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1.
The volcanogenic exhalative Tverrfjell deposit occurs in a sequence of predominantely mafic submarine meta-volcanics, interlayered with geosynclinal pelitic sediments, turbidites and volcanic breccias, belonging to the Early Cambrian to Early Arenigian Støren Group. Two major deformational phases and low to medium grade metamorphic conditions are recognized in the study area. Basalts are mainly tholeiitic but alkaline types occur as well. Extensive fractionation produced highly evolved basalts and even andesites. Basalt compositions are comparable to Type II-ocean floor basalt. The copper/zinc ores of the Tverrfjell deposit are strictly confined to an andesitic extrusive body. An extensive magma chamber is postulated to explain magma fractionation, and as a heat source that generated the exhalative Tverrfjell ore body. It is suggested that the deposit was formed at an intraplate volcanic center or back-arc spreading center.
Zusammenfassung Die vulkanogen-exhalativ gebildete Tverrfjell-Lagerstätte befindet sich innerhalb einer Abfolge überwiegend mafischer, submariner Metavulkamte, die mit geosynklinalen pelitischen Sedimenten, Turbiditen und vulkanischen Brekkzien wechsellagern. Diese Gesteine gehören zur Støren-Gruppe, die vom Unterkambrium bis zum frühen Arenig reicht. Zwei Hauptdeformationsphasen in Verbindung mit niedrig bis mittelgradiger Metamorphose können im Arbeitsgebiet nachgewiesen werden. Die Basalte sind zumeist tholeiitisch, jedoch treten auch alkalibasaltische Typen auf. Durch starke Fraktionierung sind hoch entwikkelte Basaltmagmen und sogar Andesite entstanden. Die Basalte können mit Typ II-Ozeanbodenbasalten verglichen werden. Die Kupfer/Zinkerze der Tverrfjell-Lagerstätte sind strikt an einen andesitischen Extrusivkörper gebunden. Eine ausgedehnte Magmenkammer wird postuliert, in welcher die Magmenfraktionierung stattfand, und die als Wärmequelle für die Bildung des Tverrfjellerzkörpers angesehen wird. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse wird angenommen, daß die Lagerstätte in einem Intraplatten-Vulkanzentrum oder in einem Back-arc spreading centre gebildet wurde.
Résumé Le gisement volcanogénétique exhalatif du Tverrfjell se trouve au sein d'une série de métavolcanites sous-marines, surtout basiques, qui alternent avec des pélites géosynclinales, des turbidites et des brèches volcaniques. Ces roches appartiennent au groupe de Støren qui s'étend du Cambrien inférieur jusqu'à l'éo-Arénigien. Dans cette région, deux phases déformatives majeures ont été reconnues, liées à un métamorphisme de degré faible à moyen.La plupart des basaltes sont de type tholéiitique, mais il existe aussi des basaltes alcalins. Un fractionnement poussé a engendré magmas basaltiques très évolués et même des andésites. Les compositions des basaltes sont comparables à celles du «basalte océanique de type II». La minéralisation en Cu-Zn de Tverrfjell est liée strictement à une masse extrusive andésitique. Pour expliquer le fractionnement magmatique, on admet l'existence d'une de chaleur lors de la formation du gisement de Tverrfjell. Ce gisement a dû se former soit dans un centre volcanique intraplaque, soit dans une zone d'expansion d'arrière-arc.
- Tvenfjell . . , , . Støren, . , . , . , . . . , , Tverrfjell'e. , .
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2.
Résumé Après un rapide expose de l'accueil qui fut réservé à la Théorie des Translations, dont la diffusion a coïncidé, à quelques années près, avec le début des activités géologiques de l'auteur, une vue sur l'évolution de la croûte sialique à travers les âges est esquissée, telle qu'elle ressort des mesures de superficie des orogènes depuis les origines de la terre.
The configuration of the continents had been discussed already before A.Wegener. The discussion about the prehercynian continental unit of Africa and South America, strongly stimulated since A.Wegener, did show that the ideas of Wegener could be confirmed by geological proofs.There exists a striking coherence during the earths history between the orogeneses and their tectonic characteristics as well as with the volcanism and mineralizations. These associations can be traced as megacycles through the precambrian and phanerozoic time.
Zusammenfassung Kontinentale Zusammenhänge sind bereits vorWegener diskutiert worden. Die seit Wegener besonders auflebende Diskussionen über die präherzynische Verbindung der Kontinente Afrika und Südamerika haben gezeigt, daß die Ideen Wegeners sich auch geologisch belegen ließen.Es besteht eine auffällige Gesetzmäßigkeit der Orogenesen mit ihrer tektonischen Charakteristik dem Vulkanismus und der Lagerstättenbildung über die Erdgeschichte hinweg. In Megacyclen läßt sich diese Gesetzmäßigkeit aus dem Präkambrium bis in das Phanerozoikum verfolgen.
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3.
The geometry of ductile shear zones can be used to solve problems of regional tectonics if the deformation path of material in the zones is sufficiently understood. Flow in many shear zones may have deviated from simple shear and consequently data on the final deformation state such as finite strain and volume change are insufficient for reconstruction of the deformation path, even if flow parameters were constant during progressive deformation. Additional information on the flow vorticity number is also needed and can be obtained from fabric elements such as sets of folded-boudinaged veins, rotated porphyroblasts and blocked rigid objects. Mohr circle constructions are presented as a tool to calculate deformation parameters from fabric data, to represent the deformation path graphically and to reconstruct flow parameters from the shape of this path. If the vorticity number or the volume change rate changed during progressive deformation, the deformation path can be partly reconstructed using sets of fabric elements which register mean and final values of these parameters.
Zusammenfassung Die Geometrie duktiler Scherzonen kann dazu verwendet werden, regionaltektonische Probleme zu lösen, sofern der im Material abgebildete Deformationsweg dieser Zonen genügend verstanden wird. Der Flow in vielen Scherzonen mag sich aus einfacher Scherung ableiten lassen, daher genügen Daten über den letzten Deformationszustand wie z. B. der finite Strain und die Volumenänderung nicht für die Rekonstruktion des Deformationsweges, auch nicht bei konstanten Fließparametern während der fortschreitenden Deformation. Zusätzliche Daten über die Verwirbelungszahl (Rotationszahl) sind nötig. Sie lassen sich ableiten aus verschiedenartigen Gefügeelementen wie Gruppen gefaltetboundinierter Gänge, rotierten Porphyroblasten und »verklemmten«, starren Objekten. Vorgestellt werden anhand von Gefügedaten Konstruktionen am Mohr'schen Spannungskreis zur Bestimmung der Deformationsparameter, um damit den Deformationsweg graphisch darzustellen und daraus die Fließparameter abzuleiten. Änderungen in der Rotationszahl (Vorticity) oder der Geschwindigkeit in der Volumenänderung während progressiver Deformation erlauben den Deformationsweg zumindest teilweise zu rekonstruieren. Verwendung finden hierbei diejenigen Gefügeelemente, die sowohl die durchschnittliche Deformation als auch die letzten Deformationsereignisse registriert haben.
Résumé La géométrie des shear zones ductiles peut être utilisée pour résoudre des problèmes de tectonique régionale, pour autant que l'histoire de la déformation des matériaux de ces zones soit suffisamment bien comprise. Il peut arriver, dans beaucoup de shear zones, que le processus ductile se soit écarté du modèle du glissement simple et qu'en conséquence, les caractères finals de la déformation, tels que l'ellipsoïde de la déformation finie, ou le changement de volume, s'avèrent insuffisants pour pouvoir reconstruire l'histoire de la déformation et ce, même si les paramètres de fluage sont restés constants au cours du processus. Il est alors nécessaire de disposer d'informations supplémentaires quant à la vorticité; ces informations peuvent être fournies par certains éléments structuraux tels que des groupes de veines plissées-boudinées, des porphyroblastes qui ont toruné et des objets rigides bloqués. Au moyen de constructions appliquées au cercle de Mohr, il est possible de calculer les paramètres de la déformation à partir des données structurales, de représenter graphiquement l'histoire de la déformation et de retrouver les paramètres de fluage à partir de la forme de cette représentation. Si, au cours de la déformation progressive, la vorticité ou le taux de variation de volume se modifient, l'histoire de la déformation peut être reconstituée partiellement par l'utilisation de groupes d'éléments structuraux qui enregistrent les valeurs moyenne et finale de ces paramètres.
