The Influence of Path Corrections and a Three-dimensional Global <Emphasis Type="Italic">P</Emphasis>-wave Velocity Model on Seismic Event Location in Kazakhstan

We relocate 81 large nuclear explosions that were detonated at the Balapan and Degelen Mountain subregions of the Semipalatinsk test site in Kazakhstan during the years 1978 to 1989. The absolute locations of these explosions are available, as well as very accurate estimates of their origin times. This ground truth information allows us to perform a detailed analysis of location capability. We use a sparse network of stations with highly accurate first arrival picks measured using a waveform cross-correlation method. These high quality data facilitate very accurate location estimates with only a few phases per event. We contrast two different approaches: 1) a calibration-based approach, where we achieve improved locations by using path corrections, and 2) a model-based approach, where we achieve improved locations by relocating in a recently published global 3-D P-velocity model. Both methods result in large improvements in accuracy of the obtained absolute locations, compared to locations obtained in a 1-D reference earth model (ak135). The calibration-based approach gives superior results for this test site, in particular when arrival times from regional stations are included. Estimated locations remain well within a 1000 km² region surrounding the ground truth locations when the path corrections for the Balapan and Degelen Mountain subregions are interchanged, but even for the short separation between these two regions, we find variations in the path corrections that cause systematic mislocations. The model-based approach also results in substantially reduced mislocation distances and has the distinct advantage that it is, in principle, transportable to other source regions around the world.     

Alaska as a site for high duty-cycle solar observations

The day/night cycle at a single observatory prevents definitive observations of many aspects of solar activity, convection, and oscillations with timescales near 1 day. Solutions to this problem include multi-site networks, spacecraft observatories, and observations from high-latitude sites during their summer season. We report here on our experience in using Alaska as a high-latitude site for observations of solar oscillations.     

Untersuchungen zur Diagenese an Kalkkonkretionen und umgebenden Tonschiefern

Zusammenfassung Mit Hilfe der verschiedenen Untersuchungsmethoden. wurde versucht aus einem Vergleich von Kalkknollen und den sie umgebenden Tonschiefern Rückschlüsse auf die diagenetischen Vorgänge zu ziehen.Der qualitative Mineralbestand ist in den Geoden und in den Schieferproben der gleiche: Neben dem Carbonat treten hauptsächlich Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Muskovit und Chlorit auf. Quarz und Plagioklas zeigen in Knolle und Schiefer neben Hinweisen auf Neubildung stark gezackte Ränder, die auf Anlösung deuten.Im quantitativen Gehalt treten Unterschiede zwischen Knolle und Schiefer auf: Abgesehen vom wesentlich höheren Calcitgehalt enthalten die Geoden mehr Quarz und Plagioklas als die Tonschiefer. Für die Schiefer wurde ein, größerer Tonmineralgehalt festgestellt. Aus der chemischen Analyse ergibt sich, daß die Schiefer mehr Titan enthalten als die Knollen.Es lassen sich folgende diagenetische Vorgänge erkennen: Quarz und Plagioklas wurden im Schiefer stärker angelöst als in der Knolle. Dieses wird bestätigt durch das unterschiedliche Maximum der Korngrößenverteilung dieser Minerale in den Geoden- und Tonschieferproben und durch die relative Anreicherung von Titan im Schiefer. Weiterhin wird Chloritneubildung am Knollenrand und im Schiefer beobachtet. Dieser besitzt eine höhere Lichtbrechung und größeren Fe-Gehalt und ist thermisch instabiler als der detritische Chlorit. Für Muskovit-Illit wird die Zunahme des Kaliumgehaltes in den Schiefern während der Diagenese festgestellt. In den Kalkknollen enthält er etwa 8% K₂O, in den Schiefern aber etwa 10%. Alle diese Veränderungen gehen in den Knollenmitten am langsamsten vor sich.

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Calcareous nodules and the surrounding shales were examined by different methods. The comparison of the results was used to draw conclusions about the diagenetic processes.The mineral components of the nodules and of the surrounding shales are qualitatively the same: besides carbonates mainly quartz, plagioclase, potassium-feldspar, muscovite and chlorite. As well in the nodules as in the shales, quartz and plagioclase show new formations together with signs of partial solution (indented grain boundaries).Differences are found in the quantitative composition of the nodules and of the corresponding shales: besides a much higher amount of calcite, the nodules contain more quartz and plagioclase than the shales. The shales contain more clay minerals. The chemical analysis shows that the shales contain more titanium than the insoluble residue of the nodules.The following diagenetic processes are observed: the partial solution of quartz and plagioclase is more pronounced in the shales than in the nodules. This observation is confirmed by the difference between the maxima of the grain size distribution curve of these minerals in the nodules and in the shales. It is, furthermore, confirmed by the relative enrichment of titanium in the shales. Besides, new formations of chlorite are found in the outer zones of the nodules and in the shales. These formations have a higher index of refraction and a higher Fe-content than the detrital chlorite. Their thermic stability is, however, lower. An increase of potassium in muscovite-illite in the course of the diagenesis is observed (in the nodules, muscovite-illite contains about 8% K₂O, in the shales about 10% K₂O). All these transformations occur more slowly in the middle of the nodules than near their surface.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. C.W. Correns danke ich herzlich für die Förderung in meinem Studium, für die Stellung des Themas und für allen Rat, den er mit bei der Ausführung dieser Arbeit zuteil werden ließ.Herrn Prof. Dr. K. H. Wedepohl und Frau Dr. P. Schneiderhöhn danke ich für sehr anregende Diskussionen.Ferner sei allen Angehörigen des Geologischen Instituts der Universität Göttingen gedankt, die mir bei der Probenbeschaffung behilflich waren.Ebenso danke ich allen Angehörigen des Mineralogischen. Instituts, die zum Gelingen der Arbeit beitrugen.     

