Fakultät für Geowissenschaften - Digitale Hochschulschriften der LMU

The physical determination of the hydraulics of the vadose zone in sediments and porous building-materials is the basis of the calculation and modelling of fluid, pollutant and heat transport. Here the pore size distribution and the heterogeneous structure of the pore space play a decisive role as an input parameter. Parameters of the hydraulics and unsaturated flow of sediment bodies were obtained by desorption and tank experiments and represented in two-dimensional visualizations. The experimental setup contained a two-dimensional measurement of the hydraulic potential and the distribution of the electrical conductivity during different stationary and dynamic flow processes. These experiments, along with the application of visual methods by means of tomography and image analysis, allowed for new approaches for the detection of the pore space properties and its heterogeneities: The hydraulic laboratory experiments identified a variation of the flow parameters in homogeneous sediment bodies. Optical methods demonstrated through the non-destructive process of the tomography a future practical strategy for undisturbed probes since great development potentials of the optical resolution are still physically possible opposite the used x-ray scanner. By contrast, the image analysis of scanned polished sections is connected to a sample treatment, but stands out due to a high degree of automation and low costs. The application of the different methods could represent the correlation of pore space structure and hydraulic properties. Due to the visual methods the complex structural properties are received quickly andversatilely. So the pore size distribution and the sum of the grain surfaces could be detected among other things. From this, a numeric model approach could be developed for the hydraulic properties and the moisture transport of porous media.

This Thesis deals with the metamorphic and structural development of the La Paz Crystalline Complex (Ortega-Gutierrez 1982), which extends south of the city of La Paz, Baja California Sur, Mexico, to the southern tip of the Baja California peninsula.

The results presented are data on the development of structures and metamorphism based on detailed geologic mapping. This includes the succession of metamorphic isograds, pT-paths for structural units and the relation of the two. It allows to explain the development of the crystalline complex in light of the specific tectonic situation.

The most important new result is that the whole complex does not make up one distinct tectonostratigraphic terrane, as supposed previously (Sedlock et al. 1993, Gastil 1991, Beck 1991 and references therein), but that the complex is separated by a SSW-NNE striking fault. This fault juxtaposes rocks of different origin and with different metamorphic history. Intrusives in the north-western area are of relatively primitive M-type, in the south-eastern area, intrusives show a higher degree of crustal contamination (Schaaf et al. 2000). The structural work presented here shows that the fault already described in literature as the ‘La Paz Fault’, but interpreted differently (Aranda-Gómez & Pérez-Venzor 1989, Sedlock et al. 1993, Schaaf et al. 2000) is indeed the structural feature described above. Metamorphic contrast across the fault is minor, but an anticlockwise pT-path could be constructed for the footwall.

Comparison with new results from the northern part of Baja California (Johnson et al. 1999, Schmidt & Paterson 2002, Ortega-Rivera 2003) shows that the La Paz Crystalline Complex is indeed a part of the Peninsular Ranges Batholith (Gastil 1983, 1991). The separation into a western and an eastern part is characteristic for this complex and can be compared to the geochemical, metamorphic and structural characteristics presented here.

PT-determinations were conducted for the overall low-pressure metamorphism using several methods: construction of petrogenetic grids for metapelitic rocks (Spear et al. 1999, Pattison et al. 2002), different geothermobarometers (e. g. garnet/biotite, Holdaway 2000, GASP, Holdaway 2001) and a relatively new approach to calculate pseudosections through thermodynamically modelled systems with known bulk-composition (Connolly & Petrini 2002, Tinkham et al. 2001). The pseudosections are a very useful graphic tool to represent modelled metamorphic mineral parageneses, which can be easily compared with actual measurements (Microscope, Electron Microprobe).

Coal fires cause severe environmental and economic problems. Although satellite remote sensing has been used successfully to detect coal fires, a satellite data based concept that can quantify the majority of the detected coal fires is still missing. Recently, the determination of fire radiative energy (FRE) has been introduced as a new remote sensing tool to quantify forest and grassland fires. This thesis tests the concept of remotely measured FRE, with a view to ascertaining its potential applicability to coal fires. It contains an investigation of a new generation of satellite instruments, including the operational Enhanced Thematic Mapper (ETM) instrument, the experimental Bi-spectral InfraRed Detection (BIRD) satellite sensor and the experimental Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), which explores the potential of these sensors to determine coal fire radiative energy (CFRE). Additionally, based on the results of this analysis, the thesis presents a new, automated ETM and ASTER data based algorithm, adapted to quantify coal fires in semi-arid to arid regions in northern China.

