ALBERT

Beschreibung: Im Westen von Fürfeld wird ein 2,35 m mächtiges Profil mit Grünsanden beschrieben und sedimentpetrographisch sowie paläoökologisch untersucht. Innerhalb des Grünsands ist ein pelitischer Bereich eingeschaltet, in dem eine fossilführende Mergelsteinlage auftritt. Das Profil schließt rupelische Meeressande in Verzahnung mit Peliten auf. Es ist mit dem Grenzbereich Fischschiefer (= Mittlerer Rupelton) zu Oberem Rupelton korrelierbar. Die Küste lag ca. 800 m weiter nördlich. Der pelitische Bereich repräsentiert stabile Küstenbedingungen während einer Stillstandsphase der Rupeltransgression zur Ablagerungszeit des höheren Fischschiefer. Dabei stellten sich in der flachen Fürfelder Bucht dysaerobe Bodenverhältnisse ein, die zu einer eingeschränkten mixotrophen Lucinidenfauna führten. Die Überlagerung durch Grünsand erfolgte durch Sedimentaufarbeitung zu Beginn der Transgression des Oberen Rupelton- Meeres.

Beschreibung: Abstract: In the southwestern part of the Mainz basin near Fürfeld a small outcrop of Palaeogene sediments was exposed during road works. It is situated in the so called Fürfeld bay and contains an alternation of greensand with pelitic sediment. Within the pelitic sediment an intercalated marlstone layer bears bivalves and fish remains. The sequence represents the transition between the marine coastal sand and the basin clay of the Rupelian. The Fischschiefer = M.Rupelton)/Upper Rupelton boundary is situated within the section. At depositional time the coast was sitvated 800 m to the north. The pelitic sediment is formed under stable coastal environment during sedimentation ofthe late Fischschiefer. Dysaerobic soupground led to a mixotrophic lucinid shell fauna. The overlaying greensand represents reworking of sediment during the beginning of the Upper Rupelton transgression.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die Niederterrassenaquifere der „Goldenen Meile” und des Unteren Ahrtales zwischen Bad Breisig, Sinzig und Bad Neuenahr stellen ergiebige Porengrundwasserleiter dar. Mehrere unterschiedliche Grundwassertypen sind verbreitet. Die physiko-chemischen Eigenschaften der Grundwässer unterscheiden sich im südlichen Bereich der Goldenen Meile deutlich von denjenigen im nördlichen Teil des Untersuchungsgebietes. Die Grundwasserhydraulik wird maßgeblich durch den ergiebigen ahrbegleitenden West-Ost gerichteten Grundwasserstrom aus dem Ahrtal bestimmt. Die Grundwässer des Unteren Ahrtales sind durch Mineralwasserzutritte verändert.

Beschreibung: Abstract: The aquifers of the „Goldene Meile” and of the Lower Ahr between Bad Breisig, Sinzig and Bad Neuenahr abound in water. Several types of groundwater are found. The physical and chemical qualities of ground waters differ between south and north part of the investigated area. The hydraulic system is dominated by the groundwaters of der Ahr Valley. The chemical differences are caused by ascent of acid mineralwaters, in the Ahr Valley. In the south part of the „Goldene Meile” there is no recognizable change of ground water quality caused by acid mineral water.

Beschreibung: 1. Einleitung . 2. Geologisch-geographische Übersicht 3. Hydrogeologie 3.1. Grundwasserhydraulik 3.2. Hydrochemische Beschaffenheit der Grundwässer 3.2.1. Grundwässer der „Goldenen Meile“ 3.2.2. Grundwässer der Ahrniederterrasse 3.2.3. Grundwässer der Ost-Eifel 3.2.4. Tiefenwässer 3.2.5. Mischwässer der Niederterrasse 4. Schlussfolgerungen Schriften

Beschreibung: research

Beschreibung: An der unteren Lahn sind bei Lahnstein/Hohenrhein (TK25 Blatt 5611 Koblenz) die klastischen Serien des Ober-Ems aufgeschlossen. Wegen der regelmäßigen Fehlinterpretation von Stratigraphie und Tektonik der hier anstehenden Schichtenfolge wurden die regionalen Verhältnisse genauer untersucht und dargestellt. Die Aufnahmen beschreiben das oberhalb der Bundesstraße 260 (Bäderstraße) aufgeschlossene Profil zwischen Lichter Kopf und Mehrsberg, insbesondere zur Klärung von geographischer Position, Raumlage und Abgrenzung der klassischen Typuslokalität der Hohenrhein- Schichten oberhalb der ehemaligen Hohenrheiner Hütte im Bereich der Ruppertsklamm. Nach biostratigraphischen und lithologisch-faziellen Unterscheidungskriterien ist die Typlokalität der Hohenrhein-Schichten sensu Maurer (1882), die FoLLmann (1925) unter Einbeziehung der ‚Plattensandsteine mit Homanolotus scabrosus” neu fasste, im Bereich nordwestlich der Ruppertklamm zu suchen. Dieser Abschnitt gehört hier — ebenso wie die im Hangenden, südöstlich der Ruppertsklamm folgenden Laubach Schichten — zur steil lagernden Süd-Flanke einer Südost-vergenten Sattelstruktur (Niederlahnsteiner Sattel), in deren Kernbereich und flach lagernder Nordwest-Flanke der Emsquarzit zu Tage tritt. In der südöstlichen Fortsetzung leitet ein tektonisch komplex gebauter Abschnitt normallagernder Oberems-Schichten in die weit gespannte, schwach Nordwest- vergente Sattelstruktur des Mehrsberges über (Oberlahnsteiner Sattel). Im Sattelkern stehen hier noch die Serien des höchsten Unter-Ems (obere Nellenköpfchen- Schichten) an, die an den Flanken von den sandig-quarzitischen Abfolgen des Emsquarzits begleitet werden. Die Oberems-Schichten von Mehrsberg und Lichter-Kopf gehören damit zu verschiedenen, durch komplizierten Schuppenbau getrennten Zügen und können entsprechend nicht — wie häufig vermutet wurde — in einer geschlossenen, stratigraphischen Abfolge betrachtet werden.

Beschreibung: Abstract: Near the confluence of the rivers Lahn into the Rhine southeast of Koblenz, the strata of the Lower Devonian succession are well exposed in many outcrops and quarries. A location named „Hohenrheiner Hütte” near the gorge of Ruppertsklamm is mentioned as locus typicus of the „Hohenrhein-Schichten“ sensu Maurer (1882) of Upper Emsian age. Due to an unfortunate description of this location by FoLLmann (1925), a quarry in which the Laubach-Schichten are actually exposed, but are designated as Hohenrhein-Schichten. Kocn (1880) also describes distinctive Emsquarzit at the same location. Thus, three different strata of the Upper Emsian are given the same location „Hohenrheiner Hütte“. Field investigations were made for the construction of a cross-section showing the structural setting of the strata, and to assure their correct stratigraphical classification, a distinction by fossils and lithofacies was made. The resulting locus typicus of the Hohenrhein-Schichten is on the northwest side of the Ruppertsklamm, that of the Laubach- Schichten is found southeastwards of the Hohenrhein-Schichten directly at the road to Bad Ems. These two outcrops are set on the southeastern flank of the southeastvergent Niederlahnstein-Anticline where the Emsquarzit is also exposed. More southeastwards faults seperate the Niederlahnstein-Anticline from the overthrusted Oberlahnstein-Emsquarzit-Anticline, where even youngest Lower Emsian (Nellenköpfchen- Schichten) can be found. The Oberlahnstein-Anticline separates the flank from the core of the Mosel-Syncline.

