Geophysical and geochemical evidence of Proterozoic collision in the western marginal zone of the Baltic Shield     

Josef A. Zuber  Björn Öhlander 《International Journal of Earth Sciences》1990,79(1):1-11

New continental crust was formed in the Svecofennian domain of the Baltic Shield c. 1.9 Ga ago. Approximately 0.1–0.15 Ga later, new crust accreted to the SW part of the Shield. In this paper an attempt is made, on the basis of gravity measurements and lithogeochemistry, to describe the tectonic processes responsible for the continental growth c. 1.75–1.8 Ga ago. The Transscandinavian Granite Porphyry Belt (TGPB) separates the Svecofennian domain from the polymetamorphic terrain of the SW Swedish gneiss region. Red orthogneisses occurring immediately west of the TGPB are the deformed equivalents of the TGPB type granitoids, while grey orthogneisses, displaying a tonalitic-granodioritic trend and situated further west, were generated in a »volcanic arc« environment. The TGPB granitoids and the red SW Swedish gneisses represent a transition from this volcanic arc type rock to contemporaneous »within-plate« type granites intruded in the Svecofennian crust. The volcanic arc was forced against the Svecofennian crust in which large tensional fracture zones ensued with strike directions normal to the collision front. In such tensional environments the »withinplate« type granites were generated. In the collision zone the crust was down-warped, and huge amounts of granitic melts were generated at the base of the crust. This TGPB Magma rose upwards utilizing the fracture zone between the arc rocks, generated slightly earlier, and the Svecofennian crust. A relatively thin upper part of the TGPB that spread laterally westwards became strongly deformed during the collision (i.e. the red SW Swedish gneisses), while the major deep-reaching TGPB root zone that was not completely solidified yet, acted as a buffer against the foliation front.

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Zusammenfassung Vor 1,9 Milliarden Jahren kam es zur Neubildung von kontinentaler Kruste im svecofennischen Bereich des Baltischen Schildes. Ungefähr 100–150 Millionen Jahre später wurde im Südwesten des Schildes neue Kruste hinzugefügt. In diesem Artikel wird auf der Basis von Gravimetriemessungen und Lithogeochemie der Versuch unternommen die tektomschen Vorgänge, die zu diesem 1,75–1,8 Milliarden Jahre alten Krustenzuwachs führten, zu beschreiben.Der Transskandinavische-Granit-Porphyr-Gürtel (Transscandinavian-Granite-Porphyry-Belt/TGPB) trennt das Svecofennium von der polymetamorphen, im Südwesten Schwedens gelegenen Gneis-Region. Ein direkt westlich des TGPB gelegenes Vorkommen roter Orthogneise entspricht den deformierten TGPB Granitoiden. Graue Orthogneise, die weiter im Westen aufgeschlossen sind, zeigen eine mehr tonalitische bis granodioritische Zusammensetzung und werden auf einen vulkanischen Inselbogen zurückgeführt. Die TGPB Granitoide und die roten südwest-schwedischen Gneise stellen einen Übergang von den Inselbogen-Vulkaniten zu den zeitgleichen »Intra-Platten-Graniten« der svecofennischen Kruste dar. Der Inselbogen kollidierte mit der svecofennischen Kruste, es entstanden großräumige Bruchzonen mit Streichrichtungen senkrecht zur Kollisionsebene. Während des Zustands der hohen Druckspannung des Gebietes intrudierten die »Intra-Platten-Granite«. Innerhalb des Kollisionsbereiches wurde die Kruste nach unten gebogen, und so entstanden an der Basis der Kruste große Mengen granitischen Magmas. Dieses TGPB Magma stieg entlang der Störungszone innerhalb der Inselbogengesteine, die nur wenig älter sind, und der svecofennischen Kruste, auf. Nur ein, von relativ geringer Mächtigkeit, weiter westlich gelegener Teil des TGPB, die roten südwest-schwedischen Gneise, wurde während der Kollision intensiv deformiert. Dagegen war der Hauptanteil der tiefreichenden TGPB Wurzelzone noch nicht vollständig erstarrt und wirkte deshalb wie eine Pufferzone gegen die Schieferungsfront.

