Die faziesgebundene Tektonik vulkanischer Schwellen im ostrheinischen Schiefergebirge

Zusammenfassung Submarine Vulkane des Oberen Mitteldevons werden im Ostsauerland und Lahn-Dill-Gebiet von spilitischen Laven, Pillow-Breccien und glasreichen Tuffen aufgebaut. Ihre Mächtigkeiten schwanken zwischen 150 m und 600 m. Mit ihnen sind exhalativ-sedimentäre Hämatiterze genetisch verbunden. Auf den vulkanischen Schwellen bestehen während des Oberdevons Schichtlücken oder es werden geringmächtige Sedimente abgelagert. Sie sind Gebiete mit spezieller Bio- und Petrofazies. Die variskische Faltung hat die Vulkane zu Satteldomen, Schuppensätteln und Schuppen verformt. B-Achsen, Störungen und Klüftung sind in ihrer Anlage abhängig von der Petrofazies der Vulkanite und deren Festigkeitsanisotropien. Die Homogenität der Gefüge nimmt mit der Intensität der tektonischen Verformung zu.

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Submarine volcanoes of the Upper Middle Devonian in the Ostsauerland and Lahn-Dill-region, Western Germany, are built up by spilitic lavas, pillow-breccias and tuffs rich in glass. The thickness of the volcanic series ranges from 150 m to 600 m. Hematite ores of exhalative-sedimentary origin are genetically connected with them. In the upper Devonian there were stratigraphical breaks, or sediments of diminished thickness were deposited at the tops of the volcanic swells. They are characterised by the special development of the bio- and petrofacies. The variszic orogeny has deformed the volcanoes. Domes, sheared antiklines and disloged slices were formed by shearfolding. Fold-axes, faults and joints depend on the petrofacies and the variable rigidity of the volcanites. The homgeneity of the fabric increases with the intensity of tectonic deformation.

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Résumé En Sauerland oriental et en Lahn-Dill-région (Rheinisches Schiefergebirge) des pillow-laves et des pillow-brèches ainsi que des schalsteins tufogènes du volcanisme basaltique formaient des seuils volcaniques sous marins durant le Givétien supérieur. Les volcanites ont une épaisseurs de 160 m à 600 m. Des gisements d'hématite exhalatif-sédimentaires sont liés genétiquement à ces seuils. Durant le Dévonien supérieur ces régions sont caractérisées par des lacunes stratigraphiques, par des épaisseurs rèduites ainsi que par des évolutions particuliéres à l'égard du biofacies et du pétrofacies. Les mouvements orogénétiques déformaient ces volcans et formaient des dômes, des anticlinals d'une structure en écailles et des lames de charriage. Les axes des plis, les failles et les joints dépendent du pétrofacies et de la rigidité variante des volcanites. L'homogénité de leur structure tectonique augmente avec l'intensité de la déformation.

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Zur Tektonik im westlichen Fichtelgebirge

Zusammenfassung Es wird zu einigen tektonischen Problemen im westlichen Fichtelgebirge (Gradabteilungsblätter Weidenberg und Ebnath) Stellung genommen, wobei andere Deutungsmöglichkeiten zur Diskussion gestellt werden. Vor allem wird eine schichtparallele Verschieferung einer älteren Schiefrigkeit abgelehnt und das Umlaufen der Schieferung am SW-Rand des Fichtelgebirges durch sekundäre Kippungen erklärt.

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The author expresses his opinion on some tectonic problems in the western Fichtelgebirge (Topographical maps: Gradabteilungsblätter Weidenberg und Ebnath).He proposes different ways of interpretation. Above all he rejects that an older schistosity became again foliated parallel to the strata, and he ascribes the bending of the schistosity on the south-west border of the Fichtelgebirge to secundary tilts.

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Résumé L'auteur critique quelques problèmes tectoniques qui se posent à l'ouest du Fichtelgebirge. (Tebles topographiques: Gradabteilungsblätter Weidenberg und Ebnath). Il indique d'autres interprétations possibles. Avant tout il réfute qu'une ancienne schistosité au sud-ouest du Fichtelgebirge est attribuée à un basculement secondaire.