Kinetics of hepatic phase I and II biotransformation reactions in eight finfish species

Hepatic microsomes and cytosols of channel catfish (Ictalurus punctatus), rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Atlantic salmon (Salmo salar), red tilapia (Oreochromis sp.), largemouth bass (Micropterus salmoides), striped bass (Morone saxatilis), hybrid striped bass (M. saxatilis × M. crysops), and bluegill (Lepomis macrochuris) (n = 8) were used to study the kinetics of phase I (ECOD, EROD, PROD, BROD) and phase II (UDP-glucuronosyltransferase (UDPGT)-, sulfotransferase (ST)- and glutathione-s-transferase (GST)-mediated) reactions. The best catalytic efficiency for ECOD and GST activities was performed by channel catfish, Atlantic salmon, rainbow trout and tilapia. The highest EROD catalytic efficiency was for Atlantic salmon. None of the species had either PROD or BROD activities. Rainbow trout had very similar UDPGT catalytic efficiency to tilapia, channel catfish, Atlantic salmon, largemouth bass and bluegill. Sulfotransferase conjugation had no significant differences among the species. In summary, tilapia, channel catfish, Atlantic salmon and rainbow trout had the best biotransforming capabilities; striped bass, hybrid striped bass and bluegill were low metabolizers and largemouth bass shared some capabilities with both groups.     

Sedimentpetrographische Untersuchungen des Flammenmergels

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden tonig-kalkig-kieselige Proben des Flammenmergels aus einem Profil von Wrisbergholzen sowie Einzelproben von der Hohen Schanze und von Othfresen-Liebenburg hauptsächlich optisch und röntgenographisch untersucht.Als wesentliche Komponenten treten auf: verschiedene Modifikationen der Kieselsäure (Quarz, Chalcedon, Opal), Calcit, Muskovit, Montmorillonit und Glaukonit. Es wurde festgestellt, daß der Flammenmergel sehr verschieden ausgebildet sein kann: neben Kalkbänken gibt es mehr kieselige Partien, daneben auch lockere tonig-mergelige Schichten.Es wurde versucht, das Vorhandensein von Opal, Chalcedon und neugebildetem Quarz zu erklären. Dabei wurde angenommen, daß die im Flammenmergel häufig vorkommenden Kieselorganismen unter hohem pH-Wert aufgelöst und die dadurch gelöste Kieselsäure bei niedrigem pH-Wert wieder ausgeflockt wurde. Nach seiner Zusammensetzung ist der Flammenmergel ein chemisch-biogenes Sediment mit klastischem Anteil (maximal 30%).

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Argillaceous-calcareous-siliceous samples of the flammenmergel from a section at Wrisbergholzen and some samples from Hohe Schanze and Othfresen-Liebenburg were investigated mainly with optical and X-ray methods.The essential components are: different modifications of SiO₂ (quartz, chalcedony, and opal), muscovite, montmorillonite, and glauconite.It can be seen that the flammenmergel occurs in different forms: limestone beds change to more siliceous parts or loose, argillaceous-marly beds.An explanation for the occurence of opal, chalcedony, and newly formed quartz is given. It was assumed that siliceous organisms, abundant in the flammenmergel, were dissolved under a high pH-value and that the so-formed SiO₂-solution coagulated under a low pH-value.According to its composition, the flammenmergel is a chemical-biogenetic sediment containing clastic components up to 30%.

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Diese Arbeit wurde hauptsächlich im Rahmen des Studiums als Vorarbeit im Jahr 1962/63 ausgeführt. Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. C. W. Correns möchte ich für die Überlassung des Themas und sein förderndes Interesse sehr danken. Für sehr anregende Diskussionen danke ich Frau Dr. P. Schneiderhöhn und Herrn Prof. Dr. O. Braitsch. Für freundliche Unterstützung bei der Probenbeschaffung und einige Hinweise möchte ich Herrn Dr. F. Schmid vom Niedersächsischen Landesamt für Bodenforschung und Herrn Dr. H. Kolbe vom Erzbergbau Salzgitter danken. Fräulein Uebach sei für die Ausführung der chemischen Vollanalysen gedankt.     

