Rigid unit modes in the molecular dynamics simulation of quartz and the incommensurate phase transition

A molecular dynamics simulation of quartz at different temperatures both in the a and in the phase has been conducted. The - phase transition could be observed. A phonon analysis of the -phase confirms and rounds out in a quantitative way the origin of the incommensurate (ic) modulated phase. In particular it traces the optic soft mode at becoming (to a good approximation) a so-called rigid unit mode (RUM) at q0, and elucidates its coupling to the transverse acoustic mode which precipitates the incommensurate transition. This success underpins and illuminates the concept of RUMs and their role in structural phase transitions.     

Integrated resource management

Food, energy and mineral resources appeared to be available in limitless quantities. The accelerated growth in global population during recent centuries brought about a new situation. We reached the resource limits of Spaceship Earth. This, along with the dawning awareness of the extent of environmental damage to date, have made it necessary to turn to new attitudes as to the use of renewable and non-renewable resources.IRM (Integrated Resource Management) is proposed as a way to rationally balance the use and conservation of natural resources. A databank based on the Geographic Information System (GIS) concept, bringing together all relevant resources of a nation, is the centerpiece of IRM and will make it possible to establish strategies to optimize the long term use of resources, including all relevant environmental factors.     

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     

Models of aggradation versus progradation in the Himalayan Foreland

A frequent goal of decompaction analysis is to reconstruct histories of basin subsidence and tectonic loading. In marine environments, eustatic and paleobathymetric uncertainties limit the resolution of these reconstructions. Whereas in the terrestrial basins, these ambiguities are absent, it is still necessary to account for depositional slopes between localities in order to analyze three-dimensional patterns of subsidence. We define two end-members for depositional surfaces: aggradation and progradation. The relative importance of either end-member is a function of the interplay between the rate of net sediment accumulation and the rate of basin subsidence. The models predict the patterns of major drainages (transverse versus longitudinal) and the way in which provenance should be reflected within different portions of a basin. Consequently, paleocurrent and provenance data from the ancient stratigraphic record can be used to distinguish between these endmembers. The subhorizontal depositional surfaces that dominate during times of aggradation provide a well defined reference frame for regional analysis of decompacted stratigraphies and related subsidence. Depositional slopes during progradation can not be as precisely specified, and consequently yield greater uncertainties in reconstructions of subsidence. These models are applied to the Mio-Pliocene foreland basin of the northwestern Himalaya, where sequences of isochronous strata have been analyzed throughout the basin. These time-controlled data delineate a distinctive evolution from largely aggradational to largely progradational depositional geometries as deformation progressively encroaches on the foreland. Such a reconstruction of past depositional surfaces provides a well constrained reference frame for subsequent integration of subsidence histories from throughout the foreland.

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Zusammenfassung Ein häufiges Ziel der Dekompaktionsanalyse ist es die Beckenabsenkung und die tektonische Belastung zu rekonstruieren. In marinen Ablagerungsräumen limitieren eustatische und paläobathymetrische Unsicherheiten die Auflösung der Rekonstruktion. Bei terrestrischen Becken fehlen diese Zweideutigkeiten; es ist aber trotzdem notwendig, Rechenschaft über den Ablagerungshang zwischen verschiedenen Lokalitäten abzulegen, um dreidimensionale Subsidenzmuster zu analysieren. Wir definieren zwei Endglieder von Ablagerangsflächen: Aggradation und Progradation. Die relative Wichtigkeit des jeweiligen Endglieds ist eine Funktion des Zusammenspiels zwischen der Nettorate der Sedimentakkumulation und der Beckensubsidenz. Die Modelle sagen die Hauptentwässerungsmuster (quer- oder längsverlaufend) vorher, sowie den Weg in dem die Sedimentherkunft innerhalb verschiedener Bereiche des Beckens berücksichtigt werden sollte. Folglich können Paläoströmungs- und Herkunftsdaten alter stratigraphischer Überlieferungen benutzt werden, um zwischen den Endgliedern zu unterscheiden. Die subhorizontale Ablagerungsfläche welche zur Zeit der Aggradation dominant ist, liefert einen gut definierten Referenzrahmen für die regionale Analyse von dekomprimierten Formationen und der damit verknüpften Subsidenz. Ablagerangshänge während Progradation können nicht präzise spezifiziert werden und beinhalten daher größere Unsicherheiten bei der Rekonstruktion der Subsidenz. Diese Modelle wurden übertragen auf das miozäne bis pliozäne Vorgebirgsbecken des nordwestlichen Himalayas, wo Sequenzen von isochronen Schichten durch das gesamte Becken analysiert werden konnten. Diese zeitkontrollierten Daten schildern eine ganz bestimmte Entwicklung, die von einer hauptsächlich aggradierenden zu einer progradierenden Ablagerangsgeometrie verlief, während der die Deformation schrittweise in Richtung Vorland übergriff. Diese Rekonstruktion von ehemaligen Ablagerangsflächen liefert einen guten Referenzrahmen für die folgende Integration der Subsidenzgeschichte des gesamten Vorlands.

