la pression lce qui permet de voir que ce phénomène peut être considéré comme une onde de surface et donne la loi fondamentale en cos³ ( latitude) pour l'amplitude de l'onde semidiurne progressive]; 2° aux ondes de variation de la pression synoptique. Pour ces ondes de variation on établit les relations qui existent entre leurs paramètres caractéristiques et on détermine finalement leur configuration théorique.

---

Summary The aim of this paper is to give the proof of some new general properties of a class of functions (the surface waves) which is very important in physics and geophysics.We first give the proof of a fundamental theorem establishing the identity of the set of all surface waves and the set of functions for which, at any momentt ₀ and at any pointA ₀ of their domain, there exists a proportionality between time intervals comprisingt ₀ (asymmetrically, in the general case) and the radius of the circular domains centered onA ₀, such that the corresponding temporal and spatial means are equal. This theorem allows to write in finite terms the solution of the partial differential equations of any surface wave.The general results are then applied: 1° to the diurnal pressure variation, showing that this phenomenon can be considered as a surface wave and giving the fundamental law cos³ ( latitude) for the amplitude of the progressive or travelling 12-hourly wave; 2° to the waves of the synoptic pressure variations. For these waves the relations between their characteristic parameters is first established and finally their theoretical spatial configuration or pattern is deduced.

---

---

Communication faite le 23 Avril 1957 à la Cinquième Assemblée de la «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia» (Genova, 23–25 Avril 1957).     

Geochronology of the Spessart Crystalline Complex,Mid-German Crystalline Rise

Summary New Rb-Sr and K-Ar datings help to clarify the geologic history of the Spessart Crystalline Complex, Mid-German Crystalline Rise. The oldest dates, refined by new measurements, are recorded by whole-rock Rb-Sr analyses of the orthogneisses of the Rotgneiss Complex. These confirm a late Ordovician to Silurian age which is interpreted as the time of intrusion of the granitic precursors.Hornblendes, muscovites. and biotites from different lithostratigraphic units and rock types of the Spessart Crystalline Complex yielded K-Ar dates mainly in the range 324 to 318 Ma, an interval which conforms to the analytical precision. Two hornblendes and one muscovite show slightly older dates up to 328 Ma. On the other hand, there is a tail of younger hornblende dates towards 311 Ma, and two hornblendes gave dates as low as 293 and 274 Ma for no immediately obvious reason.The concordant dates around 324 Ma on the three different minerals may be interpreted as marking the time of a rapid uplift and cooling at about the boundary between Early and Late Carboniferous, presumably soon after culmination of the Variscan deformation and amphibolite facies metamorphism.

---

Geochronologie des Spessart-Kristallins, mitteldeutsche Kristallinschwelle

Zusammenfassung Neue Rb-Sr- und K-Ar-Datierungen liefern einen Beitrag zum Verständnis der geologischen Geschichte des Spessart-Kristallins. Die älteste radiometrische Datierung, die bislang im Spessart-Kristallin zur Verfügung steht, leitet sich aus Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Orthogneisen des Rotgneis-Komplexes ab. Die bereits von früheren Bearbeitern gefundenen spät-ordovizischen bis silurischen Daten wurden durch neuere Messungen bestätigt. Sie werden als Intrusionsalter des granitischen Ausgangsmaterials der Rotgneise interpretiert.Hornblenden, Muscovite und Biotite aus unterschiedlichen lithostratigraphischen Einheiten und Gesteinstypen des Spessartkristallins erbrachten K-Ar-Daten vorwiegend zwischen 324 und 318 Ma, d. h. einen Streubereich, der etwa der analytischen Genauig keit entspricht. Zwei Hornblenden und ein Muscovit ergaben etwas ältere Daten bis 328 Ma. Auf der anderen Seite beobachtet man eine Reihe von jüngereren Hornblendedaten bis 311 Ma, und zwei Hornblenden von nur 293 und 274 Ma, die sich nicht ohne weiteres erklären lassen.Die konkordanten Alterswerte um 320 Ma, die für die drei Mineralarten gewonnen wurden, können als die Zeit einer raschen Hebung und Abkühlung etwa an der Grenze Unter-/Oberkarbon interpretiert werden, die vermutlich bald nach dem Höhepunkt der variscischen Deformation und amphibolit-faziellen Metamorphose erfolgte.

---

---

Dedicated to Borwin Grauert on the occasion of his 60th birthday.

---

With 6 Figures     

Anwendung statistischer Verfahren in der Magnetik und Gravimetrie zur Tiefenerkundung

Zusammenfassung Eine statistische Analyse der geophysikalischen Potentialfelder, die durch Intensität und Frequenz der regionalen Anomalien bestimmt werden, liefert interessante Ergebnisse über die Struktur der Erdkruste. Im einzelnen können die Tiefe von horizontalen Diskontinuitäten, die Lage von vertikalen tektonischen Störungen, tektonische Vorzugsrichtungen als mittlere Richtungen der Anomalientrends und die mittlere Tiefe derCurie-Isotherme bestimmt werden. Die Grundlage der statistischen Untersuchungen stellt die Korrelationsanalyse dar. Die verschiedenen Methoden werden im einzelnen beschrieben.

