High pressure experimental calibration of the olivine-orthopyroxene-spinel oxygen geobarometer: implications for the oxidation state of the upper mantle

Synthetic spinel harzburgite and lherzolite assemblages were equilibrated between 1040 and 1300° C and 0.3 to 2.7 GPa, under controlled oxygen fugacity (f _{O 2}). f _{O 2} was buffered with conventional and open double-capsule techniques, using the Fe−FeO, WC-WO₂-C, Ni−NiO, and Fe₃O₄−Fe₂O₃ buffers, and graphite, olivine, and PdAg alloys as sample containers. Experiments were carried out in a piston-cylinder apparatus under fluid-excess conditions. Within the P-T-X range of the experiments, the redox ratio Fe³⁺/ΣFe in spinel is a linear function of f _{O 2} (0.02 at IW, 0.1 at WCO, 0.25 at NNO, and 0.75 at MH). It is independent of temperature at given Δlog(f _{O 2}), but decreases slightly with increasing Cr content in spinel. The Fe³⁺/ΣFe ratio falls with increasing pressure at given Δlog(f _{O 2}), consistent with a pressure correction based on partial molar volume data. At a specific temperature, degree of melting and bulk composition, the Cr/(Cr+Al) ratio of a spinel rises with increasing f _{O 2}. A linear least-squares fit to the experimental data gives the semi-empirical oxygen barometer in terms of divergence from the fayalite-magnetite-quartz (FMQ) buffer:

On the practice of estimating fractal dimension

Coastlines epitomize deterministic fractals and fractal (Hausdorff-Besicovitch) dimensions; a divider [compass] method can be used to calculate fractal dimensions for these features. Noise models are used to develop another notion of fractals, a stochastic one. Spectral and variogram methods are used to estimate fractal dimensions for stochastic fractals. When estimating fractal dimension, the objective of the analysis must be consistent with the method chosen for fractal dimension calculation. Spectal and variogram methods yield fractal dimensions which indicate the similarity of the feature under study to noise (e.g., Brownian noise). A divider measurement method yields a fractal dimension which is a measure of complexity of shape.     

Periodic Hartree-Fock study of minerals: Tetracoordinated silica polymorphs

Periodic Hartree-Fock STO-3G calculations have been performed on several tetracoordinated silica polymorphs: low and high quartz, low and idealized high cristobalite and prototype tridymite. The optimized structural parameters are in overall good agreement with experimental data. In the particular case of -quartz, the SiO₄ tetrahedra are found to be irregular. The optimized values of the two different SiO bond lengths are respectively 1.608 Å and 1.613 Å. The potential energy versus tilt angle curves suggest a picture of the high temperature phases in terms of delocalized oxygen atoms which is consistent with a disordered structure. Finally, the bonding in silica polymorphs is discussed from electron density maps and Mulliken population analysis.     

A layered basic intrusion,deformed and metamorphosed in granulite faciès of the Sri Lanka basement

A layered basic intrusion has been found in the Central Granulite Belt of the Sri Lanka continental basement. It intruded parallel to bedding, before all or early during deformation of neighbouring metasediments. Deformation, affecting metasediments and the intrusion alike, includes flattening to c. 1/20 of the original thickness and NNW-stretching to c. 20 times the original length. The intrusion is now 170–300 m thick. Most of the deformation was acquired under granulite facies metamorphism. The intrusion was then folded, still at high T, by a large F₄-synform with an axis parallel to str₁ and a steep axial plane. A steep axial plane cleavage and minor folds are related to this big fold. Stretching continued along its axis. Late during formation of this fold a granite intruded, mainly following S₄ cleavage planes. The intrusion shows a homogeneous gabbroic series at the bottom, followed upwards by a differentiated and layered series. A thin sequence of ultramafic rocks occurs near the middle. This indicates multiple melt-injection. More homogeneous partly biotite-bearing amphibolites form the top of the succession. Magmatic layering is well preserved, but no magmatic minerals or grain fabrics have escaped deformation or metamorphism. Static annealing under granulite facies conditions outlasted all deformation and was accompanied and followed by the beginning of cooling. Hornblende-Plagioclase coronas formed round garnets at this stage. Geochemical work, carried out by STOSCH (1991) on our samples, confirms the cumulate nature of the rocks.