Field observations carried out in September 2002 and 2003 in three coalfields in northern China (the Wuda, Gulaben and Ruqigou coalfields) demonstrate that coal fire related, surface anomalies are significantly cooler than forest and grassland fires. The theoretical investigation of the ASTER, ETM and BIRD instruments outlines the fact that the thermal infrared (TIR) or mid infrared (MIR) spectral channels of the ASTER, ETM and BIRD instrument are particularly effective in registering these ‘warm spots’, whilst the short wave infrared (SWIR) spectral range is, however, insufficiently sensitive to be able to register spectral coal fire radiances. The commonly used bi-spectral fire quantification method (Dozier, 1981) can be applied to BIRD data in order to quantify relatively large and / or hot coal fires. However, existing FRE retrieval approaches fail to quantify coal fires via ASTER and ETM instrument data. In this thesis, a new CFRE retrieval method is presented, which links the fire and background TIR spectral radiances to the CFRE through an empirical relationship.

This newly developed TIR method is applied to visually detected fire clusters from night-time ASTER data, and from both day- and night-time ETM data, taken from the three study coalfields in northern China. The ASTER and ETM CFRE values, calculated via the TIR method, are compared to CFRE estimates from BIRD data, calculated via the existing bi-spectral method. Despite the different spatial resolution and spectral properties of the ETM, ASTER and BIRD instruments, CFRE computed from ASTER, ETM and BIRD data show good correlations with one another. However, CFRE retrievals from daytime data appear to be very undependable to background temperature variations, while CFRE, estimated from night-time data, appears to be relatively stable. A comparison between night-time ETM-derived CFRE and the figures given by local mining authorities for total coal fire induced, coal loss estimates in the Wuda coalfield gives a clear indication that the overall dimension of the coal fire problematic can in fact be approximated via satellite data CFRE retrievals. It is thus expected that CFRE derived from night-time satellite data will become a crucial tool in obtaining reliable, quantitative information for coal fires.

A multi-temporal comparison of CFRE retrievals from night-time BIRD and ETM data, covering the Ruqigou and Wuda coalfields, indicates that only major shifts or activity changes in coal fire induced, surface anomalies can be observed by means of these data. These results, which could only partially be verified by field observations, indicate that ETM or BIRD data can be used to monitor major changes in coal fire related, surface anomalies. These data however cannot entirely replace detailed field observations, especially in case of smaller an

Seit der Teilnahme Kubas an der Konferenz von Río 1992 und mitbestimmt durch die weltpolitischen Veränderungen ist in der aktuellen kubanischen Umweltpolitik eine Umorientierung unter Berücksichtigung des Nachhaltigkeitsprinzips in allen Dimensionen zu beobachten. Die Dissertation gibt einleitend einen Überblick über die aktuellen Entwicklungen in der kubanischen Umweltpolitik. Weiter wird das im Rahmen des genannten Reformkurses im Jahre 1999 eingerichtete landesweite System von Schutzgebieten (Sistema Nacional de Áreas Protegidas – SNAP) eingehend analysiert. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf den 14 Nationalparks des Landes.

Diese dienen nach dem Gesetz zum SNAP zwei Hauptzielen, dem Naturschutz und der öffentlichen Nutzung. Bei der öffentlichen Nutzung werden Umweltbildung, dabei vorrangig die der eigenen Bevölkerung, Öffentlichkeitsarbeit und, entsprechend der Entwicklungspolitik des Landes, internationaler Tourismus unterschieden.

In einzelnen Fallstudien werden zwei ausgewählte Nationalparks auf Kuba, der Alexander von Humboldt-Nationalpark (Ostkuba) und der Nationalpark Viñales (Westkuba), zunächst naturräumlich und sozioökonomisch charakterisiert. In einem komparativen Ansatz werden die beiden Hauptaktivitäten des Nationalparkmanagements in den Untersuchungsgebieten, Tourismus und Umweltbildung, gegenübergestellt. Die politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen, welche in dieser Arbeit den Fallstudien vorangestellt erörtert werden, sind dabei für jede der beiden Schutzgebietsverwaltung gleich. Die Spielräume des Managements bei der Realisierung ihrer Aktivitäten werden jedoch unterschiedlich genutzt. Die dabei auftretenden Probleme stehen im Zusammenhang mit der finanziellen Situation der Schutzgebiete aber auch mit inhaltlichen bzw. organisatorischen Mängeln. Die im Rahmen der Dissertation formulierten handlungsorientierten Empfehlungen tragen zur Problemlösung in den untersuchten Nationalparks bei.