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4.
Zusammenfassung In einem auf die Klärung stratigraphischer, fazieller, paläogeographischer, hydrogeologischer und paläoklimatischer Fragen ausgerichteten Forschungsprogramm wird eine Bearbeitung Südwest-Ägyptens durchgeführt. Neben dem Nachweis einer altpaläozoischen — vermutlich ordovizischen — Vereisung und jüngerer, mariner paläozoischer Schichten erfolgte bisher eine Gliederung der ehemaligen Nubischen Serie dieses Gebietes in mehrere marine und kontinentale Sedimentationszyklen von jurassischem bis oberkretazischem Alter. Eine detaillierte geologische Karte von Südwest-Ägypten ist in Vorbereitung.
First results of geological research in Southwestern Egypt are presented, which are part of a programme dedicated to stratigraphical, sedimentological, paleogeographical and hydro geological as well as paleoclimatical questions. The research programme is sponsored by Deutsche Forschungsgemeinschaft, it is carried out in cooperation with the Academy of Science of Egypt and it is backed by Continental Oil Company.Apart from the proof of an Early Paleozoic glaciation of probably Ordovician age, marine sediments of younger Paleozoic ages were found. The former Nubian Sandstone was subdivided into several formations of shallow marine to continental origin of Jurassic to Late Cretaceous age. A detailed geological map of Southwestern Egypt is under preparation.
Résumé Les premiers résultats de recherche géologique dans le Sud-Ouest de l'Egypte sont présentés; ils font partie d'un programme d'étude des questions stratigraphiques, sédimentologiques, paléogéographiques, hydrogéologiques et paléoclimatiques. Ce programme est subventionné par la Deutsche Forschungsgemeinschaft, réalisé en coopération avec l'Académie des Sciences d'Egypte et assisté par Conoco.Outre la preuve d'une glaciation d'âge paléozoique — probablement ordovicien — et de sédiments marins paléozoiques plus jeunes, une division de l'ancien «Grès Nubie» de cette région en plusieurs cycles de sédimentation marine et continentale du Jurassique au Crétacé supérieur fut effectuée. Une carte géologique détaillée du Sud-Ouest de l'Egypte est en préparation.
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5.
The Singhbhum Shear Zone separates the rocks of a highly metamorphosed northern group from an unmetamorphosed southern group. It had been recognised by earlier workers as a thrust zone in which the thrust movements were achieved by slip along a pre-existing schistosity. Deformed conglomerates crop out in discontinuous bands along the Shear Zone. Strain determinations from these conglomerates have been made to ascertain the strain pattern within the Shear Zone. None of the existing methods of determining strain from stretched pebbles can be applied to these conglomerates. An approximate value for shortening perpendicular to the schistosity can however be obtained from cross-cutting buckled veins. Detailed study of various small-scale structures clearly indicates that the principal structures of this region cannot be explained simply by a slipping on the schistosity.
Zusammenfassung Die Singhbhum-Scherzone trennt die Gesteine der stark metamorphen nördlichen Gruppe von denjenigen einer nicht metamorphen südlichen Gruppe. Nach früheren Autoren ist es eine Überschiebungszone, worin die Überschiebungsbewegungen durch das Gleiten entlang einer älteren Schieferung zustande kamen. Deformierte Trümmergesteine treten in ununterbrochenen Bändern entlang der Scherzone auf. Man hat Deformationsbestimmungen von diesen Trümmergesteinen gemacht, um das Deformationsbild in der Scherzone zu erklären. Eine ausführliche Untersuchung der verschiedenen kleinmaßstäblichen Strukturen zeigt deutlich, daß die Hauptstrukturen dieser Gegend nicht einfach durch das Gleiten auf der Schieferung erklärt werden können.
Résumé La zone de cisaillement de Singhbhum sépare les roches très métamorphiques au nord, de celles d'un groupe non-métamorphique au sud. Elle avait été reconnue lors de recherches précédentes comme étant la base de charriages suivant laquelle la poussée se serait faite par glissement le long d'une schistosité pré-existante. Des conglomérats déformés affleurent par bandes discontinues le long de cette zone. Grâce à ces conglomérats, des estimations sur la déformation ont été faites pour définir le style de déformation dans la zone de glissement. Une étude détaillée de différentes structures à petite échelle indique clairement qu'on ne peut pas expliquer les principales structures de cette région uniquement par un glissement sur la schistosité.
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6.
In the eastern Mediterranean the collision of the Erastosthenes and the Anaximander Seamounts with the Cyprus arc results in a unique tectonic setting due to the small size of the eastern Mediterranean basin. As a result of the collision, some of the motion between the African plate and the Eurasian plate is taking place by thrust faulting along the north African passive margin. It seems that the stress at the plate boundary along the Cyprus arc may be transmitted southward to cause the reactivation of a pre-existing fault zone along the passive margin of eastern north Africa.
Zusammenfassung Im östlichen Mittelmeerbecken hat die Kollision des Erastosthenes und des Anaximander Seamounts mit dem Cypern-Bogen eine spezielle tektonische Situation geschaffen, die durch den engen Raum dieses Beckens bestimmt wird. Als Ergebnis dieser Kollision erscheinen Überschiebungen der Afrikanischen Platte auf Eurasische Platte entlang des passiven nordafrikanischen Randes. Es erscheint möglich, daß das Streßfeld an der Plattengrenze entlang des Zypernbogens südwärts wirkt und dadurch die alte Störungszone entlang des passiven Kontinentrandes von Nordafrika reaktiert wird.
Résumé En Méditerrannée orientale, la collision des guyots Eratosthène et Anaximandre avec l'arc de Chypre a engendré une situation tectonique particulière, due à la faible dimension du bassin est-méditerrannéen. Cette collision a eu pour conséquence la production de charriages de la plaque africaine sur la plaque eurasiatique le long de la marge passive nord-africaine. Il semble que les contraintes règnant au bord de la plaque le long de l'arc de Chypre se soient transmises vers le Sud pour y provoquer la réactivation d'une zône failleuse préexistante le long de la marge passive du NE de l'Afrique.
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7.
In the Barrios Formation of the southern Cantabrian Mountains pyroclastic rocks occur which have an Ordovician age. They form the filling of several craters and pipes, which are unconformably overlain by Ordovician respectively Silurian sediments. The pyroclastic material mainly consists of fractured quartz grains which are mixed with angular hydrothermally altered glas lapilli. The strong fragmentation of the volcanoclastic components, even in the lower parts of the pipes, is caused by phreatomagmatic eruptions under shallow marine conditions. The Barrios Formation which is disrupted by the volcanic necks, was deposited in a shallow marine environment with a very low sedimentation rate.Sills occur in the Oville-Formation below the Barrios Formation. They are partially older than the pyroclastic rocks. These older sills intruded into not yet lithified shales and sands where a high hydrostatic pressure prevented a phreatomagmatic explosion.Major and trace element analyses reveal that the sills in the Oville-Formation, volcanic bombs, subvolcanic xenoliths and a plug within the pyroclastic rocks belong to the alkali rock series. They are enriched in K, Ti, P and Zr and are similar to alkali olivine basalts and trachy-basalts.The Ordovician volcanism of the Cantabrian Mountains occured on continental crust which was subject to rifting in the Early Palaeozoic. The rifting processes are seen in connection with the separation of the Ibero-Armorican microplate from Gondwana.
