Headless submarine canyons and fluid flow on the toe of the Cascadia accretionary complex

Headless submarine canyons with steep headwalls and shallowly sloping floors occur on both the second and third landward vergent anticlines on the toe of the Cascadia accretionary complex off central Oregon (45 °N, 125° 30′W). In September 1993, we carried out a series of nine deep tow camera sled runs and nine ALVIN dives to examine the relationship between fluid venting, structure and canyon formation. We studied four canyons on the second and third landward vergent anticlines, as well as the apparently unfailed intercanyon regions along strike. All evidence of fluid expulsion is associated with the canyons; we found no evidence of fluid flow between canyons. Even though all fluid seeps are related to canyons, we did not find seeps in all canyons, and the location of the seeps within the canyons differed. On the landward facing limb of the second landward vergent anticline a robust cold seep community occurs at the canyon’s inflection point. This seep is characterized by chemosynthetic vent clams, tube worms and extensive authigenic carbonate. Fluids for this seep may utilize high-permeability flow paths either parallel to bedding within the second thrust ridge or along the underlying thrust fault before leaking into the overriding section. Two seaward facing canyons on the third anticlinal ridge have vent clam communities near the canyon mouths at approximately the intersection between the anticlinal ridge and the adjacent forearc basin. No seeps were found along strike at the intersection of the slope basin and anticlinal ridge. We infer that the lack of seepage along strike and the presence of seeps in canyons may be related to fluid flow below the forearc basin/slope unconformity (overpressured by the impinging thrust fault to the west?) directed toward canyons at the surface.     

Third-order Middle Miocene-Early Pliocene depositional sequences in the prograding delta complex of the Pannonian Basin

Few studies exist in the geologic literature that show the distribution of seismic facies and depositional sequences within a lacustrine basin. The Pannonian Basin of Central Europe offers a unique opportunity to evaluate the influence of the eustatic signal on lacustrine deposition.

Seismic stratigraphie and sedimentological studies indicate that the Middle Miocene-Early Pliocene infill of the transtensional Pannonian Basin was formed by large delta systems. Systematic sequence stratigraphie analysis of 6000 km of reflection seismic data and more than 100 hydrocarbon exploration wells in Hungary allowed the identification of twelve third-order sequence boundaries in the late Neogene sedimentary fill. This number of depositional sequences corresponds to that of the published global eustatic curve for this time period. Furthermore, based on magnetostratigraphic and radiometric data, the ages of these depositional sequences can be tentatively correlated with the global eustatic curve.

The Pannonian Basin became isolated from the world sea at the Sarmatian/Pannonian (11.5 Ma) boundary and formed a large lake. The stratal patterns and sedimentary facies of individual systems tracts within the lacustrine sequences display the same characteristics as marine depositional sequences. The relatively low rate of thermal subsidence and the high rate of sediment supply resulted in a good sequence resolution. Within the third-order sequences higher-order sequences can be recognized with an average duration of about 0.1–0.5 Ma.     

High level igneous emplacements in the Red Sea Hills,Sudan

Over one hundred non-orogenic ring complexes comprising various proportions of granites, gabbros, syenites and some carbonatites occur in a belt 250 km wide by 700 km N-S in eastern Sudan. The intrusions and related dyke swarms cut Precambrian gneisses, greenschist assemblages, batholithic granites and late acid effusives and appear to be early Palaeozoic and late Mesozoic in age. Structural alignments are rare but the complexes cluster along old interplate suture zones. Tin, tungsten and molybdenum mineralization is known in Egyptian ring complexes, and is to be expected in this newly recognized province.     

The southern extension of the East African Rift System and related igneous activity

New details of the late- and post-Karroo fracture pattern in eastern southern Africa are shown on a map together with associated igneous rocks. The pattern is remarkably like that of the East African Rift Valleys with which it is continuous.There is a close parallelism between the Rift fractures and intracratonic orogenic belts, and also locally between the fractures and foliation trends of the gneisses in the belts. Relief differences across the faults range up to 2000 feet; many of the Rifts are asymmetrical with displacement only along one side.Although earth movements were intermittent over a long period of time, two main episodes occurred during post-Karroo to Cretaceous and Tertiary to recent times. Forty-nine isotopic ages of igneous material are taken from the literature and indicate eruptive activity over a 100 m. y. period.

