Chemical study of tectonically controlled hydrothermal dolomitization: an example from the Lessini mountains,Italy     

Dr. Cinzia Spencer-Cervato  Dr. Joseph Mullis 《International Journal of Earth Sciences》1992,81(2):347-370

In the Central Southern Alps (Feltre, Verona — Italy), a 750 m thick interval of Jurassic and Cretaceous pelagic limestones shows post-depositional partial brecciation and dolomitization. The overlying 500 m thick Tertiary sedimentary sequence is unaffected. Through the Paleogene, mostly submarine, mafic volcanism has been documented in the area. Small-scale extensional features were observed in the limestone near the contact with the dolomitized breccias. Their orientations measured in the field correspond to the tectonic framework of the area and give evidence for the contemporaneousness of the volcanic activity and the brecciation. The distribution and petrologic characteristics of the basalts, combined with the orientation of the extensional features observed in the field, allow a paleotectonic reconstruction. This tectonic scenario can be viewed as a back-arc extension, an eastward prolongation of the spreading that divided Southern France from the Sardinia-Corsica-Calabria block, generating the Ligurian-balearic basin in the Late Oligocene.The dolomite is fine-grained to sucrosic, with a microamygdaloidal porosity, partially filled with ankerite and calcite. The matrix shows a homogeneous, orange-red cathodoluminescence, indicating a single phase of iron-poor dolomite. The carbonate fraction consists of more than 90% dolomite. The dolomite is almost stoichiometric (Ca_0.6Mg_0.4 to Ca_0.5Mg_0.5). The ¹³C values of the dolomite are less than 1%. more negative than the unaffected limestone. The ¹⁸O values are between –5%. to –13%., with a depletion of 2–11%. relative to the undolomitized limestone. The depleted oxygen isotope ratios in the dolomitized rock can be derived either from fluids impoverished in the heavy isotopes (e.g. meteoric water) or high temperatures. The unvaried carbon isotopic ratios make the second interpretation the most acceptable. As the⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values increase from a mean of 0.7077 in the unaffected limestones to 0.7085 in the dolomitized limestones, a derivation of the dolomitizing fluids from the volcanic rocks can be excluded. Comparing the obtained data with the Phanerozoic seawater isotope curve, however, the radiogenic Sr may be derived from marine waters of Late Oligocene-Early Miocene age. Microthermometric analyses of the fluid inclusions in the dolomite crystals from the bulk rocks and from the veins suggest a trapping temperature ranging from a minimum of 70°C (dolomite rock) to a maximum of 120°C (dolomite in veins). The solution contained in the inclusions is water with NaCl and MgCl₂ with salinities of 46%. (dolomite bulk rock) and 17%. (dolomite in veins). The pressure correction calculated from the fluid inclusion data is about 250 bars, which roughly correspond to the lithostatic pressure over the Mesozoic limestones in the Early Miocene.These results point to a hydrothermal origin of the dolomitization during the Late Oligocene-Early Miocene, as ascertained from the strontium isotope and fluid inclusion data. The circulation of hot marine water through the brecciated limestones in convective cells, triggered by the geothermal gradient related to the volcanic activity, is the proposed hydrodynamic model. Hydrologie considerations demonstrate that the proposed model is feasible.

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Zusammenfassung In den zentralen Südalpen (Feltre, Verona — Italien) findet sich eine etwa 750 m dicke Abfolge jurassischer und kretazischer pelagischer Kalke, die nach der Ablagerung zum Teil breckziert und dolomitisiert wurde, während die darüberliegenden 500 m mächtigen tertiären Sedimente keine Dolomitisierung zeigen. Im Paläogen ist im Gebiet ein mafischer, überwiegend mariner Vulkanismus dokumentiert. Kleinmaßstäbliche listrische Brüche in Kalken am Kontakt mit der dolomitisierten Breckzie entsprechen geometrisch einem großräumigen extensiven Regime im Paläogen. Sie beweisen die Gleichzeitigkeit der vulkanischen Aktivität und der Breckzierung. Die Verteilung und petrographischen Eigenschaften der Basalte, mit der Geometrie der Extensionsstrukturen, erlauben eine paläotektonische Rekonstruktion. Diese tektonische Situation entspricht einem Back-arc-basin und stellt die östliche Verlängerung des ligurisch-balearischen Beckens dar, das Südfrankreich vom Sardisch-Korsisch-Kalabrischen-Block im späten Oligozän getrennt hat.Die ¹³C Werte der Dolomite sind weniger als 1%. negativer als die entsprechender nicht dolomitisierter Kalke. Die ¹⁸O-Werte (relativ zum PDB Standard) variieren zwischen –5%. und –13%., das ist 2 bis 11%. negativer als die nicht dolomitisierter Kalke. Dies wird auf erhöhte Bildungstemperaturen zurückgeführt. Ein Anstieg der⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Signaturen im Mittel von 0.7077 in den nicht dolomitisierten Kalken auf 0.7085 in den dolomitisierten Kalken schließt eine Herkunft der dolomitisierenden Fluide von den vulkanischen Gesteinen aus. Beim Vergleich der Isotopensignaturen mit der phanerozoischen Meerwasser-Isotopenkurve, könnte aber das radiogene Strontium von spät oligozänem — früh miozänem Meerwasser kommen. Mikrothermometrische Analysen flüssiger Einschlüsse in Dolomitkristallen im Gestein und in Adern deutet auf eine Einschlußtemperatur von 70°C (Dolomitgestein) bzw. 120°C (Dolomit in Adern) hin. Die Lösung in den Einschlüssen ist Wasser mit NaCl und MgCl₂, mit einer Salinität von 46%. (Dolomitgestein) bzw. 17%. (Adern). Die aus den Einschlüssen berechnete Druckkorrektur ist etwa 250 bar. Dies entspricht ungefähr der früh miozänen Gesteinssäule über den mesozoischen Kalken.Aufgrund dieser Daten wird eine hydrothermale Bildung der Dolomite im späten Oligozän - frühen Miozän postuliert. Es wird ein hydrodynamisches Modell vorgeschlagen, in dem aufgeheiztes Meerwasser konvektiv durch die breckzierte mesozoische Abfolge zirkuliert. Als Motor wirkt ein vulkanischer geothermischer Gradient. Dieses Modell läßt sich mit hydrologischen Betrachtungen testen und stützen.

