Les Faciès à Composante Détritique Dans le Crétacé Autochtone des Alpes-maritimes Italiennes

Riassunto Nell'Autoctono sedimentario delle Alpi Marittime è stata individuata una formazione tipica, sfuggita agli autori precedenti benchè molto caratteristica ed abbastanza estesa. Si tratta perloppiù di calcari, più o meno arenacei, che contengono ciottoli di porfido quarzifero, di rocce migmatiche e di rocce sedimentarie. Ciò porta a modificare lo schema paleogeografico tradizionale ammettendo una emersione del nucleo del Massiccio dell'Argentera nel Cretaceo superiore.

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In the autochtonous sedimentary beds of Alpi Marittime a typical formation is found; it is very peculiar and extends over a wide area, but until now it was unknown. The most common lithotypes represented in it are limestones with variable amounts of arenaceous material and containing pebbles of rhyolites and of migmatitic and sedimentary rocks. From these rock types a new paleogeographic scheme is strongly suggested, one in which there was the emersion of the central Argentera Massif during the late Cretaceous time.

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Zusammenfassung In den autochthonen sedimentären Einheiten der Meeralpen wurde eine typische Formation entdeckt, die bis jetzt von früheren Verfassern vernachlässigt wurde. Es handelt sich meistens um mehr oder weniger sandige Kalke, die Gerölle von Quarzporphyren und von migmatischen und sedimentären Gesteinen enthalten. Das führt dazu, das bisherige paläogeographische Bild durch das Auftauchen des Kerns vom Argentera-Massiv in der Oberen Kreide abzuändern.

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Résumé Dans l'Autochtone sédimentaire des Alpes-Maritimes a été découverte une formation typique, qui a échappé aux auteurs précédents, quoique étant bien caractéristique et suffisamment répandue. Il s'agit normalement de calcaires, plus ou moins gréseux, qui contiennent des galets de rhyolites, de roches migmatiques et de. roches sédimentaires. Cela conduit à modifier le schéma paléogéographique traditionnel en reconnaissant une émersion du noyau du Massif de l'Argentera dans le Crétacé supérieur.

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An analytical study on turbulence with mixed-flow model and two-phase model

Suspended sediment is carried by turbulent water flows in rivers.Traditional sediment-laden flow analysis treats the suspension as a mixed liquid,and recent two-phase flow model enables separate velocity measurement of the two coupling phases.A simplified theoretical analysis was presented to discuss the differences between the two models in reporting turbulence intensity in experimental research.The turbulence intensity of the mixture is lower than the weighted average of those of the two phases in mixed-flow experiments.The mixture’s turbulence intensity becomes higher than the average of the two phases in two-phase experiments due to the presence of velocity lag.The same set of data may lead to either an underestimation or an overestimation of actual turbulence levels when different models are used.     

On the great and abrupt falls of air temperature in Athens

Summary This note deals with the great and abrupt falls of air temperature in Athens which occur especially during the cold season of the year. The frequency of these falls, the greatest falls noted per month and the weather situations associated with these falls are examined separately. It was found that the weather situations which cause the great falls of air temperature in Greece can be classified in four categories:A, B, C andD. In theA belong the anticyclones of N and NW Europe both moving and not. TheB comprises the extensions of the anticyclone of the Azorez over Europe. In theC belong the extension of the Russian anticyclones and theD comprises the cold fronts of depressions moving from W to E.     

Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel des Rheinischen Schiefergebirges,Ruhrkarbons und Harzes