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Résumé L'analyse de décompaction a souvent pour but de reconstituer l'histoire de la subsidence d'un bassin et de la charge tectonique. Dans les milieux marins, de telles reconstitutions sont limitées par des incertitudes de caractère eustatique et paléobathymétrique. Par contre, ces ambiguïtés ne se présentent pas dans le cas des bassins continentaux, où il convient néanmoins de tenir compte de la pente de la surface de dépôt entre les divers points considérés pour établir un schéma tridimensionnel de la subsidence. Nous définissons deux situations extrêmes pour les surfaces de dépôt: l'aggradation et la progradation. L'importance relative de ces deux extrêmes est fonction de l'interaction entre le taux d'accumulation net des sédiments et le taux de subsidence du bassin. Les modèles prévoient la répartition des drainages principaux (transverse ou longitudinal) et la manière dont l'origine des sédiments peut se répercuter dans les diverses parties d'un bassin. Il en résulte que des informations fournies par les relevés stratigraphiques à propos des paléocourants et de la source des sédiments peuvent être utilisées pour faire la distinction entre les deux cas extrêmes. Les surfaces de dépôt subhorizontales, qui prédominent pendant les périodes d'aggradation, fournissent un bon cadre de référence pour les analyses régionales de formations décompactées et de la subsidence qui leur est associée. Les surfaces de dépôt inclinées qui se présentent au cours des progradations ne peuvent pas être définies de manière aussi précise et engendrent par conséquent plus d'incertitude dans la reconstitution de la subsidence. Les auteurs appliquent ces modèles au bassin mio-pliocène d'avant-pays de l'Himalaya nord-occidental, dans lequel des séquences de couches isochrones ont été suivies à travers tout le bassin. Ces données, chronologiquement définies, fournissent l'image d'une évolution nette, depuis des géométries typiques d'aggradation jusqu' à des géométries typiques de progradation, au fur et à mesure de l'emprise progressive de la déformation sur l'avant-pays. Une telle reconstitution des surfaces de dépôt anciennes fournit un bon cadre de référence en vue de l'intégration ultérieure de l'histoire de la subsidence dans l'ensemble de l'avant-pays.

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MRSP—The muenster redshift project. Astrometric determination of the reference point for wavelength measurements on low-dispersion objective prism plates

The zero point of galaxy redshifts measured from objective prism plates (dispersion 246 nm/mm at H) as part of the Muenster Redshift Project (MRSP) is obtained through transformation of object positions from the corresponding direct plate. Approximately 1000 G-type stars, classified automatically, are used. On the direct plate, positions are obtained from intensity-weighted first moments. On the objective prism plate, object positions are give through the CaII-break and marginal fits to the unwidened spectra. The transformation equations include quadratic terms in the direction of dispersion. The inclusion of third-order and colour terms is discussed. The mean residuals are approximately 0".33 (5 m on the plate), corresponding to a redshift error of about 700 km/s at z=0.0. This error results mainly from the uncertainty in locating the CaII-break in the low-dispersion spectra. Radial velocities are obtained from the difference between the expected and the measured positions of the CaII-break in the galaxy spectra.     

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.     

Cosmological implications of BL Lac objects

It has become clear in recent years that relativistic beaming is a good explanation for the BL Lac phenomenon. Of studies based on the relativistic beaming model of BL Lac objects, we note that the orientation of jet's axis to the line-of-sight is very small and, therefore, the observed flux emitted from a rapidly moving source is orders of magnitude higher than the flux in its rest-frame:F _obs = ^{3 +} F _intr, where is the bulk relativistic Doppler factor. Then the observed apparent magnitudem _v must be corrected for this effect. For our 39 samples, the corrected apparent magnitudem _v ^corr and logZ have a good correlation.     

Observations of interstellar HOCO+: abundance enhancements toward the galactic center

A survey of the 4(04)-3(03) and 1(01)-0(00) transitions of HOCO+ has been made toward several molecular clouds. The HOCO+ molecule was not observed in any sources except Sgr B2 and Sgr A. The 5(05)-4(04) and 4(14)-3(13) transitions were also detected toward Sgr B2. The results indicate that gas phase CO2 is not a major carbon reservoir in typical molecular clouds. In Sgr B2, the HOCO+ antenna temperature exhibits a peak approximately 2' north of the Sgr B2 central position (Sgr B2[M]) and the 4(04)-3(03) line emission is extended over a approximately 10' x 10' region. The column density of HOCO+ at the northern peak in Sgr B2 is approximately 3 x 10(14) cm-2, and the fractional abundance relative to H2 > or = 3 x 10(-10), which is about 2 orders of magnitude greater than recent predictions of quiescent cloud ion-molecule chemistry.     

Identification of the interstellar cyanomethyl radical (CH2CN) in the molecular clouds TMC-1 and Sagittarius B2

We report the astronomical identification of the cyanomethyl radical, CH2CN, the heaviest nonlinear molecular radical to be identified in interstellar clouds. The complex fine and hyperfine structures of the lowest rotational transitions at about 20.12 and 40.24 GHz are resolved in TMC-1, where the abundance appears to be about 5 x 10(-9) relative to that of H2. This is significantly greater than the observed abundance of CH3CN (methyl cyanide) in TMC-1. In Sgr B2 the hyperfine structure is blended in the higher frequency transitions at 40, 80, and 100 GHz, although the spin-rotation doubling is clearly evident. Preliminary searches in other sources indicate that the distribution of CH2CN is similar to that for such carbon chain species as HC3N or C4H.     

BV centauri: dwarf or classical nova?

The similarity in properties of GK Per and BV Cen suggests that the latter may be a classical nova remnant rather than a dwarf nova. Our H and V CCD photometry show no sign of a nova shell but disclose the presence of a close and probably physical companion. BV(RI) _c CCD photometry of the companion, assumed to be a dwarf, givesM _v =3.1±0.3 for BV Cen at quiescence. Even though half of the light in BV Cen comes from the secondary this is much brighter than expected for a dwarf nova and supports the conclusion that BV Cen was an unrecorded nova.