Die gravitationelle Deklination,ihre Bestimmung und ihre Elimination

Summary The gravitational declination appears here as the analogue of the wellknown magnetic declination. The photographic recording theodolit in connection with a high frequency impulse transmitter allows, by a method of simultaneousness on two fieldstations, its direct and connected measurement and its elimination with regard to geodetic directions. The method has been based on linear equations, with the only request of horizontal angle measurements to a plain system of stars, abstracting from any transportable clocks. The method promises a higher accuracy and a multiple as great working velocity, comparatively to the state at present.

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Résumé Le déclinaison gravitationelle apparaît ici comme analogue à la déclinaison magnétique. Le théodolite photographique enrégistreur utilisé avec des signaux horaires radiotélégraphiques spéciaux permet par une méthode de simultanéité, appliquée à deux stations de campagne, sa détermination et son élimination rélativement à des directions géodésiques. La méthode est basée sur des équations linéaires et ne demande que des mesures horizontales par rapport à un système simple d'étoiles sans avoir recours aux pendules transportables. Elle fournit probablement une exactitude bien améliorée et une vitesse plusieurs fois plus grande comparées à l'état actuel.

     

Die wirkliche Solarkonstante

Zusammenfassung Die Solarkonstante 2.4 wird begründet.

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Summary The true solar constant 2.4 is proved.

     

Orogene Schollentektonik und granitoide Mobilisation im Westteil der Böhmischen Masse

Zusammenfassung Im vorwiegend bayerischen Westteil der Böhmischen Masse lassen sich Zusammenhänge zwischen dem Schollenbau und der orogen-tektonischen Verformung des saxothuringischen Varistikums erarbeiten. Dabei gewinnt die Schollentektonik im rigiden Rückland des Orogens, die Schollengruppe des moldanubischen Blockes als Kraton, ihre besondere Bedeutung durch die Ausbildung mächtiger, planarer Scherzonen im Grenzbereich zwischen Ober- und Unterkruste. Diese planaren Scherzonen vorwiegend migmatischer Ausbildung stellen den wichtigsten Bereich granitoider Mobilisation im kratonen Rückland von Orogenen dar. Als Ursache der granitoiden Mobilisation wird die Umsetzung von mechanischer Energie in Wärme bei der Scherung (Reibungswärme) angesehen. Am Beispiel der geotektonisch gut einstufbaren Verhältnisse in Scherzonen epizonalen Niveaus wird die Verbindung von planarer Schertektonik und granitoider Gesteinsbildung auf eine breitere Basis gestellt (Beispiel der Epigneise u. a. Orthogneise des Fichtelgebirges). Dabei läßt sich zeigen, daß mit der Tiefenlage einer planaren Scherzone das Ausmaß granitoider Mobilisation zunimmt. Von den mächtigen planaren Scherzonen kann eine regionale Thermometamorphose (Regionalmetamorphose) ausgehen.Die dargestellten Zusammenhänge zeichnen ein neues Modell für Orogene, deren Einengung auf den Tangentialschub angrenzender und von ihrer Unterlage abgescherter Kraton-Schollen beruht. Dieses Modell erlaubt nicht nur die Synthese von orogenen Einengungsbewegungen mit der kratonen Schollentektonik, sondern auch die Verknüpfung der Faltungsphasen mit den synorogenen granitoiden Prozessen weit im Rückland eines Orogens.

