Alpidische Gebirgsbildung in den Ostalpen: ein plattentektonisches Modell (Kurzfassung)

Zusammenfassung Plattentektonische Modelle stellen neue Hilfsmittel für die Interpretation der alpinen Orogenese dar. Die Bildung ozeanischer Kruste und ihre gleichzeitige oder nachfolgende Abführung (Subduktion) im alpinen Raum werden als Hauptmechanismen tektonischer Ereignisse angesehen.Der Ablauf der alpidischen Gebirgsbildung als plattentektonisches Modell kann in fünf Epochen eingeteilt werden: Oberes Perm bis Trias, erste Gliederung des Ost- und Südalpenraumes mit Ausbildung zweier Grabensysteme; Lias bis Malm die Öffnung des penninischen Ozeans und Trennung der Eurasischen Platte von der Ostalpin-Südalpin-Adriatischen Platte; Malm bis Unterkreide, Ausdehnung des penninischen Ozeans und Bildung ozeanischer Kruste; Genoman bis Eozän, Subduktion der penninischen ozeanischen Lithosphäre unter die Ostalpin-Südalpin-Adriatische Platte und oberes Eozän bis Pliozän, Kollision der kontinentalen Platten und zentralalpine Hebungen.

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A plate tectonics model has been applied to explain mountain building in the eastern Alps. The formation of ridge-type oceanic crust and its destruction in a subduction zone are regarded ast the main mechanisms for the alpine orogeny.The process can be divided into five tectonic epochs: Permo-Triassic ( 235-200 m. y.) first tectonic subdivision of the Eastern and Southern Alps and formation of two different rift systems; Liassic to Malm ( 195-150 m. y.) opening of the Penninic Ocean or Piemontais and separation of the Eurasian plate from the Austroalpine-Southalpine-Adriatic plate); Malm to Early Cretaceous ( 150-110 m. y.) formation of ridge-type oceanic crust in the Penninic Ocean; Cenomanian to Eocene ( 100-45 m. y.) subduction of the Penninic oceanic lithosphere under the Austroalpine-Southalpine-Adriatic plate; Late Eocene to Miocene ( 42-5 m. y.) collision of the two continental plates and vertical uplift.

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Résumé La formation d'une croûte océanique et sa subduction contemporaine et postérieure sont invoquées ici comme l'un des mécanismes essentiels de l'évolution tectonique des Alpes orientales.Utilisant, comme modèle, la tectonique des plaques, l'orogénèse alpine peut se diviser en cinq «époques»: Permien supérieur-Trias (env. 235-200 m. a.), première individualisation tectonique entre les Alpes orientales et méridionales et dévelopement de deux systèmes de grabens; Lias-Malm (env. 195-150 m. a.), ouverture de l'océan pennique et séparation des plaques «Eurasia» et «Austroalpine-Meridionale-Adriatique»; Malm — Crétacé inférieure (env. 150-110 m.a.); extension de l'océan pennique et formation d'une croûte océanique; Cénomanien-Eocène (env. 100-45 m. a.), subduction de la lithosphère océanique sous la plaque «Austroalpine-Meridionale-Adriatique» et Eocène supérieur-Pliocène (env. 42-5 m. a.), collision des plaques continentales et soulèvement des Alpes centrales.

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Vortrag, am 27. 2. 1975 auf der 65. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Karlsruhe gehalten.     

Sparse matrix algorithms applied to dem generation

A method for generating a digital elevation model (DEM) was suggested byEbner. The heights of grid points are interpolated from arbitrarily distributed reference points using the finite element method. The requested grid heights of the DEM are defined as unknowns and estimated from the available reference points and a general curvature minimization of the interpolation surface with filtering at the reference points. This problem can be interpreted as an adjustment of indirect observations and can be solved using the least squares method. This leads to a banded structured system of normal equations in case of numbering the unknowns in a row-wise order. This ordering may not be the best strategy for the solution of the normal equations, because the band contains many zero elements. Therefore algorithms which exploit the nonzero/zero structure to better advantage have been applied in combination with the pivot strategies of “Nested Dissection” and “Minimum Degree Ordering” (OPTORD). The operational characteristics of these algorithms are compared with those of the band-algorithm for several DEM problems that vary in size to over 4000 unknowns. The result shows that the number of nonzeros and the number of essential operations can be reduced drastically when using sparse algorithms, but that because of the very high bookkeeping expenses, band algorithms are to be preferred.     

