ALBERT

Description: Die Toskana ist die stärkste geothermische Anomalie auf dem europäischen Kontinent. In dieser Anomalie finden sich zahlreiche lokale geothermische Felder mit hoher Enthalpie, wie z.B. das Feld von Travale. In diesem geothermischen Feld, das im Era-Graben liegt, wurden in den Jahren 1980/81 elektromagnetische Messungen durchgeführt. Es war das Ziel der Untersuchungen, die Quelle und die Ursache dieser teilweise bekannten Anomalie zu finden. Hierzu sollte die Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit in der Erdkruste bis in Tiefen der Kruste-Mantel-Grenze mit den Methoden der Magnetotellurik und Erdmagnetischen Tiefensondierung untersucht werden. Parallel dazu wurde die geothermische Anomalie von Travale mit einer Vielzahl weiterer elektromagnetischer, seismischer und geochemischer Methoden untersucht. Das Ziel, die geothermische Anomalie in der Erdkruste zu lokalisieren, war nicht einfach zu erreichen. Deshalb war es notwendig, ein Modell der Anomalie zu erarbeiten, aus dem die Lokalität folgen sollte. Vor angegangene elektromagnetische Untersuchungen (HAAK & SCHWARZ 1981) hatten gezeigt, daß nahezu das gesamte Gebiet der Toskana als eine Anomalie der elektrischen Leitfähigkeit anzusehen ist: Gutleitende Deckschichten, mit bis zu 10 km Mächtigkeit, werden von einem hochohmigen Basement unterlagert. An einigen Meßorten deutet sich der Übergangsbereich Kruste / Mantel - in einer Tiefe zwischen 20 und 30 km - durch eine Zone hoher Leitfähigkeit an. Dieser Bereich zeichnet sich durch Lamellen hoher und extrem niedriger seismischer Wellengeschwindigkeiten aus. Petrologisch kann dieses durch eine Wechsellagerung von basischem und saurem Material gedeutet werden. Die zeitlichen Variationen des elektrischen und magnetischen Feldes wurden im geothermischen Feld von Travale in einem breiten Periodenbereich von 6 - 10.000 s registriert. Die Meßorte liegen überwiegend auf zwei Profilen, eines verläuft parallel zum Era-Graben aus der Anomalie heraus nach NW, das zweite schneidet die Anomalie senkrecht zum Graben. Der Meßpunktabstand war mit einigen hundert Metern bis zu mehreren Kilometern sehr dicht, um möglichst alle lateralen Variationen der scheinbaren spezifischen Widerstände beobachten zu können. Es zeigte sich, daß die lateralen Variationen der spezifischen Widerstände im Gebiet von Travale sehr groß waren. Bis zu Perioden von 50-100 s ist der Era-Graben die dominierende zweidimensionale Leitfähigkeitsstruktur. Die gemessenen scheinbaren spezifischen Widerstände sind bei längeren Perioden durch dreidimensionale Leitfähigkeitsstrukturen verzerrt. Die scheinbaren elektrischen Widerstände sind innerhalb der geothermischen Anomalie mit Werten bis zu 50 Qm äußerst klein, während sie nördlich des geothermischen Feldes auf 100-300 Qm ansteigen, um dann etwa 7 km NW der Anomalie wieder deutlich abzufallen. Selbst in der tieferen Kruste werden keine höheren Widerstände angetroffen. Die integrierte Leitfähigkeit weist das geothermische Feld ebenso als eine Anomalie der elektrischen Leitfähigkeit aus, während nördlich davon die "hochohmige Barriere" bestätigt wurde. Aus den Ergebnissen der Seismik und Magnetotellurik wurde ein Modell für die geothermische Anomalie von Travale und die Toskana abgeleitet, das sich in drei Stockwerke gliedert: - Das unterste Stockwerk, die Übergangszone zwischen Oberem Mantel und Unterkruste in 20-30 km Tiefe ist die Quelle auf steigender heißer Gase und Flüssigkeiten. Die Temperatur beträgt etwa 700° C. - Das mittlere Stockwerk ist von tief reichenden, vertikalen Störungen durchsetzt, die einen konvektiven Wärmetransport durch die hydrothermalen Phasen in das oberste Stockwerk erlauben. Im Gebiet von Travale hat sich durch längs- und zum Era-Graben querstreichende Störungen eine ausgeprägte Schwächezone in der Kruste gebildet, die einen besonders intensiven Wärmetransport zuläßt. Der Temperaturgradient wird mit 15° C/km angenommen. - Das oberste Stockwerk besteht aus Sedimenten und kristallinen Formationen, die im wesentlichen von horizontalen Abscherungs- und Störungsflächen durchzogen sind, in denen hydrothermale Phasen zirkulieren. Innerhalb der Basements hat sich so ein zweites Reservoir ausgebildet, welches das bekannte geothermische Reservoir in den Karbonaten in Tiefen von 1-2 km durch ein ausgeprägtes Bruchsystem speist. Die Temperatur ist in 4 km Tiefe mit 400° C sehr hoch. Die augenblicklich geförderten heißen Gase und Wässer sind meteorologischen Ursprungs und werden an der Oberkante des toskanischen Basements aufgeheizt. Aus tektonischer Sicht besteht das oberste Stockwerk aus allochthonen Decken, die während der Orogenese über die Toskana hinweggeschoben wurden. Dieser tektonischen Kompressionsphase folgte eine Phase starker lateraler Dehnungen, die bis heute andauern. Das System von Grabenbrüchen und tiefgreifenden Verwerfungen ist Ausdruck dieser Dehnungstektonik. Die damit verbundenen Störungszonen tragen zu einer Entwässerung und Entgasung der tiefen Erdkruste bei und lassen die hydrothermalen Phasen in das oberste Stockwerk aufs teigen. In ausgeprägte Schwächezonen, die die gesamte Kruste durchziehen und die durch undurchlässige Schichten nach oben abgeschlossen werden, kann sich so ein geothermisches Reservoir ausbilden.

Description: Tuscany is the strongest geothermal anomaly in continental Europe. Numerous local high enthalpy geothermal fields are to be found within this anomaly, e.g. the Travale field. Electromagnetic soundings have been carried out in this geothermal field, which lies in the Era-Graben, in the years 1980 and 1981. The aim of this study was to find the origin as well as the cause of this partly known anomaly, using the methods of magnetotelluric- and geomagnetic depth soundings to study the distribution of electrical conductivity in the earth's crust downwards to the crust/mantle boundary, at least. Parallel to this study the geothermel anomaly of Travale has been studied with the help of various other methods, including electromagnetic, seismic and geochemical surveys. To localize the geothermal anomaly in the earth's crust was not an easy task. Therefore it seemed to be necessary to develop a model of the anomaly, first, and then to localize it. Earlier electromagnetic investigations (HAAK & SCHWARZ 1981) have shown, that nearly the whole area of Tuscany corresponds to an electrical conductivity anomaly: A well conducting cover, reaching down to 10 km depth is underlain by a high resistive basement. At some places within the geothermal anomaly a zone of high conductivity has been found at the depth of the crust/mantle-boundary (between 20 and 30 km) . Seismic refraction measurements are indicating a wide transition zone between the crust und upper mantle, displayed by alternating high- und extreme low-velocity layers. The time-varying electric- and magnetic fields have been recorded in the Travale area in a broad period range from 6-10.000 s, mainly on two profiles, the one parallel, the other perpendicular to the Era-Graben. The stations have been very close to each other, spacings varied between some hundreds of meters and a few kilometers, to study lateral variations of apparent resistivities within the Graben. In deed, lateral variations of apparent resistivities have been very large in the Travale area. Up to 50-100 s the Era-Graben is the dominating 2D-structure, but for longer periods of investigation the three-dimensionality of the electrical conductivity structure has to be considered. The apparent resistivities inside the geothermal anomaly are extremely low, reaching not more than 50 Gm, even in the lower crust, whereas going up to 100-300 firn north of the geothermal field. Further to NW apparent resistivities are coming down again to 5-5o Gm. Total conductance as well indicates the geothermal field as a local conductivity anomaly, whereas more to the north the poorly conducting "barrier" has been confirmed. Based on the results of the magnetotelluic soundings and those of the seismic survey a geothermal model for the anomaly of Travale as well as for Tuscany has been developed. The crust is built up by 3 stories: - The lowermost story of the transition from the mantle to the crust at 20-30 km depth has to be regarded as the origin of hot gases and fluids. Temperature amounts to 700° C. - The central story is more or less fractured vertically so that pathways allow convective transport of heat by means of hydrothermal fluids to the upper story. In the Travale area a weak crustal zone of faults crossing over has developed, allowing the transport of heat to be very intensive. The temperature gradient is assumed to reach not more than 15° C/km. - The uppermost story consists of sediments and more or less horizontally fractured crystalline formations, filled with hot, circulating fluids. Within the basement a second reservoir has evolved, which feeds the known geothermal reservoir in the carbonate series at 1-2 km depth through fractures and cracks in the top of the basement. The temperature of about 400° C in 4 km depth is extremely high. The actually exploited hot gases and fluids are of meterological origin and heated up at the top of the basement. From the tectonic point of view, the uppermost story consists of allochthonous nappes shifted across Tuscany during orogenesis. This compressive tectonic deformation was followed by strong dilatational forces, which are still active in the whole crust, expressed by the features of graben structures and deep reaching faults. This process gives volatiles and water generated by dehydration in the deep crust the chance to rise to the uppermost story. A basement fractured at the top and an impermeable cover in the uppermost layer will then favour the development of a geothermal reservoir.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: 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.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: 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.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: 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.