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Fichtelgebirge. .

     

Kohlenwasserstoffgenese in Sedimentgesteinen: Untersuchungen über den thermischen Abbau von Kerogen unter besonderer Berücksichtigung der n-Paraffinbildung

Zusammenfassung Proben eines limnischen Ölschiefers eozänen Alters wurden, nachdem die löslichen Kohlenwasserstoffe durch Extraktion entfernt worden waren, in einem Autoklaven während fünf Stunden auf Temperaturen zwischen 190–490° C erhitzt. Dabei bildete sich aus dem unlöslichen Kerogen neues, extrahierbares Material, das vergleichbar ist mit den Extrakten aus tiefversenktem Sedimentgestein. Der ursprüngliche Extrakt des Ölschiefers zeigte eine starke Bevorzugung der höheren, ungeradzahligen n-Paraffine. Die durch den thermischen Abbau neu gebildeten n-Paraffine zeigten ebenfalls eine Bevorzugung, die jedoch mit steigender Versuchstemperatur abnimmt und bei Temperaturen über 300° C erlischt. Der Verlust der Bevorzugung ist auf einen Verdünnungseffekt zurückzuführen.

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Summary Samples of non marine oil shale of Eocene age have been extracted and the extract-free samples were heated for 5 hours in an autoclave at temperatures between 190°–490° C. By the temperature treatment new extractable matter has been formed, that is comparable to extracts of sediments which suffered great depth of burial. The original extract of the oil shale showed a strong predominance of the odd — numbered high molecular n-paraffins. The n-paraffins which were formed by the temperature treatment also showed an odd —predominance. This predominance, however, decreased with increasing temperature of the autoclave and disappeared above 300° C. The disappearance of the odd-predominance can be explained by a diluting effect.

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Résumé Nous avons chauffé des échantillons de schistes petrolifères limnigues de l'éocène pentant 5 heures à des temperatures entre 190°–490° C après avoir eliminés les hydrocarbones solubles par extraction. Nous avons reçu du kérogène insoluble, un materiel de nouveau extractible. Ce materiel est comparable à des extraits de sédiments d'une grande profondeur. L'extrait primaire des schistes petrolifères montrait une préfération des n-paraffines impaires de haute séquence. Les paraffines développés par la dégradation thermique montraient de même une préfération. Mais elle diminue en montant les temperatures et disparait au dessus de 300° C. La perte de cette préfération est explicable par un effet de dilution.

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190° 490° , . .

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Der Gewerkschaft Elwerath in Hannover, im besonderen Herrn Direktor Dr. A.Roll danke ich herzlich für die finanzielle Unterstützung, durch die die Anschaffung eines Gaschromatographen ermöglicht wurde, und für die Überlassung von Probenmaterial aus dem Gifhorner Trog.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für ihre großzügige personelle und finanzielle Hilfe ebenfalls zu großem Dank verpflichtet.Schließlich möchte ich mich noch bei meinen Mitarbeitern Frau U.Grütze und Herrn cand. geol. H.Wehhner bedanken, die einen großen Teil der Laboratoriumsarbeiten durchführten.     

Schwefel-Isotope und die Genese von Erzlagerstätten

Zusammenfassung Die Möglichkeiten und Probleme der genetischen Ausdeutung von Schwefel-Isotopen-Verhältnissen in Erzmineralien werden an Beispielen (vorwiegend nach Messungen verschiedener Autoren im Göttinger Zentrallabor) diskutiert. Es ergeben sich z. B. Anhaltspunkte, ob eine Lagerstätte von basaltischen Magmen aus dem Erdmantel abzuleiten sein kann oder nicht. Die Meßdaten von Meggen und vom Rammeisberg sind mit einer Ableitung aus dem Erdmantel höchstens bei wesentlichen Zusatzannahmen (sehr starke Assimilation von ungewöhnlichem Krustenmaterial oder extreme Fraktionierung in einem Sekundärherd) vereinbar. Aus der Kruste abzuleitende hydrothermale Lagerstätten können schwankende (Harz) oder auch ziemlich einheitliche S-Isotopen-Verhältnisse zeigen (Freiberg/ Sa.; Süddeutschland). Extreme Unterschiede innerhalb der Lagerstätte Wiesloch bei Heidelberg werden durch bakterielle Fraktionierung eines begrenzten Sulfat-Vorrates gedeutet. — In Abb. 6 sind außerdem Blei-Isotopen-Verhältnisse aus Süddeutschland dargestellt.

