ALBERT

Description: In der Zentralen Dobrogea in Ostrumänien liegen die östlichsten europäischen Vorkommen oberjurassischer Mikrobialith/Kieselschwamm-Gesteine (Spongiolithe). Im Oxfordium existierte in der Zentralen Dobrogea eine flach nach Westen geneigte Karbonatplattform (homoklinale Rampe), auf der verschiedene kieselschwamm- und korallendominierte Rifftypen auftraten. Die Entwicklung der Karbonatrampe begann mit einer raschen Transgression im unteren Oxfordium. Gegen Ende der transgressiven Phase konnten sich in Wassertiefen unterhalb ca. 25 m Schwammrasen etablieren, in der Hochstandsphase schließlich auch Kieselschwamm/Mikrobialith-Bioherme. Ein für die rumänischen Vorkommen charakteristischer ringförmiger Biohermtyp spiegelt vermutlich ein präexistierendes Relief des Untergrundes wieder. Diese Kieselschwamm/Mikrobialith-Riffe besaßen ein früh zementiertes rigides Gerüst aus mikrobiellen Automikriten, das in erster Linie von lithistiden Demospongien und von hexactinelliden Kieselschwämmen besiedelt war. Deren Skelette wurden nach ihrem Absterben ebenfalls mikrobiell zementiert und kalzifiziert. Die Reste ihrer Skelette sind in den Riffen untergeordnet überliefert, in den Biostromen dominieren sie jedoch gegenüber Mikrobialithen. Diese Mikrobialith-Kieselschwamm-Bioherme besiedelten die mittlere Rampe in Wassertiefen, die unterhalb der Schönwetter-Wellenbasis lagen und nur bei schweren Stürmen von der Sturmwellenbasis erreicht wurden. Auf der äußeren Rampe von Sturmwellen nicht erreichbar entwickelten sich gleichzeitig kleine Thrombolith-Kieselschwamm-Mudmounds, an denen vorwiegend Hexactinellida beteiligt waren. Landwärts verzahnten sich die Spongiolithe mit kalkigen Areniten. In Wassertiefen vermutlich um 10 bis 15 m traten die ersten sehr dünnplattigen hermatypen Korallen auf und bildeten weite Biostrome (Fungiiden-Biostrome). Gründe für die Ablösung der Mikrobialith-Kieselschwamm-Assoziation durch hermatype Korallen erst in so flachem Wasser sind zum einen die geringe Toleranz der Mikrobialith-Kieselschwamm-Assoziation gegenüber stärkerer Wasserbewegung mit erhöhten Sedimentations- und Sedimentumlagerungs-Raten. Zum anderen hinderte möglicherweise eine Einschränkung der euphotischen Zone durch ein zeitweise leicht erhöhtes Nährstoffangebot mit Planktonblüte und dadurch verringerter Wassertransparenz hermatype Korallen daran, in tiefere Bereiche vorzudringen. Die im oberen Oxfordium einsetzende Regression führte zur Progradation der lagunären und bioklastischen Fazies der inneren Rampe. In dieser retrograden Phase entstanden Korallen-Fleckenriffe im hochenergetischen Flachwasser und Korallen-Stromatoporen-Chaetetiden-Fleckenriffe in den flachsten Teilen der mittleren Rampe. Die Schwamm-Mikrobialith-Assoziation verschwand zuerst in der östlichen Zentralen Dobrogea. In landferner Position im Westteil der Zentralen Dobrogea wurde sie etwas später von Korallenvorkommen abgelöst.

Description: The Central Dobrogea in Eastern Romania exhibits the easternmost occurrence of Upper Jurassic microbialite/siliceous sponge facies (spongiolite facies) in Europe. The spongiolites are part of the Lower to Upper Oxfordian Casimcea Fm. which was deposited on a gently westward dipping carbonate platform (homoclinal ramp). This platform was surrounded by deep marine basins in the south, west and north, while to the east the existence of a land area with low relief is assumed. The gently sloping carbonate ramp shows an E-W facies zonation. A lagoonal belt is followed towards the open sea by a coral patch reef belt, a bioclastic-oolitic sand belt, and a spongiolitic belt. The lagoonal belt is rich in structureless to laminated microbial crusts, which occasionally exhibit prism cracks and comprise bioclasts and dark lithoclasts ("black pebbles"). Crusts are accompanied by oncoidal wackestones with Bacinella-Lithocodium oncoids. C/adocorops/s-cayeuxiid floatstones are transitional to the facies of the coral patch reef belt. Seaward of the coral patch reef belt, bioclastic and oolitic sands occupy the proximal middle ramp. The transition to deeper water is reflected by changes in sedimentary and faunal composition from moderately to poorly sorted bioclastic and intraclastic grainstones/rudstones, to oolitic sands, and eventually to fine grained bioclastic packstones. In these packstone areas, coral reef banks grew which are entirely different from coral reefs of the patch reef belt. They were constructed almost exclusively by thin laminoid fungiid corals (Microsolena sp., Comoseris sp. Thamnasteria sp.). Seaward adjacent to these packstone areas are sponge meadows with interspersed microbialite/siliceous sponge reefs. These are followed by monotonous bioclastic wackestones. Small mud mounds bearing siliceous sponge are intercalated. The different reef types occupied specific positions on the ramp. In general spongiolitic facies developed at a more distal and deeper position on the ramp than any coral-dominated facies. The development of the carbonate ramp started with a rapid transgression