Description: 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.

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Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Seit gut 20 Jahren wird die Grundwassernutzung im Rahmen des "New Valley Project" stark vorangetri eben . Um eine langfristige Funktionsfähigkeit der Entwicklungsprojekte zu gewährleisten, mußte die Frage der Grundwasserbildung und -herkunft geklärt werden. Radiokarbon-Altersbestimmungen, Isotopenuntersuchungen und hydrochemische Analysen zeigen, daß das Grundwasser des Dakhl a-Beckens fossil ist; eine rezente Grundwasserneubildung ist nicht nachzuweisen. Grundwasserbildung fand letztmals während des letzten Hauptpluvials (〉20.000 Jahre B.P. ) statt, postpluviale Grundwässer wurden nicht nachgewiesen. Das Grundwasser wurde aus Niederschlägen atlantischer Feuchtmassen gebildet, die über eine Westwinddrift in die östliche Sahara gelangten. Die Grundwasserbildung war weitgehend lokal, großräumige Grundwasserbewegung findet nicht statt. Die Möglichkeit von Überläufen fossiler Grundwässer aus Nachbarbecken, wie Nordsudan-Becken und Kufra -Becken , konnte nicht geklärt werden. Aufgrund der analytischen Untersuchungen ist der Aquifer des Dakhl a-Beckens weder regional noch vertikal gliederbar; seine Ausbildung ist bei großräumiger Betrachtung sehr homogen. Wegen der ungleichen Verteilung der Informationen im Dakhla-Becken wurde zur Grundwassermassenberechnung ein dreidimensionales Computermodell entwickelt, das über Regressionen mit Polynomen höherer Ordnung die Volumina des Aquifers errechnete. Soweit überprüfbar, erbrachte das Modell gute Ergebnisse, so daß es künftig auch in Becken angewandt werden kann, von denen noch weniger Informationen vorliegen. Es wurde ein Zeit-Volumen-Modell erstellt, das zum einen den Absenkungsverlauf des Grundwasserspiegels beschreibt, zum anderen die zur Klärung der Grundwassersituation verwendeten Parameter stützt und sie als weitgehend richtig ausweist.

Description: For about twenty years the use of the groundwater has been increased closely within the frame of the "New Valley Project". The questions of the formation and origin of the groundwater had to be elucidated in order to insure the long time function of the project. The investigations of isotopes, radiocarbon age dating and the hydrochemical analyses indicate the groundwater of the Dakhla Basin to be fossil; a recent formation of groundwater may safely be excluded. The last time groundwater formation occurred was during the last main pluvial (〉20,000 B.P.); there are no indications of postpluvial formation. The groundwater was formed by the precipitation of Atlantic humid air masses which reached the eastern Sahara by western drift. The groundwater formation was mainly local, regional groundwater movement does not occur. The possible overfl ow of fossil groundwater from the neighbouring basins as the North Sudan Basin and the Kufra Basin could not be clarified. Analytical investigations show the aquifer of the Dakhla Basin neither regionally nor vertically divisible; the shape is very nomogeneous over large regions. Since informations about the Dakhla Basin are distributed unevenly for the calculation of the groundwater masses the volumes of the aquifer were calculated using a three dimensional Computer model working with polynomal regressions of higher order. As far as possible the model shows good results; therefore it can be used in the future in basins with even less informations. A model of time and volume was made describing the decrease of the waterhead; the same model supports the Parameters used for the analysis of the groundwater Situation indicating that the Parameters are correct.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Mit der Abu Bal las Formation sind erstmals unterkretazische marine Ablagerungen innerhalb der Kubischen Gruppe Südwest-Ägyptens nachgewiesen worden. Transgression und Regression erfolgten wahrscheinlich während des Apt. Die Ablagerungen der Formation treten in der Region zwischen dem Gilf Kebir und dem Abu Tartur Plateau zutage, wo sie die fluviatilen Sandsteine der Six Hills Formation (Basal Clastics) im Liegenden von den ebenfalls fluviatilen Sandsteinen der Sabaya Formation (Desert Rose Beds) im Hangenden trennen. Die Abu Bal las Formation besteht lithologisch überwiegend aus roten und grünen Tonsteinen, untergeordnet kommen auch Silt- und Feinsandsteine vor. Die Mächtigkeit beträgt durchschnittlich 20 bis 30 m, örtlich kann sie 45 m erreichen. Nach Westen, Süden und Osten keilt die Formation aus. Die Ablagerungen der Formation lieferten neben etlichen Pflanzenresten eine unerwartet arten- und individuenreiche marine Fauna. Im einzelnen wurden gefunden: Pflanzen: Vier bisher unbekannte Fruktifikationen sowie acht weitere bisher zum Teil unbekannte Pflanzenreste. Foraminiferida: Drei agglutinierende Arten. Scleraciinia: Eine ahermatype Art. Brachiopoda: Eine inarticulate Art. Scaphopoda: Eine Art. Gastropoda: Acht Arten. Bivalvia: 33 Arten. Die Bivalven stellen die umfangreichste Fossilgruppe innerhalb der Fauna dar. Annelida: Eine Art. Arthropoda: Zwölf Arten. Echinoidea: Eine Art. Vertebrata: 14 Arten. Spurenfossilien: 23 Arten. Koprolithen: Vier Formen. Folgende zwei Taxa sind neu aufgestellt worden: Palaeosabellaxda aegyptiaca gen. nov., sp. nov.; Anomoeodus parvulus sp. Nov.. Die Abu Ballas Formation ist in einem sehr flachen Epikontinentalmeer abgelagert worden. Die Wassertiefe betrug in dem Gebiet, in dem die Formation zutage tritt, höchstens etwa 20 m, größtenteils war sie wahrscheinlich bedeutend geringer. Die Salinität des Meereswassers war fast während der gesamten Zeit vermindert, in Küstennähe kam es aber zu starken Schwankungen und kurzfristig auch zu euhalinen Verhältnissen. Es lassen sich mehrere Faziesräume des oberen und mittleren Sublittorals unterscheiden, die durch unterschiedliche Sedimente und durch verschiedene Faunengemeinschaften gekennzeichnet sind. Im Übergangsbereich zwischen mariner und fluviatiler Sedimentation kam es Örtlich zu Deltaschüttungen und zur Ausbildung einer Marsch. Die Apt-Transgression überflutete weite Teile Ägyptens. Lediglich der äußerste Südwesten und der Südosten des Landes sowie große Teile der Eastern Desert und der südliche Sinai blieben Festland.

Description: The Abu Ballas Formation is the first known Lower Cretaceous marine transgression within the Nubia Group of southwestern Egypt. Transgression and Regression probably happened at Aptian times. The depositions of the formation crop out in the area between the Gilf Kebir and the Abu Tartur Plateau. They are underlain by fluvial deposits of the Six Hills Formation (Basal Clastics) and overlain by fluvial deposits of the Sabaya Formation (Desert Rose Beds). Lithologically the Abu Ballas Formation mainly consists of red and green claystones, siltstones and finegrained sandstones are more rarely. The thickness averages 20 to 30 ms, reaching 45 ms locally. To the west, south, and east the formation wedges out. Aside from several plant remains the formation yields a marine fauna, which is unexpectedly rieh in species and individuals. There were found the following flora and fauna: Plants: Four fructifications unknown till now and eight other partly unknown plant remains. Foraminiferida: Three agglutinated species. Scleractinia: One ahermatypic coral . Brachiopoda: One inarticulate species. Scaphopoda: One species. Gastropoda: Eight species. Bivalvia: 33 species. The Bivalvia represent the most extensive group within the fauna. Annelida: One species. Arthropoda: Twelve species. Echinoidea: One species. Vertebrata: 14 species. Trace fossil s; 23 species. Coprolites: Four forms. The following two new taxa have been established: Palaeosabellaria aegyptiaea gen. nov., sp. nov. (Annelida: Hermell idae) and Anomoeodus parvulus sp. nov. (Hol ostei: Pycnodontidae) .The Abu Ballas Formation has been deposited in a very shallow epi Continental sea. In the area, where the formation crops out, the depth of the water was probably ca. 20 ms at most, usually it was considerably shallower. The salinity was reduced to some degree, near the coast however, it varied in a high extent. For a short time the conditions were euhaline. Several facies of the upper and middle sublittoral can be distinguished, characterised by different Sediments and different faunal associations. In the transitional zone between the marine and the fluviatile facies deltaic and marsh deposits were found locally. This transgression had flooded large areas of Egypt. Only the extreme southwestern part and the southeastern part of the country, probably wide areas of the Eastern Desert too, and the Southern half of the Sinai remained Continental.