---

Summary A statistical analysis of the geophysical potential fields, which are characterized by intensity and frequency ofthe regional anomalies, shows interesting results on the structure of the crust. Especially there may be determined the depth of horizontal discontinuities, tectonicmean directions as mean directions of anomaly trends and the mean depth of theCurie-point. The basis of the statistical investigations is the correlation-analysis. The several treatments are described in detail.

---

---

Mitteilung aus dem Geomagnetischen Institut der DAW, Potsdam, Nr. 264.     

Sedimentpetrographische und mineralogische Untersuchungen an glaukonitführenden Kreidegesteinen Bayerns

Zusammenfassung Der Lösungsrückstand glaukonitführender Gesteine des bayerischen Helvetikums und der Regensburger Oberkreide enthÄlt Glaukonit der 1-M-Glimmermodifikation in den Glaukonitkörnern und in der Feintonfraktion < 2 Ø. Die einige zehntel- gro\en Glaukonitglimmer sind in den helvetischen Gesteinen als unregelmÄ\ig oder hexagonal begrenzte BlÄttchen ausgebildet, in den OberpfÄlzer Gesteinen als unregelmÄ\ig begrenzte oder leistenförmige Kristallite. Bei den helvetischen Gesteinen ist der Glaukonitglimmer in den Körnern und in der Feintonfraktion mit Chlorit (± Montmorillonit), in den oberpfÄlzischen Gesteinen dagegen mit Montmorillonit vergesellschaftet. Die Assoziation Glaukonit/Chlorit oder Glaukonit/Montmorillonit dürfte durch unterschiedliche marine Fazies bedingt sein. Es fehlt eine Korrelation zwischen dem diagenetisch gebildeten Dolomit und dem Chloritgehalt der Gesteine. Die Morphologie der Glaukonitkörner in allen helvetischen Gesteinen und im Regensburger Grünsandstein deutet auf eine authigene Bildung der Körner, dagegen sind im turonen Regensburger Glaukonitmergel die Körner abgerollt.

---

The residue of glauconite-bearing rocks from the Bavarian Helvetic zone and the Upper Cretaceous of Regensburg contains glauconitic mica of the 1 M mica-type in the glauconite pellets as well as in the clay fraction < 2 Ø. The glauconite mica of the helvetic rocks are developed as irregular or hexagonaly shaped flakes, those from the rocks of the Upper Palatinate are irregular or form ledges. In the helvetic rocks the glauconitic mica of the fraction < 2 is associated with chlorite (± montmorillonite), in the rocks of the Upper Palatinate on the contrary only montmorillonite could be detected besides glauconitic mica. The association glauconite/chlorite or glauconite/ montmorillonite may be caused by differing marine facia. There is no correlation between dolomite formed by diagenesis and content of chlorite in the rocks. The morphology of the glauconite pellets in all Helvetic rocks and in the Grünsand from Regensburg indicates an authigenic formation of the pellets, whereas the pellets of the Turonic glauconitic marl from Regensburg are rounded by transport.

---

Résumé Le résidu de dissolution des roches glauconieuses provenant de l'Helvétien bavarois et du Crétacé supérieur de Ratisbonne contient des micas glauconieux de la modification micacée 1 M dans les grains de glaucome et dans la fraction < 2 Ø. Les micas glauconieux de quelques dizaines de des roches de l'Helvétien ont des contours irréguliers ou des silhouettes hexagonales, tandis que les roches glauconieuses du Haut Palatinat ont des micas irréguliers ou montrent des agrégats de mica de forme plus allongée. Dans les roches helvétiques, le mica glauconieux est associé dans les grains de glauconie et dans la fraction < 2 Ø avec de la chlorite (± montmorillonite); dans les roches du Haut Palatinat au contraire, il est associé avec de la montmorillonite. L'association glauconite/chlorite ou glauconita/montmorillonite semble Être due à des différences de faciés marin. Il n'existe pas de corrélation entre la dolomie d'origine diagénétique et la teneur en chlorite des roches. La morphologie des grains de glauconie dans les roches helvétiques et dans les grès verts de Ratisbonne démontre une formation authigène des grains; par contre les grains des marnes à glauconie turoniennes de Ratisbonne sont arrondis.

---

, , 2 Ø I M . , , — , . , , (- ), — . - - . . . - — .

---

---

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die Unterstützung der Arbeit durch eine Sachbeihilfe. Herrn Dr. W.Schmitt vom Institut für Technische Chemie der TU München verdanken wir die Erlaubnis zur Benutzung des Elektronenmikroskopes. Die Herren Dr. J.Kröger, Dr. M.Freimoser und Dr. A.Buchner stellten uns dankenswerterweise Probenmaterial zur Verfügung.     

The theory of lightning photography and a camera of new design

Summary A theoretical study of the optics of lightning cameras shows that the focal length as well as the relative aperture of the lens should be considered in the photography of streamers having the dimensions of the stepped leader. Increasing the focal length increases the useful distance range of the camera and allows it to be run at higher speeds for near photography.The effects produced on the photographs by variations in the dimensions of stepped leaders, the grain size and speed of the emulsion, the light scattered by rain and the camera speed, are critically examined.In conclusion a camera is described which has a lens of focal length 14 cm and a relative aperturef/2. The film, in the form of a belt, is run between two small drums to keep it flat in the image field. It has been possible to obtain records of stepped leaders at a distance of 35 km and the camera shows promise of being able to photograph the pilot streamer.