Temperaturen und Drucke bei der regionalen Metamorphose: Prinzipielle und praktische Hinweise     

Prof. Dr. Helmut G. F. Winkler 《International Journal of Earth Sciences》1976,65(1):874-885

The author's concept (1970, 1974) of evaluating metamorphic conditions is explained on the basis of most recent petrologic data. The major points treated are:

1. Instead of usual petrographic mapping, petrographic work in the field is aimed at specific “targets”, i.e., rock compositions. This is so because only specific rocks may give petrogenetically relevant information in the four metamorphic grades.
2. There are very many mineral reactions in metamorphism but only a few are petrogenetically significant. These are important to know, and they are graphically demonstrated. Any mineral assemblage that is formed by a significant mineral reaction must be verified as a paragenesis of mutually contacting minerals. Only such parageneses deserve to be mapped in the field as isograds or isoreactiongrads.
3. Crossing isograds or isoreactionsgrads provide data on temperature and pressure during metamorphism for that part of a metamorphic terrane where the crossing has been observed.
4. The sequence of isograds or isoreaction-grads may be a pressure indicator. Moreover, such a sequence provides geodynamic information whether a larger metamorphic area has been lifted up evenly or has been tilted while it was uplifted after metamorphism.

  相似文献   

Windregimes an der Gabelung zweier Alpentäler     

E. Dreiseitl  H. Feichter  H. Pichler  R. Steinacker  I. Vergeiner 《Theoretical and Applied Climatology》1980,28(3):257-275

  相似文献   

The genesis of the methane in Lake Kivu (Central Africa)     

Dr. Klaus Tietze  Dr. Mebus Geyh  Dr. Helmut Müller  Dr. Lothar Schröder  Dr. Wolfgang Stahl  Dr. Hermann Wehner 《International Journal of Earth Sciences》1980,69(2):452-472

Large amounts of methane and carbon dioxide, among other gases, are dissolved in the deep water of Lake Kivu. There is no dispute about the primarily magmatic origin of the carbon dioxide, but models of the genesis of the methane have been contradictory up to now. They have been based on too few and partly too inaccurate data.On the basis of new measurements obtained from gas and sediment samples, some of the old concepts have been further developed to a new model. According to this model, the methane is generated mainly by bacteria from the organic carbon of the sediment. It probably also contains minor amounts of thermocatalytic methane.About 70% of the organic carbon of the upper sediment is derived from mainly magmatic carbon dioxide (old carbon), which enters the biozone of the lake from the deep water by eddy diffusion and is assimilated there. The remaining 30% comes from atmospheric carbon dioxide (young carbon) assimilated in the biozone. But because methane also migrates into the lake from deeper sediment, the¹⁴C-content in the methane dissolved in the lake water is not 30% modern but only ca. 10% modern.More isotopic measurements on plankton, methane, carbon dioxide and sediment samples are necessary to support this model.

---

Zusammenfassung Im Tiefenwasser des Kivusees sind u. a. große Mengen an Methan und Kohlendioxid gelöst. Während über den hauptsächlich magmatischen Ursprung des Kohlendioxids weitgehend Einigkeit besteht, sind die bisherigen Modellvorstellungen zur Genese des Methans widersprüchlich. Sie beruhen auf zu wenigen und zum Teil zu ungenauen Meß-daten.Mit Hilfe neuer Meßergebnisse an Gas- und Sedimentproben des Kivusees wurden einige der alten Vorstellungen zu einem neuen Modell weiterentwickelt. Danach ist das Methan hauptsächlich bakteriell aus dem organischen Kohlenstoff des Sediments entstanden. Wahrscheinlich enthält es auch geringe Beimengungen thermokatalytischen Methans.Der organische Kohlenstoff des oberen Sediments stammt zu rd. 70% aus dem vorwiegend magmatischen Kohlendioxid (alter Kohlenstoff), das aus dem Tiefenwasser durch turbulenten Austausch in die Biozone des Sees gelangt und dort assimiliert wird. Die restlichen 30% stammen aus dem in der Biozone assimilierten atmosphärischen Kohlendioxid (junger Kohlenstoff). Weil jedoch auch Methan aus tieferen Sedimentschichten in den See wandert, beträgt der¹⁴C-Gehalt des im Seewasser gelösten Methans nicht 30% modern, sondern nur ca. 10% modern.Weitere Isotopenuntersuchungen an Plankton-, Methan-, Kohlendioxid- und Sedimentproben sind notwendig, um das Modell abzusichern.