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Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Aus feinstratigraphisch aufgenommenen Profilen im kontinentalen Neogen (Jungpliozän-Altpleistozän) der Insel Kos (Dodekanes) werden horizontiert gesammelte Populationen der limnischen Gastropoden-Gattung Viviparus biometrisch untersucht und aufgrund dessen die bestehende taxonomische Aufteilung revidiert. Die Höhe und Breite der allometrischen Gehäuse werden an jeder Windung ermittelt und dargestellt. Diese Daten werden auf signifikante Unterschiede zwischen Populationen geprüft und die verallgemeinerten Trennwerte nach der Häufigkeit aufgetragen. Sie sind meist nahezu normal verteilt. Daraus wird auf ähnliche Variabilität der Populationen geschlossen. Durch die Cluster-Analyse wird die Ähnlichkeit der Individuen jeder Probe hierarchisch geordnet und gezeichnet (Dendrogramme) . Vermuteter Sexual-Dimorphismus der Gehäuse ist wahrscheinlich, kann aber nicht mit Sicherheit bestätigt werden. Im Laufe der Zeit verändern sich glattschalige kontinuierlich zu drei gekielten Formen trotz mehrfachen und deutlichen Milieuwechsels. Damit ist genetisch bedingte evolutive Umgestaltung der Gehäuse wahrscheinlich zu machen. Die Einordnung der Individuen aller Populationen in verschiedene Formklassen verdeutlicht diesen evolutiven Trend. Gleichzeitig treten fünf distinkte Häufigkeitsmaxima übereinander auf. Dadurch ist eine gegenüber anderen Methoden erheblich verfeinerte biostratigraphische Gliederung der ca. 250 m mächtigen nv:- parus- führenden Neogenfolge von Ost-Kos möglich.

Description: On Kos Island, populations of the limnic gastropod genus Viviparus taken from defined horizons from Neogene (Late Pliocene to Early Pleistocene) sequences have been analyzed biometrically and have been revised paleontologically. Height and width of all coils of the allometric Shells have been measured and plotted. These data are examined with respect to significant differences between the populations. The discriminant scores of the samples show approximately Gaussian distributions. From this, a similar variability of the populations is deduced. The similarity of individuals within populations is hierarchically clustered in dendrograms. A supposed sexual dimorphism of the analyzed Shells is probable but has not been confirmed. In spite of several remarkable environmental changes, strongly sculptured forms conti nually develop from smooth Shells in the course of approximately 2 m.y. This proves a genetically controlled development of the various forms, i.e. evolution. By the arrangement of all the individuals in different morphological classes this evolutionary trend is illustrated. Moreover, five distinct maxima of frequency distributions are found. Accordingly, a refined biostratigraphic subdivision of the Neogene sequence bearing Viviparus in eastern Kos (approx. 250 m thick) has been rendered possible.

Description: A l'Est de l’Tle de Kos (Dodecanese, Grece), des populations d’horizons determines du genre de gasteropodes limniques de Viviparus, provenant d’une sequence ininterrompue du Neogene Continental (Pliocene superieur au Pleistocene inferieur) ont ete etudiees par des methodes statistiques multivariees. Grace ä leurs resultats, une revision du groupement taxonomique existant est effectuee. La hauteur et la largueur de chaque circonvolution des coquilles allometriques sont mesurees et presentees graphiquement. Ces dates morphometriques sont examinees quant aux differences significatives dont leurs distances general isees sont tracees en distributions de frequence. Celles-ci sont pour la plupart normalement distribuees. De lä est deduite une variabilite ressemblante des populations. La ressemblance des individus de chaque faune est evaluee par l'analyse des similarites et tracees hierarchiquement en forme de dendrogrammes . II en res ulte la vraisemblance d'un dimorphisme sexuel de ces coquilles du genre Viviparus. Au cours de 2 millions d'annees environ, des formes lisses se sont developpees conti nuellement en forme multicarenees malgre plusieurs changements ecologiques prononces. Ainsi, le developpement de la forme de coquilles, genetiquement controllee, donc son evolution, peut etre constate. Le classement des individus de chaque population en dix types morphologiques differents precise cette tendance evolutive. En plus, cinq maxima de distributions de frequence sont nettement ä distinguer. De ce fait resulte, en comparaison avec d'autres methodes appliquees jusqu'ä present, une subdivision biostratigraphique plus detaillee de la sequence neogene de 1'Tie de Kos, epaisse de 250 m environ.

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Description: Unter der Bezeichnung "Scaglia" wird im Südalpin und im Nordapennin eine Folge überwiegend pelagischer, kreide- und tertiärzeitlicher Sedimente zusammengefaßt, die aus bunten Tonschiefern, Mergeln und Kalken besteht. Zusätzlich können detritische Kalke, Breccien und Konglomerate auf treten. Die in der vorliegenden Arbeit behandelten Scaglia-Sedimente der Toskanischen Decke ("Scaglia Toscana“) konnten nach ihrer Lithofazies sechs Formationen zugeordnet werden. Mit Hilfe mikropaläontologischer Untersuchungen an pelagischen Foraminiferen wurden die Ablagerungen biostrati graphisch datiert; sie repräsentieren den Zeitraum Alb – Oligozän. Zahlreiche im Gelände auf genommene Schichtfolgen wurden lithofaziell und biostrati graphisch bearbeitet. Die Profile wurden korreliert und in einem standardisierten Normal profil zusammengefaßt. Es zeigte sich, daß die Verbreitung der Fazies typen sowie ihre Mächtigkeit von einer Beckenkonfi guration abhängt, die bereits seit dem Lias erkennbar ist. Eine generelle Umgestaltung des Ablagerungsraumes an der Wende Unter-/Oberkreide, wie sie als Folge der paläoapenninen Phase von verschiedenen Autoren angenommen wurde, konnte nicht nachgewiesen werden. Aus der Abfolge der mesozoischen bis alttertiären Ablagerungen läßt sich vielmehr im Zentrum des Sedimentationsraumes ein Hochgebiet mit lückenhafter und geringmächtiger Sedimentation rekonstruieren, welches vom älteren Jura bis in das Eozän hinein Bestand hatte und beiderseits von Becken mit mächtigeren und vollständigeren Schichtfolgen gesäumt wurde. Diese Schwellenregion wird als "Zentral toskanisches Hochgebiet" bezeichnet und entspricht teilweise der von BOCCALETTI & BORTOLOTTI (1965) rekonstruierten "Dorsale costiera". Im Oligozän - ?Miozän wurden diese morphologischen Strukturen entland der Linie Livorno-Sillaro in zwei gegeneinander versetzte Blöcke zerlegt. Die paläoapennine Phase (Wende Unter-/Oberkreide) sowie auch die ligurische Phase (Eozän), die in den internen Bereichen des Nordapennins (Ligurikum) zu einer bedeutenden Umgestaltung der Sedimentationsraume führten, dokumentieren sich in der Schichtfolge der Toskanischen Decke lediglich im vermehrten Auftreten von Breccien, Konglomeraten und ersten ganz lokal vorkommenden Grauwackenschüttungen. Im Neokom und verstärkt mit Beginn der Scaglia-Sedimentation im Alb und damit auch zeitgleich mit der palaoapenninen Phase, setzt im toskanischen Abi agerungs raum außerdem von NE her die Schüttung detritischer Kalke ein. Diese füllen zunächst das Becken östlich des Zentral toskanischen Hochgebietes ; vom Eozän ab greifen sie auch auf die westlichen Gebiete über. Diese detritischen Kalke der Scaglia Toscana zeigen Sedimentstrukturen wie sie für Turbiditablagerungen typisch sind. Sie müssen als Kalkflysch angesprechen werden, der sich mit normal sedimentierten Ablagerungen verzahnt. Die Scaglia Toscana kann deshalb nicht mehr als rein pelagische Schichtfolge der Präflyschphase angesehen werden, sondern repräsentiert, wenigstens in Teilen, schon das volle Flyschstadium des Drögens.

Description: In the Southern Alps and in the Northern Apennines the name "Scaglia" is used for a mainly pelagic, cretaceous to tertiary sedimentary sequence which is composed of variegated clayey shales, marls and limestones. In this succession detrital limestones, breccias and conglomerates may occur as well. The Scaglia Sediments of the Tuscan Nappe ("Scaglia Toscana") examinated in the present study were subordinated to six forma tions according to their lithofacies. The Sediments were dated biostratigraphically by means of micropaleontological studies on pelagic foraminiers; they represent the period between Albian and Oligocene. Detailed field investigations and biostratigraphical datings of numerous strati graphical sequences allowed a correlation of serial sec tions and a summari za tion to a Standard! zed columnar section. It was evident that the distribution of the different facies types as well as their thickness depends on a bas in topography which is recognizable since Liassic times. A general transformation of the deposition area at the boundary of Lower and Upper Cretaceous as a consequence of the "Paleoapenninic Phase", postulated by several authors, could not be proved. From the sequence of the Mesozoic to Paleogene sediments one could rather reconstruct a ridge characterized by thin Sedimentation and Stratigraphie gaps in the centre of the deposition area. This rise existed from the Juras sic up to the Eocene and was accompanied on both sides by bas ins with thicker and more complete strati graphical sequences. This ridge is called "Central Tuscan Ridge" ("Zentral toskanisches Hochgebiet") and corresponds partly to the "Dorsale costiera" reconstructed by BOCCALETTI & BORTOLOTTI (1965). In the Oligocene - (?)Miocene these morphological structures were divided into two blocks which were displaced versus each other along the Livorno-Sillaro-Structure. The "Paleoapenninic Phase" (Lower/Upper Cretaceous) as well as the "Ligurian Phase" (Eocene) which initiated significant translocations in the inner areas of the Northern Apennines (Ligurids), are documented within the sequence of the Tuscan Nappe only by an increasing occurrence of breccias, conglomerates and a first local accumulation of graywackes. In the Neocomian and even more intensive with the beginn! ng of Scaglia-sedimentation and therefore contemporaneous with the "Paleoapenninic Phase", in the Tuscan area the accretion of detrital limestones begins from NE. At first these limestones fill up the bas in east of the Central Tuscan Ridge and from the Eocene on they also start spreading out towards Western areas. These detrital Times tones of the Scaglia Toscana show sedimentary fabrics typical of turbidites. They represent a carbonate facies which interfingers with normal sedimentated depositions. Thus the Scaglia Toscana can no longer considered a pure pelagic sequence of the pre-flysch period but represents, at least in parts, the flysch stage of the orogene.