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Résumé De la croûte continentale nouvelle s'est formée il y a 1,9 Ga dans le domaine des Svecofennides (Bouclier baltique). Environ 100 à 150 Ma plus tard, de la croûte nouvelle s'est accrétionnée à la bordure sud-ouest du bouclier. Cette note basée sur des mesures de gravité et la lithogéochimie, présente un essai d'analyse des processus tectoniques responsables de cette croissance continentale d'âge 1,75 à 1,8 Ga. Le «Transcandinavian Granite Porphygry Belt» (TGPB) sépare le domaine svécofennien des gneiss polymétamorphiques du sud-ouest de la Suède. Immédiatement à l'ouest de TGPB affleurent des orthogneiss rouges qui représentent l'équivalent déformé de granitoïdes du TGPB, tandis que des orthogneiss gris de tendance tonalitique-granodioritique, situés plus à l'ouest, ont été engendrées dans un environnement d'arc volcanique. Les granitoïdes du TGPB et les gneiss rouges du sud-ouest de la Suède représentent une transition entre ces produits d'arc volcanique et les granites intra-plaque de même âge intrudés dans la croûte svécofennienne. L'arc volcanique a été accrétionné à la croûte svécofennienne avec production dans celleci de grandes fractures d'extension perpendiculaires au front de collision. C'est dans ce domaine en extension que les granites intra-plaque se sont mis en place. Dans la zone de collision, la croûte s'est incurvée vers le bas et de grandes quantités de liquides granitiques ont été engendrées à la base de la croûte. Ces magmas TGPB sont montés à la faveur de la zone fracturée entre les roches de l'arc engendrée un peu plus tôt, et la croûte svécofennienne. Seule une fraction supérieure relativement mince du TGPB, développée vers l'ouest, a subi une déformation importante au cours de la collision, pour former les gneiss rouges du sud-ouest de la Suède; par contre, la partie principale de la racine profonde du TGPB, qui n'était pas encore entièrement solidifiée, a joné le role tampon en avant du front de foliation.

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, 1,9 100–150 - . - (Transscandinavian Granite-Porphyry-Belt - TGPB) , - . TGPB , , , - , . TGPB - . , , . («within plate» type granites) , . . TGPB , , . TGPB, , - , . TGPB, , .

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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   

Solar rotation velocity as determined from sunspot drawings of J. Hevelius in the 17th century     

Claudia Abarbanell  Hubertus Wöhl 《Solar physics》1981,70(1):197-203

Using two original copies of Hevelius' Selenographia and reducing spot positions with two different methods, we found that the solar angular rotation velocity at the beginning of the Maunder minimum was about the same as today. The gradient of the differential rotation was slightly steeper than given in modern reductions, but not significantly different. These findings are in contradiction to those published by Eddy et al. (1976).  相似文献   

The dependence of the frequency spectra of the interplanetary magnetic-field fluctuations on the direction of the mean field     

Jörn E. Kunstmann 《Earth, Moon, and Planets》1978,18(1):91-104

The frequency spectra of the interplanetary magnetic field fluctuations are the projection of their wavenumber spectra onto one dimension. Only the frequency spectra can be measured by spacecrafts. It is studied how their measured size depends on the direction of the mean fieldB ₀, which structures the symmetry of the fluctuations relative to the solar wind system. It is specialized for the slab model, Alfvén waves, magneto-acoustic waves and the isotropic case. For the slab model the frequency spectra are proportional to , whereq is the spectral index and the angle betweenB ₀ and the radial direction. For the diffusion coefficientK _TT the relation holds.  相似文献   

Differential rotation and giant cell circulation of solar Ca+-network     

E. H. Schröter  H. Wöhl 《Solar physics》1976,49(1):19-32

We report new results obtained from high precision computer controlled tracings of ca. 400 bright Ca⁺-mottles made during summer 1975 in continuation of our 1974 program (Schröter and Wöhl, 1975). In particular, we looked in 1975 for the existence of a giant circulation pattern in the equatorial zone. We find for the differential rotation: = 13.93 – 2.90 sin² B (deg/day, sidereal) when combining the new measurements with those obtained in 1974. Observations from 26th April until June 19th give strong evidence that at that time four giant circulation cells, crossing the solar equator, (i.e. a nonaxisymmetric velocity field pattern with respect to the solar equator) did exist. This yields two more rapid and two slower rotating sectors with v = ±80 m s^–1. These giant cells transport angular momentum towards the equator.  相似文献   