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Zusammenfassung Eine geschichtete Basische Intrusion wurde im Central Granulite Belt der tiefen, kontinentalen Kruste Sri Lankas entdeckt. Sie intrudierte parallel zur Schichtung in benachbarte Sedimente, vor aller oder sehr früh in deren Deformation. Die Deformation, die Sedimente und die Intrusion in gleicher Weise betraf, führte zu Plättung auf das ca. 1/20 der Ausgangsdicke und zu NNW-Streckung auf das ca. 20fache der Ausgangslänge. Heute ist die Intrusion 170–300 m dick. Der Hauptteil der Deformation wurde unter Granulit-Fazies-Bedingungen erworben. Noch bei hoher T wurde die Intrusion durch eine große F₄-Falte gefaltet. Deren Achse liegt parallel der Streckungsrichtung, stri, ihre Achsenebene ist steil. Eine steile, Achsenebenen-parallele S₄-Schieferung und kleinere Falten entstanden mit ihr. Während der Bildung dieser Falte hielt die Streckung parallel ihrer Achse an. Spät während ihrer Bildung intrudierte ein Granit. Er folgt im wesentlichen S₄. Die Intrusion beginnt unten mit einer homogenen, gabbroiden Serie. Nach oben folgt eine differenzierte, geschichtete. Ein dünnes Paket ultramafischer Lagen erscheint nahe der Mitte. Es weist auf multiple Schmelz-Zufuhr hin. Homogenere Amphibolite, teils mit Biotit, bilden den obersten Teil. Magmatischer Lagenbau ist gut erhalten, lokal mit Gradierung. Magmatische Minerale oder Korngefüge haben Deformation und Metamorphose nicht überlebt. Statische Temperung unter Granulit-Fazies-Bedingungen überdauerte alle Deformation. Sie beginnt und dauert an bei bereits sinkender T. Hornblende-Plagioklas-Koronas bilden sich in diesem statischen Endstadium. STOSCH (1991) untersuchte unsere Proben von der Intrusion geochemisch. Er bestätigte die Kumulatnatur der Gesteine.

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Résumé Une intrusion basique litée a été découverte dans la ceinture centrale granulitique du socle continental du Sri Lanka. L'intrusion s'est effectuée parallèlement à la stratification, avant la déformation des métasédiments encaissants ou tout au début de celleci. La déformation, qui affecte à la fois les métasédiments et l'intrusion, comporte un aplatissement jusqu'à ± 1/20 de l'épaisseur d'origine, et un allongement de ± 20 fois en direction NNW. L'intrusion présente actuellement une épaisseur de 170 à 300 m. La plus grande part de la déformation a été acquise dans les conditions du faciès des granulites. L'intrusion a ensuite été plissée, toujours à haute T, en un large synforme F₄ dont l'axe est parallèle à l'allongement stri et dont le plan axial est vertical. Ce grand pli est accompagné d'une schistosité S₄ plan-axiale redressée et de plis secondaires. L'allongement s'est poursuivi parallèlement à son axe. A la fin de la formation de ce pli, un granite s'est intrudé, qui suit en gros S₄. L'intrusion comporte à sa base une série gabbroïque homogène, suivie vers le haut par une série litée et différenciée. Elle contient, vers son milieu, une intercalation mince de roches ultramafiques. Ceci implique des injections répétées de magma. Le sommet est formé d'amphibolites homogènes partiellement biotitiques. Le litage magmatique est bien conservé, mais aucun minéral ou fabrique magmatique n'a échappé à la déformation et au métamorphisme. Un recuit statique dans les conditions granulitiques a suivi la déformation; il a été accompagné et suivi par le début du refroidissement. A ce stade, des couronnes à hornblende-plagioclase se sont formées autour des grenats. Une étude géochimique, effectuée en 1991 par Stosch sur nos échantillons confirme le caractère de cumulat des roches.

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- . , . , , 1/20 20- NNW . 170–300 . . F₄, str₁, . , S₄, . . . S₄. , , . . , , . coxpa . , .. . , . . . . STOSCH (1991) .

