Bau und Entwicklung des Harznordrandes bei Bad Harzburg

Zusammenfassung Konglomeratische Oberkreidesandsteine im Raum Bad Harzburg wurden auf ihren Geröll- und Leitmineralgehalt hin untersucht. Aus der Leitmineralverteilung ergibt sich die stratigraphische Stellung der Emscher- und Senonvorkommen zueinander; aus der Geröllführung geht hervor, daß der Brockengranit bereits im Oberemscher im Erosionsniveau lag und die Aufrichtungszone mesozoischer Gesteine am Harznordrand auch im Schimmerwaldgebiet bis zum Quadratensenon übertage vorhanden war, obwohl sie heute hier nicht mehr zu finden ist. Ursache dieser Erscheinung ist ein Schollenabbruch aus dem Dach des Ilsenburggranits, der an der Wende Granulaten-Quadratensenon erfolgte und zu einer lokalen Überfahrung der Aufrichtungszone geführt hat. Die geologische Neuaufnahme des Paläozoikums nördlich des Ilsenburggranites stellt die heutigen Lagerungsverhältnisse dieses Gebietes klar; sie werden bei der Rekonstruktion der ursprünglichen Lagerung und des Bewegungsvorganges zugrunde gelegt, dessen Ergebnis die teilweise Überdeckung des Vorlandes ist. Ein ähnlicher Vorgang liegt auch am benachbarten Okervorsprung der Harznordrandlinie vor.Unter Berücksichtigung der Ergebnisse neuer Tiefbohrungen im Subherzyn wird eine Auffassung von Ablauf und Ursachen tektonischer Vorgänge in diesem Raum entwickelt, die der herrschenden Meinung in zahlreichen Punkten widerspricht:Eine echte Faltung des Subherzyns im Mesozoikum, die bisher vermutete starke Nordbewegung der Harzscholle und eine ausschließliche Bindung tektonischer Vorgänge in diesem Gebiet an orogene Phasen wird abgelehnt.Auslösender Vorgang aller tektonischen Erscheinungen im Subherzyn ist eine vertikale Differentialbewegung der Harz- und Vorlandscholle, die sich seit Ausgang des Paläozoikums gleichsinnig, aber mit örtlich und zeitlich wechselnder Intensität, abspielt.     

Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel des Rheinischen Schiefergebirges,Ruhrkarbons und Harzes

Zusammenfassung Ausgehend von einer Bilanz der effektiv erzielten Einengungsbeträge bei Gebirgsbildungsvorgängen — dargelegt am Beispiel wichtiger Teilstücke des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa — wird der Frage nach dem Ablauf dieser Krusteneinengung und ihren Ursachen nachgegangen. Für das Ruhrgebiet im Bereich der Abb. 1 ist eine Verkürzung um 9 km auf heute 50 km quer zum Streichen, für das Rheinische Schiefergebirge im Querprofil Wiesbaden-Mülheim eine solche um 130 km auf heute 180 km anzunehmen. Für den Harz ergeben sich vergleichbare Werte.Dieser gewaltige Einengungsbetrag kann nicht in einer oder wenigen kurzfristigen tektonischen Phasen erreicht worden sein, sondern setzt langfristige Einengungsvorgänge in der Erdkruste voraus, die über große Zeiträume des Karbons, ja wohl auch schon des Oberdevons andauern. Entgegen der Auffassung, daß sich im Laufe der Entwicklung des Varistischen Gebirges und seiner Vorgeschichte Zeiten ruhiger epirogener Trogabsenkung und Geosynklinalfüllung mit kurzfristigen Akten gleichsam ruckartiger Faltung abwechseln, läßt die fazielle Analyse eher darauf schließen, daß Absenkung und Sedimentation der Saumsenke und Einengung des werdenden Gebirges mindestens seit dem Dinant III alpha zeitlich nebeneinander hergehen. Dabei rückt der Faltungsbereich im langfristigen Mittelwert jährlich um einige (etwa 1–3 mm) nach außen, in Richtung auf das Vorland vor. Als Ursache dieser Bewegungen kommt wohl nur langsames, aber nahezu stetiges Strömen des subkrustalen Substrates in Betracht, dem die Erdkruste passiv ausgesetzt ist.