Fraktionierung der spurenelemente bei der kristallisation: Hans-Eberhard Usdowski. Springer-Verlag,Berlin, 1975, 104 S., 42 Abb., DM 29,80     

Heinrich M. Köster 《Chemical Geology》1976,18(4):327

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Transport and emplacement of crater and basin deposits     

Verne R. Oberbeck  Robert H. Morrison  Friedrich Hörz 《Earth, Moon, and Planets》1975,13(1-3):9-26

Material is ejected from impact craters in ballastic trajectories; it impacts first near the crater rim and then at progressively greater ranges. Ejecta from craters smaller than approximately 1 km is laid predominantly on top of the surrounding surface. With increasing crater size, however, more and more surrounding surface will be penetrated by secondary cratering action and these preexisting materials will be mixed with primary crater ejecta. Ejecta from large craters and especially basin forming events not only excavate preexisting, local materials, but also are capable of moving large amounts of material away from the crater. Thus mixing and lateral transport give rise to continuous deposits that contain materials from within and outside the primary crater. As a consequence ejecta of basins and large highland craters have eroded and mixed highland materials throughout geologic time and deposited them in depressions inside and between older crater structures.Because lunar mare surfaces contain few large craters, the mare regolith is built up by successive layers of predominantly primary ejecta. In contrast, the lunar highlands are dominated by the effects of large scale craters formed early in lunar history. These effects lead to thick fragmental deposits which are a mixture of primary crater material and local components. These deposits may also properly be named regolith though the term has been traditionally applied only to the relatively thin fine grained surficial deposit on mare and highland terranes generated during the past few billion year. We believe that the surficial highland regolith - generated over long periods of time - rests on massive fragmental units that have been produced during the early lunar history.  相似文献   

Holocene climate variability in Sicily from a discontinuous stalagmite record and the Mesolithic to Neolithic transition   总被引：2，自引：0，他引：2  

Silvia Frisia  Andrea Borsato  Augusto Mangini  Christoph Sptl  Giuliana Madonia  Ugo Sauro 《Quaternary Research》2006,66(3):388-400

Fabric and stable isotopic composition of a Holocene stalagmite (CR1) from a cave in northern Sicily record changes in paleorainfall in the early Holocene. High δ¹³C stable isotope values in the calcite deposited from ca. 8500 to ca. 7500 yr ago are interpreted as reflecting periods of high rainfall. The wet phase was interrupted by two periods of multi-century duration characterized by relatively cool and dry winters centered at ca. 8200 and ca. 7500 yr ago, highlighted by low δ¹³C and δ¹⁸O values. A high variability of δ¹³C values is recorded from ca. 7500 to ca. 6500 yr ago and indicates that the transition from a pluvial early Holocene to the present-day climate conditions was punctuated by decadal-scale periods of relatively dry winters. In northern Sicily, the traditional elements of the Neolithic appear at ca. 7700 yr ago. It is possible that changes in rainfall influenced the passage from hunter-gathering to farming and sheep-herding economies.  相似文献   

Évolution de l'onde semi-diurne M2 de la marée à Brest de 1846 à 2005     

Nicolas Pouvreau  Belén Martin Miguez  Bernard Simon  Guy Wöppelmann 《Comptes Rendus Geoscience》2006,338(11):802-808

The work of searching, recovering and quality control of ancient sea-level measurements at Brest is presented. This work enables us to complete a study carried out by Cartwright in 1972, which showed a decrease in the tidal M2 semi-diurnal amplitude of 1% per century. After including these ancient data, as well as the last four decades of observations in the analysis, our results show an increase of the amplitude of M2 after 1960 and a decrease before 1880, suggesting a long-period oscillation rather than a steady secular trend. To cite this article: N. Pouvreau et al., C. R. Geoscience 338 (2006).  相似文献   

Obituary for Dr. Wolfgang Engel     

Philip E. LaMoreaux  Gunter Dörhöfer  Jörg Matschullat 《Environmental Geology》2006,50(4):459-459

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