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List of abbreviations ss sedimentary bedding - s₁ first cleavage, plane of first flattening - str₁ Direction of first stretching; although L is usually used for lineations of different kind, including stretching, we use this term to point out that extension is proved in each case - F₂ second folds = first folds folding s₁ - s₂ second cleavage or plane of flattening - F₃ third folds - s₃ third cleavage or plane of flattening - F₄ fourth folds, folding s_1,2,3 and F_1,2,3 - s₄ fourth cleavage or plane of flattening - str₄ direction of fourth stretching - F_5,6 fifth and sixth folds - gf(m) granulite facies (metamorphism) - af(m) amphibolite facies (metamorphism) - KNa-f KNa-feldspar - pg plagioclase - f feldspar - opx orthopyroxene - cpx clinopyroxene - px pyroxene - hb hornblende - bi biotite - cc calcite - do dolomite - qz quartz - mt magnetite     

Evolution of nappes in the eastern margin of the Bohemian Massif: a kinematic interpretation

The entire pile of nappes in the eastern margin of the Bohemian massif is characterized by two stages of Variscan nappe emplacement each exhibiting a different kinematic and metamorphic evolution.The older emplacement (D1) probably occurred around 350-340 Ma ago and was synmetamorphic. The nappes show a typical systematic superposition of higher grade metamorphic units over lower grade ones. Thus, the crystalline complexes showing a HT-MP Barrovian imprint (Svratka allochthonous unit and Moldanubicum) were thrust over an intermediate unit affected by MTMP recrystallization (Bíte orthogneiss and its country rock), and at the base of the D1 nappe pile the Inner Phyllite Nappe (Biý Potok Unit) is characterized by LT/LP metamorphism.The second stage of tectonic evolution (D2) is characterized by a thin-skinned northward-oriented nappe emplacement that occurred under LT-LP conditions dated at 320-310 Ma. The whole nappe sequence formed during the first tectonometamorphic period (D1) was transported northward over the autochthonous »Deblín polymetamorphic and granitic complex« of Upper Proterozoic age and its Devonian sedimentary cover with very low metamorphism. During this second tectonic event the Brno granite massif (580 Ma) was only marginally incorporated in the Variscan nappe tectonics which resulted in kilometer-scale cover and basement duplexes. The tectonic evolution of the nappe pile ended with stage D3, represented by large- to medium-scale east-vergent folds with limited displacement.

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Zusammenfassung Der Deckenbau am Ostrand der Böhmischen Masse erfolgte in zwei aufeinanderfolgenden Stadien, die sich sowohl in ihrer Kinematik als auch in ihrer Metamorphoseentwicklung deutlich voneinander unterschieden.Die ältere Phase (D1 ca. 350-340 Ma) ist durch synmetamorphe Überschiebungen charakterisiert. Sie führt zu einer metamorphen Inversion der überschobenen Deckeneinheiten, so daß generell hohe metamorphe Einheiten schwach metamorphe tektonisch überlagern. Der Svratka Komplex und das Moldanubikum als hangendste Decken sind durch MP/HT Paragenesen vom Barrow-Typ gekennzeichnet. Beide Einheiten sind auf den MP/MT-metamorphen Bite-Gneis und seine Rahmengesteine überschoben. Die Bílý potok Einheit als liegende Decke zeigt nur noch eine LP/ LT Regionalmetamorphose.Das jüngere Stadium (D2 ca. 320-310 Ma) ist durch eine Thin-skinned Tektonik mit nordvergentem Deckentransport unter LP/LT Bedingungen charakterisiert. Der gesamte, invers metamorphe D1-Deckenstapel wird dabei nach N über den autochtonen Deblín Komplex bzw. seine devonische Sedimenthülle überschoben.Das Brno Granit Massiv (580 Ma) wird nur randlich in diesen variszischen Deckenbau einbezogen. Die tektonische Entwicklung endet mit einem mittel bis großräumigen E-vergenten Faltenbau (D3 phase).

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Résumé L'empilement des nappes a la bordure orientale du Massif de Bohème est caractérisé par deux stades de mise en place présentant différentes évolutions cinématiques et métamorphiques.La tectonique majeure de mise en place des nappes crustales intervient lors d'un métamorphisme de type barrowien, calé autour de 350-340 Ma. L'empilement qui en résulte montre une superposition systématique d'unités à fort degré de métamorphisme sur des unités moins métamorphiques. Ainsi les complexes cristallins, montrant des reliques de métamorphisme de haute à moyenne pression-haute température (unités cristallines de Svratka et du Moldanubien), chevauchent une unité intermédiaire affectée par un métamorphisme de moyenne à basse pression-moyenne température (l'orthogneiss de Bíte et son encaissant). A la base de cette pile édifiée durant la tectonique D1, l'unité des phyllites internes (unité de Bílý potok) est caractérisée par un métamorphisme de basse témperature-basse pression.Le second stade D2 de l'évolution tectonique est caractérisé par une tectonique pelliculaire à vergence nord datée à 320-310 Ma. L'empilement résultant de D1 est ainsi transporté vers le nord, au dessus du complexe autochtone d'âge protérozoïque supérieur (groupe de Deblín) et sa couverture sédimentaire dévonienne très faiblement métamorphisée.Le massif granitique de Brno (580 Ma) n'est que marginalement incorporé à cette tectonique de nappe varisque. Ceci se traduit par des duplex socle-couverture d'échelle plurikilométrique. L'évolution tectonique s'achève lors d'une troisième phase, marquée par de grands plis à vergence est. Le déplacement associé est alors d'amplitude limitée.