Old soils and land surfaces on the Galápagos islands

Summary Modern rock dating tells that the Galápagos Islands are geologically very young. No rocks have yet been discovered older than two million years. Nevertheless old landscapes with rounded forms exist side by side with more or very recent volcanoes and lava flows and a number of old marine terraces are distinguisable. Red soils have formed only in the old landscapes (high areas of the oldest islands and on the oldest coastal terraces). Their profile has been preserved only in remnants that have escaped erosion. These red soils are the oldest soils on the islands. There are none on the more recently formed W islands. On the other hand, the islands of Baltra, Santa Fé, Española and the flat coastal region of Santa Cruz display a homogeneous marine terrace extensively covered with pebbles and red soil. The said islands are thought to be fragments of submarine lava flows lifted above sea level (Mac Birney and Williams 1969).The many young marine terraces, on the island of Isabella in particular, show no signs of once having been connected. They seem to have originated as the result of recent tectonic events on the islands or, if they were formed by eustatic sea-level fluctuations, were later moved to their present position by local tectonic activity.     

Die Tizi-n'Test-Verwerfungszone im Hohen Atlas (Marokko)

Zusammenfassung Die Tizi-n'Test-Verwerfungszone ist mit ca. 300 km Länge unter den Verwerfungen, die das rhomboidförmige Schollenmuster im Westlichen Hohen Atlas von Marokko bilden, die bedeutendste und gleichrangig mit der Südatlas-Störung. Sie trennt tektonisch ungleich deformierte Blöcke im variscischen Sockel des Atlas-Gebirges. Ergebnisse geologischer Kartierungen und Profilaufnahmen in Serien des Infra- bis Mittelkambrium bilden die Grundlage für eine Diskussion der sehr kontrovers beurteilten Versätze an dieser kompliziert gebauten »Erdnaht«.Seit dem Infrakambrium können erhebliche Vertikalversätze beobachtet und rekonstruiert werden: über syngenetische Abschiebungen ergeben sich Ansätze zur Deutung von Mächtigkeits- und Faziesgegensätzen beiderseits der Verwerfungszone in präkambrischer und kambrischer Zeit. Spätvariscische und permo-triassische Grabenbildungen in der vorgezeichneten Schwächezone folgen diesem Trend, der dann während der jungen Inversion des Gebirgskörpers besonders deutlich wird. Während ein rechtshändiger Versatz ziemlich unwahrscheinlich ist, kann eine linkshändige Verschiebung nicht völlig ausgeschlossen werden; allerdings dürfte sie nicht von globaler Bedeutung sein. Die Bilanz aller Bewegungsabläufe während der Erdgeschichte ist relativ gering.

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The Tizi-n'Test fault is about 300 km long. It is the most important fault within the rhomboid block fault pattern of the hercynian basement of the Western High Atlas in Morocco. Separating blocks of different type of deformation in the »ancient massif«, the Tizi-n'Test fault is an important structural feature of high order. Results of geological mapping and profiling of Precambrian and Cambrian rock series enable us to discuss the dislocation balance along the fault which is contradictory up to now.In our opinion, vertical displacements were dominating. Syngenetic downfaulting of the southeastern block determinated thickness and facies on both fault blocks during infra- and early Cambrian times. Late hercynian and permotriassic grabens show the same vertical trend which was lateron reversed during the alpine mountain building process. Righth- and lateral displacements seem to be out of discussion as existent contrasts in thickness and facies on both sides would be highly exaggerated. Nevertheless, left hand lateral displacement cannot be excluded at all, but its extents are very small because the geological pattern is not heavily affected. Probable strike-slip movements are only of local importance and do not obtain global extent. Carefully considering the amounts of displacement since the late Precambrian the total is unexpectedly low.

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Résumé L'accident du Tizi-n'Test, zone failleuse de plus de 300 Km de long, est la plus importante des failles responsables de la structure en blocs rhombiques que présente le socle hercynien dans le Haut Atlas occidental marocain. Il sépare des blocs de styles tectoniques différents et apparaÎt de ce fait comme un accident de premier ordre, de mÊme importance que l'accident sud-atlasique. Les levés cartographiques et les coupes établies dans les formations pré-cambriennes et cambriennes des blocs situés de part et d'autre de la faille servent de base à une discussion de la question très controversée du sens des déplacements le long de celleci.D'après nous, les déplacements verticaux sont prédominants. Des affaissements syngénétiques permettent de rendre compte de variations de facies et d'épaisseur de part et d'autre de la faille au cours du Pré-Cambrien et du Cambrien inférieur. La formation de grabens tardi-hercyniens et permotriasiques a accentué cette tendance. Celle-ci s'est inversée lorsque, pendant l'orogenèse alpine, la montagne s'est soulevée par le jeu de failles inverses. Des décrochements dextres nous semblent peu probables parce que ce mécanisme augmenterait encore les contrastes existant entre les deux blocs. Par contre on ne peut exclure un mouvement de décrochement sénestre dont l'importance, très locale, n'atteint cependant pas l'échelle globale. De manière assez inattendue, le bilan de tous ces mouvements, qui se sont effectuées depuis le Pré-Cambrien, montre finalement des rejets relativement faibles.