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Résumé Dans la partie sud des Alpes Centrales (Feltre, Verone: Italie) il existe une succession, épaisse de 750 m, de calcaires pélagiques jurassiques et crétacés, qui ont subi après leur sédimentation une bréchification et une dolomitisation partielles. Les sédiments tertiaires surincombants, épais de 500 m, ne sont pas affectés par ces phénomènes. Un volcanisme paléogène mafique, essentiellement sousmarin, a été reconnu dans la région. Dans les calcaires, au contact de la brèche dolomitisée, existent des cassures listriques de petite échelle dont la géométrie témoigne d'un régime extensif général au Paléogène. Leurs orientations, mesurées sur le terrain, indiquent la contemporanéité de l'activité volcanique et de la bréchification. La distribution et les caractères pétrologiques des basaltes, combinés à la géometrie des structures extensives, permet une reconstitution paléotectonique. Celle-ci montre une extension dans un bassin d'arrière-arc, prolongement oriental de l'expansion qui, à l'Oligocène supérieur, a séparé du sud de la France le bloc corsico-sardo-calabrais en créant le bassin liguro-baléare.La dolomie, finement grenue à saccharoïde, possède une porosité à vides micro-amygdaloïdes, partiellement occupés par de l'ankérite et de la calcite. La matrice présente une cathodoluminescence homogène rouge-orange, indiquant la présence d'une seule phase constituée de dolomite pauvre en Fe. La fraction carbonatée consiste en dolomite pour plus de 90%. Cette dolomite est à peu près stoechiométrique (Ca_0,6Mg_0,4 à Ca_0,5Mg_0,5). Les rapports ¹³C de la dolomie sont inférieurs de moins de 1%. à ceux du calcaire intact. Les rapports ¹⁸O sont compris entre –5%. et –13%., soit 2 à 11%. inférieurs à ceux du calcaire non dolomitisé. Cette baisse du rapport isotopique peut provenir soit de fluides appauvris en isotopes lourds (p. ex. l'eau météorique), soit d'une température élevée; la constance des rapports isotopiques du C rend cette deuxième explication la plus plausible. Le rapport⁸⁷Sr/⁸⁶Sr passe d'une valeur moyenne de 0,7077 dans les calcaires non affectés à 0,7085 dans les calcaires dolomitisés; cet accroissement exclut une origine volcanique pour les fluides dolomitisants. En comparant ces valeurs à la courbe isotopique du Sr de l'eau de mer au Phanérozoïque, on peut déduire que le Sr radiogénique est dérivé d'eaux marines d'âge oligocène tardif à miocène inférieur. L'analyse microthermométrique des inclusions fluides contenues dans les cristaux de dolomite suggère une température de formation qui va de 70°C (dans la roche) à 120° (dans les veines). Le contenu de ces inclusions est une solution aqueuse de NaCl et MgCl₂ avec une salinité de 44%. (dans la roche) et de 17%. (dans les veines). La correction de pression calculée à partir des inclusions fluides est d'environ 250 bars, ce qui correspond grosso modo à la pression lithostatique qui s'exerçait au Miocène inférieur sur les calcaires mésozoïques.Sur la base de ces données, on conclut à une origine hydrothermale de la dolomie au cours de l'Oligocène supérieur - Miocène inférieur. Le modèle hydrodynamique proposé fait appel à la circulation convective, à travers le calcaire bréchié, d'eau marine échauffée grâce au gradient géothermique élevé dû à l'activité volcanique. Ce modèle est en accord avec des considérations hydrologiques.