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Starting with the ascertainment of effective balance of shortening resulting on account of compression during the orogeny, with examples quoted for the important parts of Hercynian Orogen (Varistisches Gebirge) in Middle Europe, the question of the shortening of the crust, its causes and effects were investigated. In Ruhr area (Ruhrgebiet) shown in fig. 1 an amount of shortening of 9 km to 50 km today is ascertained in a direction perpendicular to the strike direction of the structure. For the Rheinisches Schiefergebirge the amount of shortening in a cross-section from Wiesbaden to Mulheim/Ruhr (Germany) is estimated 130 km today to 180 km. Such a huge amount of shortening due to compression in one or a few short-termed tectonic phases is not possible, but it is rather due to a long continous compression in the Earsts Crust. This may have lasted for a long time; from the Carboniferous periods or may be from the time of Upper Devonian. In contrary to the opinion that during the time of Hercynian Orogeny and its prehistory, a calm epeirogenic subsidence and sedimentation in the geosyncline with minor disturbances due to diastrophism took place, the analysis of the facies early shows that subsidence and sedimentation in the foredeep (Saumsenke) and shortening in the growing orogen took place at least till Dinantian III alpha simultaneously. It is further noticeable that the region of diastrophism advances in a long-termed medium range with an yearly average of (1–3 mm) outwards in the direction of foreland. The possible considerable causes of these movements may be only due to the slow but continous streaming of the subcrustel substratum to which the Earths Crust reacts passively.

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Résumé Partant de valeurs du rétrécissement effectivement reconnues lors des processus de formation des chaînes montagneuses — par exemple dans des portions importantes de la chaîne varisque en Europe Centrale — l'auteur s'interroge sur le déroulement de ce raccourcissement de l'écorce et sur ses causes. On peut admettre un raccourcissement transversal de 9 Km sur les 50 Km actuellement mesurés pour la région de la Ruhr dans les limites du tableau 1, et de 130 Km pour le massif schisteux rhénan suivant le profil Wiesbaden-Mülheim dont la longueur actuelle est de 180 Km. Pour le Harz les valeurs obtenues sont comparables.Ce rétrécissement important n'a pu être atteint au cours d'une seule ou de quelques phases tectoniques de faible durée; il suppose par contre des processus de rétrécissement de longue durée dans l'écorce terrestre et qui persistent pendant de longues périodes au Carbonifère et même déjà au Dévonien supérieur. Contrairement à l'idée qu'au cours de l'évolution de la chaîne hercynienne et lors de son histoire antérieure, des périodes calmes de subsidence épirogénique et de remplissage géosynclinal alternent avec de brèves interventions à plissement saccadé, l'analyse des facies permet plutôt de conclure que affaissement et sédimentation dans la fosse limitrophe et rétrécissement dans la chaîne naissante s'effectuent simultanément tout au moins dès le Dinantien III alpha. Le domaine de plissement se propage donc vers l'extérieur en direction de l'avantpays, à la moyenne annuelle de quelques mm (1 à 3) calculée pour une longue période. Quant à la cause de ces mouvements, on en vient à penser à un courant du fond infracrustal, lent mais sensiblement constant, auquel l'écorce est passivement exposée.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

High-resolution sediment echosounding off Peru: Late Quaternary depositional sequences and sedimentary structures of a current-dominated shelf

About 6000 km of both bathymetric and high-resolution acoustic profiles were acquired on the shelf and upper slope offshore Peru between 9° S and 14° S. Two new sediment echosounder systems – SEL-96 and SES-2000DS – provided details of the sedimentary structures of the Quaternary sequences within the Sechura-Salaverry, Huacho and Pisco Basins. To a great extent, the poleward undercurrent determines the distribution of sediments. The undercurrent has generated numerous erosional unconformities, it has winnowed hardgrounds and has created mudwaves common between 250 m and 400 m water depth. Distinct subbottom reflectors within sedimentary units represent hiatuses due to periods of intensified winnowing or non-deposition. Erosional unconformities usually marked by pronounced reflectors suggest shifts of the undercurrent system related to climatic changes and eustatic variations of sea level. On a larger scale, the stacked prograding depositional sequences reflect the sea-level cycles of the Middle Pleistocene to the Holocene. Based on the stratigraphy of our piston cores and that of Ocean Drilling Program (ODP) Site 680, the depositional sequences limited by extended unconformities were assigned to oxygen isotope stages 1 to 7. Other sedimentary structures are small straight channels that were conduits for downslope sediment transport. Deformed sediments associated with synsedimentary normal faults result from creep movements indicating beginning slope failure.     

