Active thrusting and folding in the Qilian Shan, and decoupling between upper crust and mantle in northeastern Tibet

Fieldwork south of the city of Gaotai (Gansu province, China) shows that active shortening of surface sediments in the foothills of the Yumu Shan, a large fore-mountain of the Qilian Shan, at the northeastern edge of Tibet, involves both overthrusting and flexural-slip folding. North of this mountain, we found and mapped a prominent north-facing thrust scarp that offsets a Holocene fan sloping gently (3.4°) to the north. Part of this scarp appears to be related to the M ≈ 7.5, 180 A.D. earthquake that may have led to the demise of the Han Dynasty city of Luo Tuo Chen, in the Hexi corridor. A set of 10, 100–150 m long profiles measured across this scarp, 3.2 m high on the average, can be made to fit the diffusion-degraded morphology of a surface break related to the 180 A.D. event using a value of about 3.3 m²/10³ yr for the mass diffusivity of fanglomerates in this part of Gansu province. Smaller mountain-facing scarps on a terrace-capped foothill result from bedding slip concurrent with active folding of underlying, steeply northdipping, Plioquaternary sandstone and conglomerate beds. Holocene uplift rates along the Yumu Shan, which is only one of the Qilian Shan ranges, are estimated to be between 0.4 and 1.9 mm/yr, which implies that much of the mountain formed in the Quaternary. The periclinal structure of the Plioquaternary envelope under which the Paleozoic core of the Yumu Shan plunges towards the west suggests that the whole 3200 m high mountain is a basement ramp anticline. Mountains striking parallel to the Yumu Shan, with similar structure and comparable or greater sizes north and south of the Hexi corridor probably also correspond to recent, crustal ramp anticlines. This implies that the wide, mountainous upper crustal wedge making the northeastern edge of the Tibet-Qinghai plateau is detached from the underlying lower crust and upper mantle.     

Eine neue Bodenkarte der südlichen Nordsee

Zusammenfassung Im Rahmen einer umfassenden geologischen und biostratonomischen Bearbeitung des Bodens der südlichen Nordsee wird eine neue Übersichtskarte der Bodenverhältnisse im Maßstab 11000000 vorgelegt. Die Grundlagen der Kartendarstellung sowie die Frage, inwieweit Bodenproben, die in der Nordsee in verschiedenen Jahren gesammelt worden sind, als synoptisch betrachtet werden können, werden erörtert.

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A new bottom map of the southern North Sea

Summary In connection with comprehensive geological and biostratonomic researches of the bottom in the southern North Sea a new outline map of bottom conditions on the scale of 11000000 is presented. The elements of cartographic representation are, discussed and the question is raised to what extent bottom samples from the North Sea collected in the course of several years may be regarded as synoptic elements.

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Une nouvelle carte du fond de la partie sud de la mer du nord

Résumé D'importantes recherches sur la géologie et la biostratonomie du fond de la partie sud de la mer du Nord ont, entre autres, conduit à un nouveau tableau d'ensemble qui montre la nature du fond sur une échelle de 1/1000000. On discute les éléments de la représentation cartographique et pose la question jusqu'à quel point des carottes récoltées au cours de plusieurs années dans la mer du Nord peuvent-elles être regardées comme éléments synoptiques.

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Die Karte kann auch einzeln zum Preise von DM 3,- je Stück durch den Buchhandel oder unmittelbar vom D.H.I. bezogen werden (Druckschrift Nr. 2560 des D.H.I.).     

Eine Sulfidparagenese mit kupferhaltigem Zonarpyrit von Nukundamu/Fiji

Zusammenfassung Von der bisher kaum bekannten Cu-Zn-Lagerstätte Nukundamu auf Vanua Levu/Fiji wird eine Sulfidparagenese mit Pyrit, Markasit, Idait, Covellin, Wurtzit, Zinkblende, Luzonit und Bleiglanz mit dem Erzmikroskop und der Elektronen-Mikrosonde untersucht. Anlaß der Untersuchung waren die bemerkenswert grobtafeligen Idait- und Zinkblende-Wurtzit-Aggregate und die Bravoit-ähnlichen Zonarpyrite, die statt Ni oder Co bis maximal 10 Gew.-% Cu in offenbar fester Lösung zeigen. Eine vorlufige Zuordnung des Vorkommens zur meso- bis epithermalen Kupfer-Arsenformation der subvulkanischen Abfolge bei deutlicher Tendenz zu verkieselten Subvulkangesteinen mit Pyrit-Imprägnationen ist angezeigt.