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(, — ) , 750 , , , , 500 , . , . , . , . . - , - . ¹³ , 1%. ¹⁸, PDB –5 –13%, .. 2 11% . , , . ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0.7077 0,7085 . , - . 70° , 120° . , , 44%, 17%. , , 250 . - . , - . , . , . .

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The occurrence of OH absorptions in phenakite—an IR spectroscopic study     

Prof. Dr. A. Beran 《Mineralogy and Petrology》1990,41(2-4):73-79

Summary IR spectra of phenakite single crystals from different localities show a distinct variability in the region of the OH stretching fundamental. Minute hydrous mineral phases (tourmaline, bertrandite) are included in Piracicaba phenakite. Structural OH, ranging up to 0.005 equivalent wt.% H₂O, is characterized by two extremely pleochroic bands centered at 3380 and 3120 cm^–1. On the basis of their pleochroic scheme it is proposed that (O₂(OH)₂) and (O₃(OH)) tetrahedra occur as structural elements, assuming that the vacancies are on Be sites.

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Das Auftreten von OH Absorptionen in Phenakit—eine IR spektroskopische Untersuchung

Zusammenfassung Die IR Spektren von Phenakit-Einkristallen verschiedener Vorkommen zeigen im Bereich der OH-Streckschwingungen eine deutliche Variabilität. Piracicaba Phenakit enthält feinste Einschlüsse von OH-hältigen Mineralphasen (Turmalin, Bertrandit). Strukturell gebundene OH-Gruppen (bis 0,005 äquivalente Gew.% H₂O) sind durch zwei extrem pleochroitische Banden bei 3380 und 3120 cm^–1 charakterisiert. Unter der Annahme von Be-Leerstellen werden aufgrund des Pleochroismus dieser Banden (O₂(OH)₂) und (O₃(OH)) Tetraeder als strukturelle Baueinheiten vorgeschlagen.

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Composition-related microstructures in zinc-bearing carbonate assemblages from Broken Hill,New South Wales     

Dr. Mohammad Riaz Khan  Dr. D. J. Barber 《Mineralogy and Petrology》1990,41(2-4):229-245

Summary Analytical transmission electron microscopy has been used to investigate two zincian dolomites occurring as overgrowths on calcite from the oxidized zone of the ore bodies at Broken Hill, New South Wales. Particular attention has been focussed on the nature of the microstructures, and any correlations between microstructure and local composition, especially zinc content. The possible occurrence of tiny amounts of the zinc dolomite, minrecordite, has also been explored.The most notable features in the zincian dolomite are fine-scale distributions of ribbonlike calcitic second phase, growth bands, and modulated microstructures (strong modulations in diffraction contrast). Their occurrence is correlated with calcium in excess of stoichiometric requirements, but is not directly influenced by zinc content. The associated calcites are low in zinc, but they also exhibit carbonate second phase, which is thought to be dolomitic although giving no detectable order (b-type) reflections. Long-exposure electron diffraction patterns, however, revealed the presence of diffuse c-type superstructure reflections, which are thought to arise from smaller volumes in which Ca and Mg cations are ordered, for which a model is proposed.

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Zusammensetzungsabhängige Mikrogefüge in Zn-haltigen Karbonat-Vergesellschaftungen von Broken Hill, New South Wales

Zusammenfassung Analytische Transmissionselektronenmikroskopie wurde benutzt um zwei Zn-haltige Dolomite zu untersuchen, die als Überzüge von Calcit aus der Oxidationszone der Erzkörper von Broken Hill, New South Wales, auftraten. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Art der Mikrogefüge und möglichen Korrelationen zwischen Mikrogefüge und der lokalen Zusammensetzung, vor allem dem Zn-Gehalt, gewidmet. Dem möglichen Auftreten von geringen Mengen des Zn-Dolomit, Minrecordit, wurde ebenfalls nachgegangen.Die bemerkenswertesten Erscheinungen im Zn-haltigen Dolomit sind feine bandartige Verteilung einer calcitischen Phase, Wachstumsbänder und modulierte Strukturen (starke Modulationen im Beugungskontrast sichtbar). Ihr Auftreten ist mit über das stöchiometrische Verhältnis hinaus vorhandenem Ca korreliert; es ist aber vom Zn-Gehalt nicht direkt beeinflußt. Die mitvergesellschafteten Calcite haben einen niedrigen Zn-Gehalt, zeigen aber eine weitere Karbonatphase. Diese wird für dolomitsch gehalten, obwohl keine entsprechenden Ordnungsreflexe (b-Reflexè) nachweisbar waren. Sehr lange belichtete Elektronenbeugungs-Aufnahmen zeigen jedoch diffuse c-Typ-Über-struktur-Reflexe. Diese sind wahrscheinlich auf kleine Bereiche beschränkt, in dener die Ca und Mg Kationen geordnet sind, wofür ein Modell vorgeschlagen wird.