50 Jahre Kontinentalverschiebungstheorie- von Wegener bis Runcorn

Zusammenfassung Die Geologische Vereinigung war das berufene Gremium, vor dem vor 50 JahrenAlfred Wegener zum ersten Male seine Gedanken zur Entstehung der Kontinente und Ozeane entwickelt hat. Auch die umfassende Diskussion anläßlich der Atlantis-Tagung 1939 galt diesem Thema. Im Gedenken an eine geniale Forscherpersönlichkeit erhebt sich die Frage, was nach einem halben Jahrhundert ausWegeners Idee geworden ist.

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A survey of the development ofWegeners Continental Drift Theory since the time of her creation is outlined. The theory was first offered 50 years ago.

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Résumé La Geologische Vereinigung fut l'assemblée devant laquelle, il y a 50 ans,Alfred Wegener a, pour la première fois, exposé ses idées sur la genèse des continents et océans. C'est là aussi que fut organisée une discussion générale sur le même sujet lors de la session sur l'Atlantique en 1939.En souvenir de la personnalité géniale de ce chercheur, on se doit de se demander ce que l'idée deWegener est devenue après un demi-siècle.

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Die Bedeutung der Süddeutschen Großscholle in der Geodynamik Westeuropas

The crustal plate of Southern Germany models, in a highly instructive way, the real behaviour of continental crustal plates in the immediate foreland of an active orogenic mountain belt. The frontier line between alpidic and outer-alpine strain pattern crossed this first order tectonic unit. During Upper Tertiary times, the crustal plate of Southern Germany shows an anticlockwise rotation of the direction of maximal principal stress (from NNE/SSW through NNW/SSE to NW/SE), nearly contemporaneous to the transition from alpine Flysch-to Molasse-to postorogenic sedimentation. From prae-Upper Cretaceous to Oligocene, NNE-SSW-plate movement follows a direction more or less parallel — not perpendicular — to the North Atlantic midocean ridge. Since the Pliocene, the axis of tectonic transport (a in rock fabrics nomenclature) turns to a more northwesterly-southeasterly position, so nearly becoming to the well known sea-floor spreading concept. But, at that time, alpine orogenesis comes to an end. Today, neither in the Alps nor in their foreland, any adequate subduction zone to counterbalance the opening of the North Atlantic (as supposed by means of paleomagnetic data) still exists. Since early Pliocene time, the Southern Germany crustal plate shows, in spite of the overburden by thick Molasse sediments, neither any subsidence nor underthrusting the Alps, but, on the contrary, uplifting in a magnitude up to more than fivehundred meters, while the opening of the North Atlantic seems to continue. So we find some serious inconsistencies between the so called new global tectonics and the tectonic evolution of the Southern Germany crustal plate.     

Comparison of seismic activity for Llaima and Villarrica volcanoes prior to and after the Maule 2010 earthquake

Llaima and Villarrica are two of the most active volcanoes in the Chilean Southern Volcanic Zone and presently show contrasting types of activity. Llaima is a closed vent edifice with fumarolic activity, while Villarrica has an open vent with a lava lake, continuous degassing and tremor activity. This study is focused on characterizing the relationships between volcanic and seismic activity in the months before and after the 2010 M8.8 Maule earthquake, which was located in NNW direction from the volcanoes. Time series for tremors, long-period and volcano-tectonic events were obtained from the catalogue of the Volcanic Observatory of the Southern Andes (OVDAS) and from the SFB 574 temporary volcanic network. An increase in the amount of tremor activity, long-period events and degassing rates was observed at Villarrica weeks before the mainshock and continued at a high level also after it. This increase in activity is interpreted to be caused by enhanced magma influx at depth and may be unrelated to the Maule event. In Llaima, an increase in the volcano-tectonic activity was observed directly after the earthquake. The simultaneous post-earthquake activity at both volcanoes is consistent with a structural adjustment response. Since this enhanced activity lasted for more than a year, we suggest that it is related to a medium-term change in the static stress. Thus, the Maule earthquake may have affected both volcanoes, but did not trigger eruptions, from which we assume that none of the volcanoes were in a critical state.     