Description: Nel Sudalpino e nel Appennino settentrionale con il nome di "Scaglia" viene intesa una sequenza di sedimenti per lo piü pelagici, di etä Cretaceo-Terziaria, ehe e costituita da scisti argillosi policromi, marne e calcari; possono essere presenti anche calcari detritici, brecce e conglomerati. I sedimenti della Scaglia della Falda Toscana (Scaglia Toscana) trattati nel presente lavoro, potrebbero venire attribuiti, in base al la loro litofacies, a sei formazioni. Con l'aiuto di ricerche micropaleontologiche su foraminiferi pelagici le fasi di sedimentazione sono state datate in un periodo tra l'Albiano e l’Oligocene. Numerose sequenze di strati osservate in campagna sono state esaminate sia dal punto di vista della litofacies ehe da quello biostratigrafico. Le sezioni strati graf i ehe sono state correlate e vengono rappresentate da una sezione Standard. Si e notato ehe la diffusione dei tipi di facies come pure il loro spessore sia dipeso dal la presenza di un bacino esistente giä dal Lias. Contrariamente a quanto e stato affermato da vari autori , non si e potuto di mostrare un cambiamento dei bacini di sedimentazione nel periodo tra il Cretaceo inferiore e quello superiore, come conseguenza della fase paleoappeninica. Dalle sequenze sedimentarie dal Mesozoico al Paleogene si lascia ricostruire nel centro del bacino di sedimentazione una regione elevata con sedimentazione incompleta e scarsa, ehe e esistita dal Giurassico inferiore fino all'Eocene ed era circondata dall'una e dall’altra parte da bacini con sequenze sedimentarie complete e di grande spessore. Questa regione montuosa e ondulata e indicata con il nome di "Dorsale Toscana centrale” ( "Zentral toskanisches Hochgebiet") e corrisponde in parte al la "Dorsale costiera" ricostruita da BOCCALETTI & BORTOLOTTI (1965). Nell ‘Oligocene - (?)Miocene queste strutture morfologiche sono state divise in due blocchi rivolti l’uno contro l'altro. La fase paleoappeninica (tra Cretaceo inf. e sup.) e la fase ligure (Eocene), ehe nelle zone interne del Nord Appenino (Ligurico) hanno portato ad un notevole cambiamento dei bacini di sedimentazione, sono documentate nel la sequenza sedimentaria della Falda Toscana tramite la presenza di brecce, conglomerati e le prime deposizioni di grovacke. Nel Neocomiano e ancor piü con 1‘inizio della sedimentazione della Scaglia nell ’Albiano, contemporaneamente alla fase paleoappeninica, comincia nel bacino toscano la sedimentazione di calcari detritici da NE. Questi riempiono dapprima il bacino posto al lato orientale della "Dorsale Toscana centrale"; dall'Eocene in poi si diffondono anche nella zona occidentale. Questi calcari detritici della Scaglia Toscana mostrano strutture sedimentarie tipiche delle turbiditi. Essi devono venire considerati flysch cal carei i quali si intercalano alla sedimentazione normale. Per questo motivo la Scaglia Toscana non puo piü essere considerata una pura sequenza pelagica della fase preorogenica ma rappresenta, almeno in parte, giä il pieno stadio del flysch, durante l'orogenesi.

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Description: Die Untersuchungen der Grundwasserbeschaffenheit und der hydrogeologischen Zusammenhänge erstrecken sich auf das nördliche Stadtgebiet von Berlin (West), das ein Teil des Einzugsgebietes der oberen Havel ist. Das betrachtete Grundwassersystem erfaßt die im Hangenden des mittel oligozänen Septarientons in normaler stratigraphischer Abfolge ausgebildeten Ablagerungen des Oberoligozäns, Miozäns und Pleistozäns Die Mächtigkeiten der auftretenden Schichtfolgen sind abhängig von einer durch Salzbewegungen verursachten Aufwölbung im NE und einer im W gelegenen Salz-Emigrationszone. Folglich treten die größten Mächtigkeiten (ca. 380 m) im W des Untersuchungsgebietes auf. Die pleistozänen Ablagerungen erreichen ihre größten Mächtigkeiten im Bereich einer Erosionsrinne, die im mittleren Teil des Untersuchungsgebietes bis in den Septarienton eingeschnitten ist. Die Betrachtung der Druck- und Fließverhältnisse zeigt sowohl für das tiefere, gespannte Grundwasser der tertiären Schichtfolgen als auch für den oberen Grundwasserleiter einen hauptsächlich nach SW gerichteten Grundwasserabstrom. Für die Potentialdifferenzen zwischen dem oberen und dem gespannten Grundwasser kann in den Bereichen großer Grundwasserentnahmen ein relatives Ansteigen der Druckfläche des tieferen Grundwassers erkannt werden. Die höhere Druckfläche des tieferen Grundwassers weist, in Abhängigkeit von der Durchlässigkeit der stauenden Schichten, auf ein Aufsteigen tieferer Grundwässer hin. Dies wird bekräftigt durch die Ergebnisse der geothermischen Untersuchungen, die für die entsprechenden Bereiche eine großflächige positive geothermische Anomalie erkennen lassen. Der Chemismus der untersuchten Grundwässer läßt im allgemeinen mit zunehmender Tiefe eine Abnahme der Gesamtmineralisation erkennen. Die durchschnittliche Gesamtmineralisation der tieferen Grundwässer liegt mit 15.07 mval/1 unter der des Grundwassers der pleistozänen Schichten (17.38 mval/1). Die räumliehe Betrachtung der Mineralisationsverteilung läßt für die tieferen Grundwässer im NE- und SE-Teil des Untersuchungsgebietes eine erhöhte Mineralisation erkennen, die hauptsächlich auf höhere Kalziumsulfatgehalte zurückzuführen ist. In westlicher Richtung kommt es, durch Reduktionsvorgänge, zu einer Abnahme der Mineralisation. Im tieferen Bereich der Rinne und in den oberoligozänen Schichtfolgen läßt sich das Auftreten von alkalihydrogenkarbonathaltigen Wässern erkennen, deren Entstehung auf Ionenaustauschvorgänge zurückzuführen ist. Die Spurenmetallgehalte zeigen im Grundwasser der tertiären Schichtfolgen, bedingt durch die auftretenden Gesteine, für die Elemente Aluminium, Kupfer und Zink deutlich höhere mittlere Gehalte. Die gegenüber dem Grundwasser der oberoligozänen Schichtfolgen höheren mittleren Bor-, Kupfer- und Nickelgehalte im Grundwasser der miozänen Schichten stehen in Verbindung mit der primären Anreicherung dieser Elemente in den organischen Ablagerungen des Miozäns. Für das Auftreten der Elemente Chrom (III), Strontium und Eisen lassen sich keine Unterschiede zwischen dem tiefen und dem oberflächennahen Grundwasserleiter erkennen.

Description: The quality of groundwater and hydrogeological relationships of the northern part of the town of Berlin (West), a catchment area of the upper part of the river Havel, were investigated. The observed groundwater System belongs to the stratas above the middle oligocene "Septarienton", in the normal sequence of upper oligocene, miocene and pleistocene. The thicknesses of the occuring layers are influenced by a salt dorne in the NE and a rim syncline in the W, caused by salt tectonics. Consequently the greatest thickness (~380m) is found in the Western part of the investigated area. The pleistocene deposits obtain their greatest thickness in the area of an erosion channel which is in the middle of the investigated area, incised into the middle oligocene Septarienton. The investigations of the relations between artesian head and groundwater flow of the deeper confi ned groundwater in the tertiary strata and of the upper aquifer proved a groundwater flow mainly in southwestern direction. The potential differences between the upper and the confined groundwater shows in the areas of ground-water lowering a relative rising of the hydrostatic pressure of the deeper groundwater. The higher artesian head of the deeper groundwater points to a rise of deeper groundwater, dependent on the permeability of the less permeable layers. This is confi rmed by the results of the geothermical investigations, which show a great positiv geothermal anomal y for these areas. The Chemical composition of the investigated groundwater shows a decreasing total mineral isation with increasing depth. The average total -mineral isation of the deeper groundwater of 15.07 mval/1 lies beneath the level of the groundwater of pleistocene layers (17.38 mval/1). Spacial observations of the mineral isation-distribution show a higher mineral isation for the deeper groundwater in the NE- and SE-part of the investigated area, which is mainly based on a higher calcium-sulfat-content. In the W a decrease of mineral isation, caused by reduction processes, can be observed. In the deeper part of the channel and in the upper oligocene layers an occurrence of alkali-hydrogencarbonat-water, caused by ion-exchange reactions, is recognizable. Trace-metalls contents in the groundwater of the tertiary layers have a definite higher average content of the elements Al, Cu and Zn, caused by the occuring Sediments. The concentration of B, Cu and Ni is higher in the groundwater of the miocene layers than in the groundwater of the upper oligocene layers, this is caused by the primary enrichment of these elements in the organic deposits of the miocene. There are no differences recognicable between the upper and the lower aquifers concerning the occurrence of the elements Co(III), Sr and Fe.