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The Paasivaara PGE reef in the Penikat layered intrusion,northern Finland   总被引：1，自引：0，他引：1  

Dr. T. A. Huhtelin  Prof. T. T. Alapieti  Dr. J. J. Lahtinen 《Mineralogy and Petrology》1990,42(1-4):57-70

Summary Three major PGE-bearing mineralized zones have been found in the layered series of the early Proterozoic Penikat layered intrusion. These are designated as the Sompujärvi (SJ), Ala-Penikka (AP) and Paasivaara (PV) Reefs according to the site of their initial discovery.The uppermost of these, the PV Reef, has the highest Pt/Pd ratio. It is located in the transition zone between the fourth and the fifth megacyclic units. The main host rock is the uppermost anorthosite, disseminated sulphides and associated PGM being concentrated in the interstices of this plagioclase orthocumulate. The Reef has also been encountered in other parts of the transition zone, however, and sometimes even in the lowermost parts of the fifth megacyclic unit. The dominant sulphide paragenesis is chalcopyrite-pyrrhotite-pentlandite, whereas the PGM identified are represented by sperrylite (PtAs₂), kotulskite (PdTe), merenskyite (PdTe₂), isomertieite (Pd₁₁Sb₂As₂), stibiopalladinite (Pd₅Sb₂), cooperite (PtS) and braggite ((Pt, Pd, Ni)S).It is suggested that the PV Reef was formed in the mixing process when the fifth magma pulse intruded into the magma chamber. Mixing of the new magma with the older residual magma in the chamber accounted for the sulphide precipitation. Mixing and convection were probably turbulent at first and the sulphides were thus able to "scavenge" PGE from a large amount of silicate melt. The metal ratios in the mineralization point to a close genetic relationship with the fifth magma pulse.

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Das Paasivaara PGE Reef in der Penikat-Intrusion, Nord-Finnland

Zusammenfassung In den geschichteten Serien der frühproterozoischen Intrusion von Penikat kommen drei grössere PGE-führende Zonen vor. Diese werden als die Sompujärvi (SJ), Ala-Penikka (AP) und Paasivaara (PV) Reefs bezeichnet, entsprechend den Lokalitäten der Entdeckung.Das am höchsten gelegene PV Reef hat die höchsten Pt/Pd Verhältnisse. Es liegt in der Übergangszone zwischen der vierten und der fünften megazyklischen Einheit. Das wichtigste Wirtsgestein ist der oberste Anorthosit, wo disseminierte Sulfide und assoziierte PGM in den Zwischenräumen dieses Plagioklas-Orthokumulates vorkommen. Das Reef wurde auch in anderen Teilen der Überganszone beobachtet und manchmal sogar in den untersten Partien der fünften megazyklischen Einheit. Die dominierende Sulfidparagenese ist Kupferkies-Magnetkies-Pentlandit; PGM sind Sperrylith (PtAs₂), Kotulskit (PdTe), Merenskyit (PdTe₂), Isomertieit (Pd₁₁Sb₂As₂), Stibiopalladinit (Pd₅Sb₂), Cooperite (PtS) und Braggit ((Pt, Pd, Ni)S).Es wird angeregt, dass das PV Reef während der Mischungsvorgänge bei der Intrusion des fünften Magma Pulses in die Magmenkammer entstanden ist. Mischung des neuen Magmas mit dem alten Residual-Magma in der Kammer war für die Ausfällung der Sulfide verantwortlich. Mischung und Konvektion dürften anfangs turbulent gewesen sein, und so konnten die Sulfide die PGE aus einem beträchtlichen Anteil der Silikatschmelze entfernen. Die Metallverhältnisse dieser Vererzung lassen eine enge genetische Verbindung mit dem fünften Magmapuls erkennen.

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Water in India with reference to agriculture and population: some issues and patterns —dynamic approaches needed for development     

Roy BK 《GeoJournal》1990,20(3):271-284

In this paper an attempt is made to present some facets of status of water for agriculture and population in India. The issues are basic in nature which have been focused by scholars all over time and again. The materials are gathered from various sources to highlight and to consider a plea in the context of population-hydrological regions of the country to develop water potentials. Some characteristic mapping has also been conducted showing the main parameters of water utilization, need and spatial issues regarding consumptive use of water during agricultural operations as per the seasons prevalent in India. A relation is also established with the drought areas leading to assess the need for water. The human problems specially in relation to the safe drinking water is also projected in relation to distributional qualities with reference to natural regions by districts. The study does not claim a full assessment of the water issue due to paucity of statistics on water use, generation and potentials but it does indicate in many ways the geographical problems as an important study for further research by all concerned.  相似文献   

Vulkanogene Glasscherben-Relikte in Kohlentonsteinen des Saar-Lothringer Oberkarbons sowie Herkunft und Menge der Pyroklastika     

