Petrography and geochemistry of carbonate void-filling cements in fossil reefs     

Dr. Ibrahim A. Mirsal  Prof. Dr. Heinrich Zankl 《International Journal of Earth Sciences》1979,68(3):920-951

An Investigation of the distribution of Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, Sr²⁺ and K⁺ as well as O¹⁸ and C¹³ in void-filling cements out of three fossil reefs — of Devonian and Triassic ages — shows a rhythmic fluctuation of these parameters in the successive layers. This reflects a similar change in the salinity conditions during cementation. It also leads to the presumption that the void filling process starts in early stages with a semi-closed system and later passes into a relatively closed one. Results obtained from factor analysis support this hypothesis.The original mineralogic constitution of the cements must have followed the rhythmic fluctuation of salinity with the result of forming alternative layers of aragonite and calcite. These lead, through inversion and grain growth, in later diagenetic stages to the formation of fibrous calcite.Blocky calcite represents the last stage of cementation. It crystallises out of exhausted solutions and shows no signs of inversion.Multivariate analysis of all investigated parameters reveals three factors. These were interpreted as representing Salinity, Temperature and original Mineralogy.

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Zusammenfassung Die Untersuchung der Verteilung von Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, Sr²⁺ und K⁺, sowie O¹⁸ und C¹³ in Hohlraumzementen aus drei fossilen Riffen von devonischem und triadischem Alter zeigt eine rhythmische Schwankung in den sukzessiven Zementschalen. Die Schwankung der geochemischen Parameter reflektiert eine änderung der Salinitätsbedingungen. Dies wird unter der Annahme erklärt, daß die Ausfüllung der Hohlräume zuerst in einem halbgeschlossenen, später dann in einem relativ geschlossenen System stattfindet. Die Faktorenanalyse bestätigt diese Hypothese.Die Mineralogie der gebildeten Zemente folgt der rhythmischen Salinitätsschwankung und daraus entstand zunächst eine Wechsellagerung von calcitischen und aragonitischen Zementen.über Inversion und Sammelkristallisation bildet sich während der späteren Diagenese der fibröse Calcit, dessen rhythmische Gefügeabfolge von der ursprünglichen Mineralogie der Zemente diktiert wird. Als letzte Zementgeneration folgt blockiger Calcit aus ionenarmen Lösungen, wobei keine Umwandlung dieser Zementphase mehr erfolgt.Aus der Faktorenanalyse aller geochemischen Parameter ergeben sich drei Faktorengruppen, die die Salinität, Temperatur und ursprüngliche Bildungsmineralogie charakterisieren.

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Résumé L'examen de la répartition du Ca₂₊, Mg₂₊, Na₊, Sr₂₊ et K₊, ainsi que O¹⁸ et C¹³ dans le ciment de remplissage des vides de 3 récifs fossiles d'âge dévonien à triasique, montre une variation rythmique dans les couches successives du ciment. La variation des paramètres chimiques reflète un changement dans les conditions de la salinité. Ceci s'explique si l'on accepte que le remplissage des vides a eu lieu dans un milieu d'abord à moitié fermé, et plus tard relativement fermé. L'analyse des facteurs confirme cette hypothèse. La minéralogie du ciment formé est conforme à la variation rythmique de la salinité, d'où résulta une alternance de ciment calcitique et aragonitique.Après l'inversion et la recristallisation coalescente, il s'est formé, durant la diagenèse ultérieure de la calcite fibreuse, dont la succession structurale rythmique est dictée par la minéralogie originelle du ciment. Comme dernière génération de ciment, vient de la calcite en bloc provenant d'une solution pauvre en ions, sans qu'il s'en suive une transformation decette phase de cimentation.L'analyse des facteurs de tous les paramètres chimiques fait apparaÎtre trois groupes de facteurs qui caractérisent la salinité, la température et la minéralogie originelle de formation.

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, : Sa²⁺, Mg²⁺, Na²⁺, Sr²⁺ K⁺, ¹⁸O ¹³S . . , , , . . , . , . , , - . 3 , , .