Zusammenfassung Ausgehend von einer Bilanz der effektiv erzielten Einengungsbeträge bei Gebirgsbildungsvorgängen — dargelegt am Beispiel wichtiger Teilstücke des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa — wird der Frage nach dem Ablauf dieser Krusteneinengung und ihren Ursachen nachgegangen. Für das Ruhrgebiet im Bereich der Abb. 1 ist eine Verkürzung um 9 km auf heute 50 km quer zum Streichen, für das Rheinische Schiefergebirge im Querprofil Wiesbaden-Mülheim eine solche um 130 km auf heute 180 km anzunehmen. Für den Harz ergeben sich vergleichbare Werte.Dieser gewaltige Einengungsbetrag kann nicht in einer oder wenigen kurzfristigen tektonischen Phasen erreicht worden sein, sondern setzt langfristige Einengungsvorgänge in der Erdkruste voraus, die über große Zeiträume des Karbons, ja wohl auch schon des Oberdevons andauern. Entgegen der Auffassung, daß sich im Laufe der Entwicklung des Varistischen Gebirges und seiner Vorgeschichte Zeiten ruhiger epirogener Trogabsenkung und Geosynklinalfüllung mit kurzfristigen Akten gleichsam ruckartiger Faltung abwechseln, läßt die fazielle Analyse eher darauf schließen, daß Absenkung und Sedimentation der Saumsenke und Einengung des werdenden Gebirges mindestens seit dem Dinant III alpha zeitlich nebeneinander hergehen. Dabei rückt der Faltungsbereich im langfristigen Mittelwert jährlich um einige (etwa 1–3 mm) nach außen, in Richtung auf das Vorland vor. Als Ursache dieser Bewegungen kommt wohl nur langsames, aber nahezu stetiges Strömen des subkrustalen Substrates in Betracht, dem die Erdkruste passiv ausgesetzt ist.

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Starting with the ascertainment of effective balance of shortening resulting on account of compression during the orogeny, with examples quoted for the important parts of Hercynian Orogen (Varistisches Gebirge) in Middle Europe, the question of the shortening of the crust, its causes and effects were investigated. In Ruhr area (Ruhrgebiet) shown in fig. 1 an amount of shortening of 9 km to 50 km today is ascertained in a direction perpendicular to the strike direction of the structure. For the Rheinisches Schiefergebirge the amount of shortening in a cross-section from Wiesbaden to Mulheim/Ruhr (Germany) is estimated 130 km today to 180 km. Such a huge amount of shortening due to compression in one or a few short-termed tectonic phases is not possible, but it is rather due to a long continous compression in the Earsts Crust. This may have lasted for a long time; from the Carboniferous periods or may be from the time of Upper Devonian. In contrary to the opinion that during the time of Hercynian Orogeny and its prehistory, a calm epeirogenic subsidence and sedimentation in the geosyncline with minor disturbances due to diastrophism took place, the analysis of the facies early shows that subsidence and sedimentation in the foredeep (Saumsenke) and shortening in the growing orogen took place at least till Dinantian III alpha simultaneously. It is further noticeable that the region of diastrophism advances in a long-termed medium range with an yearly average of (1–3 mm) outwards in the direction of foreland. The possible considerable causes of these movements may be only due to the slow but continous streaming of the subcrustel substratum to which the Earths Crust reacts passively.

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Résumé Partant de valeurs du rétrécissement effectivement reconnues lors des processus de formation des chaînes montagneuses — par exemple dans des portions importantes de la chaîne varisque en Europe Centrale — l'auteur s'interroge sur le déroulement de ce raccourcissement de l'écorce et sur ses causes. On peut admettre un raccourcissement transversal de 9 Km sur les 50 Km actuellement mesurés pour la région de la Ruhr dans les limites du tableau 1, et de 130 Km pour le massif schisteux rhénan suivant le profil Wiesbaden-Mülheim dont la longueur actuelle est de 180 Km. Pour le Harz les valeurs obtenues sont comparables.Ce rétrécissement important n'a pu être atteint au cours d'une seule ou de quelques phases tectoniques de faible durée; il suppose par contre des processus de rétrécissement de longue durée dans l'écorce terrestre et qui persistent pendant de longues périodes au Carbonifère et même déjà au Dévonien supérieur. Contrairement à l'idée qu'au cours de l'évolution de la chaîne hercynienne et lors de son histoire antérieure, des périodes calmes de subsidence épirogénique et de remplissage géosynclinal alternent avec de brèves interventions à plissement saccadé, l'analyse des facies permet plutôt de conclure que affaissement et sédimentation dans la fosse limitrophe et rétrécissement dans la chaîne naissante s'effectuent simultanément tout au moins dès le Dinantien III alpha. Le domaine de plissement se propage donc vers l'extérieur en direction de l'avantpays, à la moyenne annuelle de quelques mm (1 à 3) calculée pour une longue période. Quant à la cause de ces mouvements, on en vient à penser à un courant du fond infracrustal, lent mais sensiblement constant, auquel l'écorce est passivement exposée.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Zur genetischen Unterscheidung von gemeinen Klüften und Verschiebungen