Beschreibung: research

Beschreibung: Zur Charakterisierung der Anteile von Lössen und Verwitterungsprodukten der liegenden Keuper- und Liasgesteine innerhalb kolluvialer Mischsedimente und holozäner Terrassenkörper erweisen sich in Oberfranken neben Korngrößenverteilungen insbesondere Quarz-Feldspat- und Albit-Mikroklin-Quotienten als geeignete Indizes. Danach sind an den untersuchten bodenerosiv überprägten Flachhängen bevorzugte Abtragung von Löß und Liegendmaterial an den Oberhängen, vorherrschender Durchtransport an den Mittelhängen und Ablagerung von Mischsedimenten an den Unterhängen zu erkennen. In den holozänen Sedimenten der Vorfluter sind Lößderivate demgegenüber nur gering vertreten, woraus auf vorherrschenden Durchtransport dieses Materials in den untersuchten Talstrecken und — im Vergleich mit niedersächsischen Beispielen entsprechender Größenordnung — auf eine regionale Differenzierung der holozänen fluvialen Dynamik geschlossen wird, die möglicherweise auf Unterschiede des Regionalklimas zurückzuführen ist.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die lokale aquatische Molluskenzonierung der Cerithienschichten (Oberoligozän) wird modifiziert durch Einfügung einer Subzone Vc, die durch das Erscheinen von Mancosinodia manca definiert ist. Dieser Bivalve erscheint eher als Isognomon spp., dessen gesamte Reichweite in den Cerithienschichten die nachfolgende Zone VI definiert.

Beschreibung: Abstract: The local aquatic mollusk zonation of the Cerithienschichten Formation (Late Oligocene) ofthe Mainz Basin is emended by the insertion of a subzone Vc, which is defined by the first appearance of Mancosinodia manca (Braun). This bivalve was previously thought to appear simultaneously with Isognomon spp. the total range of which defines the subsequent zone VI.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die geographische Raumlage der Typuslokalität der Hohenrhein- Schichten (Rheinisches Schiefergebirge, Unterdevon, Ober-Ems) wird mit Hilfe von litho- und biostratigraphischen Kriterien festgelegt. Neue Ergebnisse über die Sedimentologie der Schichten und die Taphonomie der darin enthaltenen Fossilien werden vorgestellt.

Beschreibung: Abstract: The geographical location of the type locality of the Hohenrhein-beds (Rheinisches Schiefergebirge, Lower Devonian, Upper Emsian) has been established with the aid of litho- and biostrafigraphical criteria. New results on sedimentology of the strata and faphonomy of the fossils in the Hohenrhein-beds is presented.

Beschreibung: research

Beschreibung: Moorschutz kann nur als integrierter Naturschutz betrieben werden. Ohne Abgrenzung ihrer Schutzfähigkeit (hydrologisch, Immissionen) sind Moore nicht als schutzwürdig zu erklären. Besonders bedeutungsvoll ist die hydrologische Situation der verschiedenen Moortypen für den Flächenschutz als Voraussetzung einer Moorregeneration. Moorerhaltung und Moorregeneration sind für die nordwestdeutschen Niederungen aus klimatischer Sicht auch heute noch möglich, wenn bestimmte hydrologische Bedingungen erfüllt sind und Immissionen weitgehend abgeschirmt werden. Diese können unter Berücksichtigung moorkundlicher Parameter durch bodenkundlich-hydrologische Geländeuntersuchungen eingegrenzt werden. Die Vier häufigsten Moorschutzsituationen werden anhand modellhafter Geländeschnitte durch ein Quellmoor, ein Niedermoor, ein Hochmoor mit und ohne Abtorfung dargestellt. Ohne hydrologische und Immissions-Schutzzonen sind die meisten naturnahen Restmoore in Nordwestdeutschland nicht nachhaltig zu sichern. Schließlich wird die Frage nach dem Mindestareal für den Arten- und Flächenschutz diskutiert und die Sicherungsmöglichkeit vieler allzu kleiner Naturschutzgebiete (NSG) in Frage gestellt.

Beschreibung: The protection of bogs and fens is only possible in the case of integrated nature conservation. Without delimitation of the ability of protection (hydrological, and against immissions) peatlands are not worthy of protection. The hydrological situation of the different moor types is especially significant for the area protection as precondition for moor regeneration. Conservation and regeneration of peatlands are possible in the north-western German lowlands due to the climatic situation. Definite hydrological conditions must be given and immissions avoided. These conditions can be determined by hydrological and pedological field survey and peat parameters. Four of the most common situations of moor protection are shown tut model sections through a spring-water bog, a low moor, and a raised bog with and without peat cutting. Without protection zones, hydrological ones and against immission, residual parts of moors in Northwest Germany cannot be guaranted lasting. At last the question of the minimum dimensions of these zones for the protection of species and of whole areas is discussed. According to this the protection of many very small nature reserves is doubtful.

Beschreibung: research

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Die Kommission III/IPS veranstaltete mit Unterstützung der Niederländischen Bodenkundlichen Gesellschaft vom 24. bis 28.August 1981 in Wageningen ein Symposium, welches der Darstellung der besonderen geologischen Verhältnisse eines Küstenlandes, der Geschichte der holländischen Moorkultivierung und der derzeitigen Nutzungsprobleme in einer anthropogenen Niederungslandschaft diente, die bis zu 6 m unter dem Meeresspiegel liegt. Rd. 70 Teilnehmer aus 11 Ländern (Kanada, Finnland, Großbritannien, Irland, Israel, Norwegen, Polen, USA, UdSSR sowie den Niederlanden und der Bundesrepublik Deutschland waren der Einladung gefolgt. Von den 10 deutschen Teilnehmern waren 4 DGMT-Mitglieder. [...]

Beschreibung: conference

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Die regional-geologische Aufnahme im Maßstab 1:100.000 der chilenischen Hauptkordillere zwischen 34° und 34°30' südlicher Breite ließ eine etwa 10.000 m mächtige und verschiedenartig deformierte stratigrapnisehe Abfolge erkennen, die teilweise von Intrusivkörpern durchschlagen ist.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Der Einsatz des LANDSAT-Satellitensystems zur Abbildung nahezu der gesamten Erdoberfläche (Maßstab 1 : 1 000 000) hat den Geowissenschaften, nicht zuletzt der Geologie, neues Datenmaterial erschlossen, das als zusätzliche Information bei der Bearbeitung großer Gebiete herangezogen werden kann. Der multispektrale Ansatz des Satellitensystems, d. h. die Abbildung der Erdoberfläche in verschiedenen Spektralbereichen vom Grün bis zum nahen Infrarot, macht neue Arbeitsmethoden zur Datenanalyse notwendig.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Die Insel Elba nimmt im Zusammenhang mit der alpinen und apenninen Gebirgskette eine strukturell überaus bedeutende Lage ein. So befindet sich diese größte Insel des toskanischen Archipels auf einer überleitenden Position zwischen dem nordostvergenten Nordapennin und dem westvergenten alpinen Teil Korsikas. Das Gesamtbild Elbas wird von ophiol ithischen Gesteinen mit ihrem sedimentären Auflager bestimmt. Im Ost- und Mittelteil der Insel sind weitgehend Nordapenninverhältnisse gegeben. Die Deformation der toskanischen und ligurischen Einheiten ist streng ostvergent, wobei in den eugeosynkl in〈* len Liguriden, welche klar mit der Bracco-Einheit korreliert werden können, Erscheinungen einer Thermodynamometamorphose fehlen. Dagegen werden auf West-Elba in den Ophiol ithserien enorme Abweichungen schon im Aufschlußbild deutlich, da diese intensiv isoklinal verfaltet und kräftig geschiefert sind.