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Die Beziehung zwischen Wind und Oberflächenströmung auf Grund von Triftkartenuntersuchungen     

Heinrich Neumann 《Ocean Dynamics》1966,19(6):253-266

Zusammenfassung Es wurden mehrere Tausend Trifkarten ausgeworfen. Ihr Weg vom Auswurfort zum Fundort wurde mit Hilfe einer elektronischen Rechenanlage durch Modellrechnungen verfolgt, bei denen das Windfeld über der Nordsee vorgegeben war. Die Rechnung wurde so variiert, daß tatsächliche und rechnerische Fundorte der Karten möglichst gut übereinstimmten. (Abb. 3.). Hiernach treiben die Triftkarten in Windrichtung mit 4,2 v. H. der Windgeschwindigkeit. Das nur aus dem Wind gewonnene Bild des Triftweges läßt sich verbessern, wenn zusätzlich Oberflächenströmungen angenommen werden. Durch rechnerische Experimente wurde ein zu diesem Windfaktor passendes Stromfeld für die Nordsee ermittelt (Abb. 15).

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Relation between wind and surface current derived from drift card investigations

Summary Several thousands of drift cards were released. Their route from the place of release to the place of retrieval was traced on an electronic computer by means of model computations where the wind field over the North Sea was preset. The computation was varied so to achieve the best possible agreement of actual and computational places of retrieval (Fig. 3). According to this, the cards are drifting in wind direction at 4.2 per cent of the wind velocity. The drift route exclusively derived from the wind can be improved by assuming, in addition, surface currents. Computational experiments delivered a current distribution in the North Sea corresponding to this wind factor (Fig. 15).

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Les relations entre vent et courant superficiel déduites des études par cartes-flotteurs

Résumé Plusieurs milliers de cartes-flotteurs ayant été lancées, leur trajet du point de lancement au point de recupération a été établi à l'aide d'une calculatrice électronique avec un programme de calcul dans lequel était introduit le champ des vents en mer du Nord. Le calcul était si détaillé que le meilleur accord possible a été trouvé entre les lieux réels et calculés de découverte des cartes (fig. 3). On constate que les cartes sont poussées dans la direction du vent avec une vitesse égale à 4,2% de celle du vent. La représentation obtenue pour les trajets de dérive à partir du vent seul peut être amélioré si on considère en plus les courants superficiels. La représentation calculée montre pour la mer du Nord un champ de courant en accord avec ce facteur de vent (fig. 15).

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Monsune und Tropenorkane im Witterungsklima und in der Groß-Zirkulation     

Heinrich Seilkopf 《Ocean Dynamics》1956,9(2):90-102

Zusammenfassung In dem Ablauf des Jahresganges im Witterungsklima und der allgemeinen Zirkulation wirken sich monsunale Einflüsse aus. Das im Winter zeitweise auftretende ozeanwärts gerichtete Abströmen kontinental-arktischer Luft erfolgt in Zusammenhang mit Kaltlufthöhentrögen. Im Sommer bedingen die Nordwärtsverlagerung der nordatlantischen und nordpazifischen Hochdruckgebiete und der Aufbau von warmen Höhenhochdruckgebieten über Hochasien und Arizona dazwischenliegende Höhentröge, mit denen die monsunale Advektion maritimer Luftmassen in das Festland hinein verbunden ist. Auch das indische Monsuntief befindet sich in einem Höhentrog zwischen dem hochasiatischen Höhenhoch und dem nordwärts vorgerückten Hoch aus dem Südindischen Ozean. Die festländischen sommerlichen Höhenhochs üben eine blockierende Wirkung auf die Zirkulation aus. Der ebenfalls in die Großzirkulation eingreifende interhemisphärische Austausch von Masse und Moment tritt witterungsklimatisch am meisten dadurch in Erscheinung, daß die Entstehungsgebiete der tropischen Wirbelstürme den Trögen der jeweils anderen, winterlichen Halbkugel zugeordnet sind.