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(SW-), , , — — —, — — . , , , . , . , , . , , : Renalcis Epiphyton Girvanella . , 20–50 , Hill (1972) .

     

Die Stratigraphische Bedeutung Phylogenetischer Reihen in der Mikropaläontologie

Zusammenfassung Schon seit 1931 wird die Mikropaläontologie innerhalb der deutschen Erdölindustrie zur Datierung von Bohrkernen herangezogen. Aber über 15 Jahre stratigraphischer Überprüfungen waren erforderlich, um Erscheinen und Aussterben der leitenden Foraminiferen-Arten zuverlässig in Verbreitungstabellen zu fixieren. Lokale Fazieseinflüsse verschiedener Biotope und zeitliche Umweltänderungen, die auf epirogen bedingte Wassertiefenschwankungen zurückzuführen sind, haben die Stückzahl einzelner Arten oft stark reduziert oder erhöht. Die stratigraphische Reichweite wärmeliebender Arten ist in der Tethys größer als im Boreal. Trotzdem ergaben Vergleiche mit außerdeutschen Schichtenfolgen, daß die in Norddeutschland aufgestellte mikropaläontologische Gliederung praktisch weltweite Gültigkeit hat. Manche leitenden Unterkreide-Foraminiferen besitzen sogar eine größere paläogeographische Verbreitung als Zonen-Ammoniten.Die Arten einer Foraminiferenfauna lassen sich zu Gruppen von sehr unterschiedlichem Leitwert zusammenfassen (Durchläufer, Häufigkeitsfossilien, Leitfossilien und Glieder phylogenetischer Reihen). Stratigraphisch weitaus am wertvollsten sind Arten aus phylogenetischen Reihen. Aus biometrischen Messungen eines geeigneten Merkmals, die am anschaulichsten in stratigraphisch übereinander geordneten Variationskurven dargestellt werden, ergibt sich eine zeitliche Verschiebung der artlichen Variationsbreiten (fließende Populationsumwandlungen). Bei infraspezifischer Umwandlung kann mit der Entwicklungshöhe der Populationen gearbeitet werden, bei transspezifischer Evolution mit der gesicherten Lebensdauer der auseinander hervorgehenden Arten und Gattungen.Da die durch den Selektionsmechanismus gesteuerten phylogenetischen Abläufe biologisch durch eine ständige Vervollkommnung des Organismus erklärt werden können (Orthoselektion), werden sie von faziellen und klimatischen Änderungen sowohl in geographischer wie auch zeitlicher Richtung nicht unmittelbar beeinflußt. Diese auch geologisch bestätigte Beobachtung erhebt phylogenetisch abwandelnde Arten zu zuverlässigeren Zeitmarken als alle übrigen Fossilien, deren stratigraphische Reichweiten oft durch die Umwelteinflüsse verkürzt werden. Darüber hinaus bilden sie dank ihrer weiten Verbreitung in verschiedenen Faziesräumen die wichtigsten Leitfossilien bei stratigraphischen Einstufungen, besonders in der Tethys.     

Meteorologische Lichtmessungen in Wien Ein meßtechnischer Erfahrungsbericht

Zusammenfassung Nach einem kurzen Überblick über die Entwicklung der meteorologischen Lichtmeßtechnik in Wien und in Österreich wird die in Wien seit 1937 laufende Registrierung der Globalbeleuchtung im Hinblick auf die Methode, die Aufstellung der Geräte und die Eichtechnik beschrieben. Die gewonnenen Ergebnisse werden im Anschluß an ein Weber-Photometer in Hefner-Lux angegeben. Die verwendeten Selen-Photoelemente sind mit Filtern für die Anpassung an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges ausgestattet. Die Ergebnisse der Registrierungen aus den Jahren 1946 bis 1956 werden in Form von Tagesgängen bei wolkenlosem und bei bedecktem Himmel sowie als durchschnittswerte aller Beobachtungstage gebracht, ebenso die Tagessummen der Globalbeleuchtung in Kiloluxstunden.Die verwendeten Geräte und die Eichmethode werden kritisch betrachtet. Photoelemente verschiedener Firmen wurden auf ihre spektrale Empfindlichkeit überprüft, wobei sich teilweise merkliche Unterschiede ergaben. Besonders störend ist der Temperatureffekt. Verschiedene Photoelemente wurden auf die Einflüsse der Temperatur auf den Photostrom untersucht, und es zeigte sich, daß gewisse Typen durch Temperaturschwankungen weniger, andere wieder mehr betroffen werden. Es empfiehlt sich, für genauere Registrierungen jedes Photoelement individuell zu testen, sofern man nicht durch Thermostaten für eine annähernd konstante Temperatur sorgen kann. Die neuen Silizium-Photoelemente bringen wegen der Verlagerung des Maximums der Empfindlichkeit in den infraroten Bereich bei Anpassung an die Augempfindlichkeit gegenüber den Selen-Photoelementen keine Vorteile.