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The possibilities and problems of the genetical interpretation of sulfur isotope ratios in ore minerals are discussed using mainly results from the Göttingen isotope laboratory. For example, criteria are obtained regarding the question whether a certain deposit can be derived from basaltic magmas from the Earth's mantle, or not. The sulfur isotope data for minerals from the deposits of Meggen and Rammelsberg (Germany) are only consistent with a derivation from the mantle if substantial additional assumptions are made (very strong assimilation of unusual crustal material or extreme fractionation in a secondary magma chamber). Hydrothermal deposits derived from the Earth's crust can show variable (Harz mountains) or also rather uniform isotope ratios (Freiberg/Saxony; Southern Germany). Extreme variations within the deposit of Wiesloch near Heidelberg are interpreted as caused by bacterial fractionation of a limited amount of sulfate. - Fig. 6 shows lead isotope ratios from Southern Germany.

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Résumé La composition isotopique du soufre dans les minéraux des gîtes métallifères: données et problèmes pour une interprétation génétique.

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(Meggen, Rammelsberg, Freiberg, Wiesloch) . .

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei auch an dieser Stelle für die Ermöglichung der Schwefel-Isotopen-Messungen in Göttingen gedankt.     

Metamorpher Übergang Saxothuringikum-Moldanubikum östlich tirschenreuth/opf., nachgewiesen durch phasenpetrologische Analyse

Based upon the knowledge of the field relations the mineral assemblages of the various metamorphic rocks of the area are plotted in AKF-diagrams with the aim at determining possible mutual reaction relationships. For the eastern part a continuous metamorphic transition follows, starting with mica schists of the Lower Palaeozoic Saxothuringicum as characterized by the assemblage biotite-muscovite- and alusite through a series of biotite-sillimanite-gneisses with garnet of K feldspar into the high-grade gneisses and migmatites of the Moldanubicum as typified by cordierite-sillimanite-K feldspar parageneses. Hence the age of this metamorphism common to all units is probably early Variscan (= Hercynian). In the western part the Moldanubian unit, in particular, was affected by wide-spread later diaphthoresis creating mineral assemblages like chlorite-biotite-muscovite and chlorite-phengitic white mica, that represent a lower facies than that of the neighbouring mica schists. This diapthoresis is also of Hercynian age, because it is followed by the intrusion of igneous rocks probably during Sudetic (= Middle Carboniferous) times.     

Die Gasvakuolen der BlaualgeMicrocystis aeruginosa

Zusammenfassung Lichtoptisch sind inMicrocystis aeruginosa Zellen mit und ohne Gasvakuolen vorhanden. Dieses Ph?nomen kann erkl?rt werden durch die Abbildungsverh?ltnisse der gasgefüllten, submikroskopischen Elemente der Gasvakuolen, der Hohlspindeln, die mehr oder weniger geh?uft auftreten und dadurch das Vorkommen verschiedener Zelltypen vort?uschen.

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Summary Cells ofMicrocystis aeruginosa have been investigated by light- and electron-microscopy. In the light-microscope cells with and without gas vacuoles are observed. This fact can be confirmed by submicroscopic findings.

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Résumé En observantMicrocystis aeruginosa avec le microscope photonique on voit des cellules avec et sans vacuoles gazeuses. Ce fait s'explique par les observations submicroscopiques.

