Geochronology of zircon megacrysts from nepheline-bearing gneisses as constraints on tectonic setting: implications for resetting of the U-Pb and Lu-Hf isotopic systems     

L. D. Ashwal  R. A. Armstrong  R. J. Roberts  M. D. Schmitz  F. Corfu  C. J. Hetherington  K. Burke  M. Gerber 《Contributions to Mineralogy and Petrology》2007,153(4):389-403

Nepheline-bearing gneisses from the 75 km² Tambani body in the Mozambique Belt of southern Malawi, are miaskitic biotite-nepheline monzodiorites, reflecting an absence of K-feldspar, alkali amphiboles or pyroxenes, and contain euhedral zircon megacrysts up to 5 cm across. The zircons contain U = 1–1,860 ppm, Th = 0–2,170 ppm and Y = 400–1,100 ppm, and very low concentrations of all other measured trace elements except Hf (HfO₂ = 0.53–0.92 wt. %). Cathodoluminescence images reveal oscillatory sector growth zoning and no evidence for xenocrystic cores, indicating that the zircons represent primary magmatic crystallization products that have survived amphibolite grade metamorphism. U-Pb isotopic analyses (by TIMS) yield an upper intercept age of 730 ± 4 Ma (MSWD = 1.7), which we interpret as the time of magmatic crystallization of the zircons. This is coincident with 11 SHRIMP spot analyses, which yield a mean age of 729 ± 7 Ma (MSWD = 0.37). Metamorphism, at 522 ± 17 Ma as suggested by monazite, caused partial Pb-loss during local recrystallization of zircon. Lu-Hf isotopic data for three whole-rock samples of nepheline-bearing gneiss are collinear with those for zircon megacrysts, and correspond to an age of 584 ± 17 Ma (MSWD = 0.37. We interpret the Lu-Hf array to represent a mixing line defined by the Hf isotopic signature of primary zircon and that of the rock-forming minerals reset during metamorphic (re-)crystallization; hence the 584 Ma age is likely geologically meaningless. Given the well-defined association of nepheline syenites (and phonolitic volcanic equivalents) with continental rifting, we suggest that the Tambani body represents a magmatic product formed at 730 Ma during the break-up of the Rodinia supercontinent. The 522 Ma age is akin to other Pan-African metamorphic ages that record collisional suturing events during the final assembly of Gondwana. Zircon-bearing nepheline gneisses thus preserve a record of intra-continental rifting and of continental collision in southern Malawi.  相似文献   

The world''s large lake basins as denudation-accumulation systems and implications for their lifetimes     

Matthias Hinderer  Gerhard Einsele 《Journal of Paleolimnology》2001,26(4):355-372

The mechanical denudation rates of 81 large lake basins (lake area > 500 km²) were determined from long-term river loads and erosion maps. Using the drainage area/lake area ratios the mean sedimentation rates of the lakes were calculated for a porosity of 0.3. The mean sedimentation rates of different lake types vary between 0.1 mm/a (glacial lakes, lowland) and 5.4 mm/a (mostly sag basin lakes). The calculated lifetimes of the lakes are based on the lake volumes and mean sedimentation rates, assuming steady-state conditions and solely clastic material. On average, glacial lakes in highlands and fault-related lakes show the shortest lifetimes (c. 70 ka), glacial lakes in lowlands and rift lakes have the longest lifetimes (c. 1 Ma). Some lakes remain unfilled for very long time spans due to rapid subsidence of their basin floors. The calculated lifetimes are compared with those derived from sediment core studies. Most core studies indicate lower mechanical sedimentation rates than the calculated ones because a major part of the incoming sediment is trapped in deltas. However, a number of lakes (e.g., the Great Lakes of North America) show the opposite tendency which is largely caused by extensive shoreline erosion and resuspension. The lifetimes of large glacial lakes often exceed the duration of interglacials. Hence, their lifetimes are restricted by glaciation and not by sediment infill. Rift lakes persist for long time periods which exceed the calculated lifetimes in some cases. Time-dependent subsidence, basin extension, as well as the impact of climate change are briefly described.  相似文献   

