Considérations sur le volcanisme post-ophiolitique dans les Alpes occidentales

Résumé L'activité magmatique ophiolitique du géosynclinal alpin (diabases, gabbros, serpentines, etc.) a été suivie par une activité à caractère volcanique moins bien connue. En effet, les appareils correspondant à cette activité ont complètement disparu; nous devons nous contenter pour tous renseignements de l'étude des fragments de roches contenus dans des grauwackes tertiaires appartenant au Flysch (grès de Taveyanne, grès d'AItdorf pro parte, grès du Champsaur).La détermination de la nature originelle des laves est, en outre, rendue difficile par le fait, découvert récemment, que ces grauwackes ont subi un métamorphisme régional les plaçant dans le faciès à zéolites; on peut raisonnablement admettre qu'il s'agissait d'andésites basaltiques.L'áge des épanchements est encore indéterminé, il doit être compris entre le Crétacé supérieur et la fin de l'Eocène. L'hypothèse la plus plausible consiste à admettre que les volcans, aujourd'hui complètement érodés se trouvaient dans la partie la plus interne du domaine pennique. Toutefois au moment du dépôt des grès de Taveyanne, les coulées ne se trouvaient plus dans leur position initiale, elles avaient glissé vers l'avant-pays sous forme d'une nappe.Il est très probable que cette activité volcanique post-ophiolitique n'est pas restreinte au segment franco-suisse des Alpes occidentales mais que des formations analogues aux grès de Taveyanne se retrouvent ailleurs, notamment en Sicile et dans les Apennins.

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The magmatic activity which gave birth to the ophiolites (diabases, gabbros, serpentinites) of the alpine geosyncline was followed by subaerial volcanism. This volcanic activity is not well known as the volcanoes were completely destroyed by erosion. Our only source of information is to be found in fragments of volcanic rocks which are part of Tertiary Flysch graywackes (Taveyanne sandstones, part of the Altorf sandstones, Champsaur sandstones).The determination of the initial composition of the lavas is further complicated by metasomatic transformations; it has been recently shown that the Taveyanne graywackes were submitted to a light regional metamorphism corresponding to the zeolitic facies ofCoombs. However, it seems that these lavas were originally basaltic andesites.The age of this volcanism is not precisely known, it cannot be later than Upper Eocene as the time of deposition of the Taveyanne sandstones is Uppermost Eocene-Lower Oligocene; it is probably post-Cenomanian. It is likely that the volcanoes were located in the southern part of the Penninic zone; however at the time of deposition of the graywackes the volcanic flows had already left their initial location, gliding toward the Foreland as part of a Nappe.Very probably, remnants of this post-ophiolitic volcanism are not restricted to the French-Swiss segment of the Western Alps, but will be found elsewhere, particularly in the Apennine Mountains and in Sicily.

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Zusammenfassung Die magmatische Tätigkeit, die Ophiolithe (Diabase, Gabbros, Serpentinite) der alpinen Geosynklinale entstehen ließ, wurde von subärischem Vulkanismus abgelöst. Diese Vulkantätigkeit ist wenig bekannt, da die Vulkane durch Erosion völlig zerstört wurden. Unsere einzige Informationsquelle findet sich in vulkanischen Gesteinsfragmenten, die Bestandteile der Tertiär-Flysch-Grauwacken sind.Die Bestimmung der ursprünglichen Zusammensetzung der Laven wird weiter durch metasomatische Umwandlungen erschwert. Kürzlich wurde gezeigt, daß die Taveyanne-Grauwacken einem regionalen Metamorphismus ausgesetzt waren, welcher der zeolithischen Fazies von Coombs entspricht. Es scheint jedoch, daß diese Laven ursprünglich basaltische Andésite waren.Das Alter dieses Vulkanismus ist nicht genau bekannt; es kann aber nicht später sein als das Obere Eozän, da die Ablagerungszeit der Taveyanne-Sandsteine Oberstes Eozän—Unteres Oligozän ist. Wahrscheinlich lagen die Vulkane im südlichen Teil der penninischen Zone; zur Zeit der Ablagerung der Grauwacken waren die Vulkanite bereits in die Überschiebungsmassen mit einbezogen.Sehr wahrscheinlich sind die Überreste dieses nach-ophiolithischen Vulkanismus nicht auf den französisch-schweizerischen Abschnitt der Westalpen beschränkt, sondern werden sich auch andernorts speziell auf dem Apennin und in Sizilien finden lassen.