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In the western Bavarian part of the Bohemian Massif, block tectonics are genetically related to the orogenic folding of the Variscan Saxothuringicum. Within the rigid hinterland of the German Variscan (Moldanubicum) planar shearing zones occur, which coincide with the lower boundary of the crustal blocks moved. These planar shearing zones of predominantly migmatic development belong to the broad borderzone between upper and lower crust. They represent the most important realm of granitoid mobilization within the rigid hinterland of orogens. This type of anatectic mobilization is supposed to be caused by transformation of mechanical energy into heat by shearing (friction).An example of anatectic mobilization by friction is found in the so-called epigneisses of the Fichtelgebirge (north-eastern Bavaria). These rocks are identical with planar shearing zones in crustal levels of epizonal facies. Granitic orthogneisses of planar form and structure are supposed to be anatectic products of friction in some deeper crustal levels. The quantity of granitoid mobilization increases with depth and thickness of the shearing zones. Planar shearing zones of orthogneiss character may cause regional thermo-metamorphism (regional metamorphism). The relations demonstrated provide a new model for orogeny whose compression is caused by tangential movement of adjoining rigid crustal blocks. This model not only relates compressional tectonics of the orogen to block tectonics of the craton, but also explains the temporal coincidence of folding within the orogen and granitic magmatism far in the hinterland of an orogen.

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Résumé La partie ouest bavaroise du massif de Bohême présente une structure de glaçons en connexion avec la déformation orogène tectonique du «Varisticum» saxo-thuringique. La signification particulière de la tectonique des glaçons à l'arrière de l'orogène — groupe des glaçons du bouclier moldanoubique — repose sur la formation de vastes zones planes de cisaillement, régions limitrophes des croûtes, inférieure d'une part et supérieure d'autre part. Ces zones, en grande partie d'origine migmatique, représentent les plus importantes mobilisations granitiques à l'arrière de l'orogène. La mobilisation granitique aurait été causée par la transformation de l'énergie mécanique en énergie calorifique grâce aux forces de frottement.De par ses conditions géotectoniques bien classées dans des zones de cisaillement — au niveau de l'épizone — un exemple démontre le lien entre la tectonique des zones planes de cisaillement et la formation du granite (exemple de l'Epigneiss: Orthogneiss du «Fichtelgebirge»). L'auteur écrit que l'étendue de la mobilisation granitique augmente avec la profondeur de la zone plane de cisaillement. D'immenses zones de cisaillement peuvent donner naissance à un métamorphisme régional.La connexion décrite présente un nouveau modèle pour l'orogène dont le resserrement est dû à la poussée tangentielle des glaçons cratogènes limitrophes ayant glissé de leur socle.

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Mineralogische Untersuchungen über Gesteinszersetzung durch postvulkanische Aktivität in Island

Zusammenfassung Es wurden Vorgänge der Gesteinzersetzung durch thermale Aktivität untersucht und zwar einerseits die Zersetzung von Basalt and Liparit durch Fumarolen und anderseits die Zersetzung von Basalt durch eine heiße Quelle. Die Fumarole erzeugt in ihrer ndchsten Umgebung eine starke Schwefelsdurekonzentration der Lösungen, wdhrend das Wasser der heißen Quelle einen alkalischen Charakter hat.Bei der Zersetzung des Basaltes durch die Fumarole Bind zwei verschiedene Bereiche unterscheidbar. In einiger Entfernung vom Fumarolenaustritt Bind bei teilweiser Erhaltung des Muttergesteins Neubildungen von Calcit and Montmorillonit zu beobachten. In Fumarolennähe tritt dagegen unter vollstdndiger Auf lösung der ursprünglichen Basaltininerale Bowie der eben genannten Neubildungen eine Bildung von Kaolinit, Opal and Anatas ein. Das Ineinanderübergehen beider Bereiche ist im Zersetzungsprofil schrittweise zu verfolgen. Bei der Zersetzung von Liparit entsteht — unter teilweiser Erhaltung des Cristobalits und der Feldspate des Muttergesteins — als einziges Tonmineral Kaolinit.Die Zersetzung durch die alkalische heiße Quelle führt zu einer vollständiger Zerstörung sämtlicher Minerale des Basaltes. Als Neubildungen entstehen Montmorillonit and ein Zeolith, die auch bei den extremsten hier erreichten Zersetzungsverhdltnissen stabil bleiben.Die Wanderung der chemischen Elemente in den Zersetzungsvorgdngen wird unter der Annahme diskutiert, daß das Titan die geringste Transportfähigkeit der betrachteten Elemente aufweist. Es ergibt sich dabei eine starke Wegfuhr der meisten Elemente durch die sauren Lösungen wobei nur Titan, Zirkon and auch Niob relativ angereichert werden. Die Zufuhr beschränkt sich auf Schwefel (der als elementarer Schwefel, Sulfid and Sulfat auftritt) and Wasser. Bei der alkalischen Quelle ergibt sich dagegen eine Wegfuhr nur bei wenigen Elementen (Natrium, Erdalkalien). Kalium wird angereichert, wahrscheinlich durch eine starke Bindung an Montmorillonit. Der auch hier (neben Wasser) zugeführte Schwefelliegt als Sulfid and Suliat vor.     