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From the little known copper-zinc-deposit Nukundamu in Vanua Levu/Fiji a paragenesis of pyrite, marcasite, idaite, covellite, wurtzite, sphalerite, luzonite and galena is described by means of oremicroscope and electron probe microanalysis. The examination of this material was undertaken because of the remarkably coarse and clear aggregates of idaite and sphalerite-wurtzite, as well as the zoned pyrite which revealed a copper content of up to 10 weight percent, apparently in solid solution. A preliminary classification of the prospect as a meso-, respectively epithermal arsenic copper-sulfide deposit of subvolcanic origin with a distinct transition to silicified effusive rocks showing disseminated pyrite is indicated.

     

Schwefelisotopenuntersuchungen an Sulfiden und Sulfosalzen des Binnatales

Zusammenfassung An 48 sulfidführenden und einer sulfatführenden Probe aus dem Dolomit des Binnatales wurden Schwefelisotopenuntersuchungen vorgenommen. Dabei konnte nachgewiesen werden, daß der primäre präalpine Erzmineralbestand sedimentären Ursprungs ist. Die in Zusammenhang mit der alpinen Metamorphose zugeführten As-reichen Lösungen zeichnen sich höchstwahrscheinlich durch ein ungewöhnliches Schwefelisotopenverhältnis aus (–14). Diese anormal zusammengesetzten Lösungen dürften wohl nicht auf gewöhnlichem hydrothermalem Wege von Tiefengesteinen abstammen, sondern ihre Stoffe in Gesteinen angereichert haben, die sich über eine längere Zeitspanne in Oberflächennähe befunden haben. Zwischen Sulfat und Sulfid hat, wenn sie koexistierend in der Lösung nebeneinander vorgelegen haben, kein Gleichgewicht geherrscht.

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Sulfur isotope determinations of sulphides and sulphosalts from the Binna Valley

Sulfur isotope ratios have been determined in 48 sulphides and sulphosalts and one sulphate from the Binna Valley (Switzerland). It is very probable that the primary ores in the dolomite, galena, sphalerite and pyrite, are of sedimentary origin. In the final stage of the Alpine metamorphism solutions rich in As-Cu-Ag-Tl-Sb-Mo-Bi penetrated the Triassic dolomite and reacted with the primary ores thus forming the rare sulphosalts (Graesek, 1965). The sulfur isotopic composition of these solutions must have been very unusual (about –14). We assume therefore that the sulfur in these solutions is not of primary hydrothermal origin, but is remobilized and originated in rocks, which had been in near-surface regions for a long time.No equilibrium has existed between sulphide and sulphate, perhaps one reason for the unusual paragenesis.

     

Thermal history of the Permian formations from the Breccia Pipes area (Grand Canyon region,Arizona)

The thermal history of the Permian formations from the Breccia Pipes area in the Colorado Plateau has been assessed using different methods. Burial reconstruction indicates maximum temperatures between 100 and 140 °C for a 30 °C/km geothermal gradient. A temperature of 140±5 °C integrated over 10 to 50 Ma. has been deduced from fission track analysis. This range of temperatures is consistent with trapping temperatures obtained by fluid inclusions study (75–140 °C). Fission track and burial hypotheses have been introduced in a kinetic model for organic matter maturation. The computed Tmax average 445 and 421 °C respectively. A comparison with organic geochemistry data from the Permian Toroweap formation is carried out and demonstrates that the two above hypotheses constitute a thermal framework for the organic matter evolution. Main conclusions referring to beginning of oil window and regional uplift ages (Laramide orogeny) as well as maximum temperature ranges are deduced from this study.