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, (, ) , . , . , . . , Taveyane ( Coombs'y), , . .

     

Noble gas investigations of lunar rocks 10017 and 10071

The noble gases He, Ne, Ar, Kr and Xe and also K and Ba were measured in the Apollo 11 igneous rocks 10017 and 10071, and in an ilmenite and two feldspar concentrates separated from rock 10071. Whole rock K/Ar ages of rocks 10017 and 10071 are (2350 ± 60) × 10⁶ yr and (2880 ± 60) × 10⁶ yr, respectively. The two feldspar concentrates of rock 10071 have distinctly higher ages: (3260 ± 60) × 10⁶ yr and (3350 ± 70) × 10⁶ yr. These ages are still 10 per cent lower than the Rb/Sr age obtained by Papanastassiouet al. (1970) and some Ar⁴⁰ diffusion loss must have occurred even in the relatively coarse-grained feldspar.The relative abundance patterns of spallation Ne, Ar, Kr and Xe are in agreement with the ratios predicted from meteoritic production rates. However, diffusion loss of spallation He³ is evident in the whole rock samples, and even more in the feldspar concentrates. The ilmenite shows little or no diffusion loss. The isotopic composition of spallation Kr and Xe is similar to the one observed in meteorites. Small, systematic differences in the spallation Kr spectra of rocks 10017 and 10071 are due to variations in the irradiation hardness (shielding). The Kr spallation spectra in the mineral concentrates are different from the whole rock spectra and also show individual variations, reflecting the differences in target element composition. The relative abundance of cosmic ray produced Xe¹³¹ differs by nearly 50 per cent in the two rocks. The other Xe isotopes show no variations of similar magnitude. The origin of the Xe¹³¹ yield variability is discussed.Kr⁸¹ was measured in all the samples investigated. The Kr⁸¹/Kr exposure ages of rocks 10017 and 10071 are (480 ± 25) × 10⁶ yr and (350 ± 15) × 10⁶ yr, respectively. Exposure ages derived from spallation Ne²¹, Ar³⁸, Kr⁸³ and Xe¹²⁶ are essentially in agreement with the Kr⁸¹/Kr ages. The age of rock 10071 might be somewhat low because of a possible recent exposure of our sample to solar flare particles.     

Fazieswechsel und Metamorphose in der westlichen Serra Negra (Espinhaço-Zone,Minas Gerais,Brasilien)

Zusammenfassung Es wird eine Übersichtskarte für die Serra Negra (Ostrand der Espinhaço-Zone) im Maßstab 1250 000 vorgelegt.Lithologische Faziesübergänge und das Vorkommen ultrabasischer bis basischer Gesteine belegen einen mio-/eugeosynklinalen Übergangsbereich der Minas-Geosynklinale. In der jüngeren, die Minas-Serie diskordant überlagernde São-Francisco-Serie (Macaúbas-Fazies) wurden erstmals magmatische Gesteine nachgewiesen.Die metamorphen Mineralneubildungen in der Minas-Serie weisen auf eine nach Osten zunehmende Regionalmetamorphose hin. Der größte Teil des Arbeitsgebietes liegt im Übergangsbereich Grünschiefer-/Amphibolit-Fazies.

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A regional study of the Serra Negra (eastern region of the Serra do Espinhaço) was carried out at the scale 1250 000.Lithologic facies changes and occurences of ultrabasic and basic rocks allow to delimit a mio/eugeosynclinal transition within the Precambrian Minas-Geosyncline. Within a post-Minas sequence (Macaúbas-Facies of the São Francisco Series) magmatic rocks have been encountered for the first time.Regional metamorphism within the Minas-Series is increasing to the east. The major part of the area belongs to a transitional zone between the greenshist- and amphibolite-Facies.

