Die Geologie der Mittelrät-Schichten von Velpke (nördlich Helmstedt)

Das Arbeitsgebiet liegt ca. 20 km N Helmstedt im Bereich des Meßtischblattes Oebisfelde, das durch die Zonengrenze in einen Ost- und einen Westteil getrennt ist. Auf der westlichen Seite liegt die Ortschaft Velpke an der Einmündung der Bundesstraße 2kk in die Bundesstraße 188. Das Gelände ist infolge pleistozäner Eisvorstöße fast eben; seine Höhenlage schwankt zwischen 55 und 95 m üNN. Zwischen Velpke im S und Danndorf im NW liegen mehrere ältere Sandsteinbrüche. Nach der Geologischen Übersichtskarte 1:100 000 (Blatt Braunschweig) stehen in der Umgebung von Oebisfelde Schichten des Oberen Keupers an (JÜNGST 1929). Ziel der Arbeit war es, in einem kleineren Gebiet die Schichten des Mittelräts durch Profilaufnahmen sowie tektonische und petrographische Untersuchungen zu gliedern und zu parallelisieren. Dieses Thema stellte mir mein hochverehrter Lehrer Herr Prof. Dr. K. RICHTER, dem ich für seine wohlwollende Förderung und manche wertvolle Anregung sehr dankbar bin. Er unterstützte mich durch Diskussionen und Geländebegehungen und ermöglichte mir die Durchführung der notwendigen Laboruntersuchungen im Institut für Geologie und Paläontologie der Technischen Universität Hannover.

Eine bemerkenswerte Bio- und Lithofazies an der Basis des Unter-Hauterivium Nordwestdeutschlands

Im östlichen Teil des Niedersächsischen Beckens ist das Trans gressionskonglomerat des Unter-Hauterivium-Meeres ("Hilskon- glomerat") in Küsten- und Schwellennähe durch einen hohen, meist organogenen Karbonatgehalt (Biosparit), Biomikrit, Kalk und Mergelstein) sowie Brauneisengeröll- und Quarzsandführung gekennzeichnet. Gleichzeitig weisen diese Basisschichten des Unter-Hauterivium hier einen außergewöhnlichen Fauneninhalt auf ("Sonderfazies”), der im küstenferneren Bereich des östlichen wie auch im Gesamtbereich des mittleren und westlichen Niedersächsischen Beckens bisher nicht beobachtet werden konnte ("Normalfazies"). In der Mikrofauna erscheinen, z.T. im Faunenbild dominierend, Foraminiferen mediterraner Herkunft (Trocholina, Meandrospira Cyclammina u.a.). Auch die Megafauna der "Sonderfazies" ist durch Warm- und Flachwasserformen (Kalkschwämme, Korallen, Bryozoen, Serpuliden, Seelilien) charakterisiert. Da auch in der östlichen Fortsetzung des Norddeutsch-Polnischen Unterkreide-Meeres (Brandenburg, Mecklenburg) u.a. eben falls die Foraminiferen-Gattungen Trocholina und Cyclammina sowie Bryozoen und Seelilien beobachtet werden konnten und im Hauterivium lediglich über die südpolnische Meeresstraße eine Verbindung zum mediterranen Meeresraum bestand, müssen warme Meeresströmungen aus südöstlicher Richtung als Ursache für den Karbonatreichtum der Sedimente und deren Besiedelung durch benthische "Warmwasserformen" angenommen werden. Auch die Ammoniten-Gattung Endemoceras ist nach Untersuchungen von THIERMANN (1963) auf diesem Wege in das Niedersächsische Becken eingewandert. Da die Unterkreide-Transgression mit Konglomerat- und Aufarbeitungshorizonten in einigen küsten- und schwellennahen Bereichen des nordwestdeutschen Unterkreide-Meeres bereits im höheren Valanginium oder aber erst im höheren Unter-Hauteri- vium (z.B. Fallsteingebiet) bzw. tiefem Ober-Hauterivium (z.B. Westerberg b. Alfeld) erfolgte, ist das sog. "Hilskon- glomerat" i.w.S. nicht als synchrone Bildung anzusehen. Allerdings konnten der spezifische petrographische Charakter sowie die typische Fauaenvergesellschaftung der "Sonderfazies" bisher nur im Basiskonglomerat des Unter-Hauterivium und nur im östlichen Teil des Niedersächsischen Beckens beobachtet werden. Daraus ließe sich ableiten, daß nur für einen (im geologischen Maßstab!) enger begrenzten Zeitraum (tieferes Unter- Hauterivium) die zur Entstehung der "Sonderfazies" notwendigen hydrologischen und klimatischen Voraussetzungen gegeben waren. So nimmt der Karbonatgehalt der Sedimente bis zum Unter-Aptium deutlich ab; nur im höheren Ober-Hauterivium steigen die Karbonatgehalte wieder stärker an, um dann im Barremium und Unter- Aptium die im Durchschnitt geringsten Werte der borealen Unterkreide NW-Deutschlands zu erreichen. Erst im Ober-Aptium steigen die Karbonatgehalte wieder an, sinken im Unter-Albium deutlich ab und nehmen vom Mittel-Albium bis Cenomanium kontinuierlich zu. Parallel zum abnehmenden Karbonatgehalt der Sedimente verschwinden bereits im Hauterivium Korallen, Kalkschwämme und Bryozoen, im höchsten Ober-Hauterivium auch die Crinoiden. Erst im höheren Unter-Albium erscheinen wieder Crinoiden im Faunenbild der Bodentier-Vergesellschaftungen. Daraus läßt sich eine deutliche Temperaturabnahme - zumindest im Bodenwasserbereich - infolge fehlender warmer Meeres-Strömungen, verbunden mit einer Zunahme der Wassertiefe im Beckenbereich vom Unter-Barremium bis Unter-Aptium, ableiten. Nach beträchtlicher regionaler Ausweitung der Meeresräume während des Albium kennzeichnen abseits der Küsten- und Schwellenbereiche erstmalig pelagische Faziesverhältnisse das lithologische und faunistische Bild der höheren Unterkreide NW-Deutschlands.