Beschreibung: Elba, the greatest Island of the Tuscan Archipelago» has an important position within the Alpine and Apenninie chains: It is situated in the transitional zone between the NE-vergent Northern Apennines and the Alpine part of Corsica with Western vergencies. Elba shows a widespread distribution of ophiolitic rocks and their sedimentary cover. In Eastern and Middle Elba there are conditions which are largely similar to those of the Northern Apennines. The tectonic trend of the Tuscan and Ligurian units is clearly eastward. The eugeosyncl inal Ligurides, which can be correllated with the Bracco unit of the Apennines, are not affected by thermodynamometamorphism. In this respect this area differs from the Western part of Elba, where also ophiolitiferous series occur. These however show tight isoclinal folding and strong cleavage.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Der Band enthält neben eines Beitrags zum Lebenswerk des Paläontologen Walter Georg Kühne aus Anlass seines 70. Geburtstags eine Reihe von Aufsätzen zu verschiedenen paläontologischen Themen von Angehörigen der geowissenschaftlichen Institute der Freien und Technischen Universität Berlin sowie der Technischen Fachhochschule Berlin.

Beschreibung: commemorativepublication

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Gerhard Hahn & Renate Hahn: Neue Beobachtungen an Plagiaulacoidea (Multituberculata) des Ober-Juras 1 . Zum Zahn-Wechsel bei Kielanodon. ... 1 ; Gerhard Hahn & Renate Hahn: Neue Beobachtungen an Plagiaulacoidea (Multituberculata) des Ober-Juras 2. Zum Bau des Unterkiefers und des Gebisses bei Meketibolodon und bei Guimarotodon. ... 9 ; Gerhard Hahn & Renate Hahn: Neue Beobachtungen an Plagiaulacoidea (Multituberculata) des Ober-Juras 3. Der Bau der Molaren bei den Paulchoffatiidae. ... 39 ; Gerhard Hahn & Renate Hahn: Neue Beobachtungen an Plagiaulacoidea (Multituberculata) des Ober-Juras 4. Ein Vertreter der Albion baataridae im Lusitanien Portugals. … 85 ; Bernard Krebs: Drescheratherium acutum gen. et sp. nov., ein neuer Eupanthotherier (Mammalia) aus dem Oberen Jura von Portugal. ... 91 ; Rolf Kohring: Neue Schildkröten-Eischalen aus dem Oberjura der Grube Guimarota (Portugal). ... 113 ; Thomas Martin: The premolars of Crusafontia cuencana (Dryolestidae, Mammalia) from the Early Cretaceous (Barremian) of Spain. ... 119 ; Spyridon M. Bellas, Karina Kussius, Julia K. Kommerell & Jürgen Kriwet: Integrated biostratigraphical approach of the Neogene Pigadia basin of Karpathos Island (Dodecanes Group, Greece) - Implications on the depositional palaeoenvironment based on calcareous nannofossils, ostracodes and facies development data with special references to Messinian fish assemblages. ... 129 ;

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Es wurden verschiedene nichtlineare Optimierungsverfahren auf die Geometrieparameter von Dichtemodellen angewendet. Dabei waren diese mit Randbedingungen versehen. Ein Vergleich zeigte die Vor- und Nachteile der einzelnen Algorithmen. Anhand von zwei synthetischen Testfunktionen wurde das Verfahren Downhill-Simplex mit der (1,10)-CMA-ES verglichen. Das Simplexverfahren zeigte bei weniger als zehn Parametern ein besseres Konvergenz verhalten als die Evolutionsstrategie. Bei höheren Dimensionen konvergierte die Evolutionsstrategie deutlich besser, während Simplex bei mehr als 40 Parametern nicht mehr konvergierte. Die Evolutionsstrategie zeigt unabhängig von der Anzahl der Parameter logarithmische Konvergenzgeschwindigkeit. Die Evolutionsstrategie, genetische Algorithmen. Simulated-Annealing. Threshold-Accepting und der Deluge- Algorithm wurden danach anhand eines zweidimensionalen Salzstockmodells untersucht. Dabei wurden die Geometrieparameter optimiert und die Dichten des Modells konstant gehalten. Die 52 zu optimierenden Parameter wurden mit Randbedingungen versehen. Die (1,10)-CMA-ES benötigte im Durchschnitt die wenigsten Funktionsaufrufe und erreichte die besten Qualitäten. Ausgehend von verschiedenen Startmodellen konnten ähnliche Lösungen, welche alle sehr gute Qualitätswerte hatten, gefunden werden. Rekombination verbesserte die Konvergenzeigenschaften immer. Evolutionsstrategie war stabil gegenüber numerischen Variationen. Genetische Algorithmen konvergierten zu Beginn des Optimierungsprozesses schneller als alle anderen Verfahren, erreichten aber nie die von der Evolutionsstrategie gefundenen besten durchschnittlichen Qualitätswerte. Downhill-Simplex. Simulated-Annealing. Threshold-Accepting und der Deluge-Algorithm zeigten insgesamt schlechteres Konvergenzverhalten als die Evolutionsstrategie und die genetischen Algorithmen. Eine Anwendung der Evolutionsstrategie auf ein Salzstockmodell zeigte die Probleme der Optimierung in drei Dimensionen. Dennoch konnte das Modell in Hinblick auf die gravimetrische Anpassung deutlich verbessert werden.