Location and height of intertidal bars on macrotidal ridge and runnel beaches     

Gerhard Masselink  Edward J. Anthony 《地球表面变化过程与地形》2001,26(7):759-774

Previous studies devoted to the morphology and hydrodynamics of ridge and runnel beaches highlight characteristics that deviate from those initially postulated by King and Williams (Geographical Journal, 1949, vol. 113, 70–85) and King (Beaches and Coasts, 1972, Edward Arnold). Disagreements on the morphodynamics of these macrotidal beaches include the position of the ridges relative to the mean neap and spring tide levels, the variation in the height of the ridges across the intertidal profile and, most importantly, whether the ridges are formed by swash or surf zone processes. The morphological characteristics of ridge and runnel beaches from three locations with varying wave, tidal and geomorphic settings were investigated to address these disagreements. Beach profiles from each site were analysed together with water‐level data collected from neighbouring ports. It was found that the ridges occur over the entire intertidal zone. On one site (north Lincolnshire, east England), the ridges are uniformly distributed over the intertidal beach, whereas on the two other sites (Blackpool beach, northwest England, and Leffrinckoucke beach, north France) there is some indication that the ridges appear to occur at preferential locations. Most significantly, the locations of the ridge crests were found to be unrelated to the positions on the intertidal profile where the water level is stationary for the longest time. It was further found that the highest ridges generally occur just above mid‐tide level where tidal non‐stationarity is greatest. These findings argue against the hypothesis that the ridges are formed by swash processes acting at stationary tide levels. It is tentatively suggested that the ridges are the result of a combination of swash and surf zone processes acting across the intertidal zone. Elucidation of the morphodynamic roles of these two types of processes, and other processes such as strong current flows in the runnels, requires further comprehensive field measurements complemented by numerical modelling. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

An Approach for Classification of Groundwaters by Synchronous Fluorescence Spectroscopy and Discriminant Analysis     

W. Geyer  L. Brüggemann  U. Schmitz 《洁净——土壤、空气、水》1996,24(5):206-211

Monitoring and evaluation of groundwater quality in drinking water protectorates is of particular interest if the uncontrolled entry of pollutants, for example by infiltrating river water, cannot be excluded. A fluorescence spectroscopic method is presented as possible alternative to the conventional expensive hydrochemical investigations. This method uses the information yielded by synchronous fluorescence spectra. After a Fourier transformation of the original spectra and a following discriminant analysis, the samples can be classified in different groups corresponding to the different types of groundwater. The method was tested in the drinking water protectorate of a waterworks of a German metropolis (Halle, Sachsen-Anhalt). We found a prediction rate of about 90% in the investigated case.  相似文献   

Editorial     

Gerhard Furrer  Bernhard Wehrli  Heinz Gamsjäger 《Aquatic Sciences - Research Across Boundaries》1993,55(4):229-229

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Röntgenographische Gefügeanalyse mit dem Texturgoniometer am Beispiel von Quarziten aus kaledonischen Überschiebungszonen     

Dr. Kurt v. Gehlen  Dr. Gerhard Voll 《International Journal of Earth Sciences》1962,51(2):440-450

Zusammenfassung Quantitative Gefügediagramme können röntgenographisch mit einem Zählrohr-Textur-Goniometer gemessen werden. Diese Methode kommt besonders in Frage bei sehr feinkörnigen Gesteinen oder aber dann, wenn etwa bei einachsigen Mineralen auch die Regelung anderer Gitterrichtungen außer der c-Achsen-Richtung interessiert. Das beim Quarz anzuwendende Verfahren wird behandelt und gezeigt, wie man hier im Einzelfall Prismenregelungen nachweisen kann. Als praktische Beispiele werden Quarzitgefüge mit Prismenregelung aus kaledonischen Überschiebungszonen Schottlands und Norwegens abgebildet und ihre Entstehung diskutiert. Die Messungen scheinen darauf hinzuweisen, daß beim Quarz bevorzugt Translation mit (11¯20) als Gleitfläche und c als Gleitgerade maßgebend war.  相似文献   