Zusammenfassung In der Barrios-Formation des südlichen Kantabrischen Gebirges treten pyroklastische Gesteine auf, die ein ordovizisches Alter haben. Sie bilden die Füllung mehrerer Krater und Schlote, die an ihrer Obergrenze diskordant von ordovizischen bzw. silurischen Sedimenten überlagert werden. Das pyroklastische Material besteht zum größten Teil aus zerbrochenen Quarzkörnern mit eingestreuten, scharfkantigen, hydrothermal veränderten Glaslapilli. Die starke Fragmentierung des vulkanoklastischen Anteiles selbst in den tieferen Bereichen der Schlote wurde durch phreatomagmatische Eruptionen unter flachmarinen Bedingungen verursacht. Der Barriosquarzit, der von den Schloten und Kratern durchschlagen wird, wurde in einem flachmarinen Bereich mit sehr niedriger Sedimentationsrate abgelagert.Lagergänge treten in der Oville-Formation im Liegenden der Barrios-Formation auf. Sie sind teilweise älter als die pyroklastischen Gesteine. Diese älteren Lagergänge intrudierten in die noch nicht verfestigten Tone und Sande, wo ein zu großer hydrostatischer Druck eine phreatomagmatische Explosion verhinderte.Haupt- und Spurenelementanalysen zeigen, daß die Lagergänge in der Oville-Formation, vulkanische Bomben, subvulkanische Xenolithe und ein Lavapfropfen innerhalb der Pyroklastika zu den Alkaligesteinen gehören. Sie sind angereichert an K, Ti, P und Zr und ähneln Alkaliolivinbasalten und Trachybasalten.Der ordovizische Vulkanismus des Kantabrischen Gebirges ereignete sich auf kontinentaler Krustenunterlage, welche im Altpaläozoikum einer Dehnung ausgesetzt war. Die Dehnungsprozesse werden im Zusammenhang mit der Abtrennung der ibero-amerikanischen Mikroplatte von Gondwana gesehen.
Résumé Dans la formation de Barrios, dans les Monts Cantabriques méridionaux, existent des roches pyroclastiques d'âge ordovicien. Elles forment le remplissage de cratères et de cheminées surmontés en discordance par des sédiments ordoviciens ou siluriens. Pour leur plus grande part, ces matériaux pyroclastiques consistent en grains brisés de quartz mêlés de fragments hyaloclastiques anguleux altérés par des solutions hydrothermales. Les composants volcanoclastiques sont fortement fragmentés, même dans les zones les plus profondes des cheminées, phénomène causé par des explosions phréatomagmatiques dans une mer peu profonde. De fait, la formation du quartzite de Barrios, qui est percée par les cheminées, s'est déposée dans un milieu marin peu profond, à faible vitesse de sédimentation.La formation d'Orville, située sous la formation de Barrios, renferme des sills. Ces sills, en partie plus vieux que les roches pyroclastiques, se sont intrudés dans des pélites et des sables non encore lapidifiés, où la haute pression hydrostatique empêchait une explosion phréatomagmatique.Les analyses des éléments chimiques majeurs et en trace montrent que les sills, les bombes volcaniques, les xénolithes subvolcaniques et un culot de lave dans les roches pyroclastiques font partie de la séries alcaline. Ces roches sont enrichies en K, Ti, P, Zr et semblables aux basaltes alcalins à olivine et aux trachybasaltes.Le volcanisme ordovicien des Monts Cantabriques s'est manifesté dans une croûte continentale soumise à extension pendant le Paléozoque inférieur. Cette extension est mise en relation avec la séparation entre la micro-plaque ibéroarmoricaine et le continent de Gondwana.
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8.
The different iron and manganese ore deposits of the Grythyttan-Hällefors area display an arrangement that reflects a systematic change in redox conditions from oxidic banded iron formation into highly reduced graphite-bearing slates. This phenomenon is explained by a facies model. The different environmental conditions are also held to be responsible for the geochemical differentiation of base metal deposits into Cu ores associated with minerals of Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au, and Pb-Zn-Ag ores associated with minerals of Sb, Mn, As, Sn, Cu. Spatial relationships between deposits of these two groups and certain iron and manganese deposits point to a common source of all metals, possibly connected with exhalative derivates from basic volcanism.
Zusammenfassung Die verschiedenen Eisen- und Manganerz-Bildungen des Grythyttan-Hällefors-Gebietes zeigen Verhältnisse auf, die einem systematischen Wechsel der Redoxbedingungen wiedergeben, von oxidischer Bändereisenerzbildung bis hin zu stark reduzierten graphitführenden Schiefern. Dieses Phänomen wird durch ein Fazies-Modell erklärt. Die unterschiedlichen Milieu-Bedingungen werden auch als Ursache für die geochemische Diferentiation unedler Metall-Ablagerungen in Cu-Erze angesehen, die mit Mineralien assoziiert sind, die Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au führen und in Pb-Zn-Ag-Erze in Verbindung mit Sb-, Mn-, As-, Sn- und Cu-führenden Mineralien. Die räumlichen Beziehungen zwischen Ablagerungen dieser zwei Gruppen und gewissen Eisen- und Mangan-Bildungen weisen auf eine gemeinsame Quelle aller Metalle hin, die möglicherweise mit exhalativen Derivaten eines basischen Vulkanismus in Verbindung steht.
Résumé Les différents gisements de minerais de Fe et Mn de la région de Grythyttan-Hällefors montrent une disposition qui réflète un changement systématique dans les ernolitions de réduction des formations rubanées de fer oxydé en phyllades graphiteux. Ce phénomène s'explique suivant un modèle faciétal. Les différentes conditions de l'environnement sont ainsi rendues responsables de la différentiation géochimique des gisements métallifères de base en minerais de Cu associés à des minéraux de Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au et des minerais de Pb-Zn-Ag associés à des minéraux de Sb, Mn, As, Sn, Cu. Des relations spatiales entre les gisements de ces deux groupes et certains gisements de Fe et Mn indiquent une source commune pour tous les métaux, en liaison possible avec des émanations du volcanisme basique.
Grythyttan-Hällefors , - : , , - . . , , Bi, , Mo, As, Zn, Pb, Au, , — , Sb, Mn, As, Sn, . , , , .
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9.
The recent discovery that atomic carbon occurs plentiful in olivines from mantle-derived rocks opens new aspects for the chemical evolution of the early atmosphere and the origin of life. It has been shown conclusively that atomic carbon which is dissolved in the model oxide MgO is capable of reacting in an O2-free atmosphere with the lattice oxygen to give CO2 and with the lattice hydrogen, derived from OH–, to give a profuse variety of hydrocarbons.The diffusional processes and low temperature gas/solid interface reactions involved in these processes are expected to introduce, purely abiotically, isotope fractionation resulting in a13C enrichment of the CO2 fraction and in a13C depletion of the hydrocarbon fraction which may be confused with the12C/13C isotope fractionation along biological pathways.Atomic carbon dissolved in olivines and in basalts shows a similar behaviour and yields similar quantities as C in MgO: 1–2 mg/g CO2 and 25–100g/g hydrocarbons degassing between 400 and 1000 °C. On a geological scale this means that each cubic kilometer of basaltic magma degassing in an O2-free atmosphere has the capacity of sending off about 3–6·109 kg (2·109 m3) of CO2 and about 1–3·108 kg (2·108 m3) of hydrocarbons. The presence of water modifies the composition to give, among others, alcohols and organic acids.On the basis of these results we are led to the conclusion that the early atmosphere of the earth may have contained a very high concentration of abiotically formed organic compounds of great chemical complexity.
Zusammenfassung Die Entdeckung des atomar gelösten Kohlenstoffs in Olivinen aus Mantelgesteinen führt zu neuen Vorstellungen über die Zusammensetzung der Uratmosphäre und Entwicklungsbedingungen des Lebens. Atomarer Kohlenstoff im MgO ist in der Lage, in einer O2-freien Atmosphäre mit dem Gittersauerstoff zu CO2 zu reagieren und mit dem aus OH– stammenden Gitterwasserstoff eine große Vielfalt von organischen Verbindungen zu bilden.Diffusionsprozesse und Gas-Festkörper-Austauschreaktionen, die an diesen Reaktionen beteiligt sind, führen nach ersten Untersuchungen zu einer13C-Anreicherung im CO2 und einer13C-Abreicherung bei den Kohlenwasserstoffen. Diese12C/13C-Fraktionierung ist gleichsinnig mit der biologischen12C/13C-Fraktionierung.Atomarer Kohlenstoff in Olivinen und Basalten zeigt ein sehr ähnliches Reaktionsverhalten wie im MgO und führt zu ähnlichen Reaktionsprodukten: 1–2 mg/g CO2 und 25–100g/g Kohlenwasserstoffe zwischen 400–1000 °C. Übertragen auf geologische Verhältnisse bedeutet dies, daß jeder km3 eines entgasenden basaltischen Magmas 3–6·109 kg (2·109 m3) CO2 und 1–3·108 kg (2·108 m3) abwüschen Kohlenwasserstoff abgeben kann. Die Anwesenheit von Wasser führt zur Bildung von Alkoholen und organischen Säuren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Uratmosphäre und die Ursuppe viel reicher waren als bisher angenommen an komplexen organischen Verbindungen, die rein thermisch entstanden sind.