---

Résumé De grandes quantités de méthane et d'oxyde carbonique sont dissoutes dans les eaux profondes du Lac Kicu. Alors qu'on est en général d'accord sur l'origine surtout magmatique de l'oxyde carbonique, les modèles devant représenter la genése du méthane sont contradictoires. Ils reposent sur des données trop peu nombreuses et en partie trop inexactes.A l'aide de nouveaux résultats de mesures faites sur des échantillons de gaz et du sédiment, on a développé un nouveau modèle, à partir des anciennes représentations. D'après celui-ci, le méthane provient pour sa plus grande part du carbone organique du sédiment, transformé par des bactéries. Il contient probablement des traces d'un méthane de thermocatalyse.Le carbone organique du sédiment supérieur provient pour 70% de l'oxyde carbonique surtout magmatique (carbone »ancien«), des eaux profondes parvenu, par échanges turbulents, dans la biozone du lac, où l'oxyde carbonique est assimilé. Les 30% restant proviennent de l'oxyde carbonique atmosphérique (carbone »jeune«) assimilé dans la biozone. Le méthane des couches profondes du sédiment migrant dans le lac, la teneur en¹⁴C de méthane dissous dans les eaux du lac n'est pas de 30% modernes, mais de 10% modernes.D'autres recherches sur les isotopes d'échantillons du plancton, du méthane, de l'oxyde carbonique et du sédiment du Lac Kivu seront nécessaires pour confirmer ce modéle.

---

. , , . , , . . , . 70 % ( ), , . 30% (). , , ¹⁴ 30% modern, 10 % modern. , , .

  相似文献   

Experimente zur Zeolithbildung durch hydrothermale Umwandlung   总被引：1，自引：0，他引：1  

Helmut Höller  Ulrike Wirsching  Mahmud Fakhuri 《Contributions to Mineralogy and Petrology》1974,46(1):49-60

The formation of zeolites by hydrothermal alteration has been investigated by taking trass from the Laach volcanic area as a sample. Zeolites to be found are chabazite, phillipsite and analcime, all of which originated from the same phonolitic glass. This paper aims at explaining the formation of zeolites by means of experimental alteration of the pumice with various solutions. NaOH and KOH solutions were used in the experiments, these limited the formation conditions of chabazite, phillipsite, analcime in alkaline environments. Moreover, experiments were carried out with H₂O dist and with solutions that formed during the alteration of pumice by reacting with H₂O. These experiments were conducted to supply clues concerning the formation of zeolites in the Laach volcanic area. With NaOH solutions zeolites were formed from pumice within a temperature range of 70 to 250° C and a concentration range of 0.001 to 1.0 n; with KOH solutions they were formed in the same concentration range within a temperature range of 100 to 250° C. The formation of zeolites proved to depend much on temperature and concentration: At low temperatures high concentrations are necessary, higher temperatures need lower concentrations. With NaOH solutions the zeolites are formed in the succession, chabazite, phillipsite, analcime at increasing temperatures and increasing concentrations. With KOH solutions the same succession is to be found with rising temperature. With rising concentration, however, this succession is changed at higher temperatures: Phillipsite appears in place of analcime at high temperatures and concentrations. By the alteration of pumice with H₂O, zeolites are formed from 200° C onward. With solutions that had been formed during the alteration of pumice by reacting with H₂O, the minimum temperature for the formation of zeolites was 180° C. Concerning the genesis of zeolites in the Laach volcanic area, the experiments showed that the temperature for the formation of analcime was about 250° C; for the formation of chabazite and phillipsite it was between 150 and 190° C. The pH of the reacting solutions may have been between 7 and 8. Thus the experiments proved that from the same material different zeolites, chabazite, phillipsite, analcime may be formed by temperature change of the reacting solutions (H₂O to slightly alkaline solutions).  相似文献   

Zur verfügbaren potentiellen Energie in der Atmosphäre     

Univ.-Prof. Dr. H. Pichler 《Meteorology and Atmospheric Physics》1974,23(3-4):227-236

  相似文献   

Comments on “Evolution of Eolian arc volcanism (Southern Tyrrhenian Sea)” by F. Barberi,G. Ferrara,F. Innocenti,J. Keller and L. Villari     

J. Klerkx  S. Deutsch  J. Hertogen  J. De Winter  R. Gijbels  H. Pichler 《Earth and Planetary Science Letters》1974,23(3):297-303