Beschreibung: Various non-linear optimization techniques were applied to constrained geometry parameters of density models. A comparison showed advantages and disadvantages of each method. By means of synthetical test-functions the downhill-simplex-method has been compared to the (1,10)-CMA-ES. For numbers of parameters smaller ten. better convergence behaviour was achieved with the simplex-method. However, at higher dimensions evolution-strategy converges better than the simplex- met hod. Simplex does not converge for dimensions greater than 40. Independent of the number of parameters, the evolution-strategy showed a logarithmic convergence speed. The evolution-strategy, genetic algorithms, simulated annealing, threshold accepting and the deluge algorithm were investigated using a two-dimensional salt dome model. Here only the geometry of the model was optimized, the densities were held constant. The 52 parameters were constrained. In average the (1,10)-CMA-ES required the less function evaluations and gained the best qualities. Independent of the start configuration evolution-strategy found similar solutions, whose qualities were fairly good. Recombination always improved the results in terms of convergence behaviour. The evolution-strategy was stable against numerical variations. At the beginning of the optimization process genetic algorithms converge faster than all other methods, but they never reach the average quality values which were gained by evolution-strategy. In summary the simplex-method, genetic algorithms, simulated annealing, threshold accepting and the deluge algorithm showed worse convergence behaviour than evolution-strategy and genetic algorithms. An application of evolution-strategy to a three dimensional salt dome model showed the problems encountered in three dimensions. Despite this, in terms of gravity fit. the model could be improved noticeable.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: Mit dem Ziel, aktuelle Arbeitshypothesen zum geologischen Aufbau der Südural-Lithosphäre zu überprüfen, wird das Schwerefeld im Bereich des Südurals mit folgenden gravimetrischen Methoden untersucht: • Numerische Analyse des Schwerefeldes mit Hilfe von Tiefenabschätzungen, Wellenlängenfilterungen und des Parker- Algorithmus sowie • zwei- und dreidimensionale Dichtemodellierungen. Im Vergleich mit dem hauptsächlich eingesetzten Verfahren zur Dichtemodellierung kann festgestellt werden, daß direkte gravimetrische Auswerteverfahren, wie z.B. die Wellenlängenfilterung, für komplizierte geologische Strukturen dem indirekten Auswerteverfahren mittels Dichtemodellierung weit unterlegen sind. So ist es z.B. mit der Wellenlängenfilterung nicht möglich, langwellige negative Schwerewirkungen der paläozoischen Sedimente von den bivergenten Unterkrustenstrukturen zu trennen. Auch mit variablen Dichtekontrasten bezüglich des Krusten-Mantel-Übergangs bei der Anwendung des Parker-Algorithmus ist es nicht möglich, die Schwerewirkung dieser Grenzfläche im gesamten Untersuchungsgebiet abzuschätzen. Die Verbindung und Interpretation aller verfügbaren Randbedingungen aus der Reflexions- und Refraktionsseismik sowie den zur Verfügung stehenden Datensätzen zur Sedimentbedeckung und Moho-Tiefe führt zu komplexen dreidimensionalen Dichtemodellen der Südural-Lithosphäre. Diese führen mit den derzeit verfügbaren Ergebnissen über die strukturellen und physikalischen Eigenschaften der Südural-Lithosphäre im Bereich von 52° - 65° O und 50° - 55,5° N auf zwei gleichberechtigt nebeneinanderstehende Dichtemodelle: 1. Das Dichtemodell 1 beruht auf einer bis in 90 km Tiefe subduzierten osteuropäischen Unterkruste, die massiv eklogitisiert wurde (Dichte 3,55 g /cm3 ). Die Ursache für diese Dichteinterpretation sind geringe Dichten im Bereich der bivergenten geologischen Strukturen der Unterkruste in 24 bis 42 km Tiefe. Diese bivergenten Strukturen sind ebenso die Folgen einer fossilen Subduktion. 2. Im Dichtemodell 2 bildet eine unter dem Orogen liegende osteuropäische Unterkruste eine Krustenverdickung, in deren Folge die Krustenmächtigkeit bis zu 60 km erreicht. Während der Delamination der Unterkruste muß ebenfalls eine Eklogitisierung stattgefunden haben. Das Dichtemodell 2 basiert auf höheren Dichten der bivergenten geologischen Strukturen innerhalb der Unterkruste als im Dichtemodell 1. Eine Gebirgswurzel mit einem deutlichen Kontrast zwischen Kruste und Mantel existiert nicht im Südural. Es wird eine Übergangszone mit Dichtegradienten modelliert. Dieser Dichtegradient kann auf Eklogitisierung des Unterkrustenmaterials beruhen und könnte somit auch die Ursache für das Ausbleiben von seismischen Reflektoren sein. Mit beiden Dichtemodellen werden auch Geoidundulation und Magnetfeld berechnet und deren Wirkung mit der Geoidundulation und dem aeromagnetischen Residualfeld verglichen. Der Vergleich ergibt für die Geoidundulation und das aeromagnetische Residualfeld im langwelligen Anomalienbereich em befriedigendes Ergebnis. Die auf der Interpretation der Bouguer-Schwere beruhenden Dichtemodelle 1 und 2 lassen folgende Schlußfolgerungen zum Aufbau der Lithosphäre im Südural zu: • Die bivergenten Strukturen vor allem im unteren Krustenbereich der Südural-Lithosphäre verursachen langwellige negative Schwereanteile. Zu diesen Strukturen gehören: - die nach Osten einfällende osteuropäische Kruste, - der Falten- und Überschiebungsgürtel im Westural, - die nach Westen einfällenden Strukturen des Ost- und Transurals sowie des kasachischen Terrans. • Eine durch Obduktion in der Oberkruste eingelagerte ozeanische Kruste erzeugt in der Magnitogorsk Zone eine positive kurzwellige Schwereanomalie, die die negativen Schwerewirkungen der darunter befindlichen Strukturen überlagert. • Die negative! Schwerewirkung im Bereich der Voruralsenke ist auf die Schwerewirkung der paläozoischen Sedimentbedeckungen zurückzuführen. Die Untersuchungen zum isostatischen Verhalten der Südural-Lithosphäre zeigen, daß keine klassischen isostatischen Modelle den isostatischen Zustand des Gebirges erklären können, da eine gering ausgeprägte Topographie im Bereich des West- und Zentralurals um 50 bis 100 km nach Westen versetzt ist gegenüber der Krustenverdickung im Bereich der Magnitogorsk und Osturalzone. Mit einem modifizierten Verfahren werden Airy-, Pratt- und Vening-Memesz-Modell miteinander kombiniert. Zunächst wird der lokale isostatische Ausgleich mit Hilfe der Auflastverteilung und -kompensation aus den komplexen Dichtemodellen der Südural-Lithosphäre abgeleitet (Airy- und Pratt-Modell). Um die von den Dichtemodellen nicht mehr kompensierten Masseninhomogenitäten im Zusammenhang mit der Rigidität der Lithosphäre betrachten zu können, werden sie in eine ’’topographische” Auflast zurückgerechnet. Anschließend wird in einem Vening-Meinesz-Modell der regionale isostatische Ausgleich für diese zurückgerechnete ’’topographische” Auflast berechnet. Nur unter Berücksichtigung einer hohen Rigidität der Lithosphäre (3,8 • 1024 Nm) befinden sich beide vorgestellten Dichtemodelle im isostatischen Gleichgewicht. Dies ist offensichtlich auch ein wesentlicher Grund dafür, daß sich die geologischen Strukturen in ihrer vertikalen Position seit der Unteren Trias nicht mehr geändert haben.

Beschreibung: I investigate the gravity field in the southern Urals in order to test current hypotheses on the lithospheric structure in this area. My approach to this problem includes the following gravimetric methods: • numerical analyses of the gravity field by means of depth estimations, wavelength filtering and application of the Parker algorithm • two- and three-dimensional density modelling. In contrast to the mainly used density modelling, inverse gravity methods (e.g. wavelength filtering) are not successful at resolving the complex geological structures in this area. For example, I am not able to separate the long-wavelength components of the gravity field from Paleozoic sediments and bi-vergent structures in the lower crust. Estimating the gravity effect of the crust-mantle boundary in the study area, using the Parker-algorithm, is not possible due to its variable density contrast. Data from seismic reflection and refraction surveys and other information relating to the sedimentary cover and Moho depth have been used in the construction of complex three-dimensional density models for the southern Urals’ lithosphere. Incorporating the available details on the structural and physical properties of the southern Urals’ lithosphere in the region between 52° - 65° E and 50° - 55, 5° N, two alternative density models are derived: 1. The density model 1 is based on an East European lower crust which could have been subducted to 90 km depth and eclogitized to a density value of 3.55 g/cm3 . The low density values in the bi-vergent geological structures of the lower crust (from 24 till 42 km depth) overlie a high density body in the upper mantle. These bi-vergent geological structures may be remnants of a fossil subduction setting. 2. In the density model 2, crustal thickening is caused by the East European crust underlying the orogen. The crustal thickness is 60 km. During delamination, the East European lower crust may have been eclogitized. The density model 2 is based on higher density values for the bi-vergent geological structures within the lower crust than in the density model 1. A crustal root, having a significant density contrast between crust and mantle, does not exist in the southern Urals. Using a density gradient, a transition zone is modelled. This density gradient is inferred to be due to eclogitized material in the lower crust. The increasing density could be the cause for the lack of seismic reflectors. The geoid undulation and the magnetic field are calculated for both density models. The results compare satisfactorily with the long- wavelength components of the observed geoid undulation and aeromagnetic residual field. Based on the interpretation of the Bouguer gravity, density models 1 and 2 reveal implications concerning the lithospheric fabric of the southern Urals: • The bi-vergent structures, particularly in the lower crust of the southern Urals’ lithosphere, cause long-wavelength gravity lows. There are following structures: ─ the East European crust dipping to the east, ─ the foreland fold and thrust belt located in the western Urals, ─ the westward-dipping structures of the eastern and Trans-Urals as well as the Kazakhstan terrain. • The obducted oceanic crust in the upper crust of the Magnitogorsk zone causes positive short-wavelength gravity anomalies which are superimposed on the long-wavelength negative gravity effects of the structures located beneath. • Negative gravity anomalies in the area of the Pre-Uralian Foredeep are associated with the gravity effects of the paleozoic sedimentary cover. The investigations into the isostatic behaviour of the southern Urals’ lithosphere show that no classic isostatic model is able to explain the isostatic state of the orogen. The moderate topography in the area of the West and Central Urals is shifted by 50 to 100 km to the west, relative to the largest crustal thickness beneath the Magnitogorsk and East Uralian Zone. A modified method combines the Airy-, the Pratt- and the Vening-Meinsz models. Firstly the local isostatic balance is inferred from the load distribution and the load compensation using the complex density models of the southern Urals’ lithosphere (Airy- and Pratt-model). In order to consider the non-compensated mass inhomogeneities of the density models according to the flexural rigidity of the lithosphere, the non-compensated mass inhomogeneities are recalculated to a ’’topographic” load. Next, the regional isostatic balance as a Vening-Meinesz-model is calculated for the recalculated ’’topographic” load. When allowance is made for the high flexural rigidity of the lithosphere (3.8 • 1024 Nm), both density models presented here are in isostatic balance. Obviously this is the main reason why the geological structures have not changed their vertical position since the Lower Triassic time.