Résumé La découverte du carbone atomique dans les olivines du manteau entraîne de nouvelles idées sur la composition de l'atmosphère originelle et sur les conditions du développement de la vie. Comme l'est le cas pour le MgO, le carbone atomique dans les olivines est capable de réagir, dans une atmosphère exempte de O2, avec l'oxygène du réseau cristallin en formant du CO2, et avec l'hydrogène provenant des groupements OH– du réseau, pour former une grande variété de composés organiques.Les processus de diffusion et d'échange gas-solide liés à ces réactions provoquent, d'après les premiers résultats, un enrichissement en13C dans le CO2 et un appauvrissement en13C dans les hydrocarbures formés. Ceci ressemble au fractionnement dû à des réactions biologiques.Le comportement du carbone atomique et sa réactivité se retrouvent dans les basaltes et les olivines. La gamme des produits de réaction et leur quantité ressemble à celle du MgO: 1–2 mg/g CO2 et 25–100g/g composés organiques. A l'échelle géologique ceci implique que chaque km3 de magma basaltique dégazé en contact avec une atmosphère exempte d'oxygène pouvait émettre 3–6·109 kg, soit 2·109 m3 de CO2 et 1–3·108 kg, soit 2·108 m3 d'hydrocarbures abiotiques. La présence d'eau entraîne la formation d'alcools et d'acides organiques.La conclusion tirée de ce travail indique que l'atmosphère originelle et la»soupe primordiale» étaient plus riches qu'on ne l'a admis jusqu'à présent en composés organiques dûs à des processus purement thermiques, et donc abiotiques.
. MgO , COg, -, , . , , — — 13 2 . 12/13 , . , , - : 1–2 / O2 25–100 / , 400–1000 . , 3–6·109 (2·109 3) 2 1– 3·108 (2·108 3) . . , , , , .

Presented in part at the meeting Precambrian Problems, Copenhagen, March 1981.  相似文献   

10.
Mean and turbulent velocity measurements of supersonic mixing layers   总被引：1，自引：0，他引：1  
The behavior of supersonic mixing layers under three conditions has been examined by schlieren photography and laser Doppler velocimetry. In the schlieren photographs, some largescale, repetitive patterns were observed within the mixing layer; however, these structures do not appear to dominate the mixing layer character under the present flow conditions. It was found that higher levels of secondary freestream turbulence did not increase the peak turbulence intensity observed within the mixing layer, but slightly increased the growth rate. Higher levels of freestream turbulence also reduced the axial distance required for development of the mean velocity. At higher convective Mach numbers, the mixing layer growth rate was found to be smaller than that of an incompressible mixing layer at the same velocity and freestream density ratio. The increase in convective Mach number also caused a decrease in the turbulence intensity ( u /U).List of Symbols a speed of sound - b total mixing layer thickness betweenU 1 – 0.1U andU 2 + 0.1U - f normalized third moment ofu-velocity,f u 3/(U)3 - g normalized triple product ofu 2 v,g u 2 v/(U)3 - h normalized triple product ofu v 2, h uv' 2/(U)3 - l u axial distance for similarity in the mean velocity - l u axial distance for similarity in the turbulence intensity - M Mach number - M c convective Mach number (for 1=2),M c (U 1–U 2)/(a 1+a 2) - P static pressure - r freestream velocity ratio,rU 2/U 1 - Re unit Reynolds number,Re U/ - s freestream density ratio,s 2/ 1 - T t total temperature - u instantaneous streamwise velocity - u deviation ofu-velocity,u u–U - U local mean streamwise velocity - U 1 primary freestream velocity - U 2 secondary freestream velocity - U average of freestream velocities, ¯U (U 1 +U 2)/2 - U freestream velocity difference,U U 1 –U 2 - v instantaneous transverse velocity - v deviation ofv-velocity,v v – V - V local mean transverse velocity - x streamwise coordinate - y transverse coordinate - y 0 transverse location of the mixing layer centerline - ensemble average - ratio of specific heats - boundary layer thickness (y-location at 99.5% of free-stream velocity) - similarity coordinate, (y –y 0)/b - compressible boundary layer momentum thickness - viscosity - density - standard deviation - dimensionless velocity, (U –U 2)/U - 1 primary stream - 2 secondary stream A version of this paper was presented at the 11th Symposium on Turbulence, October 17–19, 1988, University of Missouri-Rolla  相似文献   

11.
Zusammenfassung Die nur leicht gefalteten Westpyrenäen erlauben, die Stellung des dortigen Albflysch in seinem paläogeographischen Rahmen zu rekonstruieren. Die Sedimentologie der Sandsteine, ihre Körnung, Zusammensetzung, Transportrichtung sowie die Gefällsverhältnisse des Meeresbodens ließen sich flächenhaft darstellen. Daran schließen sich einige kritische Bemerkungen zum Flyschproblem, insbesondere zur Rolle der turbidity currents.
The Western Pyrenees are but slightly deformed. They allow a determination of their Albian Flysch in its paleogeographic evironment. A complete sedimentology of the sandstones in question including transport-directions and, gradients of its marine sedimentary environment could be lined out. Critical remarks concerning Flysch problems and, turbidites are attached.
Résumé Les Pyrénées orientales, qui ne sont que faiblement plissées, permettent de retracer la situation du flysch albien dans son cadre paléogéographique. La sédimentologie des grès, leur granularité, leur composition, la direction du transport ainsi que le gradient de pente du fond de la mer peuvent être figurés suivant son étendue. Viennent ensuite quelques remarques critiques sur le problème du flysch, en particulier sur le rôle des courants de turbidité.
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12.
The present work gives the results of the paleomagnetic investigations carried out on the Cretaceous Nubian Sandstone and associated volcanics and hematitic oolitic iron ores in the Eastern Desert of Egypt. The paleogeography of the Nubian Sandstone especially for the Eastern Desert is discussed in the light of the various geological data as well as the paleomagnetic results, both of which point to certain conceptions. The position of the paleoequator and paleolatitude 20° S were derived from the paleomagnetic data indicating that the Nubian Sandstone was originally deposited in the paleoequatorial to subequatorial zone. The paleomagnetic results corroborate previous African data that there has been no polar wandering and continental drift for Africa during 210 to 110 million years and extend this period to 85 million years.It is concluded that the Nubian Sandstone is deposited under tropical to subtropical climate and that it is formed under various continental conditions excluding eolian merging intermittently into shallow marine.
Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit ist das Ergebnis paläomagnetischer Untersuchungen, die in kretazischer Nubischer Serie und zugehörigen vulkanischen Gesteinen sowie in hämatitischoolithischen Eisenerzen in der östlichen Wüste in Ägypten durchgeführt wurden. Es wird die Paläogeographie der Nubischen Serie, besonders der östlichen Wüste, diskutiert, einmal anhand verschiedener geologischer Beobachtungen und darüber hinaus anhand der paläomagnetischen Daten; beides weist auf ähnliche Deutungen hin. Die Lage des Paläoäquators und des Paläobreitenkreises 20° S zeigt an, daß die Nubische Serie in der Umgebung des damaligen Äquators abgelagert wurde. Die paläomagnetischen Ergebnisse bestätigen frühere afrikanische Daten, nach denen keine Kontinentaldrift für diesen Raum zwischen 210 und 110 Mill. Jahren stattfand, und erweitern diese Periode bis 85 Mill. Jahre. Es wird angenommen, daß die Nubische Serie in tropischem bis subtropischem Klima abgelagert wurde, und zwar unter den verschiedensten kontinentalen Ablagerungsbedingungen.