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Zusammenfassung Neue Einzelheiten über das Bruchmuster in der Spät- und Post-Karroo im Osten des südlichen Afrikas sowie über die damit verbundenen Magmagesteine sind auf einer Karte angegeben. Das Bruchmuster hat eine außerordentliche Ähnlichkeit mit dem Ostafrikanischen Graben, welcher eine Fortsetzung davon ist.Ein enger Parallelismus besteht zwischen den Brüchen des tektonischen Grabens und den intrakratonischen, orogenetischen Zonen sowie auch örtlich innerhalb der Zonen zwischen den Brüchen und dem Schieferungsstreichen der Gneise. Der Unterschied im Relief über die Verwerfungen hin ist bis zu 2000 feet; viele dieser tektonischen Gräben sind asymmetrisch, und Verschiebungen geschehen nur entlang einer Seite.Obgleich Erdbewegungen durch lange Zeiträume unterbrochen waren, konnten jedoch zwei Hauptepisoden von der Post-Karroo bis zur Kreide und von dem Tertiär bis zur heutigen Zeit festgestellt werden. Neunundvierzig isotopische Alter für Magmagestein sind in der Literatur zitiert und deuten auf eine eruptive Tätigkeit von über 100 M. J. hin.

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Résumé Nouveaux détails concernant le dessin de fracture pendant le Karroo Supérieur et le Post-Karroo dans l'est de l'Afrique méridionale ainsi que les roches ignées associées sont indiqués sur une carte. On y observe une similarité très remarquable entre le dessin de fracture de l'Afrique méridionale et celui du fossé tectonique de l'Afrique-Est, du quel il est un prolongement.Il y a un parallélisme étroit entre les fractures de fossé tectonique et les zones orogéniques ainsi que localement entre les fractures et la direction de foliation des gneisses dans les zones orogéniques. La différence en relief à travers les failles se range près de 2000 feet; beaucoup de fossés tectoniques sont asymmétriques; ils montrent un déplacement sur un côté seulement.Les mouvements de terre étaient intermittents pendant une longue période de temps; mais deux épisodes principaux se présentaient pendant le Karroo Supérieur jusqu'au Crétacé et pendant le Tertiaire jusqu'au Quaranteneuf âges isotopiques de roches ignées sont cités de la littérature consultée et les âges indiquent une activité eruptive plus de 100 m. a.

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, . - . , : - , . 49 , 100. .

     

Monte Senga-Senga,a domal structure in Central Moçambique

A circular structure, first recognized on aerial photographs, occurs at the northern end of the Gairezi-Barué highlands in the province of Manica e Sofala. This feature, known as Mte. Senga-Senga, was visited briefly and was found to consist of a nearly perfectly circular core of granitic gneiss of Mozambique Orogenic Belt type overlain by outward-dipping quartzites and pelites of the late-Precambrian Umkondo System. Although the structure of this feature is problematical, it might be a mantled gneiss dome. Other domes occur elsewhere in the area, but Senga-Senga which is completely encircled by the mantle rocks, and may represent a high structural level, is particularly worthy of a more detailed study.

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Zusammenfassung Eine kreisförmige Struktur wurde auf Luftbildern am Nordende des Gairezi-Barué Hochlandes in der Provinz Manica e Sofala entdeckt. Eine Kurzbegehung dieser Struktur, die als Mte. Senga-Senga bekannt ist, ergab einen nahezu kreisrunden Kern aus granitischem Gneis des Mozambique-Gebirgsgürtel-Typus, welcher von nach außen geneigten Quarziten und Peliten des oberpräkambrischen Umkondo-Systems überlagert wird.Obwohl die Struktur dieses Gebildes problematisch ist, könnte es sich um einen verdeckten Gneisdom handeln. Es gibt andere Dome in der Region, jedoch ist Senga-Senga vollständig von Deckgebirge umgeben und kann ein hohes Strukturniveau repräsentieren. Weitergehende Studien wären sehr wertvoll.