Durch das Management des Nationalparks sollen Erträge aus dem Schutzgebiet auch den Gemeinden des direkten Umlandes bzw. der Region zu Gute kommen. Um dies zu erreichen, ist ein effektives Nationalparkmanagement unbedingt notwendig. Die Basis für ein modernes professionelles Schutzgebietsmanagement bilden Monitoringsysteme für die Managementeffektivität. Die World Commission on Protected Areas (WCPA) verfügt über ein entsprechendes Rahmenwerk zur Effektivitätsbewertung, welches in der vorliegenden Arbeit auf die beiden kubanischen Untersuchungsgebiete angewendet wurde, deren Administrationen bislang nicht mit solchen Bewertungssystemen arbeiten. Für beide untersuchten Nationalparks sind darauf basierend Handlungsempfehlungen für das allgemeine Schutzgebietsmanagement erarbeitet worden. Die Demonstration der Nützlichkeit von Monitoringsystemen für die Managementeffektivität im Rahmen der vorliegenden Arbeit leistet hierbei einen Beitrag zur Professionalisierung des handlungsorientierten Nationalparkmanagements in den Untersuchungsgebieten.

In the last decades microwave remote sensing has proven its capability to provide

valuable information about the land surface. New sensor generations as e.g.

ENVISAT ASAR are capable to provide frequent imagery with an high information

content. To make use of these multiple imaging capabilities, sophisticated

parameter inversion and assimilation strategies have to be applied. A profound

understanding of the microwave interactions at the land surface is therefore

essential.

The objective of the presented work is the analysis and quantitative description of

the backscattering processes of vegetated areas by means of microwave

backscattering models. The effect of changing imaging geometries is investigated

and models for the description of bare soil and vegetation backscattering are

developed. Spatially distributed model parameterisation is realized by synergistic

coupling of the microwave scattering models with a physically based land surface

process model. This enables the simulation of realistic SAR images, based on bioand

geophysical parameters.

The adequate preprocessing of the datasets is crucial for quantitative image

analysis. A stringent preprocessing and sophisticated terrain geocoding and

correction procedure is therefore suggested. It corrects the geometric and

radiometric distortions of the image products and is taken as the basis for further

analysis steps.

A problem in recently available microwave backscattering models is the inadequate

parameterisation of the surface roughness. It is shown, that the use of classical

roughness descriptors, as the rms height and autocorrelation length, will lead to

ambiguous model parameterisations. A new two parameter bare soil backscattering

model is therefore recommended to overcome this drawback. It is derived from

theoretical electromagnetic model simulations. The new bare soil surface scattering

model allows for the accurate description of the bare soil backscattering coefficients.

A new surface roughness parameter is introduced in this context, capable to

describe the surface roughness components, affecting the backscattering

coefficient. It is shown, that this parameter can be directly related to the intrinsic

fractal properties of the surface.

Spatially distributed information about the surface roughness is needed to derive

land surface parameters from SAR imagery. An algorithm for the derivation of the

new surface roughness parameter is therefore suggested. It is shown, that it can be

derived directly from multitemporal SAR imagery.

Starting from that point, the bare soil backscattering model is used to assess the

vegetation influence on the signal. By comparison of the residuals between

measured backscattering coefficients and those predicted by the bare soil

backscattering model, the vegetation influence on the signal can be quantified.

Significant difference between cereals (wheat and triticale) and maize is observed in

this context.

It is shown, that the vegetation influence on the signal can be directly derived from

alternating polarisation data for cereal fields. It is dependant on plant biophysical

variables as vegetation biomass and water content.

The backscattering behaviour of a maize stand is significantly different from that of

other cereals, due to its completely different density and shape of the plants. A

dihedral corner reflection between the soil and the stalk is identified as the major

source of backscattering from the vegetation. A semiempirical maize backscattering

model is suggested to quantify the influences of the canopy over the vegetation

period.

Thus, the different scattering contributions of the soil and vegetation components

are successfully separated. The combination of the bare soil and vegetation

backscattering models allows for the accurate prediction of the backscattering

coefficient for a wide range of surface conditions and variable incidence angles.