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, . , 350-340 . . , , - ( ), , - ( ). , D 1, (- ) - . D 2 , 320-310 ., D 1, , , ( ) . (580 . ) , »« -, . , .

     

Denudation,vertical crustal movements and sedimentary basin infill

Denudation and vertical crustal movements are linked through the isostatic equation for conservation of lithospheric mass. Recent empirical results from a wide range of sources are presented on the rates of these processes. Denudation alone can cause non-tectonic (isostatic) surface uplift of the right magnitude predicted by theory. A case is made, following Ahnert, for a single linear relationship (although with much scatter) between denudation rate and mean drainage basin relief for large basins. Some recent determinations of denudational time constants have neglected to include tectonic and isostatic terms which oppose the reduction of relief by denudation. Application of diffusional transport models to determine the rate of sediment deposition are severely limited by inherent one-dimensionality and neglect of suspended and washload contributions. Basin infill sequences may be used to determine past sediment transfer coefficients from a hinterland, but problems arise in the apportionment of the various hinterland fluxes that occur in »real-world« three dimensional basins. Sediment yields in smaller half-graben and growth fold basins must reflect the magnitude of drainage basins and the complex local controls upon sediment yields. Examples are given from extensional basins in the Western USA and Greece. The »length« of tectonic relief produced in tilt blocks and growth folds will control the area of drainage basin developed (through the fractal form of Hack's Law) and hence the magnitude of deposition in sedimentary basins adjoining tectonic uplands.

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Zusammenfassung Denudation und vertikale Krustenbewegungen sind verbunden durch das isostatische Gesetz über den Erhalt der lithosphärischen Masse. Neuerliche empirische Ergebnisse aus einem weiten Quellenbereich werden im Verhältnis zu diesen Prozessen präsentiert. Denudation allein, kann nicht tektonisch bedingte (isostatische) Oberflächenhebungen hervorrufen, die in der richtigen Größenordnung liegen, wie sie auch theoretisch ermittelt wurden. Es wird in Anlehnung an Ahnert ein Fall geschaffen, in der eine einfach lineare Beziehung (obgleich mit vielen Streuungen) zwischen der Denudationsrate und dem durchschnittlichen Abflußbeckenrelief für große Becken vorliegt. Einige neue Ermittlungen der Denudationszeitkonstanten wurden vernachlässigt, um tektonische und isostatische Begriffe einzufügen, welche sich der Verringerung des Reliefs durch Denudation widersetzen. Die Anwendung des Verbreitungstransportmodells zum Bestimmen der Sedimentationsrate sind streng begrenzt durch die ihm innewohnende Eindimensionalität, und der Vernachlässigung der Schwebe- und Schwämmfrachtbeteiligung. Bekkenfüllungssequenzen können benutzt werden um vergangene Sedimenttransferkoeffizienten aus dem Hinterland festzulegen; aber es treten auch Probleme bei der Verteilung der verschiedenen Hinterlandeinträge auf, die bei einem realen dreidimensionalen Becken vorhanden sind. Sedimenteinträge in kleineren Halbgräben und Growth-fold Becken müssen die Größe des Abflußbeckens widerspiegeln, sowie die komplexen lokalen Steuerungen auf die Sedimenteinträge. Beispiele von Dehnungsbecken aus dem Westen der USA und Griechenlands werden angesprochen. Die Länge des tektonischen Reliefs in verkippten Blöcken und Growth-Folds wird die Fläche des entwickelten Abflußbeckens kontrollieren (durch die fraktale Form des Gesetzes von Hack), und daher die Ablagerungsmenge von Sedimentbecken in der Nähe von tektonischen Hochlagen.