Résumé Le présent travail est le résultat des recherches paléomagnétiques effectuées sur le grès nubien crétacé, les volcanites associées et les minerais de fer hématitiques et oolithiques dans le désert oriental de l'Egypte. La paléogéographie du grès nubien, surtout celui du désert oriental, est discutée à la lumière des différentes observations géologiques variées et, en outre, des données paléomagnétiques; toutes deux concluent a la même signification. La position du paléoéquateur et de la paléolatitude 20° S montre que la série nubienne a été déposée dans le domaine proche de l'équateur relatif à cette époque.Les résultats paléomagnétiques corroborent les données africaines antérieures d'après lesquelles il n'y aurait pas eu, pour ces régions, de dérive continentale entre 210 à 110 millions d'années; ils prorogent cette période jusqu'à 85 millions d'années.On admet que le grès nbien fut déposé sous le climat tropical à sub-tropical et effectivement sous les différentes conditions de dépôt continentales.
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13.
Zusammenfassung Geomikrobiologische Untersuchungen können zur Klärung vieler ungelöster Fragen des exogenen Kreislaufes der Elemente beitragen. Mikrobiologische Verwitterung und Krustenbildung finden in allen Klimabereichen der Erde statt, wobei der Einfluß der Mikroflora mehr oder weniger groß ist und von Fragen der Mikroenvironments und der beteiligten Arten abhängt. Zum Beispiel können Flechten vorwiegend gesteinsschützend (humides Klima) wirken oder tiefgreifende Zerstörungen (arides Klima) verursachen, je nach den angetroffenen edaphischen Bedingungen. Bei Untersuchungen zur Frage der Verwitterung und Krustenbildung im Negev (Israel) wurde festgestellt, daß das schwankende Gleichgewicht zwischen Oberflächenzerstörung, -konservierung oder -verkrustung in vielen Fällen durch die immer anwesende Mikroflora gesteuert wird. Die speziellen Licht- und Feuchtigkeitsbedingungen in ariden Gebieten begünstigen in besonderem Maße die Entwicklung eines Pionieredaphons aus Flechten, Blaualgen und Pilzen.Die Verwitterung anstehender Kalke und der sogenannten Wüstenpflaster (desert pavements) wird durch biologische Lösungsfronten eingeleitet und gesteuert, an denen Strauchflechten, Krustenflechten, endolithische Flechten, isoliert lebende hypolithische, chasmolithische und endolithische Algen (insbes. Cyanophyceen), Pilze und Bakterien beteiligt sind. In den Bereichen größter Verwitterungsintensität leben gleichzeitig die größten Mikroorganismenpopulationen. Auch die Entstehung von Eisen-Mangan-Krusten (Wüstenlack) im Negev und verschiedenen anderen Bereichen wird auf die Tätigkeit von eisen- und manganfällenden Flechten, Algen, Pilzen und Bakterien zurückgeführt. Da diese Eisen-Mangan-Fällungen weltweit verbreitet und in ihrer Ausbildung nur wenig unterschieden sind, können sie nicht als paläoklimatische Indikatoren verwendet werden.Die Vorgänge von Lösung und Fällung in ariden Gebieten, die bisher durch das Wechselspiel zwischen Erhitzung und Abkühlung sowie Befeuchtung und Evaporisation gedeutet wurden, werden zumindest in großen Teilen der heutigen Wüsten stark durch das mikrobiologische Pionieredaphon beeinflußt. Die heftige mikrobiologische Manganfällung, die im Bereich der meisten untersuchten Eisen-Mangan-Krusten nachgewiesen wurde, erklärt zwanglos die häufigen anormalen Schwankungen im Eisen-Mangan-Verhältnis sowie die Anreicherung dieser Elemente auf Gesteinen, die nahezu eisen- und manganfrei sind.
Geomicrobiological investigations contribute to the solution of many open problems concerning the cycle of elements (i. e. weathering and deposition of minerals). Microbial weathering and crust development take place in all regions and under all climates of the earth. The part which the microflora takes in the whole process is dependant on microclimate, environment and composition of the rocks concerned. E. g. lichens in humid climates usually protect rocks from weathering while the same organism is one of the most effective deterioration agencies under arid climatic conditions.During some investigations in the Negev (Israel) we found that the instable equilibrium between surface corrosion, surface conservation and crust development is often controlled by microbial activities. The special conditions of light and humidity in desert regions favour especially the development of lichens, blue-green algae and fungi.The weathering of outcropping limestones and of the rocks of desert pavements is initiated and directed by biological solution fronts, which are composed of hypolithic lichens, endolithic lichens, hypolithic, chasmolithic and endolithic algae, fungi and bacteria. Regions of extreme weathering on the stones are simultaneously the places of the largest microbial populations. The development of iron-manganese-crusts (i. e. desert varnish) in the Negev (Israel) and in different regions of all climates is proved to be often connected to microbial activities. Lichens, algae and some special fungi and bacteria which precipitate Manganese and iron have been isolated from 11 samples of iron-manganese-crusts. Since these phenomena are world-wide distributed, they cannot be regarded as paleoclimatic indicators.The processes of solution and precipitation in arid regions, which have been regarded until now as purely physico-chemical (heating and cooling, wetting and evaporisation) have improved to be very often influenced by microbial activities. The intensive precipitation of Mn by microorganisms which live within iron-manganese-crusts explains the abnormal fluctuations of Fe/Mn-ratios in iron-manganese-crusts (desert varnishes) and the enrichment of iron and Manganese on rocks, which are nearly free of these elements.-- . , , . , , , ( ), ( ). () , , . (, ), . (desert pavements) , , , . . , , . , : , . (F + n) , , , . , , , , .
Résumé Les recherches géomicrobiologiques peuvent résoudre plusieurs questions indécises du cycle éxogène des éléments. L'altération microbiologique et le developpement des croûtes influencé par des microorganismes ont lieu partout dans le monde. L'influence de la microflore dépend du milieu et des éspèces participantes. Les lichens par exemple peuvent être protéctants (climat humide) ou bien détériorants (climat aride) dépendant des conditions concernées.Pendant des recherches sur l'altération et le développement des Croûtes au Négév (Israel) nous avons constaté que l'équilibre instable entre détérioration et conservation des surfaces et le developpement des croûtes est souvant controllé par la microflore exo- et endolithique. Les conditions spéciales de lumière, température et humidité dans les régions désertiques sont souvent extrèmement positives pour lichens, algues bleu-vertes et champignons.L'altération des calcaires en place et sur les hammada (desert pavement) est souvent déclenchée et controllèe par des «zônes de solution biologique» qui pénètrent les pierres. Ces zônes de solution sont composées de lichens de surface, lichens endolithiques, algues hypolithiques, chasmolithiques et endolithiques, par champignons et bactéries. Dans les régions d'altération intensive la microflore est la plus nombreuse. Le développement des croûtes mangano-férrugineuses au Négév (Israel) et ailleurs est produit souvent par des lichens, champignons et bactéries qui précipitent fer et manganèse. En 11 parmi 14 échantillons nous avons isolé des organismes (champignons et bactéries) qui précipitent du manganèse en culture de laboratoire. Parceque ces croûtes de fer et manganèse sont distribuées partout sur le monde entier on ne peut pas les comprendre comme indices de paléoclimatologie.Les processus de solution et précipitation en zones arides, qu'on a compris jusqu'à présent comme résultat d'insolation et d'évaporisation, sont au moins partiellement produits par la microflore abondante. La précipitation intensive de manganèse par la microflore des croûtes mangano-ferrugineuses explique aisément les fluctuations anormales des proportions Fe/Mn dans les croûtes et l'enrichissement de ces élements sur des roches qui ne contiennent pas de fer et manganèse.

Für freundliche Hilfe bei den Arbeiten in Israel danke ich besonders Prof. Dr. M.Evenari, Prof. Dr. Y. K.Bentor, Prof. Dr. M.Shilo, Prof. Dr. L.Picard, Z.Garfunkel und A.Katz. Für technische Hilfe danke ich U.Grütze und G.Tadday. Für die Reise standen mir Zuschüsse von der DFG zur Verfügung.  相似文献   

14.