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Zusammenfassung Die thermal bedingte Entwicklung permischer Schichten in der »Breccia Pipes« Region der Colorado-Hochebene wurde mittels dreier Geothermometer rekonstruiert. Die Rekonstruktion der Ablagerungsgeschichte deutet auf maximale Temperaturen zwischen 100 ° und 140 °C hin. Eine Spaltspuren-Analyse erbrachte als Ergebnis eine maximale Temperatur von 137 °C, die über 50 Ma. integriert wurde. Diese Ergebnisse stimmen mit der Minimum-Temperatur überein, die mit Hilfe von Flüssigkeitseinschlüssen (75°–140 °C) errechnet wurden. Die Hypothesen der Spaltspuren-Analyse und der Ablagerungsgeschichte wurden in ein kinetisches Modell der Reifung von organischen Substanzen miteinbezogen. Die errechneten Durchschnitts-temperaturen liegen bei 445° und 421 °C. Ein Vergleich mit Daten der organischen Geochemie aus der permischen »Toroweap« Formation zeigt, daß die zwei oben genannten Hypothesen es erlauben, thermale Rahmenbedingungen für die Entwicklung organischer Substanzen festzusetzen. Die wichtigsten Schlüsse, die aus dieser Studie gezogen werden können sind das Alter des Beginns der Ölbildungsphase und der regionalen Hebungsphase (Laramid-Orogenese) sowie die Spannweite der maximalen Temperaturen.

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Résumé L'histoire thermique des formations permiennes de la région des Breccia Pipes dans le plateau du Colorado a été reconstituée grâce à l'utilisation de méthodes différentes. Les modélisations géologiques indiquent des températures maximales comprises entre 100 et 140 °C pour un gradient géothermique de 30 °C/km. Une température de 140±5 °C intégrée sur une période comprise entre 10 et 50 Ma est déduite de l'analyse des traces de fission. Ces résultats sont compatibles avec les températures de piégeage obtenues lors de l'étude de inclusions fluides (75–140 °C). Les histoires thermiques découlant de l'analyse des traces de fission et des reconstitutions géologiques ont été introduites dans un modèle cinétique d'évolution de la matière organique. Les Tmax calculées sont, respectivement, de 445 et 421 °C. Une comparaison avec les caractéristiques des kérogènes de la formation du Toroweap (Permien) démontre que ces hypothèses fixent les limites inférieure et supérieure de la maturation de la matière organique. Les conclusions principales de cette étude permettent de déterminer les âges correspondant au début de la fenêtre à huile et à la principale phase orogénique régionale (Laramienne) ainsi que les différentes températures associées.

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«Breccia Pipes» . 100140°. 137°, 50 . , , 75–140°. . , , 445 421 °?. «Toroweap» , , , . , — Laramid' — .

     

Sedimentationsabläufe im Atlas-Golf (Kreide Küstenbecken Marokko)

The Geological Institute of Bonn University since 1975 investigates in connection with DSDP/IPOD the Cretaceous of the Atlantic coastal basin in south-western Morocco. 30 main stratigraphic sections and numerous auxiliary ones were taken along several traverses, running along distances of 150 to 200 km in west-east direction. The recognized epicontinental facies-pattern along the traverse of the southern High Atlas mountain range depicts clearly, that we cut here the critical region of intertonguing marine, fine-clastic-carbonaceous sediments and continental detritic deposits. The littoral zone successively progrades with three major transgressions (Neocomian, Upper Aptian, Turonian) towards the African Continent. Sedimentation processes, stratigraphy, paleomagnetics, geochemistry, sedimentology and paleogeography are investigated, taking selected horizons on one hand and complete stratigraphic columns on the other. A new sedimentation model reflecting transgression and regression events in the Cretaceous “Atlas Gulf” show some probabilities of eustatic sea-level changes. There are similarities between the Atlas Gulf and other coastal basins on both sides of the Atlantic Ocean. There are certain relations between the sedimentary record of the proand regrading littoral zone on the continent and in the nearby deep sea deposits. There is an exciting coincidence between the stratigraphie succession of the downwarping Atlas Gulf and the sedimentary cover of the interior of Africa, especially the Mesozoic Sahara Basin.     