in Lower Oxfordian time. At the end of the transgressive phase sponge meadows could establish themselves at water depths below about 25 m. During the time of relative sea level high stand microbialite-siliceous sponge bioherms developed, interspersed into the sponge meadows. These spongiolitic reefs occasionally show peculiar ring shapes, a feature that is only observed in Romania. Their formation was most probably controlled by a preexisting uneven surface with subtle hollows. The spongiolitic bioherms had an early cemented microbialitic framework, which was settled by lithistid demosponges and hexactinellid sponges. After the death of the sponges, their skeletons were also calcified and microbially cemented. The ring-shaped bioherms developed on the distal middle ramp below fair weather wave base, where only during heavy storms waves could touch the bottom. On the outer ramp below storm wave base small thrombolitic mud mounds dominated by hexactinellid sponges developed at the same time. Landwards, on the middle ramp, the spongiolitic belt interfingered with bioclastic sands. In water depths of about 1 0 to 1 5 m very thin platy corals appeared forming wide biostromes (fungiid biostromes). One important reason why hermatypic corals did not substitute the siliceous sponge facies in deeper water as well might have been pulses of slightly elevated nutrient concentrations. These elevated nutrient concentrations stimulated growth of plankton, which reduced water transparency, limiting depth range of hermatypic corals and calcareous algae. On the other hand high water turbulence together with elevated rates of sediment input and sediment movement prevented siliceous sponges from growing in areas where fair weather waves influenced the sea-bottom. Regression started in late Oxfordian time and lagoonal and bioclastic facies of the inner ramp prograded to the west. During this phase coral patch reefs developed in very shallow and turbulent water and coral-stromatoporoid patch reefs grew on the proximal middle ramp. The microbialite-siliceous sponge association first disappeared in the eastern part of the Central Dobrogea. In the western part the spongiolitic association was substituted by coral-dominated associations only during the latest Oxfordian. All reef types bearing microbialites (all spongiolitic buildups and fungiid biostromes) developed during transgression or relative sea level highstand. Coral patch reefs in shallow water did establish themselves during the regressive phase. Two basic types of microbialite crusts are recognized in Central Dobrogea: Fenestral automicritic crusts and peloidal automicritic crusts. In fenestral automicritic crusts lamination is often indistinct and defined by dense intervals alternating with losely packed intervals where small linear arranged spar-cemented areas (fenestrae) occur. This crust type is exclusively observed in the spongiolitic belt on the outer ramp where it forms the primary 'framework' in the thrombolitic mudmounds and participates in the hexactinellid-dominated biostromes. In a slightly shallower position within the ring-shaped bioherms they play only a minor role. Peloidal automicritic crusts show a rhythmical lamination which originates from the alternation of spar-cemented peloidal intervals and thin micritic layers. The peloidal intervals have integrated a varying amount of detrital grains. A fine-grained variety of this crust type forms the rigid primary framework of the ring-shaped bioherms. Coarse-grained varieties, locally with an ooid portion, developed in somewhat shallower and more turbulent water in the fungiid biostromes and in the coral-stromatoporoid patch reefs. Like the formation of the different crust types, the early diagenesis of sponge skeletons together with their organic tissue is another example for a microbially induced formation of automicrites. In general two modes of cementation are distinguished, a dense aphanitic and a peloidal one. It is assumed that the mode of cementation of the siliceous sponges (lithistid demosponges and hexactinellids) depends on the taxonomic affiliation of the sponges and on the physical and chemical conditions of the environment where they lived and died. Lithistid demosponges always show a peloidal mode of preservation. Hexactinellids, from deep and very low energy settings, however, exhibit dense aphanitic cementation and complete preservation. In shallower, more turbulent zones (ring-shaped bioherms) they have a low preservation potential and are in general incompletely preserved with a coarse grained peloidal mode of cementation.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Baron-Szabo, R.C. & Steuber, T.: Korallen und Rudisten aus dem Apt im tertiären Flysch des Pamass-Gebirges bei Delphi-Arachowa (Mittelgriechenland) … 3 ; Fechner, G.G.: Septarienton und Stettiner Sand als Fazieseinheiten im Rupelium der östl. Mark Brandenburg: Palynologisch-fazielle Untersuchungen bei Bad Freienwalde ... 77 ; Fischer, K.: Das Mammut (Mammuthus primigenius Blumenbach, 1799) von Klinge bei Cottbus in der Niederlausitz (Land Brandenburg) ... 