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Résumé Une structure circulaire, d'abord reconnue sur photographies aériennes, existe dans la partie nord des Monts Gairezi-Barué dans la province de Manica et Sofala. Ce fait, connu sous le nom de Mte. Senga-Senga, a été visité brièvement et consiste en un noyau presque parfaitement circulaire de gneiss granitique appartenant à la zone orogénique du Mozambique; il est recouvert de quartzites et pélites inclinés vers l'extérieur et appartenant aux Systeme de Umkondo datées du Précambrien supérieur. Bien que cette structure soit problématique on peut penser à un dôme de gneis «coiffé». D'autres dômes se trouvent à d'autres endroits dans cette région, mais Senga-Senga qui est entièrement entouré par des roches de l'enveloppe et peut représenter un niveau structural élevé, mérite une étude plus détaillée.

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Allochthonous salt, structure and stratigraphy of the north-eastern Gulf of Mexico. Part I: Stratigraphy

Major sequence boundaries associated with eustatic sea level changes are correlated to the general stratigraphy of the north-eastern Gulf of Mexico. The details of a Middle Cretaceous Flooding Surface, marking a major break in sedimentation, are documented. The sequence stratigraphic work provides an example of the ‘stratigraphic signature of the Neogene’. Three major episodes of sediment accumulation are represented by: (1) Late Jurassic (150.5 Ma) to Middle Cretaceous (94 Ma) aggradation and progradation of sediments with significant sediment accumulation in the present shelf and slope areas; (2) an extended period of starved sedimentation during 94-30 Ma corresponding to Middle Cretaceous flooding events (93.5 and 91.5 Ma) and the lack of sediment supply; and (3) since Late Oligocene time, unusually rapid sedimentation rates that characterize the deep water study area. These patterns of sediment accumulation directly affect the formation of allochthonous salt in the study area.     

Tholeiite derivative dyke swarms near Erkowit,Red Sea Hills,Sudan

Extensive dyke swarms have been identified in basement rocks inland from Suakin with NW, N-S, and E-W trends. Petrographic examination and the results of ten XRF analyses of dykes near Erkowit indicate that they belong to a tholeiitic hornblende microgabbro-microdiorite suite. Eight whole rock K-Ar isotopic analyses suggest two possible periods of emplacement at 616±18 Ma. and 660±19 Ma. ago. These are the first geochemical-geochronological data for Sudanese dykes, and suggest an association with the N.E. African igneous ring-complex province.

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Zusammenfassung Ausgedehnte Ansammlungen von Gängen in nordwestlichen, nord-südlichen und ostwestlichen Richtungen wurden im Grundgebirge landeinwärts von Suakin festgestellt. Eine petrographische Überprüfung und die Ergebnisse von zehn XRF-Analysen von Gängen in der Nähe von Erkowit deuten auf eine tholeiitische Homblende-Mikrogabbro-Mikrodiorit-Gruppe hin. Acht K/Ar-Isotopenanalysen legen zwei mögliche Entstehungsperioden um 616±18 Millionen Jahre und 660±19 Millionen Jahre nahe. Dies sind die ersten geochemisch-geochronologischen Daten für sudanesische Gänge; sie weisen auf eine Verbindung mit der nordostafrikanischen plutonischen Ringkomplex Region hin.

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Résumé On a compilé de grands ensembles de dykes dans le socle de l'intérieur de Suakin. Ils sont orientés N.O.-S.E., N-S et E-O. Les examens pétrographiques et les résultats de dix analyses par fluorescence X, des dykes dans la région d'Erkowit indiquent leur apparartenance à une suite tholéiitique de microgabbro ou microdiorite à hornblende. Huit analyses isotropiques de la roche totale par la méthode K-Ar suggérent deux possibilités de la période d'emplacement, 616±18 Ma et 660±19 Ma. Ces premiers éléments d'information géochimiques et géochronologiques concernant les dykes soudanais suggérent une association avec la province du ring-complex du N.E. Africain.