Zusammenfassung Oft wird zwischen Klüften und Verschiebungen ein genetischer Zusammenhang gesehen. Neuere Untersuchungen lassen einen grundsätzlichen Unterschied erkennen: Die gemeinen Klüfte entstehen durch spröden Bruch im Anschluß an eine elastische Deformation; Verschiebungen und ihnen zugeordnete Klüfte gehen zumeist aus einer plastischen Deformation hervor. Auch sind Verschiebungen an begrenzte Zonen gebunden und meist gefügefremd, obwohl sie sich bestehenden Kluftsystemen anpassen können. Die Systeme der gemeinen Klüfte sind dagegen fast gleichmäßig auf weite Bereiche verteilt und passen sich dem bestehenden Gesteinsgefüge an. Zur Deutung der Bruchtektonik sollten deshalb klufttektonische Analysen nur mit äußerster Vorsicht herangezogen werden.

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Joints and faults are commonly regarded as genetically related. Recent investigations, however, tend to bring out a fundamental genetic distinction: Common joints form by brittle fracture following elastic deformation; faults result from ductile fracture. Moreover, faults and related joints are restricted to narrow zones and rarely conform with preexisting fabric, while common joints are regionally pervasive and are fabric controlled. When evaluating fracture analyses, therefore, the genetic distinction between common joints and faults must be borne in mind.

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Résumé On croit souvent devoir mettre en relation génétique joints et failles. Des études récentes permettent d'y voir une distinction. Les joints banaux proviennent d'une rupture cassante, à la suite d'une déformation élastique. Les failles suivent une rupture plastique. En plus, les failles et les joints qui leur sont apparentés sont restreints à des zones plus ou moins étroites et se conforment rarement à la structure interne de la roche, trandis que les joints banaux ont une distribution régionale, et sont liés à la structure interne. L'analyse des ruptures géologiques doit, par conséquent, tenir compte d'une distinction fondamentale entre joints banaux, et joints apparentés aux failles.

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Cyclic organochlorines in North Sea sediments,relation with size and organic matter

Summary The geographical distribution of organic matter and particles <20 m in North Sea sediments as well as the correlation between organic content, <20 m fraction and PCB (as the sum of content of 24 individual components), p, p-DDE, HCB, -HCH and Lindane (-HCH) is reported. High amounts of organic matter and fine particles have been found in Fladen Ground, Kattegat/Skagerrak/Norwegian Channel, and the inner German Bight. Organic matter settling in the Kattegat/Skagerrak/Norwegian Channel is probably degraded by benthic organisms, including mineralization by bacteria. The smelter in south Norway and the rivers Ems and Elbe are point sources for HCB, the mud-area south-east of Helgoland is a point source for HCB and PCBs. No point source, however, was found for p,p-DDE. Sediment content of PCB, p,p-DDE and HCB show a good correlation to the amount of organic matter and to the <20 m fraction. -HCH and Lindane are only poorly adsorbed onto sediments.

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Zyklische organische Chlorverbindungen in Nordseesedimenten: Verteilung von organischer Substanz und feinpartikulärem Material