121 ; Frydas, D. & Keupp, H.: Biostratigraphical results in Late Neogene deposits of NW Crete, Greece, based on calcareous nannofossils ... 169 ; Kohring, R.: Structure and Biomineralization of Eggshell of Elaphe guttata (Linnö 1766) (Serpentes: Colubridae) ... 191 ; Kriiger, F.J.: Parietale Modifikationen bei Echinocorys obliqua (Nilssohn 1828) (Echinoidea, Holasterida) und ihre Beziehungen zur Weichkörper-Organisation ... 201 ; May, A. & Becker, R.T.: Ein Korallen-Horizont im Unteren Bänderschiefer (höchstes Mitteldevon) von Hohenlimburg-Elsey im Nordsauerland (Rheinisches Schiefergebirge) ... 209 ; Mehl, D. & Reitner, J.: Observations on Astraeospongium meniscum (Roemer, 1848) from the Silurian of western Tennessee: Constructional morphology and palaeobiology of the Astraeospongiidae (Calcarea, Heteractinellidae) 243 ; Neumann, C.: The mode of life and paleobiogeography of the genus Douvillaster Lambert (Echinoidea: Spatangoida) as first recorded in the Lower Cretaceous (Albian) of Spain ... 257 ; Niebuhr, B.: Die Scaphiten (Ammonoidea, Ancyloceratina) des höheren Obercampan der Lehrter Westmulde östlich Hannover (N-Deutschland) ... 267 ; Rehfeld, U.: Der Ausgangschemismus fossiler peloidaler und aphanitischer Zemente - eine geochemische Analyse an jurassischen und kretazischen Karbonatgesteinen ... 289 ; Rehfeld, U.: Steuerungsfaktoren bei der Dissoziierung des Skelettes und der Zementation des Gewebes bei jurassischen und kretazischen Kieselschwämmen ... 303 ; Rehfeld, U.: Paläoredoxpotential während der Diagenese von jurassischen und kretazischen spongiolithischen Biokonstruktionen ... 321 ; Werner, C. & Bardet, N.: New record of elasmosaurs (Reptilia, Plesiosauria) in the Maastrichtian of the Western Desert of Egypt ... 335 ; Wiese, F.: Preliminary Data on the Turanian Ammonite Biostratigraphy of the Liencres Area (Province Cantabria, Northern Spain) ... 343 ; Wilmsen, M.: Flecken-Riffe in den Kalken der „Formaciön de Altamira“ (Cenoman, Cobreces/Tofianes-Gebiet, Prov. Kantabrien, Nord-Spanien): Stratigraphische Position, fazielle Rahmenbedingungen und Sequenzstratigraphie ... 353 ; Rauhut, O.W.M.: Bibliographie 1995, Institut für Paläontologie, Freie Universität Berlin ... 375 ;

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die "höheren" Caenogastropoden umfassen viele tausend rezente und fossile Arten. Ihre charakteristischen Gehäuse haben gewöhnlich einen hohen Wiedererkennungswert, sind häufige Elemente fossiler Ablagerungen und eröffnen damit ausgezeichnete Möglichkeiten neontologische und paläontogische Studien zu korrelieren. Das Ziel solcher Studien ist hier, Evolution nachzuzeichnen, um sie dann auch interpretieren und letztlich verstehen zu können. Es wurde ein tendenziell holistischer Arbeitsansatz gewählt, der die Synthese gehäusemorphologischer, anatomischer, molekulargenetischer, reproduktionsbiologischer, ökologischer und biogeographischer Daten in die zeitliche Dimension übersetzt und damit in den Kontext der Geodynamik stellt. Diese Vorgehensweise wird als paläobiologische Konzeption bezeichnet. Im Ergebnis stehen folgende Erkenntnisse und darauf basierende Maßnahmen: die "höheren" Caenogastropoda sind sehr wahrscheinlich monophyletisch und werden als Überordnung Latrogastropoda nov klassifiziert. Die Ordnung Neomesogastropoda ist paraphyletisch und Teile von ihnen repräsentieren die Stammgruppe der Ordnung Neogastropoda. Es zeigt sich, daß viele der neontologisch klar zu definierenden evolutiven Linien, ohne weitere paläontologische Studien, im systematischen Vakuum wurzeln. Die stammesgeschichtlichen Lücken können nun anhand von Merkmalsabgrenzung - nach "unten" und nach "oben" - definiert bzw abstrahiert werden und als Phantombilder für zukünftige Recherchen dienen. Auf Grundlage der phylogenetischen Analysen wurde eine weitreichende Revison der Klassifikation erforderlich und durchgeführt. Der Ursprung der Latrogastropoda nov könnte in einer Lime liegen, welche auch zu der Stammgruppe der Rissoidae führt. Letztere und die potentielle Latrogastropode Maturifusus traten erstmals im Jura in Erscheinung. Erste signifikante Radiationen der Latrogastropoda nov. gingen mit der postneokomen weltweiten Erwärmung und der entsprechenden Tropisierung der Tethys einher Mit Beginn der Oberkreide differenzierten sich die Latrogastropoda infolge einer Reihe von Schlüsselinnovationen in ihre Hauptlinien. Die Wende vom Meso- zum Känozoikum spiegelt sich in der systematischen Entwurzelung der im Rezenten persistierenden Taxa wider; d.h. viele (noch genauer zu definierende) Stammlinien sind in der Erdneuzeit nicht mehr vertreten. Die weitere Evolution der Latrogastropoda nov ist durch extreme Radiationen im Eozän und im Miozän geprägt. Die neogenen supragenerischen systematischen Einheiten zeigen bereits eine hohe Übereinstimmung mit rezenten Pendants. Der relativ starke Wandel paläobiogeographischer Bezüge im Neogen korreliert also nicht mit evolutiven Innovationen von übergeordneter Bedeutung.