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Résumé L'érosion et les mouvements crustaux verticaux sont liés par l'équation isostatique de conservation de la masse lithosphérique. Des résultats empiriques récents provenant d'un large éventail de sources sont présentés en relation avec ces processus. L'érosion seule peut être la cause d'une montée non tectonique (isostatique) dont l'ampleur est prévue exactement par la théorie. Un cas est présenté, d'après Ahnert, qui montre, pour de grands bassins, une relation linéaire simple (mais avec une forte dispersion des points) entre le taux de dénudation et le relief moyen de l'aire de drainage. Certaines déterminations récentes des constantes de temps de dénudation ont omis de tenir compte des termes tectonique et isostatique qui s'opposent à la destruction du relief par érosion. L'utilisation de modèles de transport diffus en vue de déterminer le taux d'accumulation des sédiments est sévèrement limitée par le caractère unidimensionnel de tels modèles et par le fait qu'il ne tiennent pas compte de la fraction en suspension. Les séquences de comblement d'un bassin sédimentaire peuvent être utilisées pour déterminer les anciens cfficients de transfert à partir de l'hinterland; mais des difficultés surgissent à propos de la répartition des différents flux en provenance de l'hinterland dans le cas réel d'un bassin à 3 dimensions. Les apports sédimentaires dans les bassins de demi-graben et de »growth-fold« doivent traduire la grandeur des aires de drainage et les facteurs locaux complexes qui régissent ces apports. Des exemples sont présentés, relatifs à des bassins d'extension de l'ouest des USA et de Grèce. La »longueur« des reliefs tectoniques en relation avec les blocs basculés et les »growth-folds« déterminent, par la forme fractale de la loi de Hack, la surface des aires de drainage ainsi engendrées et, en conséquence, l'importance des dépôts dans les bassins sédimentaires voisins des reliefs tectoniques.

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. , . () , . , ( ) . , , , . , . , , ; , . « » (GrowthFolds) . . — « » Hack'a , , .

     

Hawaiian basalt and Icelandic rhyolite: Indicators of differentiation and partial melting

In spite of the voluminous basaltic volcanism on the island of Hawaii, rhyolite is not produced. Iceland, on the other hand, exhibits common rhyolitic volcanism amounting to some 10–12% of its surface rocks. This contrast is investigated using the fundamental igneous processes exhibited by sheet-like Hawaiian lava lakes and Shonkin Sag laccolith in Montana. Highly differentiated, residual melts normally reside within inwardly advancing solidification fronts and are generally inaccessible to eruptive processes. Only when a large initial phenocryst population is present, from which a thick basal cumulate can rapidly form, is it possible to supply highly differentiated melt into the active (i.e., eruptable) portion of the magma chamber. Although there is protracted control of differentiation at Hawaii by settling of olivine, further differentiation occurs within the solidification fronts. Only by repeated transport and holding is it possible to differentiate beyond the critical composition of the leading edge of the solidification front ( 7% MgO and 51.5% SiO₂). Crystal size distributions (CSDs) for Hawaii and Shonkin Sag are used to demonstrate the inferred physical and chemical processes of solidification, including the kinetics of crystallization.A ubiquitous feature of these basaltic bodies is the formation of coarse veins and segregations of refined melt and granophyres within the upper solidification front. It is this fundamental bimodal feature which is the key to understanding Icelandic silicic volcanism.Rhyolites in Iceland occur mainly as a bimodal population with basalts associated with central volcanoes. Rhyolites, granophyres, and felsites are common, with the intrusions often being layered. Ash flows and true granite-like intrusions are rare. The voluminous silicic lavas at Torfajokull central volcano contain disequilibrium phenocryst assemblages. This, and the disagreement in oxygen isotopic values between rhyolites and basalts, reflects extensive partial melting of the heterogeneous basaltic crust of Iceland to produce these rhyolites. Relatively small, chemically distinct, and spatially intimate silicic bodies are formed by concentrating granophyric segregations from earlier cycles of solidification. This process is also reflected in the layered granophyric instrusion of Slaufrudalur in eastern Iceland. Slaufrudalur is an unvented subterranean caldera, equivalent in igneous processes and style to the subaerial Torfajokull caldera.Hawaii is dominated by fractional crystallization due to crystal settling and does not produce rhyolite. Iceland's tectonics allow continual and extensive reprocessing of thin, hot basaltic crust which produces rhyolite by concentrating original silicic segregations and veins and by partially melting intermediate extrusives, which have subsided deep into the crust.