Der Salzstock von Lüneburg im Quartär

Öffentlicher Vortrag anläßlich der Tagung der Deutschen Quartärvereinigung in Lüneburg 1964, etwas gekürzt

Konnektierungsmöglichkeit niedersächsischer Flugsandrhythmen

Anläßlich der Tagung der Deutschen Quartärvereinigung in Lüneburg 1964 wurden während der Exkursionen in der Grube der Ziegelei Elba (Adendorf bei Lüneburg) auch die Deckschichten des Holstein-Interglazials (siehe die Arbeit von BENDA und MICHAEL im gleichen Heft) vom Verfasser interpretiert. Die obersten bestehen aus einer Flugsandserie und 37 Sandschichten, die durch Lagen humosen Sandes getrennt sind. Ihre Basis bildet ein 2-5 cm mächtiger Radizellentorf in und über einer Steinsohle mit teilweise windgeschliffenen und windpolierten nordischen Geschieben.

Ein interessantes Pleistozän-Profil im Stadtgebiet von Braunschweig

Bei Erdarbeiten im Zusammenhang mit dem Neubau des Braunschweiger Bahnhofs (Meßtischblatt 3729) im Jahr 1963 wurde ein geologisches Profil aufgeschlossen, das einige interessante Hinweise auf den Ablauf des Pleistozäns im Braunschweiger Raum ergab.

Eine Methode zur Abtrennung von Schwermineralen und Schluffen

Es wird eine einfache Methode zur Aufbereitung einer geringen Schluffmenge für die Schwermineralanalyse beschrieben und auf ihre Brauchbarkeit geprüft. Die Substanz wird in einem spitz ausgezogenen, in Schwereflüssigkeit schwimmenden Glasröhrchen zentrifugiert. Die Schwerrainerale werden aus der Spitze nach Entfernen eines Stopfens direkt auf den Objektträger übertragen. Bei einer Substanzmenge von ca. 0,02 g erfolgt die Trennung nahezu quantitativ, und die zur vollständigen Schwermineral-Analyse notwendige Körnerzahl ist gewährleistet.

Neue Erkenntnisse zum geologischen Bau des “Kleinen Berges” zwischen Bad Laer und Bad Rothenfelde (südwestliches Niedersachsen) aufgrund der Ergebnisse der Tiefbohrung ‘Bad Laer Z 1’

The 2108,0 m deep exploration well "Bad Laer Z 1" (1993) has been carried down in order to investigate the deeper ground lying beneath the "Kleiner Berg" anticline, concerning the existence of reservoir beds which was postulated according to preceeding seismic investigations. This aim of the borehole was not attained, because no formations have been drilled suitable for the construction of an artificial gas reservoir. On the other hand the bore hole revealed a great amount of new regional geologic, stratigraphic, mining, coalification and coal bed gas data. Therefore, from a scientific point of view the exploration well must be considered successful. After the drilling of a stratigraphic succession, mainly consisting of cretaceous "Pläner" limestones (from Albian to Turonian), surprisingly in a depth of only 439 m productive Upper Carboniferous rocks formed by the Lembeck beds of uppermost Westfalian C have been found. In addition to this discovery, nearly the whole Westfalian C and B reaching down to the coal bed "Katharina" at the Westfalian A boundary were drilled through revealing over 66 partly minable coal beds. Investigations of the coalification pattern showed a more or less continuous increase of the rank gradient with depth reaching from the step of gas flame coal down to 700 m over that of gas coal down to 1600 m to that of fat coal down to the bottom of the borehole. An additional surprising result of the exploration well was the observation, that immediately below the base of the Cretaceous the coal beds revealed a high gas content without the presence of a desorption zone. This result must also be considered as success of the drilling with respect to the strong interest in a potential utilization of coal bed methane nowadays.

N=4 supersymmetric AdS(5) vacua and their moduli spaces

We classify the N = 4 supersymmetric AdS(5) backgrounds that arise as solutions of five-dimensional N = 4 gauged supergravity. We express our results in terms of the allowed embedding tensor components and identify the structure of the associated gauge groups. We show that the moduli space of these AdS vacua is of the form SU(1, m)/ (U(1) x SU(m)) and discuss our results regarding holographically dual N = 2 SCFTs and their conformal manifolds.