Description: Les recherches concernant la composition de l'eau souterraine et les relations hydro-geologiques Interessent la partie nord de la ville de Berlin (Ouest), qui fait partie de l'aire d'al imentation de la Havel superieure. Le Systeme de l'eau souterraine considere englobe les Sediments de l'oligocene superieur, du miocene et du pleistocene, surmontant strati graphiquement les couches de l'oligocene moyen (Septarienton). Les puissances des differentes series strati graphiques sont influencees par un bombement au Nord-Est, du ä une tectonique salifere, et par une zone d'emigration salifere situee a' l’ouest. En consfequence les puissances maximales (environ 380m) apparaissent dans la partie ouest du terrain analyse. Les formations du pleistocene atteignent leur plus grande epaisseur au niveau d'une gouttiere d'erosion pentue, encaissee dans la partie moyenne du terrain analyse jusqu'au Septarienton. L'observation des conditions de pression et d'ecoulement montre, tant pour l'eau souterraine profonde et captive des suites de couches tertiaires, tant pour les aquiferes superieurs, un ecoulement principalement vers le Sud-Ouest. Pour les differences de pression entre les eaux souterraines superieures et captives on note dans les terrains, desquels on preleve beaucoup d'eau, un soulevement relatif de la surface de pression de l'eau souterraine profonde. Le plus haut plan de pression de celle-ci indique donc que les eaux souterraines profondes montent en fonction de la permeabilite des couches accumulees. Ceci est renforce par les resultats des analyses geothermiques, qui montrent une anomal ie geothermique positive sur une grande surface des terrains en question. Les caracteri stiques hydrogeochimiques des eaux souterraines analysees font apparaTtre en general une diminution de la mineral isation totale en fonction de 1 ’augmentation de la profondeur. La mineral isation totale moyenne des eaux profondes souterraines est avec 15.07 mval/1 inferieure ä celle des eaux profondes des couches pleistocenes(17. 38 mval/1). La repartition horizontale de la mineral isation laisse apparaTtre pour les eaux profondes de la partie Nord-Est et Sud-Est du terrain analyse une mineral isation surelevee, qui est due principalement a une haute teneur en Sulfate de calcium. Vers 1 'ouest, la mineral isation diminue par l'effet de processus de rfeduction. Dans les terrains du fond de la gouttiere et dans les series de couches de l'oligocene superieur on remarque l'apparition d'eaux contenant du NaHCOp provenant du processus de changements des ions. Les teneurs de metaux traces dans les eaux souterraines des series tertiaires montrent nettement-conditionne par les roches y apparaissant- des valeurs moyennes elevees pour l’aluminium, le cuivre et le zinc. Les teneurs moyennes en bore, cuivre et nickel des eaux souterraines des couches du miocene, surelevees par rapport aux eaux souterraines des couches de l'oligocene superieur, sont en relation avec l'enrichissement primaire de ces elements dans les gisements organiques du miocene. En ce qui concerne la repartition des eie ments chrome( III), Strontium et fer aucune difference est notable entre les aquiferes profonds et ceux pres de la surface.

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Description: Das Untersuchungsgebiet der vorliegenden Arbeit ist der westliche und nordwestliche Rand der Adriaplatte bis in den Bereich der Vortiefen nördlich und östlich des Apennins sowie der Kontaktbereich der Adriaplatte zur europäischen Platte im Westalpenbogen und im Gebiet des Ligurischen Meeres. Für dieses Areal werden Aufbau und Struktur der Erdkruste beschrieben.

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Description: Die Erdkruste und der obere Erdmantel Westeuropas sind in den letzten 30 Jahren intensiv durch refraktionsseismische Messungen erforscht worden. Die Daten und Ergebnisse sind in zahlreichen Arbeiten veröffentlicht worden. Abgesehen von einigen regionalen Zusammenfassungen fehlt bislang jedoch eine überregionale Gesamtdarstellung dieses umfangreichen Materials. Es ist das Ziel dieser Arbeit, die in zahlreichen Publikationen verstreuten Einzeldaten und Ergebnisse zu sammeln, unter einheitlichen Gesichtspunkten auszuwerten und die Ergebnisse in einer Reihe von Karten darzustellen. Aus verschiedenen Publikationen, Forschungsberichten und den Archiven des geophysikalischen Institutes der Freien Universität Berlin wurden insgesamt 360 Sei smogrammon tagen in reduzierter Form (V = 6 km/s) gesammelt.

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Description: In der vorliegenden Arbeit wurde ein numerisches Verfahren für die zweidimensionale Simulation stationärer Strömung in porösen Medien entwickelt. Dabei können Modelle mit anisotroper Permeabilität und Wärmeleitfähigkeit ebenso berechnet werden wie Modelle in geneigten und gekrümmten Gebieten. Das Verfahren basiert auf einer Finite-Differenzen-Methode mit einem Schema 2. Ordnung (Il'in-Schema). Für das nichtlineare Gleichungssystem wird ein Iterationsansatz mit einer Art Mehrgittermethode verwendet. Um den großen Anwendungsbereich des entwickelten Verfahrens zu demonstrieren, wird es auf zwei unterschiedliche Fragestellungen aus der Hydrothermik und der Schneemetamorphose angewendet.

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Description: Über den paläozoischen Sedimenten im Dakhla-Becken folgen überwiegend fluvio-kontinentale Sedimente des Mesozoikums, die sich aufgrund ihrer gleichartigen Ausbildung innerhalb des Beckens in Ost-West-Erstreckung verfolgen lassen. Die pauschal als "Nubischer Sandstein" bezeichneten klastischen Sedimente konnten in sechs Formationen gegliedert und ihre strati graphische Stellung weitgehend gesichert werden. Die Einheiten der Nubischen Gruppe heißen von unten nach oben: Six Hills Formation (Basal Clastics), Abu Ballas Formation (Lingula Shale), Sabaya Formation (Desert Rose Beds), Maghrabi Formation (Plant Beds), Taref Formation (Taref Sandstein) und Mut Formation (Variegated Shales). Sie sind fast ausschließlich der Kreide bis zum Maastricht zugehörig. Der Sedimentationsraum gehört zu einem sich nach Nordwesten vertiefenden Becken zwischen der Calanscio-Uweinat-Schwelle im Westen und dem Kharga-Upl ift im Osten. Die Sandstein-Formationen bestehen in der Körnerfraktion ausschließlich aus Quarz, Zirkon, Turmalin, Rutil und Leukoxen und zeigen bei den Tonmineralen eine absolute Kaolinitvormacht. Die überwiegend tonigen Formationen, mit unterschiedlichen Tonmineral-Vergesellschaffungen, deuten auf eine Sedimentation in einem flachen Epikontinentalmeer hin. Die Sedimente der Nubischen Gruppe entstammen Gebieten mit lateritischer Verwitterung. Die Resedimentation erfolgte unter gleichen Klimabedingungen, wie synsedimentäre Bodenbildung und Sesquioxid-Krusten zeigen. Die Faktoren-Analyse ergab folgende Elementgruppen: Ti, Nb, Zr und Cr: Elemente, die überwiegend in Schwermineralen auftreten ; Mn, Co, Ni und Cu: adsorptiv an Mn gebunden und in manganreichen Krusten angereichert ; Y, SE; an Tonminerale angelagerte Elemente ; Ca, Sr, Rb und Pb: an Tonminerale gebundene Elemente. Eisen konnte keiner dieser Gruppen zugeordnet werden. Da die fünf Elementgruppen in den Formationen der Nubischen Gruppe charakteristisch verteilt sind, ist eine Unterscheidung der Formationen aufgrund der Elementverteilung möglich.

Description: The Paleozoic sediments within the Dakhla Basin are overlain by fluvio-continental sediments of Mesozoic age which can be traced in the. basin in east-west extension caused by their similar development. The clastic sediments, generally called "Nubian Sandstone", could be subdivided into six formations and their: stratigraphic position could be more or less assured. The units of the Nubia Group are named from the bottom towards the top as follows: Six Hills Formation (Basal Clastic Unit), Abu Ballas Formation (Lingula Shale Unit), Sabaya Formation (Desert Rose Unit), Maghrabi Formation (Plant Bed Unit), Taref Formation (Taref Sandstone Unit), and Mut Formation (Variegated Shale Unit). Stratigraphically they are nearly exclusively of Cretaceous up to Maastrichtian age. The area of sedimentation is a basin between the Calanscio-Uweinat Uplift in the west and the Kharga Uplift in the east. The bottom of the basin dips towards the northwest. The more sandy units contain as grains exclusively quartz, zircone, turmaline, rutile and leocoxene. The same units show as a clay-mineral an absolute predominance of kaolinite. The chiefly clayey units with a different association of clayminerals point at a sedimentation in a shallow epicontinental sea. The sediments of the Nubia Group are descended from regions with a lateritic weathering. The resedimentation took place under the same climatic conditions as it is shown by syn sedimentary development of soil horizons and sesquioxide crusts. The factor analysis caused the following groups of elements: Ti, Nb, Zr and Cr: elements which occur mainly in heavy minerals ; Mn, Co, Ni and Cu: elements which are bound adsorptively at Mn and are concentrated in crusts with a high content of manganese ; Y and R.E.E.: elements which are attached to clayminerals ; Ca, Sr, Rb and Pb: elements which are bound at clayminerals. Iron could not be associated with one of these groups. As the five groups of elements are distributed characteristically in the units of the Nubia Group, a differentiation of the units is possible based on the dissamination of the elements.