Zusammenfassung In den präkambrischen vulkano-sedimentären Gesteinskomplexen, den sogenanntengreenstone belts des Kaapvaal-Kratons in Südafrika können drei Typen von Goldvorkommen unterschieden werden: a) sulfidführende Goldquarzgänge; b) stratiforme massive Sulfiderze; und c) komplexe Sulfidimprägnationen in Porphyrstöcken. Als primäre Hauptquellen des Goldes werden in erster Linie die primitiven peridotitischen und basaltischen Komatiite der Onverwacht-Gruppe angenommen. Sie bilden die Basis der Swaziland-Sequenz und führen durchschnittlich bis zu viermal mehr Gold (0,02 ppm) als besser entwickelte äquivalente, jüngere Gesteine. In drei oder vier Schritten wurden die anfänglich geringen Goldkonzentrationen der Onverwacbt-Gesteine von verschiedenen sedimentären und metamorphen Umlagerungsprozessen angereichert und schließlich die teilweise abbauwürdigen Goldlagerstätten dergreenstone belts gebildet, welche die Primärerze der Witwatersrand-Goldseifen sind.Ultrabasische und basische Gesteine von der Art der Komatiite des Barberton Mountain Land haben aufgrund ihrer Zusammensetzung erhöhte Goldgehalte und sind daher als die Hauptbringer von Gold aus dem Bereich des wahrscheinlich noch wenig differenzierten Erdmantels zu betrachten. Die enge Verknüpfung solcher primitiver, potentiell goldreicher Gesteinsvergesellschaftungen als Repräsentanten der frühesten petrogenetischen und metallogenetischen Prozesse mit der Entwicklung der archaischen Erdkruste ist in dengreenstone belts Südafrikas evident und könnte daher eine Erklärung für die globale Anhäufung von Goldlagerstätten im Präkambrium sein.
The early Precambrium volcano-sedimentary rock assemblages — greenstone belts of the Kaapvaal Craton, South Africa, contain three different types of gold mineralizations: a) sulfide-bearing gold-quartz veins, b) conformable, massive sulfide ores, and c) disseminated complex sulfide ores in porphyry bodies. It is suggested that the ultimate source of the gold in the vein-deposits has to be sought in the primitive peridotitic and basaltic komatiites of the Onverwacht Group rather than in the intruding granites. The komatiites which form the base of the Swaziland Sequence contain up to four times more gold (0,02 ppm) than younger, less primitive equivalent rock types. The initially minute gold contents of the Onverwacht rocks have been reconstituted and concentrated in three to four stages by a number of sedimentary and metamorphic processes to form sub-economic to economic gold deposits. These deposits, in turn, are the primary ores for the giant Witwatersrand gold placers.Ultramafic and mafic rocks of similar composition as the komatiites of the Onverwacht Group are potentially enriched in gold and, therefore, could be the principal transporters of gold from the mantle, which was probably only little differentiated at these times. The close association of such primitive rock assemblages, which are manifestations of the earliest petrogenic and metallogenic processes, with the formation of the Archean crust is evident in the greenstone belts of South Africa and could explain the global abundance of gold deposits in Precambrian rocks.
Résumé Dans les séries précambriennes volcano-sédimentaires, connues sous le nom degreenstone belts, du craton du Kaapvaal en Afrique du Sud, on peut distinguer trois types de gisements aurifères: a) des filons de quartz aurifères à sulfures; b) des minerais sulfurés massifs stratiformes; et c) des imprégnations à sulfures complexes dans des pitons de porphyre. On considère les komatiites péridotitiques et basaltiques «primitives »du Groupe inférieur de l'Onverwacht comme la source primaire principale de l'or. Ces roches forment la base de la série du Swaziland et ont une teneur moyen en or jusqu'à quatre fois (0,02 ppm) plus élevée que les roches équivalentes plus jeunes, mieux dévéloppées. Des processus sédimentaires et métamorphiques ont enrichi en trois ou quatre étapes les concentrations en or originalement très faibles des roches de l'Onverwacht pour former les gisements aurifères partiellement exploitables desgreenstone belts, qui représentent les minerais primaires des alluvions aurifères du Witwatersrand.Des roches ultrabasiques et basiques du type des komatiites du Barberton Mountain Land ont, vu leur composition, des teneurs élevées en or, et sont à considérer comme les principaux fournisseurs d'or, en provenance du manteau, dans un stade probablement encore peu différencié. La liaison étroite, avec le développement de la croûte terrestre archéenne, de ces associations de roches «primitives»potentiellement riches en or, produits de processus pétrogénétiques et métallogéniques les plus anciens, est évidente dans lesgreenstone belts de l'Afrique du Sud, et pourrait fournir une explication à l'accumulation mondiale des gisements aurifères dans le Précambrien.
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Mein Dank richtet sich in erster Linie an meine Kollegen und Freunde in Johannesburg, Dr. C. R.Anhaeusser, Dr. M. J.Viljoen und Dr. R. P.Viljoen, für viele gemeinsame Feldbefahrungen und interessante Diskussionen. Für die kritische Durchsicht des Manuskriptes und für wertvolle Hinweise sei Herrn Prof. Dr. G. C.Amstutz, Heidelberg, herzlich gedankt. Die Arbeit wurde im Rahmen eines Habilitandenstipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft zusammengestellt.  相似文献   

15.
The Postsvecokarelian development of the Baltic Shield shows a parallel development with tension and dolerite intrusions in the core zone and granite intrusions, compression and crustal shortening in the south-western margin. A crustforming event with calk-alkalic granitoid intrusions which with time moves westwards is followed by remelting and intrusion of alkali-intermediate granites and metamorphism. The south-western margin of the Shield probably was a stable ocean/continent border zone for a very long time. In spite of several attempts, no conclusive testable model for the development can be put forward today.
Zusammenfassung Die postsvekokarelische Entwicklung des Baltischen Schildes ist von einer zeitgemäßen Parallelität mit Tension und Diabasintrusionen in der östlichen Kernzone und Granitintrusionen, Kompression und Krustenverkürzung in der südwestlichen Marginalzone gekennzeichnet. Eine Phase mit Krustenbildung, die mit der Zeit nach Westen rückt, und wo kalkalkalische Granitoide als wesentlichstes neugebildetes Gestein auftreten, wird von Metamorphose und erneutem Aufschmelzen und Intrusionen alkaliintermediärer Granite gefolgt. Die südwestliche Marginalzone des Schildes war ein stabiler Ozean/Kontinent-Grenzbereich während einer langen Zeitperiode. Ein testbares endgültiges Modell der Entwicklung kann heute trotz mehrerer Versuche nicht aufgestellt werden.
Résumé Le développement postsvécokarélien du bouclier baltique est caractérisé par un parallélisme dans le temps entre l'extension et l'intrusion de diabases dans la zone centrale de l'Est et par des intrusions granitiques, une compression et un rétrécissement crustal dans la zone marginale du Sud-ouest. Une phase avec formation d'une croûte, qui se propage vers l'ouest, et au cours de laquelle les nouvelles roches formées sont essentiellement des granitoïdes calco-alcalins, est suivie d'un métamorphisme et d'une palingenèse avec intrusions de granites alcalins intermédiaires. La zone marginale du Sud-ouest du bouclier était un domaine-limite océan-continent »stable«, pendant une longue période de temps. Une modélisation controlable du développement ne peut être avancée aujourd'hui malgré plusieurs tentatives.
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16.
Zusammenfassung Aus Anschliffbildern von Kohleproben und analogen Erscheinungsformen bei Gesteinsklüften wird zur Frage des mechanischen Charakters der bankrechten Schlechten Stellung genommen.Weiterhin werden verschiedene Entstehungsursachen bankschräger, streichender Trennflächen in Kohle und Nebengestein diskutiert und der Zeitpunkt ihres Aufreißens im Ablauf des Faltungsvorganges festgelegt.
Vertical jointing within the Carboniferous of the Subvariscean Foredeep are analyzed mechanically and, in relation to the general deformation of the belt.