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Witterungsklima (weather-climate) and general circulation considered in the light of monsoons and tropical storms

Summary The course of the annual variations of theWitterungs-klima and of the general circulation is subjected to monsoonal influences. The outflow of arctic air masses from the continent to the ocean occurring temporarily during the winter is related to upper air troughs of cold air. In summer, the northward displacement of the North Atlantic and the North Pacific anticyclones and the formation of warm upper air highs above Central Asia and Arizona cause intermediate air troughs to develop which, on their part, are related to the monsoonal advection of maritime air masses to the continent. The Indian monsoonal low is likewise located in an upper air trough between the upper air high above Central Asia and the high pressure area that advanced from the South Indian Ocean. In summer, the continental upper air highs exert a blocking action on the circulation. The interhemispheric exchange of mass and momentum which, too, reflects on the large scale circulation is mainly called into existence in its weather-climatic respect owing to the fact that the areas of origin of tropical storms (hurricanes, typhoons) are co-ordinated to the througs of the opposite winterly hemisphere.

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Witterungsklima (climat du temps) et circulation générale considérés sous l'aspect des moussons et des cyclones tropicaux

Résumé Le cours des variations annuelles duWitterungsklima et de la circulation générale est sujet à des influences des moussons. Les écoulements à partir du continent vers l'océan des masses d'air arctiques, se produisant de temps en temps pendant l'hiver, sont reliés à des talwegs d'air froid en altitude. En été, le déplacement vers le nord des anticyclones de l'Atlantique Nord et du Pacifique Nord ainsi que la formation d'anticyclones en grande altitude au-dessus de l'Asie Centrale et d'Arizone causent la formation des hauts talwegs intercalés entre les anticyclones mentionnés ci-dessus. Ces talwegs ont rapport à l'advection de mousson des masses d'air maritime vers le continent. La dépression de mousson indien se trouve dans un talweg en altitude entre le haut anticyclone de l'Asie Centrale et l'anticyclone de l'océan Indien du Sud qui s'est déplacé vers le Nord. En été, les anticyclones continentaux en altitude ont un effet bloquant sur la circulation. L'échange interhémisphérique de masses et de moment qui réflète également sur la circulation générale se montre d'une manière la plus prononcée dans le «climat du temps» par suite du fait que les régions d'origine des cyclones tropicaux sont coordonnées à des trains de talwegs de l'hémisphère hivernal opposé.

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Herrn Professor Dr. Gerhard Schott zum 90. Geburtstag gewidmet.  相似文献   

Beitrag zur Kenntnis indischer Laterite     

Dr. Heinrich Martin Köster 《Contributions to Mineralogy and Petrology》1956,5(1):23-64

Zusammenfassung Es wurden zwei indische Lateritprofile untersucht. Die Lateritproben wurden soweit unverfestigt, in Korngrößenklassen zerlegt. Mit röntgenographischen. differentialthermoanalytischen und optischen Methoden wurde der Mineralbestand quantitativ bestimmt. Die Änderungen des Mineralbestandes und die Änderungen der Mineralverteilung wurde in den Lateritprofilen verfolgt.Die Lateritprofile sind auf quarzhaltigen Gesteinen, einem grobkörnigen Granit und einem feinkörnigen Quarz-Glimmer-Sandstein, entstanden. Als Ursache der Lateritbildung ist bei beiden Profilen die Verwitterung und Kaolinisierung des Ausgangsgesteins anzusehen. Bei dem Granit wurden die Feldspäte sowie die Hornblende und der Biotit, bei dem Sandstein wurde der Muskowit kaolinisiert. Der Quarz wurde mehr oder weniger stark korrodiert.Durch die Anreicherung von oxydischen und hydroxydischen Eisenmineralen in bestimmten Zonen der Verwitterungsprofile kam es zur Ausbildung typischer Lateritprofile mit konkretionsführenden bzw. pisolithischen Horizonten. Die Anreicherung von Eisenmineralen in diesen Horizonten ist durch Zufuhr von Eisen aus Verwittrungslösungen erfolgt. Das Eisen entstammt bei dem ersten Profil den verwitternden eisenhaltigen Mineralen des Granites, der Hornblende und dem Biotit. Bei dem zweiten Profil ist die Herkunft des Eisens aus verwitternden hämatitreichen Rindern des Sandsteines abzuleiten. An hydroxydischen Aluminiummineralen sind in beiden Lateritprofilen nur geringe Mengen Diaspur vorhanden.Auflösung von Kaolinit, Wanderung der Kaolinsubstanz und Neubildung von Fireclaymineral wurde in beiden Profilen nachgewiesen.  相似文献   