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-, - - Suakin'a. Erkowit'a . - : 616±18 660±19 . ; .

     

Isotope age measurements for the Zambezi orogenic belt and the Urungwe Klippe,Rhodesia

Details of seven new Rb-Sr and eleven new K-Ar age determinations are given for metamorphic rocks and minerals from a variety of high grade rocks along the E-W trending Zambezi belt and from granites, gneisses and a pelite at the Urungwe Klippe. The new results confirm scattered age data from the literature and show the rocks of the Zambezi belt to have been affected by a circa 500 m. y. tectono-thermal event. Geological and geochronological data indicate that rocks as old as 2840 m. y. belonging to previous orogenic cycles were also involved.Eight minerals from below the Urungwe Klippe give K-Ar apparent ages between 730 m. y. and 1298 m. y. which can be interpreted as the result of the 500 m. y. event incompletely imposed on rocks of Irumide (circa 900 m. y.) and older cycles. A single age (904 m. y.) from within the Klippe indicates the granitic rocks in the thrust mass are no younger than those beneath it to the north.

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Zusammenfassung Sieben neue Rb/Sr- und elf neue K/Ar-Alter wurden aus metamorphen Gesteinen und von Mineralen aus verschiedenen Serien des E-W-streichenden Zambezi-Orogens und dessen Graniten sowie aus Gneisen und Peliten der Urungwe-Klippe bestimmt. Die neuen Ergebnisse bestätigen die weitstreuenden Altersangaben in der Literatur und zeigen, daß die Gesteine des ZambeziOrogens eine tektothermale überprägung vor 500 Millionen Jahren bekommen haben. Geologische und geochronologische Daten deuten darauf hin, daß 2840 Mill. Jahre alte Gesteine aus älteren Orogenen ebenfalls von dieser überprägung betroffen wurden.Acht Minerale aus den Serien unterhalb der Urungwe-Klippe geben K/ArAlter zwischen 730 Mill. und 1298 Mill. Jahre an. Diese Alter können als Mischalter aus einer unvollständigen überprägung von Irumiden-Gesteinen (etwa 900 Mill. Jahre) und älteren Serien während der 500-Mill.-Jahre-Tektogenese angesehen werden. Ein Alter von 904 Mill. Jahren aus Graniten der UrungweKlippe zeigt, daß diese Gesteine nicht jünger sind als die liegenden Serien im Norden davon.

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Résumé Sept nouveaux âges géochronologiques par la méthode Rb-Sr et onze âges par la méthode K-Ar ont été obtenus sur des roches métamorphiques et sur les minéraux de différentes roches à haute teneur de la zone orogénique du Zambèze, qui s'étend dans une direction est-ouest, ainsi que sur quelques granites, gneiss et pelites de l'Urungwe Klippe. Les nouveaux resultats confirment les données qui ont été déjà publiées. Ils montrent aussi que les roches de la zone orogénique du Zambèze furent affectées par un évènement thermo-tectonique, qui eut lieu il y a environ 500 M. A. Les données géologiques et géochronologiques montrent que ces roches (2840 M. A.) appartenant à un cycle orogénique antérieur furent affectées par le mÊme évènement.Les âges K-Ar calculés pour huit minéraux qui proviennent de sous l'Urungwe Klippe oscillent entre 730 et 1298 M. A. Ils peuvent Être considérés comme le résultat d'un évènement qui eut lieu il y a 500 M. A. et qui affectait partiellement les roches des Irumides (ca. 900 M. A.) ainsi que les cycles plus anciens. Un seul âge géochronologique (904 M. A.) obtenu sur une roche de l'interieur de l'Urungwe Klippe indique que les roches granitiques de la masse de poussée ne sont pas plus jeunes que ceux qui sont sous-jacents à cette masse vers le nord.

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Rb/Sr, K/r . , 500 . , , 2840 . — 8 730 1298 , K/r. , ( 900 ) . 904 , . . .