Early miocene post-collisional calc-alkaline magmatism along the easternmost segment of the periadriatic fault system (Slovenia and Croatia)

Summary Early Miocene calc-alkaline igneous rocks from the easternmost segment of the Periadriatic fault system can be subdivided into two series of different alkalinity: (1) Volcanics which occur in the vicinity of the Velenje-Rogatec Line range from high-alumina basalt via low-K and medium-K andesites to medium-K dacites. (2) In the Pohorje Mountains mafic rocks are lacking. A high-K tonalitic pluton crystallized at pressures of about 0.7 GPa as indicated by Al-in-hornblende barometry and accessory magmatic epidote. Rapid exhumation of the tonalite during dextral transtension along the Periadriatic fault system is indicated by tonalitic pebbles in Helvetian (?) clastic sediments. High-K andesitic to dacitic volcanics are interlayered with, and dikes cut, the clastic sediments.Compositional variations shown by the volcanics from the Velenje-Rogatec Line are consistent with fractionation of the observed phenocryst assemblages (olivine, plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene, titanomagnetite). Substantial fractionation of plagioclase is indicated by decreasing Sr/Nd and Sr/Y values and increasing negative Eu anomalies with increasing SiO₂. All samples have chondrite-normalized HREE > 9.6 and low (Tb/Yb)_n ratios (1.29–1.08). With increasing SiO₂, the abundances of HREE and Y (18 to 39 ppm) increase and those of Sc (32.5 to 20.9 ppm) decrease slightly. These features, together with low Hf/Lu and Zr/Y values (10.1–5.7 and 5.7–3.6, respectively), rule out garnet as a major fractionating phase. Since (La/Yb)_n values (3.24–6.59) do not increase with SiO₂ and chondrite-normalized REE patterns do not show concave-upward shapes, fractionation of amphibole was probably insignificant. Although Rb/Cs values ( 18) are generally low, a significant contribution by continental crustal materials to the magmas by an AFC process is suggested by negative correlations of Nb/U(7.16 to 3.14) and Nb/Th(2.14 to 0.87) values with SiO₂, as well as by low Hf/Ta(7.8–3.4), and in part also by K/Rb (340-71) and Zr/Rb (5.0–1.7) values.Rocks from the Pohorje Mountains have high abundances of U. Values of Nb/U and Nb/Th are low (3.55 to 1.85 and 1.27 to 0.64, respectively) and are negatively correlated with SiO₂. These features, in combination with high values of Ba/Nb (56 to 93), Ba/La (23–30), and Rb/Cs (19–56), as well as with previously published ¹⁸O values ( 9) for the tonalite indicate a substantial contribution of the continental crust to these magmas. High Sr abundances (455 to 984 ppm) and moderate negative Eu anomalies suggest that fractionation of plagioclase was of minor importance. Although the rocks have relatively low Sc (9.3 to 3.8 ppm) and Y (21 to 14 ppm) contents, low (Tb/Yb)_n values (1.67–1.14) indicate that garnet was not a major fractionating phase. Instead, fractionation of amphibole is a viable mechanism to explain the combination of high (La/Yb)_n (21.8–13.1) and low (Tb/Yb)_n.