The tidal stream in the German Bight     

Christoph Brockmann  Wolfgang Lange  Dr. Ekkehard Mittelstaedt  Kai C. Soetje 《Ocean Dynamics》1981,34(2):56-60

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Granite intruding into Granodiorite: An example from the Damara Belt,South West Africa     

Dr. Christoph Hoffmann 《International Journal of Earth Sciences》1977,66(1):465-477

Until now (Smith, 1965) it was thought that in the central Damara Belt, South West Africa, the Red Granite and the Salem Granodiorite are two magmatic bodies separated by (essentially) marbles. Three places were discovered, where the marbles are missing; in all three places the Red Granite intrudes the Salem Granodiorite. Experimental melting done with samples from two of these localities allows to appraise the likely conditions during the intrusion of the Red Granite (680° C, 4 kb H₂O-pressure).The White Granites — until now thought to be late or post kinematic — are a geologically heterogeneous group, at least in one place such an intrusion precedes that of the Red Granite.

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Zusammenfassung Bis jetzt dachte man (Smith, 1965) daß im Zentralbereich des Damara-Orogens, Südwest Afrika, der Rote Granit und der Salem Granodiorit zwei magmatische Körper wären, die überall von (im wesentlichen) Marmoren getrennt seien. Es wurden drei Gegenden entdeckt, an denen die Marmore fehlen; an allen drei Stellen intrudiert der Rote Granit in den Salem Granodiorit. Schmelz-Experimente mit Proben von zwei dieser Lokalitäten erlauben die Bedingungen abzuschätzen, die während der Intrusion des Roten Granites geherrscht haben (680° C, 4 kb H₂O-Druck).Die Weißen Granite — von denen man bis jetzt glaubte, sie seien spät-oder nachkinematisch — sind eine geologisch heterogene Gruppe. Mindestens an einer Stelle geht eine Intrusion der Weißen Granite derjenigen der Roten Granite voraus.

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Résumé Jusqu'à présent (Smith, 1965) on a pensé que dans la zone centrale de l'orogène de Damara (Sud-Ouest Africain) le Granite Rouge et la Granodiorite de Salem étaient deux plutonites séparées partout par des couches de marbres. On a découvert trois endroits où les marbres n'existent pas et où le Granite Rouge forme des intrusions recoupant la Granodiorite de Salem.Des essais de fusibilité sur des échantillons provenant de deux de ces localité permettent d'estimer les conditions d'intrusion du Granite Rouge (680° C avec des pressions H₂O de 4–5 kb).Les Granites blancs (acceptés jusqu'à présent comme tardi orogéniques) forment géologiquement une groupe hétérogène. En un endroit au moins, une intrusion de Granite blanc est recoupée par une intrusion du Granite Rouge, plus jeune.

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(SMITH, 1965), , , - , , . 3 , , . , , , (680° C, 4 ). , , -, , . , - , .

