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61.
Egon T. Degens Richard P. von Herzen How-Kin Wong Werner G. Deuser Holger W. Jannasch 《International Journal of Earth Sciences》1973,62(1):245-277
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.
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.
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.
, , . Kivu 0,5 , . , 300 . 0,4 4 (2) . , . . , , , . , . . 2 4 . , 4%. 2,5%. 0,5 3, , 1/1000 . ., . 30 /1000 , . . . , , , . Kivu Nitzschia. , . , — .相似文献
62.
63.
Zusammenfassung Die Abhängigkeit der Zerfallstemperaturen von der Probenmenge in der Differential-Thermo-Analyse ist eine einfach logarithmische. Sie ermöglicht bei reinen Mineralen eine halbquantitative Bestimmung mit einer Genauigkeit von ±10% der bestimmten Menge. Die in der Literatur aufzufindenden, oft stark unterschiedlichen Zerfallstemperaturen von Karbonatmineralen lassen sich durch diese Abhängigkeit erklären, was an den drei Mineralen Smithsonit, Magnesit und Calcit demonstriert wird.
Den Herren Professoren Dr. Dr. h. c. C. W. Correns und Dr. H. Harder danke ich für einige Hinweise, Frl. Dr. R. Knoke für eine Bleibestimmung, meinem Freund Dr. J. Hagedorn aus dem Geographischen Institut der Universität Göttingen für zahlreiche anregende Diskussionen. 相似文献
In case of pure minerals, the dependence of their decomposition temperatures on the amount of material used in DTA (Differential Thermal Analysis) provides a way for a half-quantitative determination with an accuracy of ±10% of the determined amount. This dependence is a simple logarithmic one. The big differences in the decomposition temperatures of carbonate minerals, mentioned in the literature, can be explained through their dependence on the amount of material used. This is demonstrated through the examples of three minerals Smithsonite, Magnesite, and Calcite.
Den Herren Professoren Dr. Dr. h. c. C. W. Correns und Dr. H. Harder danke ich für einige Hinweise, Frl. Dr. R. Knoke für eine Bleibestimmung, meinem Freund Dr. J. Hagedorn aus dem Geographischen Institut der Universität Göttingen für zahlreiche anregende Diskussionen. 相似文献
64.
Werner Brückner 《International Journal of Earth Sciences》1955,43(2):307-327
Zusammenfassung Der Verwitterungsmantel (Laterit s. l.) der südlichen Goldküste besteht aus Horizonten, die sowohl verschiedene Entstehungsart als verschiedenes Alter haben. Brekzien oder Steinschichten sind unter aridem Klima als Wüstenpflaster entstanden. Zonen chemisch verwitterten Felses, Horizonte von lehmigem Sand (an deren Aufbau Termiten wesentlich beteiligt sind) und Konkretionen haben sich unter feuchtem Klima gebildet. Harte limonitische Oberflächen-Krusten deuten auf progressive Austrocknung hin. Unter diesen drei klimatischen Bedingungen gebildete Horizonte wiederholen sich mehrfach im Verwitterungsmantel der Goldküste. Ein junger, unvollständiger Zyklus ist weit verbreitet, ein älterer Zyklus tritt nur in begrenzten Vorkommen auf, und ein dritter Zyklus ist fast nur noch in aufgearbeiteten, limonitisierten Bruchstücken erhalten. Die wiederholten Klimaschwankungen machen es wahrscheinlich, daß der Verwitterungsmantel zeitlich dem größeren Teil des Quartärs entspricht. Wahrscheinlich können die Ergebnisse auf weit größere Gebiete angewandt werden. 相似文献
65.
Detailed facies analysis of hyaloclastites and associated lavas from eight table mountains and similar "hyaloclastite volcanoes"
in the Icelandic rift zone contradict a rapid and continuous, "monogenetic", entirely subglacial evolution of most volcanoes
studied. The majority of the exposed hyaloclastite deposits formed in large, stable lakes as indicated by widespread, up to
300-m-thick, continuous sections of deep water, shallow water and emergent facies. Salient features include extensively layered
or bedded successions comprising mainly debris flow deposits, turbidites, base surge and fallout deposits consisting of texturally
and compositionally variable, slightly altered hyaloclastites, as well as sheet and pillow lavas. In contrast, chaotic assemblages
of coarser-grained, more poorly sorted and more strongly palagonitized hyaloclastite tuffs and breccias, as well as scoria
and lava are interpreted to have formed under sub- or englacial conditions in small, chimney-like ice cavities or ice-bound
lakes. Irregularly shaped and erratically arranged hyaloclastite bodies produced at variable water levels appear to have resulted
mainly from rapid changes of the eruptive environment due to repeated build-up and drainage of ice-bound lakes as well as
the restricted space between the ice walls. We distinguish a "deep water" facies formed during high water levels of the lake,
a hydroclastic shallow water and emergent facies (leakage of the lake or growth of the volcano above the water surface). Our
model implies the temporary existence of large, stable lakes in Iceland probably formed by climatically induced ice melting.