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Description: Das Sebkha-Gourine-System am Golf von Gabes in Süd-Tunesien wird in der vorliegenden Arbeit sedimentologisch, hydrogeologisch und geobotanisch beschrieben. Der für das Mittelmeer ungewöhnlich hohe Tidenhub bewirkt hier die Ausbildung eines sehr breiten Gezeitenbereiches. Das gemäßigt-aride Klima des Hinterlandes führt zur Bildung evaporitischer Minerale: in dem Sebkha-Bereich kommt es zur Ausscheidung von Gips-Lagen oberhalb des Grundwasserspiegels und zur Entstehung von temporären Halit- und Gipskrusten an der Sedimentoberf lache. Die gleichmäßig feinkörnigen, karbonatischen und silikatischen Sedimente sind marinen, fluviatilen und äolischen Ursprungs. Mit Hilfe der halophytischen Vegetationszonierung war eine flächenhafte Kartierung der Grundwasser-Salinitäten möglich. Anhand der Kalium-Gehalte konnten bei der chemischen Analyse der Sebkha-Grundwässer Lösungen marinen und kontinentalen Ursprungs voneinander unterschieden werden. Mit dem Trockenfallen während der grimaldischen Regression vor ca. 8000 Jahren entstand in einem ehemaligen Ästuar ein breiter Gezeitenbereich, dessen Faziesräume sich mit der zurückweichenden Küstenlinie stetig meerwärts verlagerten. Die in pleistozäne und mio-pliozäne Sedimente erodierte Hohlform wurde vom Kontinent her mit feinkörnigen Wadi-Sedimenten und vom Meer her mit Strandsand karbonatischer und silikatischer Zusammensetzung aufgefüllt. In Lagunen und im Oberen Gezeitenbereich kam es immer wieder zum Absatz feinkörniger Sedimente (Verlandung). Der heutige Zustand wird charakterisiert durch eine flache Küstenlagune, die insgesamt noch im Gezeitenbereich liegt und täglich trocken fällt. Dadurch ist eine Voranreicherung des Meerwassers durch Eindunstung und reduzierte Zirkulation (wie z. B. in der Laguna Madre, Texas) nicht möglich. Das max. 1000 m breite Intertidal ist durch massenhaftes Pflanzenwachstum ( Salicovnla fruticosa und Halocnenwn strobilaeeum ), dichte, lederartige Grünalgen -Matten und sil tig-tonige Sedimente gekennzeichnet. Die Salinität liegt im Bereich der Meerwasser-Konzentration. Der eigentliche Sebkha-Bereich mit nur gelegentlichen Überflutungen bei Sturmfluten reicht noch etwa 3000 m weit ins Landesinnere. Die Sedimente bestehen aus einer Wechsellagerung von dünnen Ton- und Algenschichten und Feinsand-Lagen aus umgelagertem Flugsand. Überflutungsdauer und -häufigkeiten reichen für eine effektive Infiltration des eindringenden Meerwassers in die porösen Sedimente. Die hohen sommerlichen Temperaturen und die starken, trockenen Winde erzeugen eine Verdunstungsrate von ca. 2000 mm/ Jahr, die einen überwiegend aufwärts gerichteten Grundwasserstrom bedingt. Durch die Evaporation werden im Grundwasser Salinitäten bis zu 30 % erreicht, so daß oberhalb des Grundwasserspiegels eine lagenweise Kristallisation von Gips ("Wüstenrosen") zu beobachten ist. Bei dem weiteren kapillaren Aufstieg entsteht eine oberflächennahe Mineralisation der unverfestigten, sandigen Sedimente in Form von feinen, unverwachsenen Gips-Plättchen ("disks"), die auf organische Substanzen und alkalische Verhältnisse hinweisen. An der Oberfläche kommt es zu dünnen Halit-Krusten und -Imprägnationen. Bei den meist im Winter auftretenden Sturmfluten und verstärkt durch die oberirdisch ablaufenden Niederschläge werden nur die Halit-Krusten wieder quantitativ aufgelöst und in das Meer zurücktransportiert. So kommt es ohne unterirdischen Abfluß einer angereicherten Lauge ("reflux") zur Entstehung einer geringmächtigen Gips-Lage in karbonatischen und silikatischen Sanden. Eine Dolomitisierung ist nicht zu beobachten. Die im Sebkha-Gourine-System beobachteten Sebkha-Prozesse folgen weitgehend dem von BUTLER (1969) für die Sebkhas am Persischen Golf aufgestellten "flood water recharge"-Modell , in dem die Salz-Bilanz durch die winterlichen Überflutungen geprägt wird. Das "evaporative pumping"-Modell nach HSÜ & SIEGENTHALER (1969) kann für das Untersuchungebiet ausgeschlossen werden.

Description: This study describes the sedimentological, hydrogeological and geobotanical features of the Sebkha Gourine in the Gulf of Gabes, Southern Tunisia. The tidal spring range is exceptionally high for Mediterranean conditions and creates a very wide intertidal zone. Formation of evaporite minerals like gypsum and halite is due to the attenuated arid climate. Gypsum cristals are found in layers above the groundwater table. Crusts of halite and gypsum occur temporarily on the sebkha surface. The fine-grained carbonate and quartzose sediments are of marine, fluviatile and eolian origin. Zonation of halophytic vegetation was used as a tool for mapping groundwater salinities. Sebkha groundwaters of marine and continental origin were distinguished by their potassium content. An ancient estuary, carved into Pleistocene and Mio-Pliocene sediments, was filled after the "Grimaldic" regression (8000 BP). Continental fine-grained wadi sediments interlock with carbonate and quartzose beach sands. Minor lagoons and the upper intertidal zone were constantly being silted up. Even today a shallow coastal lagoon is still flooded daily. Therefore the effects of evaporation within the lagoon cannot be accumulated and only a slight increase can be observed in the salinity of sea water entering the sebkha. The intertidal zone extends well over 1000 m and is occupied by a living algal mat and in its upper parts by a dense halophytic vegetation (mainly Salicornia fruticosa and Haloenemum strobilaceun ). The salinities are within the range of sea water concentration. The sebkha itself extends well over 3000 m and is flooded only during spring tides. Sediments consist of gray and brown carbonate sands interlaminated with fine algal mats. These sediments are sufficiently porous to allow for effective infiltration of flood waters. Evaporation is high due to high summer temperatures and strong dry winds and creates an upward groundwater flow. Salinities rise to 30 % leading to massive gypsum cristallization ("desert roses"). Gypsum "disks" are found in unconsolidated surface sediments at shallow depths. Their untwinned habit is related to the presence of organic matter and alcaline conditions. The sediment surface is temporarily impregnated by a thin halite crust, which is removed by winter storm flooding and transported back into the sea. No underground backflow of enriched brine ("reflux") and associated dolomitization could be observed. The "flood water recharge "-model by BUTLER (1969) thus is applicable to the Sebkha Gourine area. The salinity balance is controlled by winter flooding and summer evaporation. The "evaporative pumping" -model by HSÜ & SIEGENTHALER (1969) on the other hand can be rejected for the area in consideration.

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Description: Die Arbeit behandelt die in vielen Küstengebieten auf tretende Erscheinung des Eindringens von Meerwasser in den Untergrund des Binnenlandes und die daraus resultierende Grundwasserversalzung (Küstenversalzung). Zur Klärung dieser Frage wurden im ostfriesischen Küstengebiet seewärts und landwärts der Süßwasser-/Salzwassergrenze mittels spezieller Bohrungen aus Tiefen zwischen 5 und 300 m u.G. insgesamt 46 Grundwasserproben entnommen, der Stoffbestand analysiert, die Sauerstoff- und Schwefel -Isotopenverhältnisse ermittelt und die Radiokohlenstoffkonzentration bestimmt. Ergänzende Untersuchungen betrafen die Dynamik der Versalzungsvorgänge. Ein hydrochemisches Profil durch die Versalzungsfront zeigt, daß im Untersuchungsgebiet eine durch intrudiertes Meerwasser verursachte Versalzung bis zu 16 km landeinwärts der heutigen Küstenlinie und bis in einer Tiefe von 250 m u.G. nachzuweisen ist. Unterhalb dieser Tiefe ist eine zunehmende GrundwasserVersalzung durch hochmineralisierte Tiefengrundwässer zu beobachten. Der intrudierte Meerwasserkörper ist sowohl hinsichtlich Art und Konzentration der gelösten Salze als auch altersmäßig heterogen. Die Versalzung erfaßt gutdurchlässige quartäre wie geringdurchlässige tertiäre Ablagerungen. Die Form der Süßwasser-/Salzwassergrenze ist keine mehr oder weniger flach einfallende Fläche, sondern eine Verzahnung zwischen süßwasser- und salzwassererfüllten Schichten, so daß hochversalzte Wässer von Süßwässern unterlagert werden können. Die Versalzung des Grundwassers im Untersuchungsgebiet ist nicht das Ergebnis eines einheitlichen Vorgangs; auf Grund der hydrochemischen Untersuchungen und Radiokohlenstoffdatierungen sind innerhalb des durch intrudierte Meerwässer versalzten Bereichs mindestens 3 Salzwasserkörper zu unterscheiden, die zu verschiedenen Zeiten in den Untergrund eingedrungen sind. Zwischen dem Altersaufbau der Versalzungsfront und dem großklimatischen Geschehen der letzten 7000 Jahre scheinen Zusammenhänge zu bestehen.