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Festigkeit, verformbarkeit und gefügeregelung von anhydrit — experimentelle stauchverformung unter manteldrucken bis 5 kbar bei temperaturen bis 300°C     

Peter Müller  Heinrich Siemes   《Tectonophysics》1974,23(1-2)

The dependence of strength, ductility, and preferred orientation of polycrystalline anhydrite upon confining pressure (up to 5 kbar), temperature (up to 300° C), and strain (up to 30%) has been evaluated by compression tests.Strength and ductility increase at room temperature with increasing mantle pressure. Up to 1 kbar mantle pressure anhydrite is brittle and failure occurs by tension and shear fractures. Homogeneous flow between 1 and 3 kbar mantle pressure is mostly due to intercrystalline slip which is sensitive to pressure. Beyond the elastic limit the stress—strain curves are nearly horizontal. No preferred orientation develops. Between 3 and 4 kbar mantle pressure the intracrystalline mechanisms become noticeable. The stress—strain curves show weak strain hardening. The (210)-planes reveal a weak preferred orientation perpendicular to the axis of compression.With increasing temperature the strength decreases at low strains (< 5%). Intracrystalline mechanisms become more dominant, because the critical resolved shear stresses are lower with increasing temperature. At high strains (> 15%) both strength and ductility increase at higher temperatures. At even higher strains, strain hardening ceases once again and the stress—strain curves become nearly horizontal. From that point on preferred orientation is no longer increased. The stress—strain curves differ with the orientation of the specimen axis to the original fabric.

Zusammenfassung

In Stauchversuchen an polykristallinem Anhydrit wurde die Abhängigkeit der Festigkeit, der Verformbarkeit und der Gefügeregelung vom Manteldruck (bis 5 kbar), von der Temperatur (bis 300°C) und vom Verformungsgrad (bis 30%) untersucht.Festigkeit und Verformbarkeit nehmen bei Raumtemperatur mit steigenden Mantel-drucken zu. Bis etwa l kbar Manteldruck verhält sich der Anhydrit spröde und es treten Trenn und Verschiebungsbrüche auf. Die gleichmässige Fliessverformung bei Manteldrucken über 1 kbar erfolgt durch überwiegend interkristalline, manteldruckempfindliche Verformungsmechanismen. Die Spannungs—Verformungskurven verlaufen nach Überschreiten der elastischen Verformung nahezu horizontal. Eine Regelung tritt nicht ein. Ab 3 kbar bis 4 kbar Manteldruck beginnen sich intrakristalline Mechanismen bemerkbar zu machen. Die Spannungs—Verformungskurven weisen eine schwache Verfestigung auf. Durch die eintretende schwache Regelung stellt sich eine (210)-Ebene bevorzugt senkrecht zur Stauchachse ein.Mit steigender Temperatur bei sonst gleichen Bedingungen nimmt die Festigkeit bei geringen Verformungsgraden (< 5%) ab. Die Verformung erfolgt überwiegend durch intrakristalline Mechanismen, deren kritische Schubspannungen mit zunehmender Temperatur geringer werden. Die Spannungs—Verformungskurven steigen nach Überschreiten des elastischen Bereichs stärker an als zuvor. Es tritt mit zunehmender Temperatur eine stärkere Verfestigung und eine intensivere Einregelung von (210) senkrecht zur Stauchachse ein. Im Bereich hoher Verformungsgrade (> 15%) liegen die Festigkeiten bei höheren Temperaturen höher als bei niedrigen Temperaturen. Bei sehr hohen Verformungsgraden wird die Verfestigung so gross, dass interkristalline Mechanismen die intrakristallinen wieder ablösen. Die Spannungs—Verformungskurven werden wieder flacher und die Zunahme in der Regelung hört auf.Je nach der Orientierung der Stauchachse zum Ausgangsgefüge verlaufen die Spannungs—Verformungskurven unterschiedlich.Die Abhängigkeit der Verformungsmechanismen vom Manteldruck, Verformungsgrad und der Temperatur wird in einem dreidimensionalen Modell vorgestellt.  相似文献   

Late Quaternary growth and decay of the Svalbard/Barents Sea ice sheet and paleoceanographic evolution in the adjacent Arctic Ocean     

Jochen Knies  Christoph Vogt  Ruediger Stein 《Geo-Marine Letters》1998,18(3):195-202