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Resumo Foi mapeada a região da Serra Negra (margem oriental da Serra do Espinhaço) na escala 1250 000.Mudanças de fácies, ocorrênicias de rochas ultrabásicas e básicas permitiram delimitar uma região de transição entre condições mio- e eugeossinclinais na Série Minas. Dentro da fácies Macaúbas, na Série São Francisco, discordante da Série Minas, foram reconhecidas rochas magmáticas pela primeira vez.O metamorflsmo regional da Série Minas cresce em direção leste. A maior parte da área em estudo situa-se na região de transição entre a fácies xisto verde e a anfibolítica.

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Serra Negra ( Espinhaco) 1 : 250000. / . - ( Macaubas), . . .

     

Electron-probe check of fe-distribution in sphalerite grains of the Nagybörzsöny hydrothermal ore deposits,Hungary

Micron-scale iron-distribution patterns in sphalerite grains derived from two contrasting mineral assemblages of the Nagybörzsöny hydrothermal ore deposits (high temperature stockwork and low temperature veins), were determined with electron microprobe, pointcounter and continuous chart-recorder measurements along radial profiles. A significant oscillation of iron-content ranging from 8.1 to 18 per cent for stockwork and 4.3 to 15.8 per cent for veins took place during crystal growth. Homogeneous crystal cores are characteristic for vein-filling, while replacement occurring in deeper levels of the stockwork results in mosaic cores. Frequent oscillation of iron content is relevant to top-sections of the ore bodies, copious supply being recorded in recurring shells, whereas scanty, unilateral ones produce crescents arranged in onion-like structure.

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Zusammenfassung Bestimmungen der Eisenverteilung wurden an Zinkblendekörnern aus zwei verschiedenen Mineralparagenesen (Hochtemperatur-Stockwerk und Gangfüllungen niederiger Bildungstemperatur) der hydrothermalen Erzlagerstätte Nagybörzsöny im Mikronbereich durch Elektronen-Mikrosonde-Messungen (Punktzählung und kontinuierliche Band-Registrierung) entlang radialer Profile vorgenommen. Bedeutende Schwankungen des Eisengehaltes (8,1–18% für das Stockwerk und 4,3–15,8% für die Gänge) wurden registriert. Homogene Kristallkerne kennzeichnen die Gangfüllungen, wogegen in tieferen Horizonten des Stockwerks Verdrängungen zur Bildung von Kristallen mit Mosaik-Kernen führen. Allgemein ist in den Gipfel-Partien der Erzkörper Fluktuation des Eisengehaltes häufig. Gleichmäßiger Nachschub während des Kristallwachstums führte zu ringförmigen Zonen gleicher Eisengehalte, spärlicher oder einseitiger dagegen zu halbmondförmigen Hüllen mit Zwiebelstruktur.

     

Mathematische Simulation ptygmatischer Strukturen

Zusammenfassung Die Entstehung der Schlingen in den südlichen Ötztaler Alpen (Ostalpen) wurde bisher überwiegend auf äußere Spannungsfelder zurückgeführt. Damit waren die Faltenstrukturen in diesem Gebiet durch Biege- und Biege-Scher-Faltung hinreichend erklärbar. Bei Berücksichtigung der hohen Teilbeweglichkeit des Gesteins während der Schlingenbildung muß ein anderer Faltungsmechanismus angenommen werden. Es wird versucht, die Faltenstrukturen als Ergebnis eines Fließvorgangs in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeitsverteilung zu erklären. Unter Benutzung eines vonHarburgh &Bonham-Carter entwickelten Programms und bei Vorgabe verschiedener Randbedingungen werden Strombilder simuliert und vom Plotter in Geschwindigkeits-Vektor-Darstellung ausgegeben. Die Ergebnisse werden im Gelände beobachteten Strukturen und im Experiment erzeugten Bildern gegenübergestellt. Die gute Übereinstimmung kann als Hinweis auf die Entstehung ptygmatischer Strukturen durch interne Geschwindigkeitsverteilung angesehen werden.