Über die Zufuhr von Turbulenzenergie durch Grenzflächenreibung und labile Schichtung     

H. P. Schmitz 《Ocean Dynamics》1962,15(3):114-124

Zusammenfassung In einer turbulenten Strömung wird die Arbeitsleistung der mittleren Schubspannung an den Begrenzungen durch deren Rauhigkeit in Turbulenzenergie umgewandelt. Das Resultat ist ein Austauschstrom dieser Energie von der Begrenzung in die Flüssigkeit hinein. Dies kann ein sehr wesentlicher Beitrag zur Aufrechterhaltung seiner Turbulenz werden, insbesondere in Fällen stabiler Schichtung in Bodennähe.In den bekannten Ableitungen des Richardsonschen Turbulenzkriteriums und in der gebräuchlichen Gleichung für die Änderung der Turbulenzenergie scheint man diesen Randeinfluß nicht zu berücksichtigen. Beide Beziehungen versagen außerdem bei Anwendung auf neutrale Schichtung. Für diesen Fall liefern sie, wie von K. L. Calder [1949] und O. G. Sutton [1949] bemerkt, eine ständige Zunahme der Turbulenzenergie, weil die Arbeitsleistungen der Zusatzgeschwindigkeiten gegen die turbulenten Schwankungen des Druckgradienten unberücksichtigt blieben. Bei einer korrekten Ableitung und Anwendung sind sie ebenso in Rechnung zu stellen wie die Konvergenz obigen Austauschstromes der Turbulenzenergie.

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On the supply of turbulent energy by boundary friction and unstable stratification

Summary In a turbulent current, the work of the average shearing stress is transformed into eddy energy by the roughness of its boundaries. The result is a turbulent transport of this energy from the boundary into the fluid. This may become an essential contribution to maintaining the turbulence of the current, especially in cases of stable stratification next to the bottom.This influence of the boundary has apparently been considered neither in the known derivations of Richardson's criterion of turbulence nor in the usual equation of the change of eddy energy which both, in addition, fail when being applied to neutral stratification. In this case, the criterion gives a permanent increase of eddy energy contrary to the observations already stated by K. L. Calder [1949] and O. G. Sutton [1949], since the work of the eddy velocities against the fluctuations of the gradient of pressure is not taken into account. In a correct derivation and application we have to consider both, this work and the convergence of the eddy flow of turbulent energy normal to the smoothed boundaries.

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Sur la formation d'énergie turbulente causée par la friction des surfaces de séparation et par la stratification labile

Résumé Dans un courant turbulent le rendement moyen du frottement tangentiel auprès des limites solides est transformé en énergie turbulente grâce à la rugosité de ces limites. Le résultat en est un transport de cette énergie à partir des limites solides jusqu'à l'intérieur de la fluide. Cette énergie peut essentiellement contribuer à la conservation de la turbulence du courant, surtout en présence d'une stratification stable au voisinage du sol.Il semble que l'on ne tienne pas compte de cet effet des limites solides dans les dérivations connues du critérium de turbulence d'après Richardson et dans l'équation usuelle concernant le changement de l'énergie turbulente. En outre, ces deux relations ne correspondent pas aux observations lorsqu'on essaie de les appliquer à la stratification neutre, ce qui était déjà constaté par K. L. Calder [1949] et par O. G. Sutton [1949]. Le critérium fournit dans ce cas-là une augmentation permanente de l'énergie turbulente parce que le rendement de la vitesse additionnelle qui a une influence affaiblissante sur les variations turbulentes du gradient de pression n'est pas considéré. Afin d'assurer une dérivation et une application correcte il est nécessaire de considérer l'influence affaiblissante de la vitesse additionnelle sur les variations du gradient de pression aussi bien que de tenir compte du transport de l'énergie turbulente à partir des limites solides jusqu'à l'intérieur de la fluide.