Description: The "higher" caenogastropods are represented by many thousand Recent and fossil species. Their characteristical shells can usually be well recognized and are frequently found particularly in marine Cenozoic deposits, thus offering excellent possibilities in respect of correlating neontological and palaeontological studies. Aim of such studies is here to trace evolution in order to obtain a basis for interpretation and actual insights respectively A more or less "holistic" approach was chosen, which translates the synthesis of conchological, anatomical, molecular genetical, reproductive biological, ecological and biogeographical data into the past and thus regarding evolution in the context of geodynamics. This approach is labelled palaeobiological conception. The different avenues of research led to the following results: the "higher" caenogastropods are very probably monophyletic and are classified as superorder Latrogastropoda nov The order Neomesogastropoda is paraphyletic because it includes the stem lineage of the Neogastropoda. It becomes apparent that many of the evolutionary lineages, which can be well defined by neontological means, are not yet correspondingly recognized in the fossil record and therefore are rooted in a systematic vacuum. The phylogenetic gaps can be defined or considered respectively by analyzing the direction of the evolution of morphological characters, which e.g. allows the creation of hypothetical fossils, which can be searched for Based upon the phylogenetic analyses, the necessity of a far-reaching revision of the classification became evident and consequently was conducted. The origin of the Latrogastropoda nov could be found in a lineage, which also leads to the stem-lineage of the Rissoidae. The latter and the potential latrogastropod Maturifusus both appeared in the Jurassic for the first time. First significant radiations of the Latrogastropoda nov correlated with the postneokomian global wanning and corresponding tropical climate of the Tethys ocean. During the early Upper Cretaceous the Latrogastropoda nov experienced key innovations which promoted the differentiation into their main lineages. The turn to the Cenozoic was accompanied by the systematic uprootal of taxa which persist in the modem fauna, which means that many stem-lineages (to be defined in detail) have not been detected in the Cenozoic. The Cenozoic evolution of latrogastropods is characterized by extreme Eocene and Miocene radiations. Neogene suprageneric systematic units show already great morphological correspondence with their Recent counterparts. Therefore the relatively strong change of palaeobiogeographic relations in the Neogene is not mirrored by principal evolutionary innovations.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Es wurden ca. 1500 jurassische Ammoniten mit regenerierten Verletzungen untersucht. Die Ammoniten stammen aus drei stratigraphischen Abschnitten: dem Unter-Toarcium (Süddeutschland, Südfrankreich, England) dem Ober-Callovium (Normandie / Frankreich) und dem Ober-Oxfordium (Madagaskar). Die ausgewählten Gattungen repräsentieren ein breites morphologisches Spektrum. Die Phänomene, die in Folge von Verletzungen an den Ammonitengehäusen sichtbar werden, wurden seit langer Zeit erkannt, benannt und klassifiziert. Das erfolgreichste Modell einer Klassifikation pathologischer Phänomene an Ammonitengehäusen geht auf HÖLDER (1956) zurück. Problematisch am Hölderschen Klassifikationsmodell ist das Fehlen klarer Rahmenbedingungen für das Aufstellen einer neuen forma aegra. Aus diesem Grund kam es in der Vergangenheit zu vielen, sich überschneidenden, verwirrenden und unnützen forma-Bezeichnungen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein stringentes Klassifikationsprinzip vorgeschlagen und eine nachvollziehbare Einordnung in dieses Prinzip gefordert. Unter dieser Prämisse werden ausgewählte forma-Bezeichnungen diskutiert. Es wird vorgeschlagen, auf die forma-Bezeichnungen: forma seccata (HÖLDER 1956), forma refecta (REIN 1994a), forma undaticarinata-undaticoncha (HENGSBACH 1996) und forma mordata (HENGSBACH 1996) zu verzichten. Als neue forma-Bezeichnungen werden eingeführt: forma augata n.f., forma umbilicata n.f. Als potentielle Verursacher regenerierbarer Schalenverletzungen konnten erkannt werden: durophage Fische (vor Allem: Lepidotes, Dapedium, Mesturas), dekapode Krebse (vor Allem: Eryma, Mecochirus) und Coleoideen. Für Verletzungen des Mantelrandepithelium (forma verticata) werden im Wesentlichen eryonide Krebse (z.B. Coleia, Proeryon, Eryon) verantwortlich gemacht. Diese Räuber lassen sich nur in Einzelfällen anhand ihrer Verletzungsspuren identifizieren. Die Ausbildung und Form der Verletzung wird im Wesentlichen von der Gehäusemorphologie bestimmt. Es lassen sich drei morphologische Variablen erkennen, die sensitiv für den Schutz vor Räubern waren: die Gehäuseform, die