Zusammenfassung Es wird über die Verteilung von organischer Substanz und feinpartikulärem Material <20 m in Nordseesedimenten sowie über die Korrelation der Sedimentparameter mit den Konzentrationen von polychlorierten Biphenylen (24 Einzelisomere), p,p-DDE, HCB, -HCH und Lindan (-HCH) berichtet. Hohe Gehalte an organischer Substanz und der <20 m Fraktion wurden im Fladengrund, Kattegat/ Skagerrak/Norwegische Rinne sowie in der inneren Deutschen Bucht gefunden. Die Ergebnisse legen den Schluß nahe, daß ein Großteil des sedimentierten organischen Materials vor der norwegischen Küste von Benthosorganismen und Bakterien verstoffwechselt wird. Durch die mit Søderbergelektroden arbeitenden Metallschmelzen Südnorwegens sowie durch die Flüsse Elbe und Ems werden die Sedimente punktuell mit HCB belastet. Das Schlammgebiet südöstlich von Helgoland tritt als Emittent für PCBs in Erscheinung. Für p,p-DDE konnte keine Punktquelle nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu -HCH und Lindan korrelieren die Sedimentkonzentrationen an PCBs, HCB und p,p-DDE gut mit den Gehalten an organischer Substanz bzw. feinpartikulärem Material.

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Les Organochlorines cycliques dans les Sédiments de la Mer du Nord, relation avec la taille et les matières organiques

Résumé La distribution géographique de matière organique et des particules de taille inférieure à 20 m dans les sédiments de la Mer du Nord ainsi que la corrélation entre le contenu organique, (la fraction <20 m) et PCB (somme des contenus de 24 composants individuels), p, p-DDE, HCB, -HCH et Lindane (-HCH) est décrite. D'importantes quantités de matières organiques et de particules fines ont été trouvées à Fladen Ground, Kattegat/Skagerrak/Norwegian Channel et dans le baie intérieur allemende. Les composants organiques qui se trouvent dans le Kattegat/ Skagerrak/Norwegian Channel sont probablement soumis à la dégradation par des organismes (benthic), et aussi à une minéralisation par bactéries. Les usines de métallurgie du Sud de la Norvège et la rivière l'Ems et l'Elbe sont des points sources pour HCB, les zones de boue au Sud Est de Helgoland sont des points sources pour HCB et PCB. Aucun point source ne fût trouvé cependant pour p, p-DDE. Le contenu en sédiment de PCB, p, p-DDE et HCB montre une bonne corrélation avec la quantité de matière organique et la fraction <20 m. -HCH et Lindane ne sont que peu absorbés dans les sédiments.

     

Rifts,evaporites and the origin of certain alkaline rocks

The assimilation of evaporites and brines by basaltic magma in continental rifts may be responsible for alkaline magmatism and metasomatism. Spilites may be the oceanic counterpart of alkaline syenites. Remobilisation of alkaline material from evaporites and brines may also lead to feldspathisation and, moreover, it may be an essential factor in the production of glaucophane-bearing rocks. It is particularly significant that the oldest known occurrences of evaporites, nepheline syenites, and glaucophane schists are all of late Precambrian (-Eocambrian) age. These rocks appear to have become increasingly abundant with decreasing age, and this may reflect an evolution in the alkali (especially sodium) content of sea water, which in turn may correspond to progressive alkalinisation of the Earth's crust.

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Zusammenfassung Die Assimilation von Evaporiten und Solen durch basaltisches Magma in Zonen von kontinentalen Rifts dürfte für alkalischen Magmatismus und Metasomatismus verantwortlich sein. Die Spilite könnten das ozeanische Äquivalent der Alkalisyenite darstellen. Die Remobilisierung von alkalischem Material, ausgehend von Evaporiten und Solen, wäre auch für die Feldspatisation (z. B. die alpine Albitisierung) verantwortlich. Außerdem könnte dieser Vorgang eine wichtige Rolle bei der Bildung von Glaukophangesteinen spielen. Es ist von besonderer Bedeutung, daß die ältesten heute bekannten Lagerstätten von Evaporiten, Nephelinsyeniten und Glaukophanschiefern dem oberen Präkambrium (bzw. dem Eokambrium) angehören. Diese Gesteine scheinen mit abnehmendem Alter in ihrer Häufigkeit zuzunehmen. Dies könnte eine Evolution im Alkaligehalt des Meerwassers widerspiegeln, eine Erscheinung, welche ihrerseits einer zunehmenden Alkalisierung der Erdkruste entsprechen könnte.