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Until now the formation of vortex structures in the southern Oetztal Alps (Eastern Alps) has been regarded as the result of external stresses, allowing adequately to explain the structures as flexural and passive folds. Taking into consideration the high ductility of rocks during vortex formation another mechanism of folding has to be assumed. The attempt is made to explain the structures as the result of flowage due to a velocity distribution. Using a programm written byHarburgh &Bonham-Carter arrays of stream lines are calculated for varying boundary conditions and plotted as velocity vectors. The output will be compared with structures observed in the field as well as with results of folding experiments. From the good agreement follows that ptygmatic folding may be due to an internal velocity distribution.

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Résumé La genèse des »Schlingen« dans la partie méridionale des Alpes de l'Oetztal (Alpes orientales) a été jusqu'à présent rapportée principalement à des contraintes extérieures. Les structures plissées ont été dès lors expliquées dans cette région comme plis de ploiement et plis semblables. Si on considère la grande plasticité des roches lors du plissement, on doit admettre un autre mécanisme de plissement. Les auteurs essaient d'expliquer les structures plissées comme le résultat d'un processus d'écoulement qui dépendrait de la répartition des vitesses. Utilisant un programme établi parHarburgh &Bonham-Carter et présentant diverses conditions marginales, ils obtiennent par simulation des figures d'écoulement figurées comme vitesses vectorielles. Ces résultats sont des structures observées sur le terrain; ils sont confrontés aux figures produites lors des essais expérimentaux. La bonne concordance indique qu'on peut envisager les structures ptygmatiques comme résultant de la répartition interne des vitesses.

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Ötz ( ) , , . , - . . . Harbburch' Bonham-Carter'o , , . . , , .

     

Metallogenese im Paläozoikum der Ostalpen

Zusammenfassung Nach der herkömmlichen, seit vier Jahrzehnten vertretenen und seither verschieden abgewandelten Auffassung über die Ostalpenvererzungen spielen paläozoisch entstandene Lagerstätten nur eine bescheidene Rolle. In den vergangenen fünf Jahren meldeten Kollegen aus Deutschland, Italien und österreich Bedenken gegen diese Auffassung an und berichteten von zahlreichen Metallanreicherungen, deren Ursprung paläozoisch gedeutet wird. Der Rahmen ist somit schon nach dem derzeitigen Stand der Kenntnisse beträchtlich größer und geht weit über das hinaus, was bisher als vorvariszische und variszische Lagerstätten bezeichnet wurde. Das gilt nicht nur für die Anzahl der Vorkommen und Lagerstätten, sondern auch für die Vielzahl der Paragenesen. Die Neuergebnisse beziehen sich auf Erzanreicherungen hauptsächlich mit den Metallen Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg und U. Diese Anreicherungen sind in mehreren zeitlichen Zyklen vom Altpaläozoikum bis Perm entstanden und wurden großteils gemeinsam mit dem Nebengestein unterschiedlich metamorphosiert.

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Deposits of paleozoic origin have been considered to be only of minor importance to the conventional concepts of mineralization in the Eastern Alps. During the past five years, however, scientists from Germany, Italy and Austria raised doubts as to the correctness of these concepts describing numerous metal enrichments presumably of paleozoic origin. Hence the number of deposits and the variety of parageneses is much greater than has hitherto been assumed. The new results refer to ores enriched mainly with the following metals: Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg and U. The origin of these enrichments has to be attributed to several cycles from the old Paleozoic through the Permian. They were subject to different metamorphic changes together with the accessory rock.

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Résumé Suivant l'interprétation traditionelle, soutenue et différement changée durant une période de 40 ans, parmi les minéralisations métalliques des Alpes Orientales les gisements d'âge paléozoÏque ne jouent qu'un rÔle subordonné. Dans les cinq dernières années des collègues allemands, italiens et autrichiens ont presenté des objections á cette interprétation et ont fait état des nombreuses concentrations métallifères, dont l'origine doit Être placée au PaléozoÏque. La cadre est donc dévenu, déjà dans l'état actuel des connaissances, plus large et bien plus nombreux sont les gisements qui peuvent Être considérés d'âge pré-hercynien ou hercynien. Cette conclusion est valable non seulement pour le nombre des manifestations et des gisements, mais aussi pour la multiplicité des paragenèses. Les nouveaux résultats concernent surtout les concentrations des métaux Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg et U. Ces concentrations ont été engendrées chronologiquement durants de nombreux cycles, du PaléozoÏque ancien au Permien, et ont été pour la plupart métamorphisées, parallèlement avec leurs roches encaissantes, à divers degrés d'intensité.