Sr-isotopic measurements were performed on samples of each main stage of eruption of the various Eolian islands, coupled with REE and Rb, Sr, U, Th, Hf and Sc determinations.A subcrustal origin is invoked for the older calc-alkaline series related to the subduction zone of the Eolian arc confirming the view of Barberi et al. (1974). A different explanation is given for the shoshonitic association which shows higher⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values and different REE concentrations, making a direct derivation from the mantle doubtful. Contamination by crustal material or anatexis of the lower crust are considered as possible mechanisms. Finally the significance of a shoshonitic series is questionned.  相似文献   

Theorie der räumlichen und zeitlichen Mittelbildung einer beliebigen Feldfunktion und ihre Anwendung in der Meteorologie     

helmut Pichler 《Meteorology and Atmospheric Physics》1961,12(3):302-338

Zusammenfassung Durch Untersuchung des Zusammenhanges zwischen dem Zeit- und dem Raummittelfeld einer beliebigen Feldfunktion wurde folgende Beziehung gefunden: Existiert zwischen dem Zeit- und Raummittel einer Feldfunktion ein Äquivalenzprinzip, so genügt diese Funktion einer homogenen Wellengleichung mit der Geschwindigkeit der Welle (im zweidimensionalen Fall). s und t sind hiebei die Raumbzw. Zeitinkremente der räumlichen bzw. zeitlichen Mittelung der Feldfunktion. Diese Feststellung gilt auch umgekehrt: falls eine Raum-Zeitfunktion einer Wellengleichung mit genügt, so gilt für das Raum- und Zeitmittel der Funktion mit s und t als die dazugehörigen Inkremente ein Äquivalenzprinzip. Ist die Geschwindigkeit der Welle , so besteht zwischen dem Raum- und Zeitmittel einer Feldfunktion eine allgemeinere lineare Beziehung, die genau bestimmbar ist. DaH. Reuter für das Geopotential einer Druckfläche ein Äquivalenzprinzip von Raum- und Zeitmittel statistisch nachweisen konnte, muß auf Grund der oben erwähnten Ergebnisse geschlossen werden, daß in der Atmosphäre Wellen- bzw. Schwingungsvorgänge (lineare Vorgänge) sehr häufig vorkommen. Es kann nachgewiesen werden, daß gewisse partikuläre Integrale der divergenzfreien Vorticitygleichung (z. B. Rossby-Lösung) gleichzeitig auch Lösungen der homogenen Wellengleichung sind. Für diese Lösungen werden die Bedingungen für ein Äquivalenzprinzip von Raum- und Zeitmittel ausführlich diskutiert.Weiters kann gezeigt werden, daß man mittels des Äquivalenzprinzipes die homogene Wellengleichung sehr einfach numerisch oder graphisch integrieren kann. Diese Tatsache wird zur Konstruktion von Vorhersagekarten im 500 mb-Niveau verwendet. Allerdings muß bei einer solchen Integration die Geschwindigkeit des Feldes bekannt sein. Diese Geschwindigkeit wird daher entweder durch Extrapolation oder mittels derRossby-Formel unter Zuhilfenahme der zonalen Windkomponenten ermittelt. Naturgemaß können aber durch eine solche Methode der Vorhersage barokline Entwicklungen nicht erfaßt werden. Ferner werden noch Vorschläge zur Verbesserung der Methode zur Vorhersage von Mittelkarten nachH. Reuter ausgearbeitet.

---

Summary An investigation of the correlation between time means and space means of an arbitrary field function renders the following relationship: If the time and space means of a field function follow a principle of equivalence, this field function satisfies a homogeneous wave equation, with a wave velocity (in the two-dimensional case). s and t are the grid distance and time interval used in calculating the space and time averages of the field. The above statement may also be reversed: if a function of space and time satisfies a wave equation with , the space and time means (increments s and t) follow a principle of equivalence. If the wave velocity , the space and time means of the field function can be represented accurately by a linear general equation.The existence of a principle of equivalence between space and time means of the geopotential field of a constant pressure level has been proved statistically byH. Reuter. In view of the present results, this equivalence suggests that wave processes must be rather common in the atmosphere. It can be shown that certain particular integrals of the non-divergence vorticity equation (e. g. theRossby-solution) are also solutions of the homogeneous wave equation. For these solutions, the conditions of a principle of equivalence of space and time means are discussed in detail.Further, it can be shown that, by means of the principle of equivalence, the homogeneous wave equation may easily be integrated, either numerically or graphically. These findings were utilized in constructing prognostic charts of the 500 mb level. Integration of the wave equation is only possible if the velocity of the field is known. It can be found either by extrapolation in time, or by means of theRossby formula and the zonal wind component. Of course, the prognostic method described here does not cover baroclinic developments. Finally, several suggestions are made to improveH. Reuter's method of extended forecasting.