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Zusammenfassung Auf Hawaii treten, trotz intensiven Basalt-Vulkanismusses, keine Rhyolithe auf. Auf Island dagegen ist Rhyolith, mit 10–12% des anstehenden Gesteins, verbreitet. Dieser Kontrast wurde anhand grundlegender magmatischer Prozesse untersucht, wie sie in flachen Lava-Seen Hawaiis und im Shonkin Sag Laccolith Montanas auftreten. Hochdifferenzierte Restschmelzen verbleiben innerhalb langsam nach innen vorrückender Erstarrungsfronten und sind meist unerreichbar für eruptive Prozesse. Nur wenn anfänglich bereits große Mengen von Einsprenglingen vorhanden sind, die rasch am Boden der Magmenkammer akkumulieren, kann eine hochdifferenzierte Schmelze in den aktiven (d.h. eruptiven) Teil der Magmenkammer gelangen. Obwohl auf Hawaii die Differentiation durch die Kristallisation von Olivin anhaltend kontrolliert wird, findet an der Erstarrungsfront weitere Differentiation statt. Nur durch wiederholten Transport und zeitweiliges Verharren ist es möglich, über die kritische Zusammensetzung der vordersten Erstarrungsfront hinaus zu differenzieren (ca. 7% MgO und 51,5% SiO₂). An Kristallgrö-ßenverteilungen (CDS) von Hawaii und Shonkin Sag können die angenommenen physikalischen und chemischen Prozesse der Kristallisation und die Kristallisationskinetik gezeigt werden. Ein weit verbreitetes Merkmal dieser Basaltkörper ist die Bildung grobkristalliner Gänge und Absonderung von stark differenzierten Schmelzen und Granophyren innerhalb der oberen Erstarrungsfront. Diese ausgeprägt bimodale Charakteristik ist der Schlüssel zum Verständnis des sauren isländischen Vulkanismus.Isländische Rhyolithe treten meist in bimodaler Verbreitung mit Basalten in Zusammenhang mit zentralen Vulkanen auf. Rhyolithe, Granophyre und Feisite sind häufig, in oft geschichteten Intrusionen. Ignimbrite und echte Granitintrusionen sind selten. Die großen Mengen SiO₂-reicher Laven am Torfajokull-Zentralvulkan enthalten Ein-sprenglinge, die sich nicht im Gleichgewicht mit der Matrix befinden. Dies, und die unterschiedlichen delta-¹⁸O-Werte von Rhyolithen und Basalten, zeigen, daß ausgeprägtes teilweises Aufschmelzen der heterogenen Basaltkruste von Island zur Produktion dieser Rhyolithe führte. Relativ kleine, nahe benachbarte saure Körper, die aber deutliche Unterschiede in ihrem Chemismus aufweisen, werden gebildet durch die Konzentration granophyrischer Teilschmelzen aus früheren Kristallisationszyklen. Dieser Vorgang wird auch widergespiegelt in der »layered intrusions« von Slaufrudalur in Ostisland. Slaufrudalur ist eine geschlossene unterirdische Kaldera, deren magmatische Prozesse und Baustil der subaerischen Torfajokull-Kaldera entsprechen.Die Prozesse in Hawaii sind dominiert von gravitativer Kristallisationsdifferentiation und es werden keine Rhyolithe produziert. Die isländische Tektonik führt zu kontinuierlicher starker Wiederaufarbeitung von dünner, heißer basaltischer Kruste. Dabei wird, durch die Konzentration ursprünglicher saurer Teilschmelzen und Gänge und durch die teilweise Aufschmelzung intermediärer Intrusiva, die tief in die Kruste abgesunken sind, Rhyolith produziert.