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—, —, . , . , , , . , . , , Hg, Fe, Mg, Sb, W U. ; .

     

Origin of garnet in the basic granulites around Saltora,W. Bengal,India

Garnetiferous basic granulites occur, as parts of hornblende-pyroxene- and pyroxene granulites, in a Precambrian terrain around Saltora. The chemistry of the garnetiferous basic granulites is broadly similar to that of the hornblende-pyroxene granulites, their immediate precursors, but in detail they have distinctly higher Fe/Mg ratios. The compositions of the major mafic silicates of the garnetiferous varieties do not reflect higher pressures of formation: the Jd/Ts ratios in calcic pyroxenes are similar to those from the non-garnetiferous varieties, and the pyrope contents of garnets are low. Exchange equilibrium in respect of major elements was established among the mafic silicates in spite of garnets being late overprints. The orthopyroxene — calcic pyroxene pairs from the garnetiferous granulites show lower values of K _D(Mg-Fe) ^opx-cpx than those from the non-garnetiferous granulites, pointing to lower temperature of equilibration. The K _D(Mg-Fe) ^opx-hbl K _D(Mg-Fe) ^cpx-hbl relations show that the more magnesian triads equilibrated at lower temperatures; viewed against experimental data regarding the effect of Mg/Fe ratios on the appearance of garnets in basic rocks, formation of garnets by cooling is strongly indicated. Several intergrowth textures, especially garnet-ilmenite and garnet-quartz (±albite) symplectites, and modal relations argue in favour of composite reactions of the type hornblende+ quartz-→calcic pyroxene+garnet+albite+H₂O, which couple hornblende breakdown reactions with orthopyroxene+anorthite→garnet reactions. The approximate range of pressure and temperature conditions, estimated from experimental data, are 6–8.5 kb and 750–830° C. Since garnets formed by cooling in iron-rich granulites, the garnetiferous granulites do not represent higher pressure subfacies of the granulite facies.     

Zur Morphologie des Taramellits

Zusammenfassung Taramellit kommt im westlichen Nordamerika an mindestens acht Fundstellen vor, wo er bis jetzt wenig beachtet wurde. Die Taramellite dieser Fundstellen sind alle sehr Ti-reich. Bisher wurde Taramellit nach dem ersten Vorkommen, Candoglia in Italien, meist als faserig beschrieben. Die Ti-reichen Taramellite in Nordamerika, besonders die in California, welche mit Sanbornit und Gillespit vorkommen, erscheinen aber als gut ausgebildete Einkristalle. Es wurden viele solche Kristalle goniometrisch gemessen. Obgleich etwa dreißig Formen verzeichnet wurden, ist der Habitus der orthorhombischen Kristalle meist durch das Vorherrschen der Pinakoide und einiger {hk0} und {0kl} Prismen bedingt. Am häufigsten ist der tafelige habitus nach {100}.

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On the morphology of taramellite

Summary Taramellite is known from at least eight localities in western North America but has received little notice. The taramellite at all of these localities is especially Ti-rich. Hitherto taramellite has mostly been described as fibrous after its habit at the type locality, Candoglia, Italy. The Ti-rich taramellites of North America, especially those found with sanbornite and gillespite in California, occur as well-developed single crystals. Many such crystals were measured goniometrically. Though about thirty forms were recorded, the habit of the orthorhombic crystals is mostly determined by the pinacoids and a few {hk0} and {0kl} prisms. A tabular habit with {100} dominant is most common.

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Mit 3 Abbildungen

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herrn Prof. Dr.H. Meizner zum 70. Geburtstag gewidmet.