Resumé D'après des sections polies d'échantillons de houille et des formes analogues dans les fissures de roches, les auteurs déterminent le caractère mécanique des cassures orthogonales.Ensuite ils discutend plusieurs causes de formation des plans de séparations obliques dans la houille et les roches encaissantes et fixent le moment de leur formation dans le cours du plissement.
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17.
Zusammenfassung Die Bentonit-Lage kann möglicherweise mit der Lage M68 aus dem Turon von Lüneburg (Norddeutschland) korreliert werden. Identifiziert wurden vulkanische Glasfragmente, Quarz, Na-, K-Feldspat, Oligoklas, Biotit, Muskovit, Calcit, Schwerminerale (u. a. Olivin, Hornblende) und Tonminerale (Kaolinit, Illit, mixed-layer Illit/Smektit, FeBeidellit - z. T. in großen Aggregaten). Die vulkanoklastischen Gläser zeigen alle Übergänge von intakt zu völlig devitriert. Mit Hilfe der Elektronenstrahl-Mikrosonde konnten, bei Berücksichtigung der Kathoden-Lumineszenz, die Feldspäte chemisch analysiert und genetisch in solche mit niedrigerer und solche mit höherer (vulkanoklastisch) Bildungstemperatur gegliedert werden. Von den Schwermineralen dürften vor allem Olivin und Hornblende vulkanogener Herkunft sein. Untersuchungen der durch Umwandlung vulkanischen Materials entstandenen kompakten Smektit-Aggregate mittels Mikrosonde, Röntgendiffraktometrie und Mössbauer-Spektroskopie zeigten, daß es sich hier um ein AI-reiches Glied der Mischungsreihe Nontronit-Beidellit (Fe-reicher Beidellit) handelt. Differentialthermoanalytische Untersuchungen ergaben für Fe-reiche, dioktaedrische, smektitische Tonminerale typische Kurven. Das Ausgangsmaterial des Bentonits war intermediär bis basisch. Äolischer oder kombiniert äolischer und mariner Transport von Exhalationspunkten im mitteleuropäischen Raum werden diskutiert.
The bentonite can probably be correlated with horizon M68 in the Turonian of Lüneburg in northern Germany. Volcanic glass fragments, quartz, Na and K feldspars, oligoclase, biotite, muscovite, calcite, heavy minerals (i. a. olivine, hornblende) and clay minerals (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite and Fe-beidellite) were identified. The glass shows a spectrum of all states from unaltered to completely devitrified. Analysis of feldspars by means of electron microprobe and cathodo-luminescence has allowed to divide them into genetically high (pyroclastic) and low temperature forms. Of the heavy minerals, olivine and hornblende most clearly are of volcanic origin. Examinations of smectite aggregates (alteration products of volcanic material) by electron microprobe, x-ray diffractometry, and Mössbauer spectroscopy demonstrated the presence of a member of the continuous series nontronite-beidellite (Fe-rich beidellite). Differential thermal analysis gave typical curves for dioctahedral Fe-rich smectites. The chemical composition of the original material of the bentonite was intermediate to basic. Eolian or eolian and marine current transport from sources in central Europe are considered.
Résumé La couche de bentonite peut probablement être corrélée avec la couche M68 du Turonien de Lunebourg (au nord de l'Allemagne). Des fragments de verre volcanique, du quartz, du feldspath sodique, du feldspath potassique, de l'oligoclase de la biotite, de la muscovite, de la calcite, des minéraux lourds (p. ex. olivine, hornblende) et des minéraux argileux (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite, beidellite ferreux — en partie en grands agrégates) ont été identifiés. Les verres pyroclastiques montrent tous les passages du verre intact jusqu'au verre entièrement dévitrifié. A l'aide de la microsonde électronique et en prenant en considération la cathodoluminescence, les feldspaths pouvaient être analysés chimiquement et ordonnés génétiquement selon leur température de formation. Ceux à haute temperature de formation sont pyroclastiques. Parmi les minéraux lourds pouvaient avant tout être d'origine volcanogène, l'olivine et la hornblende. Les études des agrégats de smectites compacts formés par la transformation de matériaux volcaniques montrent grâce à la microsonde, la diffractométrie X et de la spectrométrie de Mössbauer qu'il s'agit dans ce cas là d'un membre riche en Al de la série des mélanges nontronite-beidellite (beidellite ferreux). Des analyses thermiques différentielles donnèrent des courbes typiques pour les minéraux argileux smectitiques, dioctaédriques et riches en Fe. La matière de base de la bentonite était intermédiaire à basique. Transport éolien ou transport combiné, éolien et marin des points d'exhalation dans l'espace européen central seront dicutés.
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18.
Zusammenfassung In die im südlichen Bayerischen Wald weitverbreitete Serie der Perlgneise ist zwischen Deggendorf und Regen ein granodioritischer Gesteinskörper eingelagert. Feldgeologische und mikroskopische Untersuchungen machen eine metamorphe Entstehung dieses Paragranodiorits wahrscheinlich. Zur Gewinnung weiterer gesteinsgenetischer Kriterien werden die morphologische Ausbildung, das Längen-Breiten-Verhältnis, das Korn-in-Kom-Gefüge und die statistische Verteilung der Korngrößen von Zirkon und Apatit in beiden Gesteinen herangezogen. Hieraus ergeben sich zusätzliche Argumente für eine nichtmagmatische Entstehung des Paragranodiorits. Ein Teil dieser Untersuchungen kann nur am Dünnschliff durchgeführt werden.
A granodioritic rock and its relationship to the surrounding biotite-gneiss in the metamorphic basement complex of northeastern Bavaria (Moldanubikum) was studied. Field work and microscopic investigations show strong evidence for metasomatic origin of the para-granodiorite. A detailed study of zircon and apatite both in the para-granodiorite and the gneiss is made in order to obtain further criteria. Morphology, elongation ratios, and the grain-in-grain fabric of zircon point to non-magmatic origin of both rocks. Size frequency distribution of zircon in gneiss is lognormal and probably due to sedimentary sorting. The skewed distribution curve of zircon in para-granodiorite is explained by metamorphic growth of sedimentary zircons which may have been lognormally distributed. Apatite in para-granodiorite on the other hand shows lognormal distribution of grain size. As crystallization of apatite is posttectonic, it seems that random growth conditions in the metamorphic stage may also produce lognormal size frequency distributions. Thin section study is emphasized as some data cannot be obtained from mounted zircon concentrates.
Résumé Dans la série du gneiss en forme de perles, fréquent dans la Bayerischer Wald du Sud (Bavière), on peut trouver entre Deggendorf et Regen un interlit de roche granodioritique. Les recherches géologiques sur le terrain et au microscope rendent vraisemblable l'origine métamorphique de cette Paragranodiorite. Pour obtenir d'autres caractéristiques lithogénétiques on a fait appel à la texture morphologique, aux relations de longueur à largeur, à la texture grain-en-grain et à la granulométrie statistique du zircon et de l'apatite. Il se dégage ainsi d'autres arguments pour une origine non-magmatique de la Paragranodiorite.
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19.
Résumé L'activité magmatique ophiolitique du géosynclinal alpin (diabases, gabbros, serpentines, etc.) a été suivie par une activité à caractère volcanique moins bien connue. En effet, les appareils correspondant à cette activité ont complètement disparu; nous devons nous contenter pour tous renseignements de l'étude des fragments de roches contenus dans des grauwackes tertiaires appartenant au Flysch (grès de Taveyanne, grès d'AItdorf pro parte, grès du Champsaur).La détermination de la nature originelle des laves est, en outre, rendue difficile par le fait, découvert récemment, que ces grauwackes ont subi un métamorphisme régional les plaçant dans le faciès à zéolites; on peut raisonnablement admettre qu'il s'agissait d'andésites basaltiques.L'áge des épanchements est encore indéterminé, il doit être compris entre le Crétacé supérieur et la fin de l'Eocène. L'hypothèse la plus plausible consiste à admettre que les volcans, aujourd'hui complètement érodés se trouvaient dans la partie la plus interne du domaine pennique. Toutefois au moment du dépôt des grès de Taveyanne, les coulées ne se trouvaient plus dans leur position initiale, elles avaient glissé vers l'avant-pays sous forme d'une nappe.Il est très probable que cette activité volcanique post-ophiolitique n'est pas restreinte au segment franco-suisse des Alpes occidentales mais que des formations analogues aux grès de Taveyanne se retrouvent ailleurs, notamment en Sicile et dans les Apennins.