Description: This work deals with the intrusion of sea water into the underground of binnen lands and with the resulting groundwater salinization, which is a common phenomenon of many coastal areas. For the solution of this problem in the coastal areas of East Frisia in all 46 groundwater samples have been taken from special boreholes (depth between 5 and 300 m below surface) located seaward and landward of the fresh water-/salt water boundary. The mineral contents of the ground-water samples have been analysed, the isotope relations of oxygen and sulphur have been determined and the concentrations of radiocarbon have been assessed. Further investigations dealt with the dynamics of salinization processes. A hydrochemical section crossing the salinization front shows, that within the area of investigation salinization caused by sea water intrusion can be demonstrated up to 16 km landwards from the recent coast line and down to a depth of 250 m below surface. Below this depth an increasing salinization of highly mineralized deep groundwater can be observed. The intruded sea water body is very heterogenous regarding the kind and concentration of soluted salts as well as regarding its age. The salinization incorporates both the well permeable Quaternary layers and the less permeable Tertiary sediments. The form of the fresh-water/salt-water interface is no more or less slightly dipping plane, but an interfingering of layers with salt water and layers with fresh water; thus highly mineralized waters can be underlain by fresh waters. The salinization of the groundwater in the investigated area is not the result of a uniform process. On the base of the hydrochemical investigations and the radiocarbon datings within the area affected by sea-water intrusion at least three different salt water bodies can be distinguished which intruded at different times into the underground. Apparently a correlation exists between the age relations within the salinization front and the large scale climatic history of the last 7000 years.

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Description: Kernproben aus dem Bereich der Abu-Ballas-Formation (Lingula Shale, früher Teil des "Nubischen Sandsteins") in der Bohrung Mawhoub West 2 (Teufe 596 - 634 m) lieferten zwei praktisch ausschließlich kontinentale Palynomorphen-Assoziationen (vgl. Tab. 1). Beide Assoziationen sind charakterisiert durch einen hohen Anteil an Pollen von Ephedripites- (in der älteren Mikroflora ca. 22 %, in der jüngeren ca. 24 %) und Retimonocolpites-Arten (in der älteren Mikroflora ca. 24 %, in der jüngeren ca. 17 %). Unter den Sporen ist die Deltoidospora/Cyathidites- ruppz mit ca. 8 % vom Gesamtbestand der Mikrofloren am häufigsten. Die verschiedenen Retimonocolpites-Arten repräsentieren die aus Ägypten noch kaum dokumentierte frühe monosulcate, reticulate Phase der Angiospermen-Pollen-Evolution. Nach einem Vergleich mit der palynologischen Zonierung für die algerisch/tunesische Sahara (REYRE 1973) sowie unter Berücksichtigung des ebenfalls vorhandenen "Reticulatasporites" jardinus, der in S-Amerika und in Afrika auf das Intervall Apt/Cenoman beschränkt ist, können die Mawhoub-West-Mikrofloren ins Apt (bis unteres Alb?) gestellt werden.

Description: Core samples from the borehole Mawhoub West 2 (depth 596 - 634 m) probably belonging to the Abu Ballas Formation (Lingula Shale, a part of the former "Nubian Sandstone") have yielded two nearly exclusively continental associations of palynomorphs (see Table 1). Both associations are characterized by a high percentage of Ephedripites (ca. 22 % in the lower microflora, ca. 24 % in the upper microflora) and Retimonocolpites (ca. 24 % in the lower microflora, ca. 17 % in the upper microflora). The Deltoidospora/Cythidites group is most frequent among the spores. It represents ca. 8 % of all spore/pollen grains found. The different species of Retimonocolpites represent the early monosulcate, reticulate phase of angiosperm pollen evolution hitherto hardly recorded from Egypt. After a comparison with the palynological zonation of the Algerian/Tunesi an Sahara (REYRE 1973) and taking into consideration the also occurring "Reticulatasporites" jardinus, which is restricted in South America and in Africa to the Aptian/Cenomani an , the Mawhoub West pollen and spores may be placed in the Aptian (until Lower Albian?).

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Description: Die Magmatite des Indosinia-Orogens in NE-Thailand wurden auf Grund von petrographischen und petrochemischen Untersuchungen durch die Einführung geochemischer Indizes nach folgenden Gesteinstypen und Sippen klassifiziert, sowie den entsprechenden magmatischen Phasen im orogenen Zyklus zugerechnet. - Alkali-Rhyolithe, die als Ignimbrite und Tuffe auftreten, sowie Dacite, die der Kalk-Alkali-Reihe angehören (frühe Phase des finalen Magmatismus) im Pak Chom-Si Chiang Mai Gebiet und im Loei-Chum Phae Gebiet. Letztere zeigen auch eine Tendenz zu einer höheren Alkalini tat (finaler Magmatismus) im Saraburi -Gebiet bzw. Loei-Tha Li Gebiet. - Andesite, die als Tuffe und Agglomerate vorliegen und der Kalk-Alkali-Reihe mit einem mittelstark pazifischen Charakter angehören (früher subsequenter Magmatismus) im Chum Phae-Lom Sak Gebiet. - Lenco-Basalte mit einem ophitischen Gefüge, die sowohl der Kalk- Alkali -Reihe (früher subsequenter Magnetismus) im Chiang Khan Gebiet, als auch einer Obergangsphase zur Alkali-Reihe (finaler Magnetismus) im Petchabun und Saraburi Gebiet zuzurechnen sind. - Granite-Monzonite, die der Kalk-Alkali-Reihe angehören (synorogener Magnetismus) im Loei-Chiang Khan Gebiet. Petrographische und geochemische Untersuchungsergebnisse, sowie paläogeographische und quantitative Voraussetzungen zeichnen die alkali-rhyolithischen Ignimbrite und Tuffe des Pak Chom-Si Chiang Mai Gebietes als potentielle Uran-Lieferanten aus. Folgende Untersuchungsergebnisse können als Begründung herangezogen werden: - Die ober-triassischen bis unter-jurassischen Ignimbrite und Tuffe des Pak Chom-Si Chiang Mai Gebietes sind dicht verschweißt und ihre Grundmasse liegt zu einem großen Teil in einem vollständig devitrifizierten Zustand vor, im Gegensatz zu den der Saraburi und Loei-Tha Li Gebiete, in denen die holohyalinen Anteile in der Grundmasse z.T. überwiegen. -Die Alkali-Rhyol ithe des Pak Chom-Si Chiang Mai Gebietes sind am höchsten differenziert, wie dem numerischen +Differentiationsindex (bis 16,65) zu entnehmen ist. - Sie zeigen die größten Gehalte an lithophilen Spurenelementen (Ba: 415 - 969 ppm; Rb: 109 - 213 ppm; Sr: 35 - 124 ppm; Zr: 77 - 209 ppm;) innerhalb vergleichbarer Differentiationsgrade der Alkali-Rhyolithe des Loei-Tha Li und Saraburi Gebietes. - Die Uran- und Lithium-Gehalte sind dagegen ungewöhnlich niedrig und liegen im Bereich von 2,09 - 3,6 ppm U bei einem Th/U-Verhältnis von 2,2 - 8,5 und 2,5 - 61,3 ppm Li (mit einem Mittelwert von 15,60 ppm Li), im Gegensatz zu den U- und Li-Gehalten des Loei-Tha Li Gebietes (U = 3,1 - 7 ppm; Th/U = 1 - 2; Li = 6,0 - 210,0 ppm, mit einem Mittelwert von 79 ppm Li) und des Saraburi Gebietes (U = 3,6 - 5 ppm; Th/U = 3,2 - 4,0; Li = 10,90 - 43,00 ppm, mit einem Mittelwert von 27,9 ppm Li). - Der xOxidationsgrad (0x0 = 0,51 - 0,99) ist mit dem U-Gehalt negativ korrelierbar im Gegensatz zu dem der Alkali-Rhyolithe in den anderen Gebieten. Zu ähnlichen, sich scheinbar widersprechenden, Untersuchungsergebnissen in Ignimbriten und Tuffen gelangten ROSHOLT et al. (1969), SCHATKOV et al. (1970) und ZIELINSKI (1978). Die geringen U-Gehalte werden auf die größere Mobilationsbereitschaft der leichtflüchtigen Elemente (Uran, Lithium, Fluor und Chlor) und deren Verbindungen während des Devitrifikationsprozesses im Zuge der langen Abkühlungszeit mächtiger Ignimbrit- und Tuffdecken zurückgeführt. Das in mobiler Phase vorliegende Uran (U6+) kann entweder supergene Anreicherungen innerhalb der Ignimbrit-Tuff-Decken bilden, die bei einer einsetzenden Erosion in Form von Uran-angereichertem Detritus weiter transportiert werden, oder direkt in migrierende Grundwässer gelangen. Der so eingetretene Verlust von Uran kann bei den Pak Chom-Si Chiang Mai alkali-rhyolitischen Ignimbriten und Tuffen mit einer Größenordnung von 46 - 52 % angegeben werden. Zu den von SCHATKOV (1970) ermittelten prospektionssignifikanten Faktoren (Devitrifikationsgrad, Th/U und 0x0 in Abhängigkeit vom U-Gehalt) kann als ergänzende Prospektionshilfe für supergene U-Anreicherungen in Ignimbriten bzw. Tuffen die geochemische Inkongruenz des U-Li-Gehaltes und des Differentiationsindex erwähnt werden. Im Gegensatz zur normalerweise positiven Korrelation von Oxidationsgrad, Thorium-Uran-Lithium-Gehalt und Differentiationsindex nimmt bei den Pak Chom-Si Chiang Mai Ignimbriten und Tuffen der U-Li -Gehalt bei den höchsten Differentiationsgraden ab. +Differentiationsindex: 1/3 Si + K - Ca - Mg xOxidationsgrad (0x0) : Fe3+ / Fe2+ + Fe3+ + Mn