Jüngste Tektonik im Gebiet des Leinetalgrabens

Zusammenfassung Eine Revision der Schottervorkommen im oberen Leinetal ergab, da\ das Terrassensystem nicht, wie bisher vermutet, ungestört und lediglich durch Erosion stark zerschnitten im gesamten Leinegrabenbereich durchzuverfolgen ist. Wo markante tektonische Zonen (Verwerfungsschar am Grabenostrand, Ahlsburg- und Elfasachse) den Leinelauf queren, treten Gefällsänderungen und Abweichungen in der Höhenlage der Terrassenfolge auf und deuten darauf hin, da\ die tektonische Ausgestaltung des Leinetalgrabens im Quartär ihren Fortgang nahm.     

Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel der Westalpen und des Nordapennin

Zusammenfassung In Fortführung entsprechender Untersuchungen im Rheinischen Schiefergebirge, Ruhrkarbon und Harz (vgl. diese Zeitschrift Band54, S. 861–882) befaßt sich die vorliegende Arbeit mit dem orogenen Einengungsbetrag in einem wichtigen Teilbereich des jungen mediterranen Faltengebirgssytems. Das Ausmaß der orogenen Einengung nach der Faltenstereometrie — für die Schweizer Alpen im heute 200 km breiten Querschnitt von Bern nach SE bis zur Po-Ebene ca. 200 km, für die Französisch-Italienischen Westalpen im heute 160 km breiten Querschnitt von Turin nach NWN ca. 190 km und für das heute 140 km breite Nordapenninprofil im Querschnitt von Parma ca. 80 km — mag angesichts der bisherigen, weitaus höheren Schätzungen, insbesondere aus den Schubweiten der Deckentektonik, überraschend niedrig erscheinen, paßt jedoch eher zu geophysikalischen Beobachtungen über die Tiefenlage der Mohorovii-Diskontinuität in den Alpen und damit zur orogenen Verdickung der Erdkruste oberhalb dieser wichtigen Unstetigkeitsfläche. Soweit es sich beim Deckenbau um gravitative Gleitung handelt, geht er nicht in diese Vergleichsrechnung ein.Als Haupteinengungsrichtung für den Gesamtbereich der Westalpen und des Nordapennin ergibt sich die Süd-Nord-Richtung; so hat sich vergleichsweise die Südspitze des außeralpidischen Korsika um knapp 300 km ziemlich genau nach Norden verlagert, glättet man den Faltenwurf beider Gebirge aus. Die Art jedoch, wie dieser Gesamteinengungsbetrag erreicht wurde, deutet am ehesten auf rotationelles Fließen im säkularplastischen Substrat des Erdmantels hin.

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On the basis of two profiles of the Western Alpes and of a profile of the Northern Apennines the degree of orogene shortening is determinated.

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Résumé Deux profils des Alpes occidentales et un profil des Apennins du Nord servent à déterminer le degré du retroserrement orogène.

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Chitosan – A Sizing Agent in Fabric Production – Development and Ecological Evaluation

Chitosan, a natural polymer, was investigated as a possible sizing agent in fabric production by appropriate modification in the textile industry. Based on recipe developments at a laboratory‐scale, the ecological and economical potential of mainly cotton yarns were demonstrated and developed. Subsequent tests within the scope of industrial production confirmed the findings of the basic developments. As an interesting alternative to the conventional sizing process involving the removal of the size after weaving, the use of appropriate processing technologies makes it possible to apply chitosan in the form of a sizing agent resistant to wash‐out processes. Therefore, the wash‐out process and the combined wastewater loading can be avoided and the properties of chitosan can be used beneficially in the later applications of the fabric. The traditional method of sizing and weaving developments as well as the analyses of material recycling showed the possibilities of using closed circuits in textile production involving sizing agent and water. It is possible that a chitosan‐specific enzyme suitable for production conditions, which facilitates the wash‐out process in combination with the biodegradation of the wastewater in a sewage plant, could be developed.