Dr. Kurt Burger 《International Journal of Earth Sciences》1990,79(3):659-691

Zusammenfassung Obwohl Kohlentonsteine aus dem Saar-Lothringer Oberkarbon seit etwa 170 Jahren bekannt sind, gelang erst in jüngster Zeit der Nachweis und die Identifikation vulkanogener Relikte im petrographischen Stoffbestand. Diese befinden sich in Kohlentonsteinen des Stefan A: KTst 0=950; Westfal D: KTst 1=700; Westfal C: KTst 3 =400, KTst 4a=330, KTst 4aß=322, KTst 4=320, KTst 5=300 und im KTst 6=270. Das entspricht einem Anteil von ca. 18 % an der Gesamtzahl der in diesem limnischen Steinkohlenrevier beobachteten Kohlentonsteine, die hier große praktische und wissenschaftliche Bedeutung besitzen. Die pseudomorphen Relikte bestehen aus kleinen Splittern, kleinen und größeren Fragmenten mit teilweise gut erhaltenem blasigen Gefüge von Vitroklasten — sie zeigen die für Aschenschmelztuffe typisch verschweißte Scherbentextur. Die Glassubstanz ist meist zu mikrokristallinem Kaolinit devitrifiziert. Der eindeutige Nachweis dieser Relikte ist für die Genese bedeutungsvoll, liefern sie doch nun den sicheren Beweis, daß der primäre Stoffbestand aus aerisch abgelagertem pyroklastischen Material bestand, das intensive chemische Verwitterungs- und diagenetische Umbildungsprozesse erfahren hat. Für die 43 Kohlentonsteine des Saar-Lothringer Oberkarbons wird eine pyroklastische Eruptionsmenge von mindestens 8,2 km³ Festvolumen bzw. 20,5 km³ Lokkervolumen angenommen. Die Eruptionen erfolgten vermutlich aus der in der Nähe befindlichen Metz-Hunsrück-Südrand-Tiefenstörung, die nach Reflexionsseismik bis unter die Moho reicht.

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Tonsteins in the Carboniferous of the Saar-Lorraine basin are known since about 170 years. Volcanic glass remains, however, have been proven as constituents of the tonstein only recently. They occur in tonsteins of Stephanian A: KTst 0=950; Westphalian D: KTst 1=700; Westphalian C: KTst 3=400, KTst 4a=330, KTst 4aß= 322, KTst 4=320, KTst 5=300 and KTst 6=270. Tonsteins with volcanic glass fragments amount to 18% of the total tonsteins observed in the limnic Saar-Lorraine basin. They are important to applied geology, e.g. for seam identification and correlation, as well as for scientific reasons, namely for the determination of provenance and genesis of tonsteins.The volcanic remains consist of tiny glass splinters, glass fragments, and of fragments with well preserved gasbubble texture. The welded splinter texture is typical of welded pyroclastic ash deposits. Much of the glass has been devitrified to microcrystalline kaolinite. The indisputable evidence of volcanic remains is essential when considering the genesis of tonsteins, as they provide proof that tonsteins are primarily composed of eolian pyroclastic constituents which were altered by chemical weathering and diagenesis.For the 43 horizons of the coal tonsteins found in the Upper Carboniferous of the Saar-Lorraine basin, a pyroclastic eruption quantity of at least 8.2 km³ of solid volume or 20.5 km³ of bulk volume is assumed. The eruptions possibly took place along the nearby deep-seated Metz fault at the southern rim of the Hunsrück. This fault, reaches below the Moho according to reflection seismic.

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Résumé Bien que des tonstein du Carbonifère supérieur de SarreLorraine soient connus depuis 170 ans c'est seulement il y a peu de temps que des fragments de verre volcanique y ont été identifiés. Ces fragments ont été rencontrés dans les niveaux de tonstein suivants: Stephanien A: KTst 0=950; Westphalien D: KTst 1=700; Westphalien C: KTst 3=400, KTst 4a=330, KTst 4aß=322, KTst 4=320, KTst 5=300 et KTst 6=270. Ces niveaux représentent une proportion de l'ordre de 18% dans le total des couches de tonstein carbonifère rencontrées dans ce bassin houiller limnique où elles présentent un grand intérêt tant au point de vue pratique que scientifique. Les verres se présentent en esquilles et en fragments de tailles diverses, montrant parfois une structure bulleuse bien conservée; ils présentent également les structures d'agglomération propres aux tufs soudés à chaud. Le verre est le plus souvent dévitrifié en kaolinite microcristalline. La présence de ces fragments est d'un intérêt particulier pour la genèse du dépôt puisqu'elle fournit la preuve que celui-ci était constitué de matériaux primaires pyroclastiques sédimentés dans l'air, matériaux qui ont subi ensuite des altérations chimiques et des transformations diagénétiques intenses.Pour l'ensemble des 43 horizons de tonstein du Carbonifère supérieur de la Sarre-Lorraine, on admet un volume de matières pyroclastiques d'au moins 8,2 km³ (volume à l'état monolithique) ou de 20,5 km³ (volume à l'état fragmenté). Ces éruptions ont probablement pour origine la faille de Metz, située à proximité, qui forme la limite sud du Hunsrück et que la sismique-réflexion permet de prolonger jusqu'au Moho.