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Nachweis einer fortschreitenden Welle in der südlichen Nordsee     

Gerhard Tomczak 《Ocean Dynamics》1958,11(3):97-109

Zusammenfassung Am 4. November 1957 wurde an den deutschen und niederländischen Küsten der Nordsee eine Störung des Gezeitenverlaufes beobachtet. Trotz eines Sturmes aus ablandiger Richtung wurde der mittlere Wasserstand bis zu mehreren Metern erhöht. Eine Analyse der Wasserstandsbeobachtungen von vierzehn Stationen ergab, daß es sich um eine fortschreitende Welle handelte, die sich im Seegebiet der südwestlichen Nordsee gebildet hatte. Es wird die Entstehung dieser Welle untersucht. Sie wird erklärt 1. aus ungewöhnlich stark ausgeprägten Luftdruckschwankungen im Küstengebiet Südostenglands und 2. aus dem besonderen Windfeld im Bereich eines Tiefdrucktroges über der südwestlichen Nordsee. Die beobachteten Durchgangszeiten der Welle stimmen mit den berechneten Werten überein; auch die beobachteten Amplituden lassen sich größenordnungsmäßig erklären. Ein Parallelfall vom 13./14. Dezember 1956 weist schließlich auf die Ähnlichkeit der Erscheinung mit den an der englischen Ostküste häufiger beobachtetenexternal surges hin, die als fortschreitende Wellen vom Atlantischen Ozean her in die Nordsee vordringen.

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Verification of a progressive wave in the southern North Sea

Summary On November 4, 1957, a disturbance of the tide was observed on the German and Netherlandish North Sea coasts. Although a storm associated with offshore winds was dominating, the water rose up to several meters above mean sea level. The analysis of sea level observations from 14 stations showed that the rise of water was due to a progressive wave that had been produced in the sea region of the southwestern North Sea. The origin of the progressive wave is the subject of the present investigations. Its occurrence is attributed firstly to atmospheric pressure variations of extraordinary intensity over the southeastern coastal area of England, secondly to a particular wind field in the neighbourhood of a trough of low pressure over the southwestern North Sea. The observed times of passage of the progressive wave correspond to the calculated values; the order of magnitude of the observed amplitudes, too, allows a satisfactory interpretation. A parallel case occurring on December 13/14, 1956 reveals the resemblance of the progressive wave to the phenomenon of external surges, frequently observed on the east coast of England; taking its origin as a progressive wave in the Atlantic Ocean, it penetrates into the North Sea.

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Preuve de la présence d'une onde progressive dans la région sud de la mer du Nord

Résumé Le 4 novembre 1957, on observa une perturbation de la marée sur la côte allemande et sur la côte néerlandaise. Bien qu'une tempête, associée aux vents de terre, dominât, la surface de la mer atteignit une hauteur supérieure au niveau moyen de la mer de plusieurs mètres. Une analyse basée sur des observations du niveau de la merde 14 stations révéla qu'il s'agit d'une onde progressive originaire de la région sud-ouest de la mer du Nord. La génération de cette onde est le sujet des recherches actuelles. Sa formation est ramenée 1⁰ aux variations extraordinairement prononcées de pression atmosphérique au-dessus du littoral sud-est de l'Angleterre, et 2⁰ au champ particulier du vent au voisinage d'un couloir de basse pression au-dessus de la région sud-ouest de la mer du Nord. Les observations des heures de passage de l'onde progressive s'accordent avec les valeurs calculées; de même, l'ordre de grandeur des amplitudes observées permet une interprétation satisfaisante. Un cas analogue, survenu le 13/14 décembre 1956, révéla enfin la ressemblance de l'onde progressive avec le phénomène des ondes externes («external surges») observées fréquemment sur la côte est de l'Angleterre; ce type d'onde tire son origine dans l'Océan Atlantique pour pénétrer dans la mer du Nord.