Beschreibung: Целью данной работы является проверка существующих моделей строения литосферы Южного Урала по гравиметрическим данным. Для этого исрользуются методы численного анализа гравитационного поля, основанные на: • эмпирической оценке глубин источников аномалий, частотной фильтрации, методе Паркера и • прямом гравитационном моделировании литосферы (двух- и трехмерном). В отличие от обычно используемой технологии гравитационного моделирования, такие методы, как, например, частотная фильтрация не могут быть использованы в данном случае. Невозможно разделить влияние длинноволновых компонент гравитационного поля, обусловленных влиянием палеозойских осадочных отложений и наклоненных слоев нижней коры ц обеих сторон Урала. Также неправомерно использовать алгоритм Паркера для оценки влияния границы между корой мантией вследствие переменного перепада плотности на ней. Включение в анализ доступных опорных данных, основанных на результатах сейсмических методов с использованием отраженных и преломленных волн, данных об осадочном чехле и положении границы Мохо приводит к созданию комплексной плотностной модели литосферы Южного Урала. Использование всех существующих данных о структуре и физических свойствах литосферы Южного Урала в пределах 52° - 65° Е и 50° - 55,5° N позволило построить две эквивалентные плотностные модели: 1. Первая плотностная модель основана на представлении о том, что нижняя кора Восточно-Европейской платформы погружается на глубину 90 кт, при этом происходит эклогитизация её вещества с увеличением плотности до 3,55 g/cm3. Таким образом, наклоненные с обеих сторон блоки нижней коры ответственны за существование высокоплотного тела в верхней мантии. На глубинах 24 - 42 km они характеризуются сравнительно низкими значениями плотностей. Существование этих блоков может быть объяснено также как результат обычной субдукции. 2. Согласно второй модели, утолщение коры объясняется поддвигом под ороген коры Восточно-Европейской платформы. Толщина коры достигает 60 кт. Вследствие деламинации, часть её также должна быть эклогитизирована. Во второй модели значения плотностей наклоненных блоков нижней коры существенно больше, чем в пербой. Копень коры с существенным перепадом плотности под Южным Уралом отсутствует. Вместо этого мы используем при моделировании переходную зону с некоторым градиентом плотности. Этот градиент может быть оценен в предположении об эклогитизации нижней коры. Непрерывное увеличение плотности может быть связано с отсутствием отражающих горизонтов на этих глубинах. Ундуляции геоида и вариации магнитного поля были рассчитаны для обоих моделей и сопоставлены с наблюденными значениями геоида и аэромагнитными измерениями. Оказалось, что удовлетворительное соответствие наблюдается только для длинноволновых аномалий. Таким образом, основанные на интерпретации аномалий Буге плотностые модели 1 и 2 позволяют сформулировать следующие выводы о строении литосферы Южного Урала: • наклоненные в сторону Урала структуры коры, в особенности нижней, ответственны за существование длинноволнового гравитационного минимума. К ним можно отнести: ─ погружающуюся на Восток Восточно-Европейскую платформу, ─ предгорный складчатый пояс Южного Урала, ─ заглубленные в западном напрвлении структуры Восточный зоны, Трансуральской зоны и Казахстанского террэйна. • Фрагмент океанической коры, находящийся вблизи от поверхности в Магнитогорской зоне, вызывает сравнительно коротковолновую положительную аномалию гравитационного поля, которая наложена на длинноволновую отрицательную аномалию, обусловленную структурами, располагающимися ниже. • Отрицательная аномалия в районе Предуральского прогиба может быть объяснена за счёт гравитационного эффекта палеозойского осадочного чехла. Исследование изостатического состояния литосферы Южного Урала показывает, что классические изостатические модели не позволяют объяснить изостазию этого горного массива. Современная топография Западного и Центрального Урала смещена на 50 - 100 кт к западу по отношению к самому глубокому корню коры. Модифицированный метод соединяет изостатические модели Эри, Пратта и Вейнинг-Мейнеса. Первоначально, локальный изостатический баланс оценивается на основании данных о нагрузке и её компенсации в соответствие с построенной комплексной моделью литосферы Южного Урала (модели Эри и Пратта). Для того, чтобы оценить сумму нескомпенсированных плотностных неоднородностей, поддерживаемых за счёт жесткости литосферы, эти неоднородности пересчитываются в ” топографическую” нагрузку. Затем, для этой нагрузки рассчитывается региональная изостатическая компенсация в соответствие со схемой Вейнинг-Мейнеса. Обе рассмотренные плотностные модели могут считаться изостатически сбалансированы только в предположении о высокой эффективной жесткости литосферы (3,8 • 1024 Nm). Очевидно, это является также основной причиной того, что эти геологические структуры не претерпели существенных вертикальных движений со времени позднего Триаса.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: research

Beschreibung: research

Beschreibung: Die Ordnungen Cerithiimorpha und Littorinimorpha stellen umfangreiche systematische Gruppen innerhalb der basalen Caenogastropoda mit einfachen konisch-orthostrophen Protoconchen dar. Diese Großgruppen lassen sich seit der späten Trias differenzieren und lassen seit der Kreidezeit eine zunehmende Diversität erkennen. Im folgenden werden ausgewählte Vertreter aus fünf Überfamilien und 20 Familien unter besonderer Berücksichtigung ihrer frühontogenetischen Schalen beschrieben und ihre Entwicklungsgeschichte wird seit der Kreide belegt. Die Überfamilie Cerithioidea stellt die Kerngruppe der Cerithiimorpha und war mit der Familie Procerithiidae seit dem Jura weltweit im Flachmarin verbreitet. Form und Skulptur der Larvalschale ermöglichte es, die Gattung Schroederium n.g. von den Gattungen Procerithium und Cryptaulax zu trennen. In der Oberkreide lassen sich die nahe verwandten Familien Cassiopidae, Potamididae, Melanopsidae und Scaliolidae über ihre Protoconchmorphologie sicher von den Procerithiidae differenzieren. Die Familien Batillariidae und Modulidae sind durch ihre charakteristische Embryonalschalenskulptur als Schwestergruppen ausgewiesen. Ihre nahe Verwandtschaft wird auch durch anatomische Daten gestützt. Innerhalb der seit dem Eozän in Protoconcherhaltung dokumentierten Familie Cerithiidae, Unterfamilie Cerithiinae, treten abhängig vom besiedelten Habitat zwei Protoconchtypen auf, die mit zu unterscheidenden Radulatypen korrelieren. Die Unterfamilie Bittiinae konnte über Details der Larvalschalenskulptur seit dem Eozän belegt und von den Cerithiinae differenziert werden. Die Adelphotaxa Planaxidae und Thiaridae mit dem gemeinsamen Merkmal einer Bruttasche im Kopffußbereich sind ebenfalls seit dem Eozän bekannt. Larvalschalen fossiler und rezenter Planaxinae werden vergleichend dargestellt. Larvalschalen der hinsichtlich der Morphologie des Teleoconches abweichenden Unterfamilie Fossarinae belegen die Nähe zur Nominatunterfamilie und ermöglichten eine sichere Abgrenzung von gehäusekonvergenten Vertretern der Littorinimorpha. Über die Formation der frühontogenetischen Schale, die eine charakteristische Embryogenese widerspiegelt, war es möglich, die Brackwasser und limnische Biotope besiedelnden Thiaridae bis in das mittlere Eozän zu belegen, was auch Anlaß zu neuen paläobiogeographischen Interpretationen gab. Pseudamauridae konnten über ihre Protoconche von der Oberkreide bis in das Eozän belegt und von gehäusekonvergenten Naticoidea (Neomesogastropoda) und Amphibolidae innerhalb der Archaeopulmonata (Heterostropha) abgegrenzt werden. Die Phylogenese der Überfamilien Vermetoidea und Turritelloidea wurde von der Unterkreide bis rezent dokumentiert, wobei konvergente Gruppen über ihre Protoconche differenziert wurden. Innerhalb der Littorinimorpha konnten charakteristische Merkmale der Embryonal- und Larvalschalen herausgearbeitet und zur Untergliederung der Littorinoidea und Rissooidea herangezogen werden. Pickworthiidae mit alloisostroph abgewinkelten Protoconchen konnten bis in das Danium belegt werden. Der direkte Vergleich mit Protoconchen der triassischen Protstyliferidae mit detaillierten Übereinstimmungen dokumentiert die unabhängige Evolution dieser Linie. Die konvergenten Vanikoridae ließen sich über ihre Protoconchmorphologie trennen, wobei auch signifikante Unterschiede zu den übrigen Littorinimorpha dargestellt werden. Micromphalina peyrerensis und Megalomphalus (M.) antwerpensis werden neu beschrieben und den Vanikoridae eingegliedert.