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, (²⁰⁶/²⁰⁴ > 20.0) . . , .. , , . , , 100 . . . , - 20°, , .: . , . Bouguer'a, .

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Das Thema dieser Arbeit war Gegenstand des KurzvortragesBurger &Wolf (1987) auf dem XI. ICC in Peking (31. 8. bis 4. 9. 1987). Vorliegende Bearbeitung stellt die originäre Fassung dar.  相似文献   

Crustal structure of the Rhenish Massif: results of deep seismic reflection lines Dekorp 2-North and 2-North-Q   总被引：1，自引：1，他引：0  

Prof. Dr. W. Franke  Prof. Dr. R. K. Bortfeld  Dr. M. Brix  Dr. G. Drozdzewski  Prof. Dr. H. J. Dürbaum  Prof. Dr. P. Giese  Dr. W. Janoth  Dr. H. Jödicke  Chr Reichert Dipl.-Geophys.  Dr. A. Scherp  J. Schmoll Dipl.-Geophys.  R. Thomas Dipl.-Geophys.  Dr. M. Thünker  Prof. Dr. K. Weber  Dr. M. G. Wiesner  Prof. Dr. H. K. Wong 《International Journal of Earth Sciences》1990,79(3):523-566

The reflection seismic line DEKORP 2-N reveals an almost complete cross section through the Rhenohercynian Zone, the most external part of the Variscan orogen in Europe.The northern part of DEKORP 2-N and a NE-directed branch (2-N-Q) reveal the Cretaceous of the Münsterland basin and the underlying folded Palaeozoic rocks. The northward decreasing intensity of folding is depicted in great detail by the highly reflective Late Carboniferous coal-measures and deeper reflections down to the level of the Givetian/Frasnian shallow-water carbonates.In the Devonian and older rocks of the Rhenish Massif, bedding is only represented by relatively weak, short and irregular reflections. These are truncated by stronger, southward dipping reflections, which exhibit the listric curvature and flat/ramp geometry characteristic of faults. In the northern part of the section, the thrusts appear to be blind. From the Ebbe Anticline southwards, prominent reflections can be correlated with important thrust faults known from the surface, such as the Ebbe-, Siegen-, Müsen- and Sackpfeife- Thrusts, as well as further important thrust faults in the Lahn- and Dill Synclines. The basal thrust of the extremely thin-skinned Giessen Nappe is only recognizable for a very short distance.At depth, the thrusts flatten out in a relatively transparent zone between 3–5 s TWT, with strongly reflective bands at its bottom and top. The transparent zone might correlate with a high-conductivity layer detected in a magnetotelluric survey; it represents either graphitic metapelites or a zone with an interconnected, brine-filled pore space. The seismic record relates either to lithological differences, or to rheological boundaries.The lower crust in the north is characterized by a relatively transparent zone, which wedges out towards south under the northern margin of the Siegen Anticline. Comparisons with a similar feature in the ECORS profile »Nord de la France« suggest that the transparent zones in both sections correspond to a pre-Palaeozoic basement, such as it underlies the Brabant Massif. Further south, the lower crust is increasingly reflective.The curvilinear, thrust-related reflections are cut by a conjugate set of much weaker, N- and S-dipping reflectors indicating a later deformation with pure shear. Displacement of some marker reflections suggests late- or post-Variscan compression.In an alternative interpretation, these straight and weak reflections represent the only thrust faults, while the curvilinear elements might relate to bedding.A southward rise of the Moho from approx. 11 to 8.5 s TWT is probably due to Tertiary rifting.