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Untermiozäner, kalkalkaliner Post-Kollisions-Magmatismus entlang des östlichsten Segmentes des periadriatischen Störungssystems (Slowenien und Kroatien)

Zusammenfassung Untermiozäne Kalkalkali-Magmatite aus dem östlichen Bereich des Periadriatischen Lineaments gliedern sich in zwei Serien unterschiedlicher Alkalinität: (1) Entlang der Velenje-Rogatec-Linie treten High-Al-Basalte, Low-K- und Medium-K-Andesite und Medium-K-Dazite auf. (2) Im Pohorje-Gebirge, wo basische Magmatite fehlen, kristallisierte ein High-K-Tonalit bei Drücken von ca. 0.7 GPa (Al-in-Hornblende-Barometer, magmatischer Epidot). Gerölle dieses Tonalits in einer untermiozänen (Helvet?) klastischeu Abfolge belegen eine schnelle Heraushebung des Tonalits durch dextrale Transtension im östlichsten Bereich des periadriatischen Lineaments. Eingeschaltet in die klastischen Sedimente sind andesitische bis dazitische Pyroklastika und Laven sowie diskordante dazitische Gänge, die alle der High-K-Serie angehören.Die chemische Variation innerhalb der Vulkanitserie von der Velenje-Rogatec-Linie läßt sich durch Fraktionierung der Einsprenglingsminerale Olivin, Plagioklas, Klinopyroxen, Orthopyroxen und Titanomagnetit erklären. Abnehmende Sr/Nd- und Sr/Y-Werte und zunehmende negative Eu-Anomalien mit steigendem SiO₂ weisen auf eine bedeutende Plagioklas-Fraktionierung hin. Alle Vulkanite besitzen hohe Gehalte an schweren Seltenen Erden (chondritnormiert > 9.6) und geringe (Tb/Yb)_n-Werte (1.29–1.08). Mit zunehmendem SiO₂ nehmen die Gehalte an Yb(2.02 bis 4.30 ppm) und Y(18 bis 39 ppm) zu, während die Sc-Gehalte (32.5 bis 20.9 ppm) nur geringfügig abnehmen. Diese Charakteristika, zusammen mit geringen Hf/Lu- und Zr/Y-Werten (10.1–5.87 bzw. 5.7–3.6), schließen Granat als wesentliche, fraktionierende Phase aus. Da die (La/Yb)_n-Verhältnisse (3.24–6.59) nicht mit SiO₂ korrelieren und die chondritnormierten SeltenenErden-Muster keine nach oben konkaven Formen aufweisen, spielte die Fraktionierung von Amphibol keine wesentliche Rolle. Trotz geringer Rb/Cs-Werte ( 18) wird eine beträchtliche krustale Kontamination der Magmen angenommen. Für einen AFC-Prozeß sprechen negative Korrelationen von Nb/U(7.16–3.14) und Nb/Th(2.14–0.87) mit SiO₂ (bei steigenden Nb-, U- und Th-Gehalten), geringe Hf/Ta-Werte (7.8–4.3) und teilweise auch geringe K/Rb- (340-71) und Zr/Rb-Verhältnisse (5.0–1.7).Die Magmatite des Pohorje-Gebirges weisen hohe U-Gehalte sowie geringe Nb/U-und Nb/Th-Verhältnisse auf (3.55–1.85 bzw. 1.27–0.64), die eine schwache negative Korrelation mit SiO₂ zeigen. Zusammen mit hohen Ba/Nb-(56–93), Ba/La-(23-30) und Rb/Cs-Verhältnissen (19–56) sowie bereits publizierten ⁸O-Werten ( 9) weisen diese Eigenschaften auf einen beträchtlichen Anteil assimilierten Krustenmaterials in den Magmen hin. Hohe Sr-Gehalte (455–984 ppm) und relativ geringe negative Eu-Anomalien machen es unwahrscheinlich, daß während des AFC-Prozesses in der Unterkruste wesentliche Mengen an Plagioklas fraktioniert wurden. Obwohl die Gehalte an Sc (9.3–3.8 ppm) und Y (21–14 ppm) relativ gering sind, scheidet Granat aufgrund der geringen (Tb/Yb)_n- Verhältnisse (1.67–1.14) als dominierende Fraktionierungsphase aus. Die Kombination von hohen (La/Yb)_n- Verhältnissen (21.8–13.1) und geringen (Tb/Yb)_n-Verhältnissen deutet eher auf Amphibol als wichtige, fraktionierende Phase hin.