Description: According to the results of petrographic and petrochemical investigations using geochemical indices, the magmatites of the Indos inia-orogeny in NE-Thailand have been classified in the following rock types and associations as well as attributed to the corresponding magmatic phases of the orogenic cycles. - alkalirhyolithic ignimbrites and tuffs as well as dacites belonging to the calc-alkaline series (early phase of the final magmatism) in the Pak Chom-Si Chiang Mai and Loei-Chum Phae area. Both rock types tend toward alkalinity (final magmatism) in the Saraburi, that is Loei-Tha Li area. - andesitic tuff and agglomerates »belonging to the calc-alkaline series with a medium to strong Pacific character (early subsequent magmatism) in the Chum Phae-Lom Sak area. - leuco-basalts with an ophitic texture, belonging partly to the calc-alkaline series (early subsequent magmatism) in the Chiang Khan area and partly to a transitions phase of the alkaline series (final magmatism) in the Pete ha bun and Saraburi province. - granite-monzonites, belonging to the calc-alkaline series (synorogenic magmatism) in the Loei-Chiang Khan area. The petrographic and goechemical investigations, as well as the palaeographic and quantitative conditions suggest that the alkalirhyol ithic ignimbrites and tuffs of the Pak Chom-Si Chiang Mai area are the potential uranium source-rocks in the area under investigation. The following results support this assuption: - the Upper Triassic - Lower Jurassic alkalirhyolithes of the Pak Chom-Si Chiang Mai area consist of densely welded and nearly completely devitrified ignimbrites and tuffs, in contrast to those of the Saraburi and Loei-Tha Li areas, which show a high amount of holohyaline groundmass. - the alkalirhyolithes of the Pak Chom-Si Chiang Mai area are the most differentiated of all those investigated, as shown by the high numerical differentiationindex+ (16,65). - the content of lithophile trace elements (Ba: 415 - 969 ppm; Rb: 109 - 213 ppm; Sr: 35 - 124 ppm; Zr: 77 - 209 ppm;) is higher than that of the alkalirhyolithes exhibiting the same degree of the differentiation

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Bei der Auswertung von' Fernerkundungsdaten wurde bisher davon ausgegangen, daß die untersuchten Objekte angenähert LAMBERT'sch reflektieren. Daß diese Annahme für Pflanzen falsch ist, wurde schon vor über 10 Jahren erkannt und seitdem mehrfach systematisch untersucht. In der vorliegenden Arbeit wurde in grundlegender Weise das Reflexions verhalten von natürlichen Gesteinsoberflächen untersucht. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Richtungsverteilung der reflektierten Strahlung unter verschiedenen geometrischen Bedingungen gerichtet. So wurde als Simulation der natürlichen Geländebedingungen, wie sie etwa in den Alpen vorliegen, der Beleuchtungswinkel, die Probenneigung und der Detektorstand systematisch variiert und der Einfluß dieser Veränderungen auf das Reflexionsverhalten der Gesteine registriert. Die meisten Messungen erfolgten im Labor mit Hilfe eines speziell für diesen Zweck konstruierten Meßtisches, Als Proben dienten natürliche Gesteinsproben, die vorher unter Geländebedingungen gemessen worden waren. Bei den meisten Proben handelte es sich um Karbonatgesteine; wenige Ausnahmen, wie z,B. Sandsteine, wurden als Sonderfälle studiert. Bei zahlreichen Vergleichs- und Kontrollmessungen wurde versucht, den Zusammenhang zwischen Labor- und Geländemessungen herzustellen, Als wichtigstes Ergebnis wurde nachgewiesen, daß die Reflexion bei keiner der untersuchten Proben dem LAMBERT‘schen Reflexionsgesetz folgt: Der Reflexionsfaktor hängt also von den geometrischen Bedingungen ab, bei denen die Messung erfolgte, Sonnenstand, Hangneigung und Detektorstand sind als zusätzliche Parameter zu berücksichtigen. Die Ursachen für diese Richtungsabhängigkeit der Reflexion sind einerseits die innere Struktur − also die Ausbildung von primären Reflexionsflächen, die sich auf die Gesteinsoberfläche durchprägen − und andererseits die Rauhigkeit oder Relieftiefe der Oberfläche. Die größten Abweichungen vom LAMBERT'schen Reflexionsverhalten wurden bei größeren Zenitdistanzen, besonders bei schrägem bis streifendem Lichteinfall beobachtet. Die Konsequenzen für die Bildverarbeitung sind eindeutig: Bei der Klassifizierung und Identifizierung von Gesteinen aus Fernerkundungsdaten muß das Geländerelief und die Beleuchtungssituation mit berücksichtigt werden. Schon die unterschiedliche Beleuchtung auf verschieden geneigte Flächen gleicher Oberfläche erzeugt unterschiedliche Grauwerte für die einzelnen Flächen. Das gilt für jede Oberfläche, unabhängig von ihrem Reflexionsverhalten. Das richtungsabhängige oberflächenspezifische Reflexionsverhalten bewirkt (je nach der Winkel Konfiguration) eine weitere Veränderung der Grauwerte. In dieser Arbeit wurde gezeigt, wie die Korrektur der Beleuchtungsverhältnisse mit Hilfe eines digitalen Geländemodells erfolgen könnte. Die aus einer topographischen Karte entnommenen Höhendaten bilden die Grundlage für eine radiometrische Reliefkorrektur, bei der die durch schräge Beleuchtung verfälschten Grauwerte so korrigiert werden, daß die Ergebnisse einer Aufnahme ohne Relief entsprechen. Somit sind alle korrigierten Aufnahmen, unabhängig vom Sonnenstand, untereinander vergleichbar. Die Wirkung der Korrektur wurde an einem Modellgelände demonstriert. Eine Korrektur von vollständigen Aufnahmen, wie z.B, ganzen LANDSAT-Szenen, war bis zur Fertigstellung der Arbeit wegen der begrenzten Rechnerkapazität noch nicht möglich. Mit einer erweiterten Rechenanlage wird es aber in Zukunft möglich sein, eine ganze Szene in Hinblick auf ihre Beleuchtungsverhältnisse zu korrigieren. Der nächste Schritt, die gesteinsspezifische Korrektur mit Hilfe der ermittelten Labordaten, kann dann ebenfalls mit Hilfe des digitalen Geländemodells erfolgen.

Description: During the evaluation of Remote Sensing Data it has been assumed up to now that the examined objects reflect approximately with LAMBERT'S law. In the case of plants it has been recognized over ten years ago that this assumption is wrong and this has led to numerous systematic examinations. In the present thesis the basics of the reflective behavior of natural rock surfaces was studied. Special emphasis was placed on the directional distribution of the reflected radiation under various geometric conditions, Natural terrain conditions, as found for instance in the Alps, were simulated by systematic variation of the angle of illumination, the sample inclination and the position of the detector. The influence of these variations on the reflective behavior of rocks was registered. Most of the measurements were done in the laboratory with the help of an apparatus which was constructed for this specific purpose. Samples of natural rocks were used; these were measured previously in the terrain. Most of these samples were carbonates; a few exceptions, such as sandstone, were also studied. During numerous comparitive and verifying measurements it was attempted to establish the correlation between laboratory and terrain measurements. As prime result, it was shown that none of the examined samples followed LAMBERT’S law of reflection. The reflection factor, therefore, depends on the geometric conditions at the time of measurement. Additional parameters that have to be accounted for are: position of the sun, terrain inclination and position of the detector. The reasons for this directional dependency of the reflection are on one hand the inner structure, i.e. the formation of primary reflection surfaces, which are imprinted on the rock surface, and on the other hand the roughness or depth of relief of the surface. The largest deviations from LAMBERT'S reflective law were noticed at larger zenith angles, particularly for sloping to glancing illumination. The consequences for the image analysis are clear-cut: during the classification and identification of rocks using remote sensing data the terrain relief and the illumination conditions have to be taken into account. Even a varying illumination of tilted areas of identical surfaces results in different gray values for the individual areas. This is true for any surface, regardless of its reflective behavior. The surface-specific directional reflectance gives rise to a further change in the gray values (depending on the angle configuration). In this thesis it has been shown how a correction of the illumination can be achieved with the help of a digital terrain model. The elevation data extracted from a topographic map give the basis for a radiometric relief correction. The gray values falsified by sloping illumination are corrected, such that the result is an image without relief. Therefore all corrected images, independent of the position of the sun, are comparable. The effect of this correction was demonstrated using a terrain model. Complete images such as LANDSAT scenes could not be corrected in this manner at the time of completing this thesis due to limited computer capacity. With a larger computer it will be possible in future to correct complete scenes in regard to the illumination conditions. The next step, a rock-specific correction with the help of data established in the laboratory, can also be achieved with the help of the digital terrain model.

Description: thesis

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