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Zusammenfassung Das reflexionsseismische Profil DEKORP 2-N stellt einen fast vollständigen Querschnitt durch das Rhenohercynikum dar.Der nördliche Teil des Profiles 2-N sowie ein SW/NE-verlaufender Abzweig (2-N-Q) zeigen die Transgression der Münsterländer Kreide und das unterlagernde gefaltete Paläozoikum. Schichtgebundene Reflektoren (flözführendes Karbon, devonischer Massenkalk) bilden das Ausklingen der variscischen Faltung nach NW detailliert ab.In den devonischen und vordevonischen Sedimenten des rechtsrheinischen Schiefergebirges erzeugt die Schichtung nur relativ schwache, kurze und unregelmäßige Reflexionen. Diese werden von stärkeren, südfallenden Reflektoren abgeschnitten, die aufgrund ihrer listrischen Krümmung und flat/ramp-Geometrie wahrscheinlich als Überschiebungen zu interpretieren sind. Im Nordteil des Schiefergebirges sind diese Überschiebungen offenbar blind, werden also nahe der Oberfläche durch Faltung kompensiert. Im Ebbe-Sattel und weiter südlich lassen sich die meisten der starken, südfallenden Reflektoren zweifelsfrei mit bekannten Großüberschiebungen korrelieren (Ebbe-, Siegen-, Müsen-, Sackpfeife-Ü, sowie weitere Überschiebungen in der Lahn- u. Dill-Mulde). Die Basisüberschiebung der Giessen-Decke wird nur teilweise abgebildet.Zur Tiefe hin zeigen die Überschiebungen ein zunehmend flacheres Einfallen, und verschwinden in einer relativ transparenten Zone zwischen 3 und 5 s TWT, die im Hangenden und Liegenden durch dünne, stark reflektive Zonen begrenzt ist. Diese transparente Zone entspricht möglicherweise einer Zone hoher integrierter Leitfähigkeit, die in einem begleitenden magnetotellurischen Experiment nachgewiesen worden ist; es handelt sich entweder um einen Graphit-führenden Phyllit-Horizont oder eine mächtigere permeable Zone mit Elektrolyt-gefülltem Porenraum. Die hochreflektiven Bänder über und unter der transparenten Zone entsprechen entweder lithologischen Kontrasten oder rheologischen Grenzen, die vermutlich von einer scherenden Verformung überprägt worden sind.Die Unterkruste im N-Teil des Profiles enthält einen relativ transparenten Bereich, der nach Süden hin unter dem Nordteil des Siegener Sattels keilförmig ausläuft. Ein ähnliches Bild zeigt der Nordteil des ECORS-Profiles »Nord de la France«. Die transparenten Bereiche beider Profile entsprechen wahrscheinlich einem prä-paläozoischen kristallinen Basement, das das Brabanter Massif unterlagert und sich rechtsrheinisch fortsetzt. Südlich des transparenten Keiles wird die Unterkruste zunehmend reflexionsreicher. Die listrisch gekrümmten, an Überschiebungen gebundenen Reflektoren werden von einem konjugierten System schwächerer, N- u. S-fallender Reflektoren abgeschnitten, die auf eine jüngere, bruchhafte Verformung durch reine Scherung hindeuten. Der Versatz einiger älterer Reflektoren deutet auf spät- oder postvariscische Kompression hin.In einer alternativen Interpretation werden nur diese jüngeren Reflektoren als Überschiebungen gedeutet; die älteren, gekrümmten Elemente müßten dann primären lithologischen Grenzen entsprechen.Die Moho steigt von ca. 11 s TWT im N auf 8.5 s TWT unter dem Taunus an. Die Krustenverdünnung im Süden geht wahrscheinlich auf Dehnung im Tertiär zurück.

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Résumé Le profil sismique par réflexion DEKORP-2-N représente une transversale quasiment complète à travers la zone rhénohercynienne. La partie septentrionale du DEKORP-2-N ainsi qu'une branche de direction SW-NE (2-N-Q) mettent en évidence la transgression du Crétacé du Münsterland sur le Paléozoïque sous-jacent plissé. Des réflecteurs liés à la stratification (à savoir: le Houiller et les calcaires de plate-forme dévoniens) illustrent de façon détaillée la diminution vers le nord de l'intensité du plissement varisque.Dans les sédiments dévoniens et pré-dévoniens du Massif Rhénan à l'est du Rhin, la stratification ne fournit que que des réflexions relativement faibles, courtes et irrégulières. Elles sont tronquées par des réflecteurs plus intenses, à pendage sud qui, en raison de leur courbure listrique et de leur géométrie en «flat/ramp», doivent être interprétés comme des chevauchements. Dans la partie septentrionale du Massif, ces chevauchements sont apparemment aveugles, c'est-à-dire qu'ils sont compensés, près de la surface, par le plissement. Dans l'anticlinal d'Ebbe, ainsi que plus au sud, la plupart des réflecteurs intenses à plongement sud peuvent être corrélés avec des chevauchements majeurs connus, tels ceux de Ebbe, Siegen, Müsen, Sackpfeife et d'autres encore dans les synclinaux de la Lahn et de la Dill. Le chevauchement basai de la nappe de Giessen n'est que partiellement représenté.Les chevauchements deviennent de plus en plus plats en profondeur pour disparaître dans une zone relativement transparente qui se situe entre 3–5 sec TWT. Celle-ci est prise en sandwich par des zones minces à forte réflectivité. La zone transparente correspond probablement à une zone de conductivité intégrée élevée dont l'existence a par ailleurs été démontrée dans un essai magnétotellurique mené parallèlement. Il s'agit soit d'un horizon phyllitique graphiteux, soit d'une zone perméable plus épaisse dont les pores sont remplis d'électrolyte. Les bandes à haute réflectivité au-dessus et en-dessous de la zone transparente correspondent soit à des contrastes lithologiques, soit à des limites rhéologiques probablement accentuées par la déformation cisaillante.La croûte inférieure dans la partie septentrionale du profil comporte un domaine relativement transparent qui s'amincit vers le S et se termine, en dessous de la partie nord de l'anticlinal de Siegen, en forme de coin. La partie nord du profil ECORS «Nord de la France» montre une image semblable.Les domaines transparents des deux profils correspondent vraisemblablement à un soubassement cristallin pré-paléozoïque qui est sousjacent au Paléozoïque du Massif du Brabant et se prolonge vers l'est au-delà du Rhin. Au sud du coin transparent, la réflectivité de la croûte inférieure va en augmentant. Les réflecteurs listriques liés à des chevauchements sont recoupés par un système conjugué de réflecteurs plus faibles à plongement nord et sud qui indiquent des failles plus récentes. Le déplacement de quelques réflecteurs plus anciens suggère l'effet d'une compression tardiou post-varisque.Dans une interprétation alternative, seuls ces réflecteurs plus récents sont considérés comme correspondant à des chevauchements. Dans ce cas, les éléments courbes plus anciens devraient représenter des limites lithologiques primaires.Le Moho s'élève à partir de 11 sec TWT environ au nord jusqu'à 8.5 sec TWT en-dessous du Taunus. L'amincissement crustal au sud résulterait du régime de distension survenu au Tertiaire.