     

Bilbungsbedingungen von Epidot und Orthozoisit

The equilibrium curves for the reactions:

1. (a)
   4 orthozoisite + 1 quartz ? 5 anorthite + 1 grossularite + 2 H₂O.     

Das Sockelstockwerk in den Randzonen der Urkontinente

The rocks of the cratonic foreland extend underneath many orogens, where they are subjected to “regeneration” during the geosynclinal phase and to superimposed structures during the folding of the orogen. Such structural and metamorphic alterations are now exposed in the “Sockelstockwerk” of certain orogenic belts in Africa, America, Australia and Europe. In this deep level, originally situated between the bottom of the geosyncline and the migmatite stockwerk, the following zones have been observed along the total length of the orogenic belt: border zone along the margin of the cratonic foreland: broad belt with superimposed structures of two (ore more) different orogenic deformations; main vergency fan, marking the central axis of the orogen. This fan often is a lineament with deep roots and a structure of continental importance.     

Die rshythmischen Bewegungen der Kreidegeosynklinale der Ostkordillere Kolumbiens

Zusammenfassung Die Schichten, die die 1400 km lange und bis 250 km breite, SSW-NNE streichende Ostkordillere Kolumbiens aufbauen, reichen altersmäßig vom Präkambrium bis ins Quartär. Unter ihnen nehmen die Ablagerungen der Kreide den größten Raum ein. Die größte Mächtigkeit zeigt diese in der Umgebung von Bogotá (Becken von Cundinamarca) mit 16.000 m, nach N sinkt sie allmählich auf 2600 m und gegen das Südende der Kordillere auf wenige hundert Meter ab.Im Becken von Cundinamarca besteht die Kreide zum überwiegenden Teil aus dunklen, bathyalen Schiefertonen, in die sich in mehr oder minder regelmäßigen Abständen Sandsteine, Kalke und andere litorale bis epineritische Schichten einschalten. Bei Berücksichtigung des Fossilinhaltes, vor allem der Ammoniten, ergibt sich, daß die Seichtwasserschichten stets an der Grenze von Stufen oder Unterstufen liegen. Die Absenkung der Kreidegeosynklinale der Ostkordillere erfolgte also zyklisch. Am Beginn jeder Stufe (und Unterstufe) sank sie rasch ab und es bildeten sich bathyale Schiefertone. Dann kam die Absenkung allmählich zum Stillstand, litorale Sedimente rückten ins Beckeninnere vor und vielfach wurde die Sedimentation unterbrochen. Mit Beginn jeder neuen Stufe oder Unterstufe wanderten neue pelagische Faunen in die Geosynklinale ein, während sich die litoralen Faunen mehrere Stufen hindurch erhielten.Aus der gleichartigen lithologischen Beschaffenheit und der nahezu gleichen Mächtigkeit der Stufen läßt sich schließen, daß sie im gleichen Zeitraum von 6 Millionen Jahren (die Unterstufen in 2 Millionen Jahren) abgelagert wurden.Neben den Stufenzyklen lassen sich größere (Großzyklen) von 18–20 Millionen Jahren Dauer erkennen. Sie werden durch tektonische Bewegungen und nachfolgende weiträumige Transgressionen eingeleitet. Diese Großzyklen beginnen mit dem Tithon, Hauterive, Alb und Senon. Die Stufenzyklen setzen in weiten Teilen der Erde gleichzeitig ein, die Großzyklen hingegen gehen wellenförmig über die Erdoberfläche. Es wird deshalb angenommen, daß die Stufenzyklen ihre Ursache in größeren Erdtiefen haben als die Großzyklen.

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Within the 1400 kms. long and up to 250 kms. wide SSW-striking Eastern Cordillera of Columbia Precambrian to Recent members are met with. Cretaceous sediments are thickest (Cundinamarca-Basin near Bogota: 16 000 metres). This Cretaceous consists mainly of dark shales with litoral to epineritic sandstones etc.Cyclic subsidence of this geosyncline took place 3-times within about 2 Million years. Megacycles amount to 18–20 Million years. They begin with transgression in Tithonian, Hauterive, Albian and Senonian times.