Beschreibung: The orders Cerithiimorpha and Littorinimorpha represent large systematic units within the stem of Caenogastropoda with simple conical-orthostrophic protoconchs. These groups are separated since the Upper Triassic showing increasing diversity since the Upper Cretaceous. Representatives of five superfamilies and 20 families are described with special reference to their early ontogenetic shells. The family Procerithiidae within the superfamily Cerithioidea has been distributed worldwide since Jurassic times as a faunal element in shallow marine environments. Regarding the shape and sculpture of its larval shell the procerithiid Schroederium n.g. could be differentiated from the genera Procerithium and Cryptaulax. Since the Upper Cretaceous brackish-water Cassiopidae, Potamididae and Melanopsidae can be differentiated from Procerithiidae by their protoconch-morphology. The families Batillariidae and Modulidae represent Adelphotaxa. This relation is proven by the uniting character of embryonic tuberculated sculpture and data concerning their anatomy. The Cerithiidae, subfamily Cerithiinae, are documented since the Eocene with preserved protoconchs. Two types of larval sculpture are present depending on the settled habitat, correlated with two different types of radulae. The subfamily Bittiinae is also documented and distinguished from the Cerithiinae by their protoconch-morphology since the Eocene. The Adelphotaxa Planaxidae and Thiaridae with the uniting character of a brood pouch within the head-foot are present since the Eocene. Larval shells of fossil and Recent Planaxinae are compared. Protoconchs of representatives of the subfamily Fossarinae with different teleoconch-morphology proved the close relation to the Planaxinae and also made a differentiation from convergent littorinimorphs feasible. The analysis of early ontogenetic shells of brackish water and limnic Thiaridae enabled to trace them back to the Middle Eocene and made new interpretations concerning their palaeobiogeography possible. Pseudamauridae could be documented from the Upper Cretaceous to the Middle Eocene with the aid of preserved protoconchs and could be discriminated from convergent Naticoidea and Archaeopulmonata. The phylogenetic history of Vermetoidea and Turritelloidea could be reconstructed since the Early Cretaceous and convergent groups could be differentiated. Within the Littorinimorpha characters regarding the early shell could be worked out to subdivide Littorinoidea and Rissooidea. Pickworthiidae with alloisostrophic protoconchs are documented since the Danian. Comparison with protoconchs of Triassic Prostyliferidae yielded detailed accordance and documents the independent history of this lineage. The convergent Vanikoridae could be discriminated by their protoconch-morphology and significant differences to the other Littorinimorpha are presented. Micromphalina peyrerensis and Megalomphalus (M.) antwerpensis are described as new species and are included within the Vanikoridae.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: research

Beschreibung: In dieser Arbeit wird die elektrische Leitfähigkeit von Krustengesteinen während des partiellen Schmelzens mit der Verteilung der Schmelze im Gestein und dem Schmelzanteil als Funktion der Temperatur verglichen. Es wurden impedanzspektroskopische Messungen der elektrischen Leitfähigkeit bei Temperaturen zwischen 600 und 1200°C durchgeführt. Die Messungen erfolgten bei Normaldruck und verschiedenen Sauerstoffugazitäten. Diese Messungen wurden mit den Ergebnissen von Schmelzexperimenten verglichen. Aus den Schmelzexperimenten wurden Informationen zur Verteilung der Schmelze im Gestein und zum Schmelzanteil in Abhängigkeit von der Temperatur gewonnen. Alle Untersuchungen wurden am gleichen Gestein unter den selben experimentellen Bedingungen durchgeführt. Während des partiellen Schmelzens gibt es einen sprunghaften Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit um ein bis zwei Größenordnungen. Dieser sprunghafte Anstieg kann mit der Bildung eines vollständigen Netzwerkes an Schmelze erklärt werden, wobei die Schmelzfilme als Leitungspfade wirken. Es konnte festgestellt werden, daß zur Ausbildung der Gleichgewichtsmorphologie während des partiellen Schmelzens sehr lange Zeiten erforderlich sind. Wird die elektrische Leitfähigkeit am Beginn des Schmelzens bei konstanter Temperatur als Funktion der Zeit gemessen, so treten erst nach mehr als 200 h keine Änderungen der Leitfähigkeit mehr auf. Mit Hilfe eines modifizierten Brick-Layer-Modells (MBLM) kann die elektrische Leitfähigkeit als Funktion des Schmelzanteils berechnet werden. Dieses Modell gilt für den Fall, daß die Schmelze ein vollständiges Netzwerk entlang von Komgrenzen bildet. Mit dem Modell und den Ergebnissen aus den Schmelzexperimenten konnten theoretische Kurven der elektrischen Leitfähigkeit berechnet werden, die mit den gemessenen Kurven der elektrischen Leitfähigkeit verglichen werden können. Obwohl bereits bei Beginn des Schmelzens die Komgrenzen von Schmelze benetzt werden, wird eine vollständige Vernetzung der Schmelze erst bei höheren Temperaturen und größeren Schmelzanteilen erreicht. Dies kann durch Abweichungen vom morphologischen Gleichgewicht in den partiell geschmolzenen Proben gedeutet werden. Die Ergebnisse stützen die Annahme, daß eine Zone hoher Leitfähigkeit unter den zentralen Anden durch große Mengen an Magma verursacht wird. Mit dem MBLM konnte abgeschätzt werden, daß ca. 20% Schmelze notwendig sind, um die im Gelände mit der Magnetotellurik gemessenen Leitfähigkeiten zu erklären.