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DEKORP 2 Nord. x-t- ray-tracing'a. 6,0 6,6 /, — 7,0 8,2 /. 6,25 /. 28 30 . , .

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Abbreviations MORB Mid-Ocean Ridge Basalt - TWT two-way travel time, seconds (s) - CMP common mid-point - VP vibration point - SNR signal to noise ratio  相似文献   

Equatorial disturbances,monsoons, and 1982–1983 ENSO     

Dr. T. Murakami 《Meteorology and Atmospheric Physics》1990,44(1-4):85-100

Summary Interannual modes are described in terms of three-month running mean anomaly winds (u,v), outgoing longwave radiation (OLR), and sea surface temperature (T _* ). Normal atmospheric monsoon circulations are defined by long-term average winds (u _n,v _n) computed every month from January to December. Daily winds are grouped into three frequency bands, i.e., 30–60 day filtered winds (u _L,v _L); 7–20 day filtered winds (u _M,v _M); and 2–6 day filtered winds (u _S,v _S). Three-month running mean anomaly kinetic energy (signified asK _L , K _M , andK _S , respectively) is then introduced as a measure of interannual variation of equatorial disturbance activity. Interestingly, all of theseK _L , K _M , andK _S perturbations propagate slowly eastward with same phase speed (0.3 ms^–1) as ENSO modes. Associated with this eastward propagation is a positive (negative) correlation between interannual disturbance activity (K _L , K _M , K _S ) and interannualu (OLR) modes. Namely, (K _L , K _M , K _S ) becomes more pronounced than usual nearly simultaneously with the arrival of westerlyu and negativeOLR (above normal convection) perturbutions. In these disturbed areas with (K _L , K _M , K _S >0), upper ocean mixing tends to increase, resulting in decreased sea surface temperature, i.e.T _* 0. Thus, groups (not individual) of equatorial disturbances appear to play an important role in determiningT _* variations on interannual time scales. HighestT _* occurs about 3 months prior to the lowestOLR (convection) due primarily to radiational effects. This favors the eastward propagation of ENSO modes. The interannualT _* variations are also controlled by the prevailing monsoonal zonal windsu _n, as well as the zonal advection of sea surface temperature on interannual time scales. Over the central Pacific, all of the above mentioned physical processes contribute to the intensification of eastward propagating ENSO modes. Over the Indian Ocean, on the other hand, some of the physical processes become insignificant, or even compensated for by other processes. This results in less pronounced ENSO modes over the Indian Ocean.With 10 FiguresContribution No. 89-6, Department of Meteorology, University of Hawaii, Honolulu, Hawaii.  相似文献   

On mountain wave drag over complex terrain   总被引：1，自引：0，他引：1  

Dr. P. R. Bannon  J. A. Yuhas 《Meteorology and Atmospheric Physics》1990,43(1-4):155-162

Summary Mountain wave drag is calculated for rotating, stratified, nonhydrostatic Boussinesq flow over a mountain ridge using linear theory for a variety of mountain profiles representing complex/irregular terrain. The inclusion of a sinusoidal corrugation to the familiar witch-of-Agnesi profile creates a stegosaurus profile. The associated drag is greatly enhanced for mesoscale mountains when the corrugation wave-number matches that for the dominant inertia-gravity wave contribution to the cross-mountain surface pressure gradient. Similarly, increasing the jaggedness (by decreasing the exponentb) increases the drag for mesoscale mountains whose topographic spectral intensity,M(k), has the form of a power law:M(k)=mk ^–b wherek is the zonal wavenumber.Spectral analysis of one-kilometer resolution topographic data for the Appalachian Mountains suggests that a power law profile withb=1.7 accurately represents the topographic spectral intensity and that it yields good estimates of the drag.The application of these results to the parameterization of mountain wave drag in general circulation models is discussed.With 7 Figures  相似文献   

In memoriam Gábor Uherkovich (1912–2002)     

Dipl.-Biol. Antal Schmidt  Dr.Franti&#x;ek Hindk 《Limnologica》2002,32(4):293

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