---

Résumé En recherchant la connexion entre les champs des moyennes temporelles et spatiales d'une fonction de champ quelconque on atrouvé le rapport suivant: Si la moyenne temporelle et la moyenne spatiale d'une fonction de champ obéissent à un principe d'équivalence, cette fonction satisfait une équation des ondes, la vitesse de l'onde (dans le cas à deux dimensions) étant . Ici, s indique la dimension du carrelage et t la différence du temps au calcul des moyennes spatiales et temporelles dans le champ. Cette règle est aussi reversible: si une fonction spatiale et temporelle satisfait une équation des ondes avec . un principe d'équivalence est applicable pour les moyennes spatiales et temporelles en employant les différences s et t. Si la vitesse de l'onde , une relation linéaire et plus générale existe entre la moyenne spatiale et temporelle, laquelle peut être déterminée précisément.CommeH. Reuter pouvait prouver par la statistique un principe d'équivalence entre des moyennes spatiales et temporelles dans un champ du géopotentiel d'un niveau isobarique, il faut conclure en raison des résultats mentionnés ci-dessus que dans l'atmosphre les événements ondulatoires ou de l'oscillation (évéments linéaires) sont très fréquents. On peut prouver que certaines intégrales particulières de l'équation de vorticity sans divergence (par exemple: solution deRossby) sont simultanément aussi des solutions de l'équation homogéne des ondes. Pour ces solutions-là les conditions pour un principe de l'équivalence entre les moyennes spatiales et temporelles sont discutées en détail.En outre on peut montrer qu'on peut intégrer l'équation homogène des ondes bien facilement numériquement ou d'une manière graphique au moyen du principe de l'équivalence. Ce fait est appliqué pour la construction des cartes de prévision au niveau de 500 mb. Cependant il faut connaître la vitesse du champ pour une telle intégration. On trouve cette vitesse par extrapolation ou au moyen de la formule deRossby en s'appuyant sur les composantes zonales du vent. Mais il faut dire que les évolutions baroclines ne peuvent pas être saisies par une telle méthode de prévision. De plus l'auteur propose des amendements de la méthode de prévision des cartes moyennes selonReuter.

---

---

Mit 16 Textabbildungen  相似文献   

Zur graphischen Integration der Wirbelgleichung mit Berücksichtigung orographischer Effekte     

H. Pichler  H. Reuter 《Meteorology and Atmospheric Physics》1960,11(4):413-426

Zusammenfassung Es wird eine Methode angegeben, die gestattet, die Wirbelgleichung unter Berücksichtigung orographischer Effekte graphisch zu integrieren; dabei werden barokline thermodynamische Prozesse nicht berücksichtigt. der Arbeit liegt folgende Vorstellung zu Grunde: Ein jedes Luftquantum, das einen Gebirgskamm überquert, erhält eine zusätzliche Vorticity. Demnach müssen alle diejenigen Teile des Wirbelfeldes, die zu Beginn der graphischen Integration stromaufwärts vom Gebirgskamm liegen-und zwar bis zur Entfernung, die dem Windweg des zur graphischen Integration verwendeten Zeitschrittes (24 Stunden) entspricht —, eine Korrektur erfahren. Mit Hilfe von Angaben vonKüttner über das durchschnittliche Verhalten der Vertikalgeschwindigkeit bei orographischer Beeinflussung gelingt es, die oben geforderten Korrekturen zu berechnen. Dadurch ist man in der Lage, die im Lee eines Gebirges bei Strömungsübersetzung auftretende Niveausenkung der 500 mb-Fläche zwanglos zu erklären.An einem Beispiel wird die Methode veranschaulicht. Der Alpenkamm und der Karpathenbogen werden von einer kräftigen Nordwestströmung überquert. Im Lee der Gebirge — Raum Italien-Griechenland—tritt innerhalb von 24 Stunden eine maximale Niveausenkung von 20 gpdm ein. Mittels der graphischen Integration der barotropen Wirbelgleichung kann man nur 10 bis 20%, mit Hilfe der hier angeführten Methode dagegen nahezu 100% der Senkung der 500 mg-Fläche arklären.