Beschreibung: The purpose of the present work is to achieve a better understanding of rocks during partial melting. Therefore the electrical conductivity of crustal rocks during partial melting was compared to the distribution of melt in the rock sample and to the melt fraction as a function of temperature. Impedance spectroscopic investigations of the electrical conductivity were conducted at temperatures between 600 and 1200°C, normal pressure and at different oxygen fugacities. These measurements were compared with the results of melting experiments. The melting experiments were performed under the same experimental conditions and the same rock sample was used. The rock samples were equilibrated at the desired temperatures, quenched and investigated using thin sections. These melting experiments provide information about the distribution of melt in the rock sample and yield the melt fraction as a function of temperature. A strong increase in electrical conductivity of about two orders of magnitude is observed during partial melting. This increase could be explained by assuming the formation of an interconnected network of melt. The charge transport follows the network forming melt films at the grain boundaries. It could be established that the formation of steady state of a partially molten rock requires a long time. The conductivity was measured as a function of time at temperatures little above the solidus. Under these conditions constant conductivity values are found after 200 h.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: In der vorliegenden Arbeit wurden weitwinkelseismische Daten aus dem Land-See-kombinierten Projekt CINCA 95 ausgewertet. Die Daten wurden auf drei EW-streichenden Profilen bei 21°S, 22°S und 23.25°S registriert. Die Linien umfassen das Gebiet zwischen Peru-Chile- Trench und Westkordillere, also den Forearc-Bereich der nord-chilenischen erosiven Subduktionszone. Der Hauptteil der Daten besteht aus einer Anregerlinie auf See und einer Empfängerlinie auf Land. Ergänzend wurden Sprengungen am westlichen und östlichen Ende der Empfängerlinie durchgeführt. Aus dem Datensatz wurden in der ersten Bearbeitungsstufe mit den Methoden der Refraktionsseismik drei vp-Geschwindigkeitsmodelle erstellt, die ihre Aussage im äußeren Forearc, also dem Gebiet zwischen Rinne und Küste haben. Dabei kann folgendes festgehalten werden: • Sie zeigen die Nazca-Platte mit einem sich versteilenden Subduktionswinkel von 10° direkt nach der Subduktion auf 23-25° vor der Küste Nord-Chiles. Die subduzierte Platte zeigt, was ihren Abtauchwinkel anbelangt, keine NS-Variation. • In der Geschwindigkeitszunahme an der Oberkante der subduzierten Platte zeigt sich durchaus eine Differenz in NS-Richtung: im Norden nimmt die Geschwindigkeit von 4.5 km/s direkt nach dem Untertauchen unter die südamerikanische Platte auf 6.5 km/s auf einer Distanz von 70 km zu, während sie im Süden dazu nur noch 30 km benötigt. Diese Struktur wird als Lage erodierten und subduzierten Gesteinsmaterials zwischen den Platten interpretiert. • Bereits im westlichsten Krustenblock, also dem Teil, der heute an der Rinne zur Erosion ansteht, zeigt sich eine hohe vp-Geschwindigkeit von 5.8 km/s. Sie nimmt zur Küste hin noch auf 6.0 km/s direkt an der Oberfläche zu. Die Kruste ist im Norden deutlich differenziert. Auch dies nimmt nach Süden hin ab und so sind auf dem südlichsten Profil keine Krustenstrukturen mehr in Tiefen unterhalb von 11 km modelliert worden. • Auf den Profilen bei 21°S und 22°S wurde eine platten-parallele Diskontinuität, die die Oberkante zu einer Zone erhöhter Geschwindigkeit bildet (7.1 km/s), modelliert. Sie hat eine Neigung von 15°. Diese Diskontinuität wird im Zusammenhang mit bereits existierenden Modellen für den landseitigen Forearc als Paläo-Moho interpretiert. Das darunterliegende Gestein mit einer Geschwindigkeit von 7.0 km/s wird entsprechend als serpentinisierter oberster Mantel verstanden. • Unterhalb schließt sich eine Zone stark erniedrigter Geschwindigkeit an, die zwischen der abtauchenden Platte und der Oberplatte einen Keil bildet. Sie hat eine Geschwindigkeit von 6.4 km/s und wird als Anlagerungsort des erodierten und subduzierten Gesteins interpretiert. • Die östlich der Küste in den vp -Schnitten als Moho modellierte Diskontinuität wurde durch die vorherigen Arbeiten bestätigt und als die heutige, geophysikalische Moho interpretiert. Zur Erosion am Kontinentalrand kann folgendes festgestellt werden: • Eine Varianz im Ablauf der Erosion wird nahegelegt, kann aber nicht bewiesen werden. • Nach der hier vorgelegten Interpretation findet die Erosion in der Hauptsache frontal statt. In einem zweiten Bearbeitungsschritt wurde die seeseitige Spurdichte von 160 m zu einer CMP-Stapelung der Weitwinkeldaten ausgenutzt. Bei der Bearbeitung der Daten wurden ausschließlich Tools der Standard-Reflexionsseismik verwendet. Dabei sollte ein Strukturabbild ähnlich dem aus der Standard-Reflexionsseismik bekannten entstehen. Diese Art des Prozessierens von Daten wurde bisher auf einen Datensatz mit so großer Apertur noch nicht angewandt. Es konnte gezeigt werden, daß mit einem unkonventionellen Ansatz durchaus Zusatzinformationen aus den Daten gewonnen werden können: die Oberkante der Niedergeschwindigkeitszone sowie die ozeanische Moho konnten auf dem nördlichsten Profil bestätigt werden, die platten-parallel liegende Struktur sowie die ozeanische Moho konnten auf dem mittleren Profil bestätigt werden und auf dem südlichsten zeigte sich, dass die Unterkante der ozeanischen Kruste weiter nach Osten hin detektiert werden konnte, als durch die refraktionsseismische Bearbeitung möglich war.

Beschreibung: In this thesis wide-angle seismic data from the on-shore/off-shore CINCA 95project were analysed. The data set was recorded on three E-W profiles at 21°S, 22°S und 23.25°S. These profiles cover the region between the Peru-Chile trench and the Western Cordillera, i.e. the forearc of the north-Chile subduction zone. The north-Chile margin is an example of a non-accreting, eroding continental margin. The data set mainly consists of three off-shore lines of airgun shots and on-shore receiver lines. Additional chemical shots were performed at the ends of the receiver lines. A vp-velocity model was derived for each profile using seismic refraction interpretation methods. The models are well constrained in the outer forearc, i.e. the region between the trench and the coast line. Major results are summarized as follows. • The models show the Nazca plate subducting at an angle of 10°near the trench, increasing to 23-25° near the coast. There is no N-S variation in the behaviour of the subduction angle. • However, a N-S variation in the lateral velocity increase at the top of the subducted plate can be derived. On the northernmost profile the velocity increases from 4.5 km/s at the trench to 6.5 km/s, 70 km E of the trench, whereas on the southernmost profile, this velocity increase occurs over a distance of only 30 km. This structure is interpreted as a layer of eroded and subducted material. • In the westernmost portion of the continental crust, where erosion occurs, a high vp-velocity of 5.8 km/s is found. It increases to 6.0 km/s towards the coast. In the north the crust is more differentiated. This differentiation weakens southwards and on the southernmost profile no additional crustal structure in the upper plate was modelled beneath 11 km depth. • On the profiles at 21°S and 22°S a discontinuity parallel to the subducting plate was modelled, representing the top of a high velocity (7.1 km/s) zone. The discontinuity dips at an angle of 15°. On the basis of an existing model for the on-shore part of the forearc this discontinuity is interpreted as a paleo-Moho. The high velocity zone is thus interpreted to be serpentinized uppermost mantle. • The high velocity zone is followed by a low velocity zone, which forms a wedge between the subducting plate and the overriding plate. It has a velocity of 6.4 km/s and is interpreted as a depot for the eroded and subducted material. • The Moho east of the coast is confirmed by former studies in the area and interpreted as the recent geophysical Moho of the South American continent. Concerning erosion at a continental margin the following can be noted. • An episodical character of erosion is implied by the models but cannot be proven. • The interpretation presented in this thesis implies frontal erosion along the Peru-Chile trench in this region. For further interpretation the dense shot line off-shore (160 m shot interval) was utilized for a CMP-stack of the wide-angle data. This was achieved with standards tools used in the processing of near- vertical incidence reflection data. The goal was to achieve a structural image similar to that which can be obtained from standard near-vertical incidence data. So far, this kind of processing has not been used for data with such a large aperture. Using this non-conventional approach some further information could be drawn from the data set. On the profile at 21°S the upper boundary of the low velocity wedge between the plates could be confirmed as well as the oceanic Moho. On the profile at 22°S the plate parallel structure as well as the oceanic Moho could be confirmed. On the profile at 23.25°S, with the help of the CMP processing, the subducting oceanic Moho could be traced further east than in the velocity model which was derived using standard seismic refraction interpretation methods.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen