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Résumé Les couches qui forment la cordillère orientale de la Colombie de direction SSW-NNE, sur une longueur de 1400 km et avec une largeur atteignant 250 km, ont un âge qui va du Précambrien au Quaternaire. Les dépots du Crétacé en occupent la plus grande partie; leur épaisseur la plus forte (16.000 mètres) a lieu dans les environs de Bogotá (Bassin de Cundinamarca); elle diminue progressivement vers le Nord jusqu'à 2.600 m, et à l'extrémité sud de la cordillère elle se réduit à quelques centaines de mètres.Dans le bassin de Cundinamarca le Crétacé est formé essentiellement de schistes bathyaux, foncés, entre lesquels s'intercalent à des distances plus ou moins régulières des grès, des calcaires et d'autres strates littorales ou épinéritiques. L'examen des fossiles, en premier lieu les ammonites, montre que les couches de faible profondeur d'eau se trouvent toujours à la limite d'étages ou de sous-étages. La subsidence du géosynclinal crétacé de la cordillère occidentale s'est faite de façon cyclique. Au début de chaque étage (ou sous-étage) la subsidence était rapide et il se formait des schistes bathyaux. Puis la subsidence s'arrêtait peu à peu; des sédiments littoraux envahissaient l'intérieur du bassin et souvent la sédimentation était interrompue. Au début de chaque nouvel étage ou sousétage, des nouvelles faunes pélagiques envahissaient le géosynclinal, tandis que les faunes littorales se maintenaient durant plusieurs étages. De la similitude des propriétés lithologiques et de la puissance sensiblement égale des étages, on peut déduire que ceux-ci se sont déposés au cours d'une période égale à 6 millions d'années (2 millions pour les sous-étages). En plus des cycles d'étages, on peut distinguer des cycles majeurs d'une durée de 18–20 millions d'années. Ils sont amenés par des mouvements tectoniques et les transgressions de grande ampleur qui les suivent. Ces cycles majeurs débutent au Tithonique, é l'Hauterivien, à l'Albien et au Sénonien. Les cycles d'étages débutent en même temps dans de grandes parties du monde; les cycles majeurs par contre se déplacent comme des ondes sur la surface terrestre. C'est pourquoi nous admettons que les cycles d'étages ont leur cause dans des parties plus profondes de la terre que les cycles majeurs.

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, SSW NNE. . .

     

Kontinentalverschiebungen und Polverschiebungen — Ursachen und Probleme

Zusammenfassung Die Kruste wird zergliedert von einem Gitter altgebahnter Lineamente, welche immer wieder als Blattverschiebungen fungierten. Die gro\en Gräben Ostafrikas und Europas setzen solchen Erdnähten auf. Die starren Rahmenschollen waren etwas auseinander gewichen. So konnten die von der Kluftreibung befreiten Keilschollen rasch absinken, antithetisch kippende Blöcke den überschüssigen Scitenraum schlie\en. Junge Füllmassen wurden aufgeladen, welche die Erosion den aufgestemmten Grabenschultern entnahm. Das granitische Substrat solcher Gräben ist geschwächt, im Graben des Roten Meeres sogar median geborsten. Ein abyssaler Spalt mit basaltischem Sockel klafft dort inmitten des Altgrabens. Die Abspaltung Südamerikas vom Gondwana-Kontinent bediente sich gleichfalls alter Lineamente. Der Atlantik erweiterte sich aus einem Grabensystem. Der seismisch aktive Mediangraben des mittelatlantischen Rückens demonstriert den Fortgang der Kontinentaldrift. Auch andere Kontinente kriechen auf einer Gleitschichte pazifikwärts, die pazifische Masse mit einer überschiebungsbahn und Blattverschiebungen bewältigend. Der übereinstimmende Baustil zirkumpazifischer Tektonik beweist periphere Einengungen des Pazifik. Die gro\en Urkontinente störten das irdische Rotationsgleichgewicht. Daher die Tendenz, den Störkörper zu spalten und die Erdoberfläche möglichst gleichmä\ig mit Kontinenten zu bestücken. Als Rei\nähte boten sich die Gräben und Lineamente an, welche angelegt waren, die Scherspannungen auszugleichen, wenn Polverschiebungen das Rotationsellipsoid zur Neujustierung zwangen. Die abdriftenden Kontinente induzierten sekundäre Gleichgewichtsstörungen und erneute Polverschiebungen. Wieder wurden Scherzonen lebendig, Kontinentaldrift setzte an und erweiterte sie zu Gräben, um schlie\lich ein weiteres Stück Kruste der Klammer kontinentaler Konsolidation zu entrei\en. So werden Polverschiebungen und Kontinentalverschiebungen als einander auslösende und steuernde Prozesse verstanden. Das orogene ZeitgesetzStilles wird unter diesem Aspekt diskutiert.