Wohnkammerlänge und die Skulpturierung der Schale. Dactylioceraten und Perisphinctiden, also Ammoniten mit geringer Windungsexpansionsrate, rundem Mündungsquerschnitt, langer Wohnkammer und kräftiger Skulptur waren am besten gegen räuberische Attacken geschützt. Harpoceraten und Hecticoceraten, also brevi-, mesodome, schlanke Ammoniten mit weniger kräftiger Skulptur waren schlecht gegen räuberische Attacken geschützt. Longidome Ammoniten (Dactylioceraten, Perisphinctiden) waren im Gegensatz zu den brevi-, mesodomen Ammoniten in der Lage, sich weit in die Wohnkammer zurückzuziehen. Sie konnten verletzte Schalenbereiche ausbessern, ohne dabei die Skulpturelemente wesentlich verzerren zu müssen. Longidome Ammoniten konnten aufgrund ihrer Gehäusemorphologie keine guten Schwimmer gewesen sein. Diese Ammoniten tolerierten laterale Abweichungen in der Windungssymmetrie als Verletzungsfolge und Abweichungen im Windungsquerschnitt, also Verletzungsfolgen die die Fortbewegung einschränken mußten, sehr viel besser als Morphotypen mit besseren hydrodynamischen Eigenschaften. Ammoniten konnten Schalenverlust sehr viel besser tolerieren als der rezente Nautilus. Am untersuchten Material fanden sich Ammoniten die einen Schalenverlust von 10-20 % regenerieren konnten. Beim rezenten Nautilus ist ein Schalenverlust von mehr als 4 % letal (WARD 1986). Unter der Annahme, die Ammoniten lebten, ähnlich wie Nautilus, im annähernden Schwebegleichgewicht, verweist dies auf einen sehr viel effizienteren Gleichgewichtsapparat bei den Ammoniten. Anhand des vorliegenden Materials können die als funktionell eingeschätzte Merkmale als Aptationen wahrscheinlich gemacht werden. Die relative Häufigkeit von Mehrfachverletzungen erweist sich dabei als guter Proxy für die Verletzbarkeit der Ammoniten. Die relative Häufigkeit regenerierter Verletzungen korreliert nicht mit der Verletzbarkeit der Ammoniten. Sie scheint in erster Linie die Wahrscheinlichkeit widerzuspiegeln, mit der räuberische Attacken auf den Mundrand stattgefunden haben. Gesteuert wird dieser Faktor ganz offensichtlich von der Lebensweise der Ammoniten, der sich wiederum in der Gehäusemorphologie widerspiegelt.

Description: The investigation is based on 1500 ammonoids with sublethal injuries. The observed ammonoids are Lower Toarcian (from Southern Germany / Southern France / England), Upper Callovian (from Normandy / France) and Upper Oxfordian (Madagascar). The selected ammonoid fauna represents a wide spectre of morphotypes. The healing pattern following the injuries of ammonoids have been subject to observation for a long time. The most successful model of a classification of these phenomena dates back to HÖLDER (1956). But the model of Hölder lacks a clearly defined framework for setting up a new forma aegra. For that reason many overlapping, confuse and useless forma types have been introduced. These investigation suggests a stringent principle of classification and calls for a comprehensive classification according to these principle. Following these premise, the current inventory of forma types is discussed. It is proposed to give up the terms forma seccata (HÖLDER 1956), forma refecta (REIN 1994a), forma undaticarinata-undaticoncha (HENGSBACH 1996) and forma mordata (HENGSBACH 1996). The forma-types forma augata n.f. and forma umbilicata n.f. are newly defined. Durophagous fishes (mainly Lepidotes, Dapedium and Mesturus), crustaceans (mainly Eryma and Mecochirus) and coleoids are found to be responsible for the sublethal shell breakages. Eryonid crustaceans (Coleia, Proeryon, Eryori) are most probably responsible of the healed damages of the mantle epithelia of the peristome (forma verticata, Hölder 1956). In almost all cases it is impossible to detect distinct predators by individual injuries. The character and shape of the shell breakage is defined mainly by the morphology of the shell. Three traits of the ammonoid shell are sensitive against predatory attacks: The morphology of the shell, the extension of the living chamber and the sculpture. Dactylioceratids and Perisphinctids which are longidome roughly ornamented morphotypes with a strong sculpture, a low whorl expansion and a subcircular area of aperture, are best armed against durophagous agressors. Instead Harpoceratids and Hecticoceratids, which are mesodome morphotypes with a smooth sculpture and high whorl expansion, are less armed by their shell. The longidome Dactylioceratids and Perisphinctids where in contrast to the meso- and brevidome morphotypes able to withdraw deeply in their shell. These relatively plump morphotypes tolerated an eccentric growth of the whorl (in rare cases a consequence of injury) much better than the discus-shaped Harpoceratids. Ammonoids in general tolerated a shell lost caused by a predatory attack much better than the recent Nautilus. The observed ammonoids where able to regenerate a maximal shell loss of 10-20 %. In the recent Nautilus a shell loss of more than 4 % is lethal. Under the assumption of a nearly neutral buoyant habit in life that gives evidence of a much higher efficiency of the buoyancy apparatus of the ammonoids. The traits supposed to be functional are shown to be real aptations by the frequency of multiple injuries. Multiple injuries are a good proxy of the vulnerability of the observed ammonoids. Instead the frequency of all healed injuries don’t correlate with the vulnerability but seems to be controlled mainly by the probability of a contact with a predator These factor is otherwise controlled by the habit of the ammonoids.