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Dank. Diese Untersuchung wurde ermöglicht, weil verschiedene Dienststellen entgegenkommenderweise Beobachtungsmaterial zur Verfügung stellten: Die Wasser- und Schifffahrtsämter Emden, Wilhelmshaven, Bremerhaven, Cuxhaven und Tönning sowie die Marschenbauämter Heide und Husum stellten ihre Pegelaufzeichnungen zur Verfügung, der Rijkswaterstaat, 's-Gravenhage, die der niederländischen Stationen. Die englischen und niederländischen Luftdruckbeobachtungen wurden mir freundlicherweise von Mr. Virgo, Chief Meteorological Officer, Headquarters Second ATAF, und Herrn M. P. H. Weenink, De Bilt, vermittelt. Das Seewetteramt Hamburg des Deutschen Wetterdienstes stellte wiederum, wie schon bei früheren Untersuchungen, bereitwillig die Arbeitswetterkarten zur Einsicht zur Verfügung. Schließlich sei dankend hervorgehoben, daß die im internationalen Wetterfernschreibnetz verbreiteten Wasserstandsbeobachtungen des englischen Sturmflutwarndienstes die Untersuchung wesentlich gefördert haben.  相似文献   

Fazieswechsel und Metamorphose in der westlichen Serra Negra (Espinhaço-Zone,Minas Gerais,Brasilien)     

Diplom-Geol. Dr. Gerhard Gorlt 《International Journal of Earth Sciences》1972,61(1):166-201

Zusammenfassung Es wird eine Übersichtskarte für die Serra Negra (Ostrand der Espinhaço-Zone) im Maßstab 1250 000 vorgelegt.Lithologische Faziesübergänge und das Vorkommen ultrabasischer bis basischer Gesteine belegen einen mio-/eugeosynklinalen Übergangsbereich der Minas-Geosynklinale. In der jüngeren, die Minas-Serie diskordant überlagernde São-Francisco-Serie (Macaúbas-Fazies) wurden erstmals magmatische Gesteine nachgewiesen.Die metamorphen Mineralneubildungen in der Minas-Serie weisen auf eine nach Osten zunehmende Regionalmetamorphose hin. Der größte Teil des Arbeitsgebietes liegt im Übergangsbereich Grünschiefer-/Amphibolit-Fazies.

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A regional study of the Serra Negra (eastern region of the Serra do Espinhaço) was carried out at the scale 1250 000.Lithologic facies changes and occurences of ultrabasic and basic rocks allow to delimit a mio/eugeosynclinal transition within the Precambrian Minas-Geosyncline. Within a post-Minas sequence (Macaúbas-Facies of the São Francisco Series) magmatic rocks have been encountered for the first time.Regional metamorphism within the Minas-Series is increasing to the east. The major part of the area belongs to a transitional zone between the greenshist- and amphibolite-Facies.

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Resumo Foi mapeada a região da Serra Negra (margem oriental da Serra do Espinhaço) na escala 1250 000.Mudanças de fácies, ocorrênicias de rochas ultrabásicas e básicas permitiram delimitar uma região de transição entre condições mio- e eugeossinclinais na Série Minas. Dentro da fácies Macaúbas, na Série São Francisco, discordante da Série Minas, foram reconhecidas rochas magmáticas pela primeira vez.O metamorflsmo regional da Série Minas cresce em direção leste. A maior parte da área em estudo situa-se na região de transição entre a fácies xisto verde e a anfibolítica.

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Serra Negra ( Espinhaco) 1 : 250000. / . - ( Macaubas), . . .

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Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft     

Dr. Gerhard Niedermayr 《Mineralogy and Petrology》1971,15(4):307-316

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