To enable the spatially distributed simulation of the SAR backscattering coefficient,

an

In dieser Arbeit wurden sowohl einkristalline Magnetit- als auch mit ultradünnen Oxidfilmen bedeckte NiAl- und Ni3Al-Legierungskristalle mithilfe von Oberflächenröntgenbeugung (SXRD, surface X-ray diffraction) untersucht. Das Ziel war es, die atomare Struktur der rekonstruierten Magnetitfläche und des Kompositsystems Oxidfilm-Interface-Legierungskristall zu bestimmen. Für die durch Ionenbeschuß und Tempern präparierte, c(2x2)-rekonstruierte Fe3O4(001)-Oberfläche wurden mit Oberflächenröntgenbeugung in plane-Reflexe, Grundgitter- und Überstruktur-Beugungsstäbe gemessen. Mit fünf in der Literatur diskutierten Terminierungsmodellen wurde eine Anpassung an die experimentellen Daten durchgeführt; für folgende zwei Modelle ergab sich eine ähnlich gute Übereinstimmung der simulierten Stäbe mit den Meßwerten: die Terminierung mit einer halben Monolage tetraedrisch koordinierten Eisens (Modell 3) und die Terminierung mit einer vollen Oktaeder-Eisenlage (Modell 2). Beiden angepaßten Strukturen gemein ist eine laterale wellenförmige Verzerrung der obersten Oktaedereisenreihen mit einer Amplitude zwischen 0.11 und 0.14 Å und eine starke Kontraktion des ersten Lagenabstandes (Modell 3: 80 - 100 %, Modell 2: 31 %). Im Fall der Modell 3-Terminierung schließt die oberste Eisenlage fast völlig mit der darunterliegenden B-Lage ab, wobei starke differentielle Relaxationen zwischen den Eisen- und Sauerstoffionen auftreten. Die Modell 2-Terminierung zeigt dagegen eine im wesentlichen einheitliche Relaxation der vertikalen Atompositionen und im Vergleich mit Modell 3 geringer verkürzte Fe-O-Bindungsabstände mit einem minimalen Abstand von 1.77 Å. Bei der Rechnung unter Verwendung nur der Überstrukturintensitäten ergeben sich für Modell 2 um 4 - 6 % niedrigere R-Werte (Anpassungsgüte), die zusammen mit den Ergebnissen aktueller STM-Messungen und ab initio Simulationsrechnungen die B-Lagenterminierung unterstützen. Dies ist insofern bemerkenswert, da diese polare Terminierung aus elektrostatischen Gründen instabil sein sollte. Die Untersuchung der Aluminiumoxid-Dünnfilme auf Nickelaluminium ergab für die beiden untersuchten Substrate NiAl(110) und Ni3Al(111) ähnliche Resultate. Die reinen, nichtoxidierten Nickelaluminiumflächen waren im UHV unrekonstruiert und wiesen für die äußere Ni/Al-Doppellage ein gegenüber Ni stärker ins Vakuum relaxiertes Aluminiumatom auf (’rippling’, NiAl(110): 0.16 Å, Ni3Al(111): 0.01 Å). In umfangreichen Präparationsserien unter Zuhilfenahme von SPA-LEED- und AES-Messungen wurden die optimalen Bedingungen für die Bildung eines stabilen Films gefunden. Für NiAl(110) ist dies die Oxidation bei 850 K mit anschließendem Tempern bei 1150 K, für Ni3Al(111) die Oxidation und Ausheilen bei einer Temperatur von 1050 K mit einer um den Faktor 10 geringeren Sauerstoffdosis. In beiden Systemen tritt bei niedrigen Temperaturen eine metastabile, stark fehlgeordnete Vorläuferphase mit hexagonaler Oxidzelle auf (Al2O3/NiAl(110): 3.12 Å, Al2O3/Ni3Al(111): 2.95 Å), die sich jeweils ab etwa 1100 K in einen stabilen, gut geordneten Oxidfilm umwandelt. Für Al2O3/NiAl(110) folgt aus der Analyse der Röntgenreflektivität ein aus 5 Atomlagen bestehender, 7.8 Å dicker Oxidfilm mit einer Al-Interfaceschicht, die einen Abstand von 1.7 Å von der obersten Substratlage aufweist. Im Fall von Al2O3/Ni3Al(111) ist der aus 4 Atomlagen bestehende Film (1 Interfacelage + 3 Oxidlagen) 5.2 Å dick mit einem Substratabstand von 2.1 Å für die Al-Interfacelage. Die Intensität der Gitterabbruchstäbe läßt sich jeweils mit einem abrupt endenden, strukturell wenig veränderten Substrat erklären, wobei chemische Unordnung in den Legierungskomponenten nur in der Größenordnung weniger Prozente auftritt. Für NiAl(110) wurden zwei verschiedene, hoch geordnete Überstrukturen gemessen: Die bekannte, entlang der NiAl[1 –1 0]-Richtung kommensurable Oxidstruktur (HT1) der Dimension 10.58 x 17.87 Å (Zellwinkel 88.9°) und eine zusätzlich im Rahmen der Röntgenmessung gefundene, in [