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Résumé L'assimilation d'évaporites et de saumures par le magma basaltique montant dans des zones à rifts continentaux conduirait à des phénomènes de magmatisme et métasomatisme alcalins. Les spilites représenteraient le pendant océanique des syénites alcalines. La remobilisation de matériel alcalin à partir d'évaporites et de saumures serait également responsable de la feldspathisation (l'albitisation alpine, par exemple). De plus, elle pourrait jouer un rôle important dans la production de roches à glaucophane. Il est particulièrement significatif que les gisements les plus anciens, connus à ce jour, d'évaporites, de syénites néphéliniques, et de « schistes » à glaucophane, datent tous du Précambrien supérieur (ou de l'Eocambrien). Ces roches semblent augmenter de fréquence avec la diminution d'âge, ce qui pourrait refléter une évolution dans la teneur en alcalis (sodium surtout) de l'eau de mer, correspondant, à son tour, à l'alcalinisation croissante de la croûte terrestre.

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Geologische Problematik und Strukturanalyse Nikaraguas

The basement of northern Nicaragua is still a great problem stratigraphically. Enclosed tuffits (mainly basic, partly also intermediate to acid) appear of importance for both petrology and sedimentology. Not in the least they are guide horizons for a more accurate mapping. The vast regional distribution, commonly proved yet, suggests that the composition of the basement is considerably uniform and it seems that they do not belong to different periods and formations. Structurally the region is exceedingly complicated. The folding direction as regards plication and overthrusts is mainly to the North, but partly also to the East. Probably the “Totogalpa formation” (fanglomerates, conglomerates and sandstones, mainly reddish) which follows disconformably over the basement, already indicated, belongs to the sequence of tertiary tuffites, agglomerates, lavas etc. as they conformably form a formation of uniform composition. The relation of basement to lower Cretaceous (marine Albian; “Metapan”), which follows immediately to the south, is less clear. The lower Cretacious shows intensive and complicated folding at Siuna and it appears almost unmetamorphosed (? basement in a wider sense). The marine sediments (upper Cretacious - Miocene) of South Nicaragua are orogenetically only slightly efected (folding direction to E-N). To the North follows a thick serie of Tertiary and Quarternary volcanites (initially mainly submarinal, later on continental). Together with the NW/SE lineaments (Nicaragua depression, lines of volcanoes, coast line in the SW etc.) also NS directed ones clearly appear (coastline in the East). This direction can be found e. g. in the “granite ridge of Susucayan” and the accompanying faults in the vicinity. These latter structures may have taken an active part in the development of the flexured border of the Nicaraguan depression NW of Managua.     

Die Bedeutung der Süddeutschen Großscholle in der Geodynamik Westeuropas

The crustal plate of Southern Germany models, in a highly instructive way, the real behaviour of continental crustal plates in the immediate foreland of an active orogenic mountain belt. The frontier line between alpidic and outer-alpine strain pattern crossed this first order tectonic unit. During Upper Tertiary times, the crustal plate of Southern Germany shows an anticlockwise rotation of the direction of maximal principal stress (from NNE/SSW through NNW/SSE to NW/SE), nearly contemporaneous to the transition from alpine Flysch-to Molasse-to postorogenic sedimentation. From prae-Upper Cretaceous to Oligocene, NNE-SSW-plate movement follows a direction more or less parallel — not perpendicular — to the North Atlantic midocean ridge. Since the Pliocene, the axis of tectonic transport (a in rock fabrics nomenclature) turns to a more northwesterly-southeasterly position, so nearly becoming to the well known sea-floor spreading concept. But, at that time, alpine orogenesis comes to an end. Today, neither in the Alps nor in their foreland, any adequate subduction zone to counterbalance the opening of the North Atlantic (as supposed by means of paleomagnetic data) still exists. Since early Pliocene time, the Southern Germany crustal plate shows, in spite of the overburden by thick Molasse sediments, neither any subsidence nor underthrusting the Alps, but, on the contrary, uplifting in a magnitude up to more than fivehundred meters, while the opening of the North Atlantic seems to continue. So we find some serious inconsistencies between the so called new global tectonics and the tectonic evolution of the Southern Germany crustal plate.