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Résumé En dépit du volcanisme basaltique volumineux des îles Hawaï, il n'y existe pas de rhyolite. En Islande, par contre, le volcanisme rhyolitique est commun et représente 10 à 12% des roches de la surface. Ce contraste est examiné sur la base des processus ignés fondamentaux présentés par les lacs de lave d'Hawaï et le laccolite de Shonkin Sag au Montana. Normalement, les liquides résiduels hautement différenciés résident à l'intérieur des fronts de solidification qui progressent vers l'arrière et sont généralement à l'abri des processus éruptifs. Ce n'est que dans le cas d'une population initiale abondante de phénocristaux, qui se rassemblent dans un cumulat basai épais, que des liquides hautement différenciés peuvent être fournis à la portion active (c'est-à-dire »éruptible«) de la chambre magmatique. A Hawaï, bien que la différenciation soit continuellement régie par la cristallisation d'olivine, la poursuite du processus a lieu à l'intérieur des fronts de solidification. Ce n'est que par la répétition d'actions de transport et de stagnation qu'il est possible de différencier audelà de la composition critique du front de solidification (±7% MgO et 51,5% SiO₂). A partir de la distribution de la taille des cristaux à Hawaï et à Shonkin Sag, on peut déduire les processus physique et chimique de la solidification, y compris la cinétique de la cristallisation.Une particularité courante de ces corps basaltiques est la formation de veines grenues et de ségrégations de liquides très différenciés et de granophyres à l'intérieur du front supérieur de solidification. Cette manifestation bimodale est la clé qui permet de comprendre le volcanisme siliceux islandais.En Islande, les rhyolites constituent d'ordinaire une population bimodale avec les basaltes centraux. Les rhyolites, les granophyres et les felsites sont fréquents, et souvent sous forme d'intrusions litées. Les coulées ardentes et les vraies intrusions de type granitique sont rares. Les volumineuses laves siliceuses du volcan central de Torfajokull contiennent des assemblages de phénocristaux en déséquilibre. Ce fait, ainsi que la non concordance des isotopes de l'oxygène entre rhyolites et basaltes, traduisent, à l'origine de ces rhyolites, une fusion partielle extensive de la croûte basaltique hétérogène d'Islande. Des corps siliceux relativement petits et chimiquement distincts bien que d'emplacements très voisins se sont formés par concentration de fusions partielles granophyriques lors des premiers cycles de solidification. Ce processus s'exprime également dans l'intrusion granophyrique litée de Slaufrudalur, en Islande orientale. Slaufrudalur est une caldeira souterraine fermée, équivalente par son style et son processus igné à la caldeira subaérienne de Torfajokull.A Hawaï, le phénomène dominant est la cristallisation fractionnée gravitative, sans production de rhyolite. La tectonique de l'Islande permet la régénération continue et extensive d'une mince croûte basaltique chaude. Les rhyolites y sont engendrées par la concentration des veines et ségrégations siliceuses originelles et par la fusion partielle de masses extrusives intermédiaires descendues profondément dans la croûte.

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, . , 10–12% . , Shonkin Sag Laccolith Montanas. . , , . , . . ( 7% MgO 51,5% SiO₂). (CDS) Shonkin Sag , , . . . . , , . . , Torfajokull , ., ¹⁸O , . , , , , « » («layered intrusions») Slaufrudalur, . , , Torfajokull. . . , , , .

     

Laser radiation in active amplifying media treated as a transport problem: Transfer equation derived and exactly solved

The flow of laser radiation in a plane-parallel cylindrical slab of active amplifying medium with axial symmetry is treated as a problem in radiative transfer. The appropriate one-dimensional transfer equation describing the transfer of laser radiation has been derived by an appeal to Einstein'sA, B coefficients (describing the processes of stimulated line absorption, spontaneous line emission, and stimulated line emission sustained by population inversion in the medium) and considering the rate equations to completely establish the rational of the transfer equation obtained. The equation is then exactly solved and the angular distribution of the emergent laser beam intensity is obtained; its numerically computed values are given in tables and plotted in graphs showing the nature of peaks of the emerging laser beam intensity about the axis of the laser cylinder.     

Astrometric investigation with the Tautenburg Schmidt telescope

The observations and the plate reduction technique for the determination of positions and absolute proper motions which is used in Potsdam are described. Recent results have shown that an accuracy of about 0 _. 1 for positions and 0 _. ⁷ cent _. ^–1 for proper motions can be achieved both for bright (8^m–12^m) and faint (16^m–18^m) stars. Three astrometric programmes using the Tautenburg plates are presented.     

Declination variations for zenith stars

The variations of the declinations of 36 Belgrade zenith stars from BZS1₇₀ Catalogue published in Astronomy and Astrophysics,177, 313–316 (1987) are examined by spectral analysis. The prospect is to evaluate multiples of the Chandler period of which the most prominent for all stars is the double one.