Reinterpretation of the exposed record of the last two cycles of Lake Bonneville, Western United States

A substantially modified history of the last two cycles of Lake Bonneville is proposed. The Bonneville lake cycle began prior to 26,000 yr B.P.; the lake reached the Bonneville shoreline about 16,000 yr B.P. Poor dating control limits our knowledge of the timing of subsequent events. Lake level was maintained at the Bonneville shoreline until about 15,000 yr B.P., or somewhat later, when catastrophic downcutting of the outlet caused a rapid drop of 100 m. The Provo shoreline was formed as rates of isostatic uplift due to this unloading slowed. By 13,000 yr B.P., the lake had fallen below the Provo level and reached one close to that of Great Salt Lake by 11,000 yr B.P. Deposits of the Little Valley lake cycle are identified by their position below a marked unconformity and by amino acid ratios of their fossil gastropods. The maximum level of the Little Valley lake was well below the Bonneville shoreline. Based on degree of soil development and other evidence, the Little Valley lake cycle may be equivalent in age to marine oxygenisotope stage 6. The proposed lake history has climatic implications for the region. First, because the fluctuations of Lake Bonneville and Lake Lahontan during the last cycle of each were apparently out of phase, there may have been significant local differences in the timing and character of late Pleistocene climate changes in the Great Basin. Second, although the Bonneville and Little Valley lake cycles were broadly synchronous with maximum episodes of glaciation, environmental conditions necessary to generate large lakes did not exist during early Wisconsin time.     

New calibrating functions for short-period body waves of Friuli earthquakes

n¶rt; auau uu ¶rt; mnu¶rt; n, n, g, Sg, m anmam anauu ¶rt; numa amu 2.6° ¶rt; 4.7° m aa amu uu (mau). aa, m m auum _Sg(D) mam mua ¶rt; m n¶rt;u aum¶rt; uma a uu mu.     

Géometrie des déformations dans une nappe complexe: La nappe de Gavarnie (pyrénées centrales,France)

Résumé La nappe de Gavarnie est constituée de terrains d'âge paléozoÏque, crétacé supérieur et éocène. Elle repose sur un ensemble autochtone constitué par des formations métamorphiques (migmatites, micaschistes) et leur couverture crétacée. La mise en place de la nappe s'est faite lors de l'orogenèse pyrénéenne. La géométrie des diverses déformations qui affectent cet ensemble complexe est envisagée. La chronologie de ces déformations est établie ainsi que la distinction entre les déformations pyrénéennes et varisques. On compare ensuite cette nappe avec d'autres structures chevauchantes particulièrement étudiées du point de vue mécanique.

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The Gavarnie nappe consists of Paleozoic, upper Creaceous and Eocone rocks. It covers an autochthonous block composed of migmatites and mica-schists and their cover. The movement of this nappe occurred during the Pyrenean Orogeny. The geometrical aspects of the many deformations in this complex has been studied, thus making it possible to determine the chronology of the various deformations, and also the difference between Pyrenean and Variscean deformation. This nappe is after compared to other mechanical well known overthrust structures.

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Zusammenfassung Die Gavarnie-Decke besteht aus paläozoischen, ober-kretazischen und eozänen Gesteinen. Sie liegt auf einem autochthonen, aus metamorphen Formationen (Migmatiten, Glimmerschiefern) und ihrer Hülle zusammengestellten Block. Die Einwanderung der Decke nahm während der pyrenäneischen Orogenese statt. Die Geometrie der verschiedenen Deformationen dieses Komplexes wird studiert. Die Chronologie dieser Deformationen, wie auch der Unterschied zwischen pyrenäischen und variszischen Deformation ist festgestellt. Diese Decke wird mit anderen mechanisch gut bekannten Aufschiebungsstrukturen verglichen.

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Gavarnie , . @@, (, ) . . , . . .