The highly complex edifices of many table mountains and similar volcanoes were constructed during several eruptive periods
in changing environments characterized by contrasting volcanic and sedimentary processes.
Received: 10 June 1997 / Accepted: 28 July 1998 相似文献
66.
Werner Borchert 《Contributions to Mineralogy and Petrology》1948,1(2-3):203-212
Zusammenfassung Die Analyse der Verfärbungserscheinungen bei Bestrahlung von Steinsalz mit Röntgenstrahlen führt auf die Entstehung einer uneinheitlichen, optisch nicht trennbarenF-Bande mit einem ausgeprägten Absorptionsmaximum bei 465 m. Die unter den Bedingungen: unbehandeltes Kristallmaterial, Zimmertemperatur, schwaches diffuses Licht, durchgeführte Bestrahlung ergibt stabileF-,. metastabileF
*- und instabileF-Zentren, die alle derF-Bande angehören. DieF
*-Zentren sind während der Einstrahlung stabil, während sich dieF -Zentren proportional ihrer Anzahl umwandeln.Für die Umwandlung derF
*-Zentren nach Aufhören der Einstrahlung nehmen wir den Übergang inF
2-Zentren, die früher schon bei optischer Erregung durch Einstrahlung in die Hauptbande gefunden wurden, an. Die Entstehung dieser Zentren bei Erregung wird durch die Erweiterung des absteigenden Astes derF-Bande nach längeren Wellenlängen hin angezeigt.DieF-Zentren gehen während und nach der Bestrahlung inF
3-Zentren über, die durch das Auftreten einer Nebenbande mit einem Absorptionsmaximum bei etwa 720 m gekennzeichnet ist. Dieser Vorgang wird besonders deutlich durch das Ansteigen derF
3-Bande trotz Aufhörens der Einstrahlung. Die bei derF-Bande gefundene Aufteilung in unterschiedlich stabile Zentren ist auch auf die anderen Banden anzuwenden.Die hier entwickelten Vorstellungen über die Bildung und Umbildung der verschiedenen Zentrenarten stehen in Übereinstimmung mit den gemessenen Anklingungs- und Abklingungskurven. 相似文献
67.
68.
With the help of a model atmosphere of the Sun we evaluate the pole-equator difference in flux (as measured by Dicke and Goldenberg) assuming the following type of pole-equator temperature difference (T=T
e
–T
p
): (a) T 2K for > 0 (0 0.05); (b) T 10K for < 0.The small T at all optical depths given by (a) could, for example, be due to a pole-equator difference in effective temperatures. At small optical depths a difference in mechanical heating could give rise to the larger temperature difference given by (b). We compare the results of our calculations with Dicke and Goldenberg's observations.The National Center for Atmospheric Research is sponsored by the National Science Foundation. 相似文献
69.
70.
Werner?Schneider Frank?MatternEmail author PuJun?Wang Cai?Li 《International Journal of Earth Sciences》2003,92(2):228-254
The ophiolite-bearing Bangong-Nujiang zone (BNZ) traversing central Tibet from east to west separates the Qiangtang block in the north from the Lhasa block in the south. Their stratigraphic development indicates that both blocks once formed a continuous continental platform until the Late Triassic. Following Late Paleozoic-Triassic rifting, ocean crust formed between both blocks during the Late Triassic creating the Dongqiao-Naqu basin (DNB) among other basins (Yu et al. 1991). The analysis of the rift flank sequences reveals that rifting was dominated by transtension. The basin was shortened by post-Mid-Cretaceous transpression. Thus, the overall basin evolution represents a Reading cycle despite some active margin processes which gave this cycle a special imprint. Major basin parts were preserved despite transpressional shortening suggesting that the eastern BNZ represents a remnant basin. Our understanding of the DNB solves the prior problem of viewing the BNZ as a Mid-Late Jurassic collisional suture although typical collision-related deformation, thickening, mountain building, as well as related molasse formation are lacking. Our model also explains the scattered linear ophiolite distribution by local transpression of remnant oceanic basin floor without having to consider problematic long range ophiolite thrusting. 相似文献