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit, wurden in verschiedenen Regionen Südamerikas detaillierte paläomagnetische Untersuchungen durchgeführt. Ziel dieser Arbeiten war die Erstellung einer hochauflösenden scheinbaren Polwanderkurve für Gondwana im Paläozoikum und eine Beschreibung der paläogeographischen Entwicklung des pazifischen Gondwanarandes. In den zentralen Anden wurden ordovizische bis früh-triassische Sequenzen untersucht. Im einzelnen wurden folgende Regionen detailliert bearbeitet: die Subandine Zone, die östliche Kordillere, der Altiplano, die Famatina Ketten die argentinische Vorkordillere sowie das Paganzo Becken. Zusätzlich wurden Sedimente und Vulkanite paläozoischen und kretazischen Alters auf dem südamerikanischen Kraton untersucht. Untersuchungsgebiete waren hier die Parnaíba, Araripe und Pernambuco-Paraiba Becken in Nordost Brasilien. Insgesamt wurden im Rahmen dieser Studie 1682 orientierte Proben an mehr als 320 Lokalitäten entnommen. Detaillierte paläomagnetische Experimente ergaben jedoch lediglich für einen Bruchteil dieser Kollektion zuverlässige Daten. Die Mehrheit des untersuchten Probenmaterials ist entweder remagnetisiert oder aber trägt Magnetisierungen, die als instabil zu bezeichnen sind. Dennoch konnte eine hohe Zahl paläomagnetischer Ergebnisse von hoher Qualität erzielt werden. Diese Ergebnisse liefern wichtige Parameter für das Verständnis der paläogeographischen Entwicklung Westgondwanas.

Die mesozoischen Gesteine Nordost-Brasiliens (Sardinha Formation) weisen stabile, von Magnetit getragene Remenzrichtungen auf. Diese Remanenz wurde in der frühen Kreide erworben. Die gemittelte paläomagnetische Richtung dieser Einheit (120-130 Ma) ist D= 176°; I= +05.1°; a95= 2.0°; k= 355; n= 82 Proben; N= 15 Sites),was einer Pollage von l= 84.4°S; f= 090.7°E; A95= 1.8°; K= 441.9 entspricht. Dieser Pol ist in guter Übereinstimmung mit bereits publizierten Daten datierter paläomagnetischen Pole der Unterkreide Brasiliens. Fasst man die Ergebnisse der Sardinha Formation mit publizierten und verlässlichen Daten gleichen Alters zusammen so ergibt sich ein neuer paläomagnetischer Pol für die frühe Kreide (115-133 Ma) des stabilen Südamerikas (l= 84.3°S; f= 067.7°E ; A95= 2.3°; K= 867).

Die Einheiten der Mitu und Copacabana „Groups“, aufgeschlossen in den südlichen peruanischen Anden, tragen primäre, gut definierte Remanenzrichtungen die in der frühen Trias bzw. dem frühen Perm erworben wurden. Sowohl inverse als auch normale Polarität konnten bei Proben der Mitu „Group“ (244 ±6 Ma) nachgewiesen werden (D= 349.3°; I= -35.3°; a95= 4.1°; k= 351.4; n= 36 Proben; N= 5 Sites). Die hohe Qualität der Daten wird durch einen positiven Faltentest (99% Konfidenz) und eine positiven Reversaltest der Kategorie B belegt. Durch Kombination dieser Daten mit bereits publizierten paläomagnetischen Ergebnissen ergibt sich ein neuer früh-triassischer Pol von l= 78.6°S; f= 351.9°E (A95= 3.7°; K= 447). Im Gegensatz zur Mitu „Group“ wurden bei den Proben der früh-permischen Copacabana „Group“ ausschließlich Remanenzrichtungen inverser Polarität identifiziert. Diese Tatsache legt einen Erwerb der Magnetisierung während der „Permian-Carboniferous Reverse Superchron“ (PCRS) nahe. Der Faltentest ist auf dem 99% Konfidenzniveau positiv. Die gemittelte paläomagnetische Richtung von D= 166.1°; I= +48.9° (a95= 4.5°; k= 131.5; n= 39 Proben; N= 9 Sites) und der damit definierte früh-permische Pol (l= 68.2°S; f= 321.3°E; A95= 5.2°; K= 99.8) kann daher als zuverlässig betrachtet werden. Auch in diesem Fall lässt sich ein neuer paläomagnetischer Pol berechnen. Zusammen mit Literaturdaten ergibt sich ein Pol für das frühe Perm des stabilen Südamerika von l= 70.4°S; f= 341.8°E; A95= 8.8°; K= 48.3; N= 7 Daten).