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With 9 Figures     

Latérite als Leithorizonte zur Rekonstruktion tektonischer Vorgänge auf den Festländern

A reconstruction is made of the relief which is probably developed through peneplanation and a contemporary deep kaolinisation during late Cretaceous time before the laterite formation and the relief at the time of the laterite formation in Eocene in the region of the present Guiana shield and its foreland. A characteristic plain with very shallow valleys and a thick Al-laterite on its surface was formed during Eocene time. The Al-laterite is used as a characteristic and reference horizon for the post Eocene tectonic which is characterized by a main bulge of the Guiana shield in Surinam, a weaker lift in Guyana and a submergence below sea level in the north.     

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.     

Die Geowissenschaft und ihre Bedeutung für die Zukunft der Zivilisation

Geoscience forms — besides Physics, Astronomy, Chemistry, and Biology — a specific domain of Science, characterized by its subjects and objects. Geoscience embraces all disciplines which are inquiring into the present configuration of the earth and its spheres, which intend to explain by natural laws the evolution of the earth and the life and which try to predict future developments. Solid bodies of the planetary system are subjects of geoscience insofar geoscientific methods can be applied. Geoscientists have profoundly contributed to the growth of the technological civilisation by discovering and exploiting sources for the supply of energy and raw materials. During the last decades the annual production of most of these materials has grown exponentially. This is shown, exemplarily, for iron, copper and mercury. Considering the exponential growth of the world population, the future life of mankind on earth is at stake because conventional resources, necessary for the maintenance of agriculture and technology, are running short and physical conditions essential for life are, because of geological reasons, finite and deteriorated by human activities. It is only by changing moral, political, economic and technical foundations of culture and civilisation that mankind can avoid extinction which was the ultimate fate of all species in the geological past. In the attempts to overcome the impending difficulties Geoscience has to play an important role of great responsibility: Only Geoscience can provide and develop by further research methods and knowledge which are necessary in order to evaluate the finite potentials available in the earth and the geological processes which both form the framework to which the future life of mankind has to be adjusted.     

Die Vorgänge bei der Kontaktbildung im Buntsandstein durch die Basalte der Blauen Kuppe und des Alpstein,Nordhessen

Ohne ZusammenfassungHerrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Structure and petrology of an alpine peridotite on Cypress Island,Washington, U.S.A

A study of the structural petrology of a peridotite exposed on Cypress Island in Skagit Co., Washington, U.S.A. has been carried out. The Cypress peridotite is, by virtue of its composition, structure and associations, typical of ultramafics of the alpine type. It contains relict layering and accumulative textures which show it to have originated by crystal settling from a magma of unknown initial composition. Parallelism of lineations and b-axes of folds in the layering with well-developed [100]-maxima in the fabrics of olivine crystals is considered to have arisen through a penetrative deformation of the mass accompanied by plastic flow or recrystallization of the olivine. An indication of the minimum temperature of the deformation is provided by cross-cutting veins of pyroxenite which have not participated in the folding. The most satisfactory interpretation of the overall fabric of the peridotite is that it was deformed, possibly during intrusion, as a crystal mush, and that filter pressing due to compaction of the solid particles by plastic flow or recrystallization removed all but a small percentage of the magmatic fraction which then crystallized following cessation of the movements.