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Summary After a brief survey of the development of the techniques of meteorological light-measurements in Vienna and in Austria, method, installation of instruments, and calibration method of the records of global illumination made in Vienna since 1937 are described. The results are given, by comparison with a Weber photometer, in Hefner-lux. The selenium photo-electric cells in use are provided with filters to adapt them to the spectral sensitivity of the human eye. The results of the records of the years 1946 till 1956 are given in form of daily marches for cloudless and covered sky as well as in form of averages of all observation days and of daily totals of global illumination in kiloluxhours. The used instruments and the calibrationmethod are discussed critically. Photo-electric cells of various firms were tested as to their spectral sensitivity and showed partly noticeable differences. The temperature effect is particularly inconvenient. Some cells were studied with a view to the temperature influence on the photo-electric current. Certain types were less and others more influenced by temperature variations. It is recommended, therefore, to test every photo-element individually if exact records are required and if there is no possibility of securing an approximately constant temperature by thermostats. The new silicon photo-elements have no advantage in comparison with selenium cells, because of the displacement of the sensitivity maximum into the infrared range with adaption to the sensitivity curve of the eye.

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Résumé Après un court aperçu du développement de la technique de mesure de l'éclairement à Vienne et en Autriche, l'auteur considère l'enregistrement continu de l'éclairement global effectué à Vienne dès 1937 du point de vue de la méthode, de l'installation et de l'étalonage des instruments. Les résultats sont donnés par comparaison avec un photomètre de Weber en lux Hefner. Les cellules au sélénium sont munies de filtres pour les adapter à la sensibilité spectrale de l'il. Pour les résultats des enregistrements des années 1946 à 1956 on communique, la marche diurne pour les jours sans nuages, les jours couverts et en moyenne de tous les jours d'observation, ainsi que les sommes journalières de l'éclairement global.Critique des instruments et de la méthode d'étalonnage. On a examiné des cellules photoélectriques de différentes fabrications en ce qui concerne leur sensibilité spectrale et on a constaté des divergences notables. L'effet de température est particulièrement gênant et différentes cellules furent examinées à ce sujet: certains modèles réagissent peu, d'autres davantage aux variations de température. Il est à recommander pour des enregistrements précis de vérifier chaque cellule individuellement pour autant qu'on ne dispose pas d'un thermostat pour maintenir une température constante. Les nouvelles cellules au silicium dont le maximum de sensibilité est déplacé vers l'infra-rouge n'offrent pas d'avantages sur les cellules au sélénium.

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Mit 6 Textabbildungen

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Herrn Dr.Anders K. Ångström zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.     

Zircon U-Pb dating,mineralogy and geochemical characteristics of the gabbro and gabbro-diorite bodies,Boein–Miandasht,western Iran

ABSTRACT

The Boein–Miandasht Complex (BMC) is a part of the Sanandaj–Sirjan metamorphic basement and is cut by gabbroic to granitoid bodies. These intrusive bodies comprise gabbro, gabbro–diorite associated with fine-grained, in part porphyritic leucocratic granitoids. Zircon U–Pb dating of representative gabbro–diorite samples yielded ages of 166.4 ± 1.8 Ma and 163.5 ± 6.3 Ma (Callovian, the latest stage of the Middle Jurassic). Mineral chemistry of the gabbro–diorites shows a homogeneous composition of the main minerals, main augite to diopside clinopyroxene and plagioclase (~An_17–59). Moreover, low Al_Z/TiO₂ ratios of the clinopyroxene grains suggest that the rocks were generated in a within-plate tectonic regime. The SiO₂ contents of the gabbro-diorite rocks are between 46.36 and 55.61 wt. %, Al₂O₃ ranges from 7.57 to 17.98 wt. %. The TiO₂ contents vary from 1.18 to 3.65 wt. %, Fe₂O₃ from 7.41 to 12.95 wt. %, the MgO ranges between 3.49 and 15.75 wt. %, Na₂O from 0.65 to 5.08 wt. % and K₂O from 0.48 to 1.08 wt. %. These rocks mostly plot in the alkali-gabbro field. Compared to chondrite are characterized by enrichment of LREEs over HREE, enrichment of LIL elements (e.g. Rb, Sr and Ba) and obvious positive anomalies of Nb and Ti. Based on the chemical composition, and mineral composition, this complex was generated in an extensional tectonic regime by partial melting of the hot asthenospheric mantle which is not more consistent with previous models which have suggested for SaSZ evolution in before.