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Diese Arbeit beruht auf der Nachbebenserie des Antofagasta-Bebens vom 30.07.1995. Die Nachbebenserie wurde während des CINCA ’95 Projektes in einer Zusammenarbeit zwischen den Instituten der Freien Universität Berlin und des GFZ Potsdam, im Rahmen des Sonderforschungsbereich 267, der BGR (Hannover), und des GEOMAR (Kiel) gemessen. Dazu wurde ein Netzwerk aus 50 Stationen on- und offshore im Zeitraum zwischen dem 10.08.1995 und dem 11.10.1995 betrieben. Das Netzwerk überdeckte insgesamt 310 km (22°10'S - 25°S) in Nord-Süd und 185 km (71°10'W - 69°20'W) in Ost- West-Richtung. Aus den gepickten P-und S-Einsätzen der Beben wurde mit dem Programm simulpsl2 ein 3D Geschwindigkeitsmodell berechnet. Das Modell zeigt Strukturen, die bereits früher mit aktiver Seismik gemessen wurden. So konnte entlang der Küste eine Hochgeschwindigkeitszone (vP ≈ 7.0 km/s) in 20 km, und eine Niedriggeschwindigkeitszone (vP ≈ 6.25 km/s) in 30 km Tiefe gemessen werden. Die Hochgeschwindigkeitszone wird als jurassische Unterkruste, die postjurassisch gehoben wurde, interpretiert. Im unteren Bereich kann die Hochgeschwindigkeitszone auch aus teilserpentinisierten jurassischen Mantelgestein bestehen. Als Interpretation für die Niedriggeschwindigkeitszone wird hydraulic fracturing favorisiert. Die Niedriggeschwindigkeitszone ist nicht durchgehend vorhanden. Bei 24°S befindet sich stattdessen ein Block hoher Geschwindigkeiten, der im oberen Bereich mit der Hochgeschwindigkeitszone verbunden ist. Der ozeanische Mantel konnte zwar in den Inversionen modelliert werden, jedoch war hier die Durchstrahlung nicht hinreichend, um genauere Angaben über seine Geschwindigkeit, oder seine Oberkante zu erhalten. Auch die oberen Bereiche der kontinentalen Kruste konnten nur unzureichend aufgelöst werden, da sich die Strahlen hier kaum kreuzten. Zusammen mit dem vP-Geschwindigkeitsmodell wurde auch das vP/vS- Verhältnis berechnet. Dabei konnte die Hochgeschwindigkeitszone mit einem vP/vS- Verhältnis von 1.76 - 1.81 korreliert werden. Die Niedriggeschwindigkeitszone kann mit einem vP/vS- Verhältnis von 1.67 - 1.76 korreliert werden. Mit dem 3D-Modell konnten fast alle Beben mit einer besseren Tiefengenauigkeit als 1 km lokalisiert werden. Der Hauptteil der Beben befindet sich in einem schmalen Bereich zwischen kontinentaler und ozeanischer Platte. Jedoch wurden auch einige krustale Beben detektiert. Desweiteren konnten einige Beben im ozeanischen Mantel gemessen werden. Die Bereiche, in denen das Modell gut bzw. schlecht bestimmt ist, wurden durch einen Vergleich verschiedener Modelle klassifiziert. Bei dieser Methode wurden Modelle mit verschiedenen Knotenebenen berechnet. Bereiche, in denen sich diese Modelle stark unterschieden, wurden über die Geometrische Spreizung als „schlecht aufgelöst“ klassifiziert. Weiterhin wurde die Wirkung verrauschter Daten auf die Inversion betrachtet, um den Einfluß ungenauer Picks auf das Modell zu erhalten. Zusätzlich wurden die Magnituden-Häufigkeits-Parameter für die Bebengebiete in ≈ 40 km, ≈ 100 km, sowie ≈ 200 km aus Daten verschiedener Kataloge berechnet. Es zeigte sich, daß die Beben in 100 km Tiefe nicht durch einen einzigen Magnituden-Häufigkeits-Gradienten („b-Wert“) beschreibbar sind. Dazu wurde vorgeschlagen, daß sich die tektonische Spannung hier aufbaut, und bei einer Magnitude von etwa 5.6 entlädt. Für die Beben in etwa 40 km Tiefe wurde weiterhin die zeitliche Änderung der Magnituden-Häufigkeits-Parameter zwischen 1973 und 1998 untersucht. Dabei konnte zum einen ein Trend von kleinen zu großen b- Werten zwischen 1977 und 1983 festgestellt werden. Für die nachfolgenden Jahre, bis 1995, wichen die Magnituden-Häufigkeits-Kurven fast immer so stark von einer Geraden ab, daß die Parameter nicht berechnet werden konnten. Als problematisch erwies sich die Umrechnung der Parameter zwischen den Lokalmagnituden (CINCA ’95) und den Raumwellenmagnituden (PDE-Katalog). Hier reichten die Beben, die in beiden Katalogen verzeichnet sind nicht aus, um eine Regressionsgerade zu erstellen. In Anbetracht dieser Problematik wurde in der Arbeit auch eine Methode formuliert, die Magnituden mittels der Magnituden-Häufigkeits-Parameter ineinander umzurechnen.