Beschreibung: In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse des refraktionsseismischen Experimentes PISCO'94 [Proyecto de Investigaciones Sismológicas de la Cordillera Occidental 1994] präsentiert, das 1994 vom Sonderforschungsbereich 267 "Deformationsprozesse in den Anden" im Andensegment 21-24°SZ 67-70°W durchgeführt wurde. Das Experiment knüpfte an ein in den 80er-Jahren vermessenes Netz refraktionsseismischer Profile an. Das Ziel der neuen Messungen war die Bestimmung der Lithosphärenstruktur im Bereich des magmatischen Bogens und seiner Nachbargebiete. Zu diesem Zweck wurde ein 300 km langes N-S streichendes Profil mit 4 Schußpunkten am westlichen Rand des magmatischen Bogens, der Westkordillere, vermessen. Weiterhin wurde ein neues W-E streichendes Profil, welches bei 23°30'S von der Krustenkordillere bis zur Westkordillere reicht, beobachtet. Bereits früher vermessene Profile in der Präkordillere wurden durch Gegenbeobachtungen bzw. weitere Schußpunkte ergänzt. Aus den abgeleiteten ein- und zweidimensionalen Modellierungen wurde ein dreidimensionales Übersichtsmodell für das Untersuchungsgebiet erstellt. Im Forearc-Bereich bestätigt es im wesentlichen die Ergebnisse früherer refraktionsseismischer Untersuchugen: Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Kruste nimmt von 6.6 km/s unter der Küstenkordillere auf 6.2 km/s unter der Präkordillere ab. Die Moho der subduzierten ozeanischen Platte wird in ca. 40 km Tiefe unter der Küstenkordillere beobachtet. Die ursprüngliche kontinentale Moho wurde stark überarbeitet und ist seismisch nicht eindeutig zu bestimmen. Eine Diskontinuität in 10-12 km Tiefe unter der Küstenkordillere, die unter der Präkordillere bei ca. 20 km Tiefe liegt, wird als Grenze zwischen Ober- und Unterkruste angesehen. In 20 km Tiefe unter der Küstenkordillere befindet sich ein Bereich hoher Geschwindigkeit, der als Basis der kontinentalen Kruste interpretiert wird. Dieser Bereich läßt sich in die Präkordillere hinein verfolgen, wo er bei ca. 35-40 km Tiefe liegt. Der Bereich darunter weist bis in ca. 60 km Tiefe Krustengeschwindigkeiten (vp 〈 7.5 km/s) auf. Dies könnte durch hydratisiertes Material des peridotitischen Mantelkeils erklärt werden. Die Natur einer markanten, in 60-70 km Tiefe liegenden Diskontinuität, an der die Geschwindigkeit regional auf über 7.9 km/s zunimmt und die als "Moho" bezeichnet wird, ist unklar. Vermutlich handelt es sich um die Oberkante einer Übergangszone zwischen Asthenosphäre und Lithosphäre. Die für die magmatischen Bogen aus seismologischen und gravimetrischen Untersuchungen abgeleitete Krustendicke von ca. 70 km wird durch die neuen refraktionsseismischen Daten nicht bestätigt Bis in eine Tiefe von 60 km wurden keine Mohoreflexionen beobachtet. Jedoch können die seismischen Diskontinuitäten der Präkordillere, insbesondere die Grenze zwischen Ober- und Unterkruste in ca. 20 km Tiefe, in die Westkordillere hinein verfolgt werden. Bis in 45-60 km Tiefe überschreitet die Geschwindigkeit der beobachteten seismischen Diskontinuitäten 7.5 km/s nicht Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist mit 5.9-6.0 km/s gering. Im Streichen des magmatischen Bogens ändern sich Krustenstruktur und Geschwindigkeitsverteilung im Übergangsbereich von steiler zu flacher Subduktion. Im Norden des Untersuchungsgebietes wird eine stark strukturierte Kruste mit z.T. extremen Niedriggeschwindigkeitszonen und starker Dämpfung seismischer Wellen beobachtet. Eine plausible Erklärung dafür ist die Existenz partieller Schmelzen in der Kruste. Als Quelle des extremen Schwerehochs, das von Calama südöstlich streicht, wurde Material mit Geschwindigkeiten von 〉 6.4 km/s in 2-10 sowie 15-20 km Tiefe bestimmt. Im südlichen Teil des Untersuchungsgebietes dagegen ist die Kruste des magmatischen Bogens relativ unstrukturiert und weist keine erhöhte Dämpfung mehr auf. Als Ursache für diese Differenzen sowie das Zurückversetzen des magmatischen Bogens südlich von 23°S wird eine (prä-neogene) dünne und harte Kruste im südlichen Teil des Untersuchungsgebietes angesehen.

Beschreibung: The object of this paper is the presentation of the results of the seismic refraction experiment PISCO'94 [Proyecto de Investigaciones Sismológicas de la Cordillera Occidental 1994], carried out in 1994 by the Collaborative Research Center 267 "Deformation Processes in the Andes" in the Andean segment 21-24°S/ 67-70°N. The experiment continued a net of seismic refraction profiles measured in the 80s. The aim of the new measurements was to investigate the crustal structure of the magmatic arc region and its vicinity. A N-S-running profile, 300 km long with 4 shotpoints, was measured along the western margin of the magmatic arc, the Western Cordillera. Furthermore a new W-E profile at 23°30'S was observed, which reaches from the Coastal Cordillera to the Western Cordillera. Complementary shotpoints and reversed observations to earlier profiles in the Precordillera were realized. From the derived 1- and 2- dimensional models a generalized three dimensional model was produced. In the forearc region it confirms essentially the results of earlier seismic refraction studies. The average P-wave velocity of the crust decreases from 6.6 km/s beneath the Coastal Cordillera to 6.2 km/s beneath the Precordillera. The Moho of the downgoing oceanic plate is observed at about 40 km depth beneath the Coastal Cordillera. The original continental Moho was strongly modified and cannot be clearly determined by seismic data. The discontinuity in 10-12 km depth beneath the Coastal Cordillera, downgoing to about 20 km depth beneath the Precordillera, is interpreted as boundary between upper and lower crust. A high velocity zone at about 20 km depth beneath the Coastal Cordillera is interpreted as base of the continental crust This zone can be continued to a depth of 35-40 km beneath the Precordillera. The region below is characterized down to about 60 km depth by crustal velocities (vp 〈7.5 km/s). One explanation could be hydrated material of the peridotitic mantle wedge. In 60-70 km depth the velocity increases regionally to values above 7.9 km/s. The nature of this prominent discontinuity, called "Moho", is unclear. It indicates probably the top of a lithosphere/asthenosphere transition zone. A crustal thickness of 70 km for the magmatic arc, derived from seismological and gravimetric investigations, is not confirmed by the new seismic refraction datas. There are no Moho observations down to 60 km, but the seismic discontinuities of the Precordillera can be traced into the Western Cordillera. A discontinuitiy at about 20 km depth is interpreted as top of the lower crust, which reaches to about 40 km depth. Down to 45-60 km the velocities of the observed seismic discontinuities do not exceed 7.5 km/s. The average velocity is low (5.9-6.0 km/s). Along the strike of the magmatic arc crustal structure and velocity are changing in the transition zone from steep to flat subduction. In the north of the area under investigation a strongly structured crust with zones of extremely low velocities and strong attenuation of seismic waves is observed. This could be explained by partial melts in the crust. As source of the gravity high SE of Calama material with velocities 〉 6.4 km/s in 2-10 and 15-20 km depth was determined. In contrary, the crust of the southern part of the area is relatively uniform without high attenuation. These differences as well as the rebound of the magmatic arc south of 23°S could be caused by a pre-neogene thin and hard crust in the southern part of the area under investigation.

Beschreibung: thesis

Beschreibung: DFG, SUB Göttingen