Die neuen Ergebnisse für das frühe Perm und die frühe Trias des stabilen Südamerikas haben weitreichende Auswirkungen auf die paläogeographische Rekonstruktion Pangäas. Sie sind nicht kompatibel mit Polen gleichen Alters wie sie für

This thesis reports petrographic, mineralogical and geochemical data that constrain the hydrothermal alteration and gold mineralization in the Um El Tuyor area, SE Egypt. In order to distinguish the characteristics and envisage the genesis of gold mineralization in the study area, insights into the geologic context, structural evolution and geochemistry of the country rocks are provided. The geochemical investigations have been integrated with field and petrographic relationships, along with Landsat (TM) imagery interpretations to better constraints on the tectonic setting of the basement complex in the study area.

The particular geographic location near the intersection of two major high strain zones, namely the Allaqi-Heiani suture and Hamisana Shear Zone, played a crucial role in the deformation history of the Um Tuyor area. The basement complex cropping out in the Um El Tuyor area is part of the Neoproterozoic Allaqi-Heiani ophiolitic belt, comprising allochtonous ophiolitic thrust slices and detached sheets, island arc volcano-sedimentary-plutonic assemblages, and syn-orogenic and post-orogenic intrusions. The ophiolitic rocks exhibit field and geochemical characteristics that make them akin to the supra-subduction zone ophiolites, formed most likely in a back-arc basin. The island arc assemblage comprises mainly calc-alkaline metavolcanic-plutonic rocks and back-arc pelitic metasediments. Early calc-alkaline granite intrusions tapered along the foliation and thrust planes during the orogenic episodes, whereas less fractionated tholeiitic olivine gabbro and peraluminous monzogranite encompass a course of post-orogenic plutonism evolved in a within plate setting.

An early period of crustal shortening (Dm) involved transportation and overriding of huge ophiolitic sheets from the north to south is manifested by major thrust faults and imbricate ophiolitic thrust slices. Regional folds and pervasive foliation cleavage signify a NE-SW compressional regime (D2) superimposed on the thrust fabrics. A third deformation increment is indicated by the presence of abundant NNW-trending major folds and left-lateral faults superimposed on the older structural fabrics (D3). D4 records an episode of transcurrent deformation yielded slip reactivation of the pre-existing NW-trending faults and formation of discrete shear zones, one of which accommodates gold mineralization in the study area. Finally, a weak shear strain (D5) is indicated by the intersecting fault and joint trends traversing the post-orogenic rocks. Regional metamorphism was coeval with deformation, and peaked under conditions of amphibolite facies during D2. Geothermobarometry calculations point to temperatures of 534-561oC and pressure of 5.26-6.20 kbar for the peak of the metamorphic path of Um El Tuyor basement.

Gold is mainly confined to the quartz veins and less commonly to narrow domains of the next quartz-sericite alteration zones. Field, microscopic and microprobe observations suggest that hydrothermal alteration in the Um El Tuyor mine area was post-peak metamorphism, and syn-kinematic with local shearing. The main auriferous veins in the Um El Tuyor mine area consist of massive, partially recrystallized, or laminated quartz ±carbonate. The quartz-carbonate veins are essentially fault-fill bodies, which have been fractured and re-filled with milky to grey laminated quartz in later stages of the geothermal system. The laminated quartz veins contain narrow elongate slivers of the host pelitic rocks (composed essentially of chrorite-sericite-sulphides±graphite), assumed to have been peeled off and incorporated during incremental (crack-seal) vein growth.

vii

Gold occurs as inclusions or within the lattice in arsenopyrite and arsenian pyrite, commonly in association with subordinate sphalerite, chalcopyrite, and pyrrhotite in the auriferous quartz veins. Another, high fineness type of gold fills microfractures in sulphides and quartz, and/or occurs as dispersed ble