Description: This work is based on aftershock series of the Antofagasta event (30.07.1995). The aftershocks were recorded within the project CINCA ’95, as a collaboration between the Freie Universität Berlin and the GFZ Potsdam (within the frame of the collaborative research center 267), the BGR (Hannover) and the Geomar (Kiel). The seismological part of CINCA ’95 was performed with a network of 50 stations (on- and offshore) 10.08.95 and 11.10.95. The itself network covered an area of 310 km (22°10'S – 25°S) by 185 km (71°10'W – 69°20'W). A 3D velocity model has been obtained with the use of the program simulpsl2 from the P- and S-onsets of the events. Several structures which were known from previous active seismic experiments were resolved by the 3D model: a high velocity zone (vP ≈ 7.0 km/s) at a depth of 20 km and a low velocity zone ( vP ≈ 6.25 km/s) at a depth of 30 km. Generally, the high velocity zone is corellated to a vP/vS-ratio of 1.76 - 1.81, whereas he low velocity zone is corellated to a vP/vS-ratio of 1.67 - 1.76. The high velocity zone was explained as jurassic lower crust which was elevated in post Jurassic times. In its lower parts the high velocity zone possibly consists of former mantle material which was partly serpentinized. The low velocity zone was interpreted as material which is modified by upwelling fluids (hydraulic fracturing). In the southern part of the model (24°S) the low velocity zone is absent. In this region a block of high velocities was found which is connected to the high velocity zone. The oceanic mantle was computed within the 2D inversion step. However, the ray density was not adequate to gain sufficient information from the 3D inversion about the seismic velocity or the upper edge of the oceanic mantle. The upper regions of the continental crust were not sufficiently resolved as well. The majority of earthquakes was localized with a precision higher than 1 km. Most earthquakes were found in a small region between the continental and the oceanic plate. However, several crustal events were detected in the continental plate. Moreover, several events were detected within the oceanic mantle. A comparison of models obtained from different inversions was used to classify the quality of the regions of the model. This method included the computation of models with varying grids. Regions where the seismic velocities varied strongly with respect to the different models were classified as “low resolved“. From this classification a threshold value of the geometrical spread was determined. The influence of inexact picks on the model was investigated by inversions with noisy data. Additionally, the magnitude - frequency parameters were computed for earthquakes at ≈ 40 km, ~ 100 km and ≈ 200 km depth. As a single straight line is not adequate to describe the magnitude - frequency distribution in ≈ 100 km depth, it was proposed that the tectonic stress in this region rarely exceeds values which generate earthquakes with a magnitude of roughly 5.6. For the region of ≈ 40 km depth the temporal (1973 to 1998) variation of the magnitude - frequency parameters was investigated. It was found that the b-values increase between 1977 and 1983. In subsequent times the magnitude - frequency distribution can not be described by a straight line. The large quantity of events which were recorded within CINCA ’95 lead to accurate magnitude - frequency parameters. However, only a few events were listed in both, the PDE and the CINCA catalogue. Thus, the local - magnitudes (CINCA) could not be transformed sufficiently to body wave magnitudes by the use of regression. A formula was derived which transforms the magnitudes if all events belong to the same set of magnitude frequency parameters.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die vorliegende Arbeit behandelt die Auswertung und Interpretation von refraktions- und weitwinkelseismischen Messungen die im Rahmen des seismischen Projekts ANCORP 1996 in Nordchile und Bolivien durchgeführt worden waren. Der Datensatz dieses Projekts, bestehend aus Steilwinkelreflexionsdaten und Refraktionsdaten ergänzt die in den vergangenen zwei Jahrzehnten gesammelten seismischen Daten. Nachdem in den vorigen Projekten onshore ausschließlich refraktionsseismische Daten gesammelt wurden, ist die ANCORP-Traverse die einzige tiefenreflexions- und refraktionsseismische Linie in den südlichen Zentralen Anden. Nach einer kurzen Einleitung wird zunächst ein Überblick über die geologische und morphostrukturelle Gliederung des Arbeitsgebietes gegeben, das sich von der chilenischen Pazifikküste bis zum Ostrand des bolivianischen Altiplanos erstreckt. Die Traverse kreuzt die morphologischen Einheiten (Küstenkordillere, Längstal, Westkordillere (der aktive vulkanische Bogen) und Altiplano) senkrecht zu ihrer Streichrichtung. Es folgt die Beschreibung der technischen Durchführung der seismischen Messungen auf der ANCORP-Traverse, die von September bis November 1996 stattfand. Im Anschluß daran wird auf die Auswertung der refraktions- und weitwinkelseismischen Daten eingegangen. Die Ersteinsätze der Steilwinkelreflexionsdaten erlaubten die tomographische Bestimmung eines Geschwindigkeitsmodells entlang der Traverse für die oberen 5 km. Dieses Geschwindigkeitsmodell gibt vor allem einen Überblick über die Lage