The evolution of a Late Cretaceous–Cenozoic intraplate basin (Duaringa Basin), eastern Australia: evidence for the negative inversion of a pre-existing fold–thrust belt

International Journal of Earth Sciences - The Duaringa Basin in eastern Australia is a Late Cretaceous?–early Cenozoic sedimentary basin that developed simultaneously with the opening of the...     

The global oscillation network group site survey

The Global Oscillation Network Group (GONG) Project is planning to place a set of instruments around the world to observe solar oscillations as continuously as possible for at last three years. The Project has now chosen the sites that will comprise the network. This paper describes the methods of data collection and analysis that were used to make this decision.Solar irradiance data were collected with a one-minute cadence at fifteen sites around the world and analyzed to produce statistics of cloud cover, atmospheric extinction, and transparency power spectra at the individual sites. Nearly 200 reasonable six-site networks were assembled from the individual stations, and a set of statistical measures of the performance of the networks was analyzed using a principal component analysis. An accompanying paper presents the results of the survey.     

Zur Frage der Entstehung der Kieselgallenschiefer

Zusammenfassung Aus zwei Aufschlüssen wurden Proben von Galle und Schiefer hauptsächlich röntgenographisch, mikroskopisch und chemisch untersucht. Es zeigte sich, daß in Galle und Schiefer die gleichen Minerale vorkommen, nämlich Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Muskowit, Chlorit, Kaolinit und Goethit. Nur in einigen Gallen tritt auch Pyrit auf. Die Unterschiede zwischen Galle und Schiefer liegen hauptsächlich im höheren Kieselsäuregehalt der Gallen und in ihrem höheren P- und Fe- Gehalt. Diese Befunde sowie schlechte Ausbildungsformen und ein schlechter Kristallisationsgrad der Quarze machen es sehr wahrscheinlich, daß die Gallen mit einem gehäuften Auftreten von Kieselfossilien, wie etwa Schwämmen, zu erklären sind. Im Verlauf der Diagenese hat eine zusätzliche Konkretionsbildung eingesetzt. Im Schiefer wird Neubildung von Muskowit und Kaolinit auf Kosten von Plagioklas beobachtet. Außerdem wird im Schiefer eine stärkere Zunahme des K-Gehaltes von Muskowit als in der Galle festgestellt.

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The question of the origin of the siliceous nodules in shales

The pyrite content and a high P-content of the siliceous nodules in comparison to those of the shale point to an organic origin of the former. On the basis of the anhedral habit and a low grade of crystallisation of the quartz crystals, the occurence of siliceous nodules can probably be explained as an accumulation of siliceous fossils such as the sponges. It is likely that there was an additional formation of concretions during the diagenesis. Muscovite and kaolinite in the shale have been formed in situ on the cost of plagioclase. Besides, the K-content of the muscovite/illite in the shale shows a considerable increase in comparison to that of the nodules.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. C. W. Correns, danke ich für die Überlassung des Themas und für zahlreiche, sehr fördernde Diskussionen. Herrn Dr. W. Flehmig danke ich für seine Hilfe bei den infrarotspektroskopischen Aufnahmen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für finanzielle Unterstützung sehr zu Dank verpflichtet.     

Elementverteilung im Liegenden des Kupferschiefers

The leached zone below the Kupferschiefer was investigated in two drillholes (drillhole Drevenack: Zechsteinconglomerate, drillhole Rannungen: grey sandstone) using sedimentpetrographical and geochemical methods. Samples were taken from the uppermost red coloured Rotliegend up to directly below the Kupferschiefer. No big differences concerning the mineral composition and the distribution of elements between the red coloured and the leached rocks have been found. The border between the two is no boundary for the changes which took place during diagenesis.The trace element concentrations in both profiles are higher than the average values. The higher concentrations of elements in the whole leached zone must be interpreted as due to mobilisation from the underground. Besides, there is a clear zone of additional enrichment just below the Kupferschiefer which is a result of impregnation from it.The elements were set free during recrystallisation of haematite. Cu, Ni and Pb are present possibily as sulfides whereas Mn and Zn are in the carbonates.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. C. W. Correns und Herrn Prof. Dr. K. H. Wedepohl danke ich für zahlreiche Diskussionen und Anregungen. Herrn Prof. Dr. H. Harder danke ich für die Arbeitsmöglichkeit im Sedimentpetrographischen Institut.

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Der Gewerkschaft Brigitta danke ich für die Überlassung der Bohrproben Rannungen, der Hamborner Bergbau AG für die Proben der Bohrung Drevenack.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für finanzielle Unterstützung zu Dank verpflichtet.