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The crust of the earth is traversed by a lattice of tectonic lineaments which, since the Precambrian Era, were always and again acting as wrench faults. These shearing movements, independent of the specific crustal structure, are thought to be caused by the wandering of the poles. For the directions and movements of the lineaments correspond to the stress field that was induced by the readjustment of the geoid. The bursting lineaments caused a splitting of the continental masses. The great original continents of the Paleozoic Era disturbed the balance of revolution. There was a trend to separate the disturbing masses and to furnish the surface of the earth as proportionally as possible with continents. Thus, divergent forces started to work on the lineaments. The lineaments were stretched and became rift valleys. When the forces of the continental drift became overwhelming, the rift valleys burst along their median line. A new continent split off. The wandering continents endeavoured and are still endeavouring to reach, in the first place, the Pacific Ocean trying to confine it peripherically. From this trend comes the conformable architecture of the circumpacific tectonics. The drifting masses effected secondary disturbances of the balance of the rotating gyroscope. The poles tried to escape the wandering masses. Once more, lineaments became active, and the process of splitting continued. Consequently, the wandering of the poles and the continental drift are thought to be mutually initiating and controlling processes. The orogenic phases of the folding and the taphrogenic phases of the rift valley forming are in their global coincidence the display of this very process that concerns the entire crust of the earth.

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Résumé L'écorce terrestre est sillonnée d'un réseau de linéaments tectoniques, qui se remuaient à partir de temps précambriens et qui continuent de se remuer au sens de failles de décrochement. Les mouvements ne tiennent pas compte de la structure géologique de la région en question. On suppose que la cause des mouvements soit la dérive des pÔles, parceque les directions des linéaments tectoniques correspondent aux celles-ci de la tension de l'écorce provoquée par le ré-ajustage du géoid. En se fendant le longue des linéaments les masses des continents furent parcellées. - Les grands continents du Paléozoique dérangaient l'équilibre de la rotation. Cet dérangement causait la tendance de répartir les masses des continents et d'en garnir la surface du globe. Le longue des linéaments agissaient des forces séparentes. Les linéaments s'élargissaient et devenaient des fossés tectoniques. Si les forces de la dérive des continents se renforÇaient les fossés tectoniques se partagissaient le longue de ses médianes. Un nouveau continent était formé. Mises en translation les continents se tournaient vers la région de l'Océan Pacifique, et aussi à present les continents continuent de rétrecir la région marginale du Pacifique. C'est pourquoi le type de la construction tectonique est le mÊme dans toutes les guirlandes circumpacifiques. Les translations continentales causaient des dérangements secondaires de l'équilibre du géoid et les pÔles fuyaient les continents. De nouveau les linéaments tectoniques se remuaient et la division des continents se continuait. La dérive des pÔles et la dérive des continents sont des événements dont l'un provoque et dirige l'autre. L'expression de cet événement concernant l'écorce entière est la simultanéité des phases orogénétiques (plissement) et des phases taphrogéniques (formation des fossés tectoniques).