von mächtigeren Sedimentschichten im Längstal und auf dem Altiplano, wo deutlich niedrigere P-Wellen-Geschwindigkeiten (um etwa 2 km/s) bestimmt wurden als in den Kordilleren. Die Schußsektionen des Weitwinkel-Experiemts wurden dann auf mögliche Korrelationen untersucht. Da die meisten Sektionen nicht länger als 160 km waren, waren kaum Korrelationen aus dem Bereich der unteren kontinentalen Kruste und der ozeanischen Kruste möglich. Überkritische Reflexionen von der kontinentalen Moho und der ozeanischen Moho konnten in der Sektion des Schußpunktes im Pazifischen Ozean korreliert werden. Die übrigen Schüsse ergänzten die bereits aus früheren Kampagnen stammenden Sektionen entlang der Traverse und senkrecht zu ihr. Basierend auf Laufzeitmodellierungen der in den Sektionen korrelierten Phasen und unter Berücksichtigung der Ergebnisse der dem ANCORP Experiment vorangehenden Messungen wird ein Geschwindigkeitsmodell für die Traverse entlang des 21. südlichen Breitengrades vorgestellt. Perturbationsrechnungen wurden durchgeführt, um den Fehlerbalken für die P- Wellen Geschwindigkeiten und Tiefenlagen von Reflektoren zu bestimmen. Um die gewonnenen Ergebnisse strukturell zu interpretieren, werden weitere Informationen aus geophysikalischen Untersuchungen benötigt, über die in den folgenden Kapiteln ein Überblick gegeben wird. Die Datensätze aus Reflexionsseismik, Gravimetrie und Magnetotellurik werden dann zusammengefaßt zu einem Strukturmodell bestehend aus der kontinentalen Kruste, aufgeteilt in eine geophysikalische Oberkruste und der durch verschiedene Prozesse verdickten Kruste, einem asthenosphärischen Mantelkeil und der subduzierten ozeanischen Kruste. Die Synthese der Ergebnisse der geophysikalischen Untersuchungen entlang der Traverse bezüglich der extremen Verdickung der kontinentalen Kruste ist, daß diese im Forearc durch Underplating und Hydratisierung von Mantelmaterial erfolgt ist, im Arc und westlichen Backarc durch pure shear Deformation und im östlichen Backarc durch simple shear Deformation.

Description: In this thesis the refraction and wide-angle seismic data of the seismic project ANCORP 1996, measured in Northern Chile and Bolivia, are evaluated and interpreted. The data set of this project, consisting of near- vertical incidence and wide-angle seismic data, completes the data collected during the past two decades. Earlier projects having measured only refraction seismic data onshore, the ANCORP transsect is the only deep reflexion and refraction seismic line in the Southern Central Andes. After a short introduction, an overview of the geological and morphstructural setting of the working area is given. The area is reaching from the Chilean Pacific Coast through the eastern margin of the Bolivian Altiplano. The transsect crosses the morphstructural units (Coastal Cordillera, Longitudinal Valley, Precordillera, Western Cordillera (magmatic arc) and Altiplano) orthogonally to their strike. After that a description of technical aspects of the seismic measurements on the ANCORP transsect is given. Then the evaluation of the refraction- and wide-angle data will be described. The first break traveltimes of the CMP-measurements made possible the tomographic determination of the P-wave velocity distribution along the transsect for the uppermost 5 km. This velocity model mainly represents the varying sediment layer thickness in the Longitudinal Valley and on the Altiplano where significantly lower P-wave velocities were found than in the cordilleras (2 km/s lower). The shot-sections of the wide-angle seismic experiment were examined for possible correlations. As most of the sections were not longer than 160 km, only few correlations from the deeper continental crust and the oceanic crust could be made. Over-critical reflections from the continental Moho and the oceanic Moho could be correlated in the section of the shotpoint in the Pacific Ocean. The remaining shots complete the sections from earlier campaigns along the transsect and orthogonally to it. Based on traveltime modeling of the phases correlated in the sections and taking into account the results of measurements before the ANCORP experiment a velocity model for the transsect along 21°S is introduced. Perturbed models were tested in order to find the error of P-wave velocity and depth of layer boundaries. For a structural interpretation of the results, further information from geophysical inverstigations is needed. An overview of the most important results of reflection seismic, gravimetric and magnetotelluric measurements is given and then, together with the results of the wide-angle seismic investigations put together into a structural model, consisting of a continental crust, divided into upper geophysical crust and crust thickened by several processes, an asthenospheric mantle wedge and the subducted oceanic crust. The most important conclusion concerning the thickening of the continental crust, derived from the geophysical investigations along the transsect is the following: In the forearc, thickening is mainly caused by magmatic underplating and hydration of the continental mantle, in the arc and western backarc pure shear deformation are most important and the eastern backarc is thickened by simple shear deformation.

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