The paleoceanography in the Nordic seas was characterized by apparently repeated switching on and off of Atlantic water advection. In contrast, a continous influx of Atlantic waters probably occurred along the northern Barents Sea margin during the last 150?ka. Temporary ice-free conditions enhanced by subsurface Atlantic water advection and coastal polynyas accelerated the final ice sheet build-up during glacial times. The virtually complete dissolution of biogenic calcite during interglacial intervals was controlled mainly by CO2-rich bottom waters and oxidation of higher levels of marine organic carbon and indicates intensive Atlantic water inflow and a stable ice margin.  相似文献   

Flood frequencies reveal Holocene rapid climate changes (Lower Moulouya River,northeastern Morocco)     

Christoph Zielhofer  Jens Bussmann  Hanoun Ibouhouten  Katrin Fenech 《第四纪科学杂志》2010,25(5):700-714

Current high‐resolution palaeoenvironmental records reveal short‐term Holocene coolings. One of these major Holocene rapid climate changes occurred between 3.2 and 2.7 cal. ka BP. The sensitivity of river systems vis‐à‐vis slight and short‐term Holocene climatic variations is a subject of controversy in the scientific community. In this paper, we present a 4.0 to 1.4 cal ka BP palaeoflood record from the Lower Moulouya River (northeastern Morocco) to demonstrate the high sensitivity of semiarid rivers in the southwestern Mediterranean towards Holocene environmental changes. The Lower Moulouya flood deposits are characterised by thick, well‐stratified, predominantly clayey to silty overbank fine sediments. These cohesive sediments show evidence of excellent preservation conditions against fluvial erosion and contain a continuous record of mid to late Holocene flood sequences. The Moulouya palaeoflood record can be interpreted in the context of regional and global high‐resolution proxy data, revealing a strong coupling with Holocene rapid climate changes. The centennial‐scale Moulouya palaeohydrological history will be discussed with palaeoenvironmental data from the same record (palaeomagnetics, sedimentary charcoal record, anthracological analyses, snail analyses) to generate new ideas about the mid to late Holocene hydrological cycle in the southwestern Mediterranean. The deduced features of pronounced Lower Moulouya flooding and the decreased fire recurrence during Holocene cooling remain somewhat inconsistent with the interpretation of other palaeohydrological and paleaoecological records from the southwestern Mediterranean. However, enhanced Lower Moulouya flood frequencies between 3.2 and 2.7 cal. ka BP agree with increased floodplain aggradation in other major river systems of Mediterranean North Africa. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Glacier inventory of the Gran Campo Nevado Ice Cap in the Southern Andes and glacier changes observed during recent decades   总被引：2，自引：2，他引：0  

Christoph Schneider  Michael Schnirch  Csar Acua  Gino Casassa  Rolf Kilian 《Global and Planetary Change》2007,59(1-4):87

The Gran Campo Nevado (GCN) forms an isolated ice cap on the Península Muñoz Gamero (PMG) located 200 km to the south of the Southern Patagonia Icefield (SPI). We present a glacier inventory of the GCN made up by 27 drainage basins (in total 199.5 km²) and other small cirque and valley glaciers of the southern part of PMG (in total 53 km²). The glacier inventory is based on a digital elevation model (DEM) and ortho-photos. Contour lines from maps, relief information derived from Landsat TM satellite imagery from 1986 and 2002 and stereoscopic data from aerial photos were combined in a knowledge-based scheme to obtain a DEM of the area. A digital ortho-photo map based on aerial photos from 1998 and several ortho-photos based on aerial photos from 1942 and 1984 could be produced from the initial DEM. A geographical information system (GIS) served to outline the extent of the present glaciation. All major glaciers of the GCN show a significant glacier retreat during the last 60 yr. Some of the outlet glaciers lost more than 20% of their total area during this period. Overall glacier retreat amounts to 2.8% of glacier length per decade and the glacier area loss is 2.4% per decade in the period from 1942 to 2002. We hypothesise that GCN glaciers may have reacted faster and more synchronously with the observed warming trend during recent decades when compared with the SPI.  相似文献