---

Summary A procedure is developed for graphical integration of the vorticity equation incorporating orographic influences. Baroclinic effects due to thermodynamic processes are not considered. The investigation is based upon the following idea: Each air particle crossing the mountain range receives additional vorticity. Hence those parts of the vorticity distribution lying streamupwards from the mountain range up to a distance corresponding to the movement of the air particle during the timestep used for the integration have to be corrected. The magnitude of these corrections is evaluated usingKüttners results for the average changes of vertical velocity by orographic features. Thus it is possible to explain the decrease of height of the 500 mb surface in the lee of the mountain range.The method is illustrated by an actual example: The Alps and the Carpathians are crossed by a strong north-westerly flow. In the lee of the mountain range (Italy and Greece) a maximum decrease of height of the 500 mb surface of 20 gpdm within 24 hours is observed. The graphical integration of the barotropic vorticity equation explains only 10 to 20% of the depression, while the present method renders a result in almost complete agreement with the observations.

---

Résumé L'auteur expose une méthode permettant d'intégrer graphiquement l'équation de tourbillon en tenant compte d'effets orographiques, mais en excluant des processus thermodynamiques barocliniques. Chaque quantum d'air franchissant une montagne reçoit une vorticity supplémentaire, de sorte que les parties du champ tourbillonnaire situées en amont d'une chaîne montagneuse, à une distance de 24 h. de chemin, doivent subir une correction. Celle-ci se calcule à l'aide de données deKüttner qui a établi l'allure moyenne de la composante verticale de vitesse au-dessus d'un obstache. On se trouve ainsi à même d'expliquer l'abaissement de la surface de 500 mb à l'aval d'une chaîne de montagnes.Un exemple illustre la méthode décrite. Par fort vent de Nord-Ouest au-dessus des Alpes et des Carpathes, il se produit sous le vent, dans la région Italie/Grèce, un abaissement maximum de 200 gpm de la surface de 500 mb. L'intégration graphique de l'équation barotrope de tourbillon rend compte de 10 à 20% seulement de cet abaissement, mais la méthode ici décrite l'explique entièrement.

---

---

Mit 5 Textabbildungen  相似文献   

Modification of air flow over an escarpment — Results from the Hjardemål experiment     

Stefan Emeis  Helmut P. Frank  Franz Fiedler 《Boundary-Layer Meteorology》1995,74(1-2):131-161

Mean flow, turbulence, and surface pressure measurements over an escarpment are presented. The speed-up in the mean wind field shows the known dependence on stratification. Cross-sections of the standard deviation of horizontal and vertical wind components and of the friction velocity are derived from the data and compare favorably with the numerical model of Zeman and Jensen (1987). The modification of turbulent power spectra at intermediate frequencies can be explained by rapid distortion theory. At very low frequencies, there is a quasi-stationary response to the disturbance. Except for speed-up and standard deviations of the wind components, which are also shown for downslope wind, all results in this paper refer to upslope winds.An analysis of the vertical momentum flux reveals that upstream of the escarpment, most of the flux is transported in sweeps of fast, sinking motion to the ground. Downstream of the escarpment, ejections of slow, rising motion dominate the turbulent transport.  相似文献   

The mineralogy of arsenic in uranium mine tailings at the Rabbit Lake In-pit Facility, northern Saskatchewan, Canada   总被引：3，自引：2，他引：3  

T. Pichler  M. J. Hendry  G. E. M. Hall 《Environmental Geology》2001,40(4-5):495-506

 A detailed investigation of the mineralogy of As in the tailings of the Rabbit Lake uranium ore processing facility was conducted. The milling/ore extraction process was sampled at three different locations to obtain information about when, where and under what condition secondary As phases form. These samples were compared with four samples of varying As content from the Rabbit Lake in-pit tailings management facility (TMF). Up to 20% As in the tailings are present in primary minerals that reach the tailings directly because they are not dissolved during the uranium extraction. The remaining 80% constitute As that was dissolved during ore extraction and then re-precipitated before being discharged into the tailings pond. It was not possible to conclusively identify any individual re-precipitated (secondary) As minerals in the Rabbit Lake TMF. Indirect evidence from sequential extraction analyses suggests the presence of an amorphous Ca-As phase and a possible, but unlikely, minor amount of an amorphous Fe-As phase. However, the close association between hydrous ferric oxide (HFO) and As could be clearly demonstrated. HFO was identified to be 2-line ferrihydrite and its XRD pattern geometry indicates a substantial amount of adsorbed As. This is in good agreement with SEM, TEM and sequential extraction analyses that all showed the close association of HFO and As. Received: 14 February 2000 · Accepted: 9 May 2000  相似文献