The magmatic activity which gave birth to the ophiolites (diabases, gabbros, serpentinites) of the alpine geosyncline was followed by subaerial volcanism. This volcanic activity is not well known as the volcanoes were completely destroyed by erosion. Our only source of information is to be found in fragments of volcanic rocks which are part of Tertiary Flysch graywackes (Taveyanne sandstones, part of the Altorf sandstones, Champsaur sandstones).The determination of the initial composition of the lavas is further complicated by metasomatic transformations; it has been recently shown that the Taveyanne graywackes were submitted to a light regional metamorphism corresponding to the zeolitic facies ofCoombs. However, it seems that these lavas were originally basaltic andesites.The age of this volcanism is not precisely known, it cannot be later than Upper Eocene as the time of deposition of the Taveyanne sandstones is Uppermost Eocene-Lower Oligocene; it is probably post-Cenomanian. It is likely that the volcanoes were located in the southern part of the Penninic zone; however at the time of deposition of the graywackes the volcanic flows had already left their initial location, gliding toward the Foreland as part of a Nappe.Very probably, remnants of this post-ophiolitic volcanism are not restricted to the French-Swiss segment of the Western Alps, but will be found elsewhere, particularly in the Apennine Mountains and in Sicily.
Zusammenfassung Die magmatische Tätigkeit, die Ophiolithe (Diabase, Gabbros, Serpentinite) der alpinen Geosynklinale entstehen ließ, wurde von subärischem Vulkanismus abgelöst. Diese Vulkantätigkeit ist wenig bekannt, da die Vulkane durch Erosion völlig zerstört wurden. Unsere einzige Informationsquelle findet sich in vulkanischen Gesteinsfragmenten, die Bestandteile der Tertiär-Flysch-Grauwacken sind.Die Bestimmung der ursprünglichen Zusammensetzung der Laven wird weiter durch metasomatische Umwandlungen erschwert. Kürzlich wurde gezeigt, daß die Taveyanne-Grauwacken einem regionalen Metamorphismus ausgesetzt waren, welcher der zeolithischen Fazies von Coombs entspricht. Es scheint jedoch, daß diese Laven ursprünglich basaltische Andésite waren.Das Alter dieses Vulkanismus ist nicht genau bekannt; es kann aber nicht später sein als das Obere Eozän, da die Ablagerungszeit der Taveyanne-Sandsteine Oberstes Eozän—Unteres Oligozän ist. Wahrscheinlich lagen die Vulkane im südlichen Teil der penninischen Zone; zur Zeit der Ablagerung der Grauwacken waren die Vulkanite bereits in die Überschiebungsmassen mit einbezogen.Sehr wahrscheinlich sind die Überreste dieses nach-ophiolithischen Vulkanismus nicht auf den französisch-schweizerischen Abschnitt der Westalpen beschränkt, sondern werden sich auch andernorts speziell auf dem Apennin und in Sizilien finden lassen.
, (, ) , . , . , . . , Taveyane ( Coombs'y), , . .
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20.
The paleoenvironment of the southwestern portion of the Paleogene Moroccan phosphate sea has been reconstructed in detail by microfacies studies for a complete transgressive-regressive cycle. In front of the Anti-Atlas, forming the southern border of the Atlantic gulf, a bioclastic and phosphatic carbonate ramp extended to the north. The ramp was a homoclinal, very gentle dipping surface. Four stages of ramp evolution can be distinguished. They are (1) the marginal marine initial stage, (2) the marine transgressive stage, (3) the marine regressive stage and (4) the final silting up stage. The ramp is characterized by a distinct facies zonation. A sabkha plain, documented by mudstones and dolocretes, was situated between the arid hinterland and the ramp. Nearshore, open lagoons existed, populated by chlorophycean algae and miliolid foraminifera. These environments were protected from the open sea by a chain of oyster banks. A belt of echinoid enrichments probably marked the wave base. Sea areas with deeper and only temporarily, highly-agitated water are characterized by a benthic faunal assemblage of varied molluscs, with bryozoans becoming more abundant to the east. The carbonates are intensively bioturbated and interfinger with phosphorite sands, which dominated in the deepest part of the ramp.All phosphorites studied are clastics, poor in matrix and are not associated with phosphate source rocks. A process of extensive reworking, transport and redeposition, which is related to transgressions and regressions, has to be assumed.
Zusammenfassung Mit Methoden der Karbonatmikrofaziesanalyse konnte das Paläoenvironment im Südwestteil des paläogenen Phosphatmeeres während eines abgeschlossenen Transgressions-Regressions-Zyklus detailliert rekonstruiert werden. Vor dem Anti-Atlas, als südliche Begrenzung eines großen AtlantikGolfs entwickelte sich eine flache, homoklinale, bioklastische und phosphatreiche Karbonatrampe. Vier Stadien ihrer Evolution sind zu unterscheiden: (1) Eine randmarine Initialphase, (2) eine vollmarine, transgressive Phase, (3) eine vollmarine regressive Phase und (4) das Verlandungsstadium. Die Rampe zeigt eine ausgeprägte Fazieszonierung. Zwischen Meer und dem Hochgebiet des Anti-Atlas erstreckten sich Sabkhagebiete, charakterisiert durch Mudstones und Dolocretes. Im Küstenbereich existierten offene Lagunen mit Miliolinen- und Chlorophyceendominanz, die durch Austernbänke vom offenen Meer abgetrennt wurden. Ein Gürtel mit Echinidenanreicherungen markiert den Bereich der Wellenbasis. Tiefere Meeresgebiete mit nur kurzzeitig turbulenten Wasser sind durch eine artenreiche, benthische Molluskenfauna, nach Osten zunehmend auch Bryozoen, gekennzeichnet. Diese Karbonate sind intensiv durchwühlt und verzahnen sich mit Phosphatsanden im tiefsten Teil der Rampe.Alle untersuchten Phosphorite sind klastisch, häufig matrixarm und sind lateral nicht direkt mit Phosphatmuttergesteinen verknüpft. Daher muß in großem Umfang mit Aufarbeitungs- und Transportprozessen gerechnet werden.
Résumé Le paléoenvironnement de la partie sud-ouest de la mer paléogène des phosphates du Maroc a été reconstitué en détail par l'étude des microfacies pendant un cycle complet transgressionrégression. Au front de l'Anti-Atlas, qui formait la rive sud d'un vaste golfe atlantique, s'est installée une rampe bioclastique carbonatée riche en phosphates, de pente faible et régulière. Son évolution est passée par quatre phases: (1) une phase initiale littorale; (2) une phase marine transgressive; (3) une phase marine régressive et (4) une phase finale de comblement. Cette rampe présente une zonation bien exprimée des faciès. Entre la mer et l'arrière-pays aride de l'Anti-Atlas s'étendait un domaine de Sabkha, caractérisé par des mudstones et des dolocretes. Dans la zone litorale existaient des lagunes ouvertes, colonisées par des algues chlorophycées et des foraminifères miliolides et séparées de la pleine mer par des bancs d'huitres. Une ceinture enrichie en échinidés marque la zone de la base des vagues. Les milieux marins plus profonds, où l'eau n'était agitée que de manière sporadique, sont caractérisés par une faune benthique à mollusques d'espèces variées, accompagnés de bryozoaires, de plus en plus abondants vers l'est. Les carbonates sont fortement bioturbés et s'interstratifient avec des sables phosphatiques, de plus en plus abondants vers la grande profondeur.Tous les phosphates étudiés sont clastiques, pauvres en ciment et sans connexion latérale avec des roches-sources. On a donc eu affaire à des processus extensifs de remaniement, de transport et de resédimentation.
- - . - , , . : 1/ ; 2/ ; 3/ 4/ . . - , mudstones . Milioline , . . , , , . , . ; . , , .
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