Off-diagonal ekpyrotic scenarios and equivalence of modified, massive and/or Einstein gravity

Using our anholonomic frame deformation method, we show how generic off-diagonal cosmological solutions depending, in general, on all spacetime coordinates and undergoing a phase of ultra-slow contraction can be constructed in massive gravity. In this paper, there are found and studied new classes of locally anisotropic and (in)homogeneous cosmological metrics with open and closed spatial geometries. The late time acceleration is present due to effective cosmological terms induced by nonlinear off-diagonal interactions and graviton mass. The off-diagonal cosmological metrics and related Stückelberg fields are constructed in explicit form up to nonholonomic frame transforms of the Friedmann–Lamaître–Robertson–Walker (FLRW) coordinates. We show that the solutions include matter, graviton mass and other effective sources modeling nonlinear gravitational and matter fields interactions in modified and/or massive gravity, with polarization of physical constants and deformations of metrics, which may explain certain dark energy and dark matter effects. There are stated and analyzed the conditions when such configurations mimic interesting solutions in general relativity and modifications and recast the general Painlevé–Gullstrand and FLRW metrics. Finally, we elaborate on a reconstruction procedure for a subclass of off-diagonal cosmological solutions which describe cyclic and ekpyrotic universes, with an emphasis on open issues and observable signatures.

Yang–Mills solutions and dyons on cylinders over coset spaces with Sasakian structure

We present solutions of the Yang–Mills equation on cylinders R×G/HR×G/H over coset spaces of odd dimension 2m+12m+1 with Sasakian structure. The gauge potential is assumed to be SU(m)SU(m)-equivariant, parameterized by two real, scalar-valued functions. Yang–Mills theory with torsion in this setup reduces to the Newtonian mechanics of a point particle moving in R2R2 under the influence of an inverted potential. We analyze the critical points of this potential and present an analytic as well as several numerical finite-action solutions. Apart from the Yang–Mills solutions that constitute SU(m)SU(m)-equivariant instanton configurations, we construct periodic sphaleron solutions on S1×G/HS1×G/H and dyon solutions on iR×G/HiR×G/H.

Instantons on Calabi–Yau cones

The Hermitian Yang–Mills equations on certain vector bundles over Calabi–Yau cones can be reduced to a set of matrix equations; in fact, these are Nahm-type equations. The latter can be analysed further by generalising arguments of Donaldson and Kronheimer used in the study of the original Nahm equations. Starting from certain equivariant connections, we show that the full set of instanton equations reduce, with a unique gauge transformation, to the holomorphicity condition alone.

A Calogero formulation for four-dimensional black-hole microstates

We extract the leading-order entropy of a four-dimensional extremal black hole in N=2N=2 ungauged supergravity by formulating the CFT1 that is holographically dual to its near-horizon AdS2 geometry, in terms of a rational Calogero model with a known counting formula for the degeneracy of states in its Hilbert space.

Measurement of the doubly-polarized He3→(γ→,n)pp reaction at 16.5 MeV and its implications for the GDH sum rule

We report new measurements of the double-polarized photodisintegration of 3He at an incident photon energy of 16.5 MeV, carried out at the High Intensity γ-ray Source (HIγS) facility located at Triangle Universities Nuclear Laboratory (TUNL). The spin-dependent double-differential cross sections and the contribution from the three-body channel to the Gerasimov–Drell–Hearn (GDH) integrand were extracted and compared with the state-of-the-art three-body calculations. The calculations, which include the Coulomb interaction and are in good agreement with the results of previous measurements at 12.8 and 14.7 MeV, deviate from the new cross section results at 16.5 MeV. The GDH integrand was found to be about one standard deviation larger than the maximum value predicted by the theories.

The tetrahexahedric angular Calogero model

The spherical reduction of the rational Calogero model (of type A n−1 and after removing the center of mass) is considered as a maximally superintegrable quantum system, which describes a particle on the (n−2)-sphere subject to a very particular potential. We present a detailed analysis of the simplest non-separable case, n=4, whose potential is singular at the edges of a spherical tetrahexahedron. A complete set of independent conserved charges and of Hamiltonian intertwiners is constructed, and their algebra is elucidated. They arise from the ring of polynomials in Dunkl-deformed angular momenta, by classifying the subspaces invariant and antiinvariant under all Weyl reflections, respectively.

Sigma models for genuinely non-geometric backgrounds

The existence of genuinely non-geometric backgrounds, i.e. ones without geometric dual, is an important question in string theory. In this paper we examine this question from a sigma model perspective. First we construct a particular class of Courant algebroids as protobialgebroids with all types of geometric and non-geometric fluxes. For such structures we apply the mathematical result that any Courant algebroid gives rise to a 3D topological sigma model of the AKSZ type and we discuss the corresponding 2D field theories. It is found that these models are always geometric, even when both 2-form and 2-vector fields are neither vanishing nor inverse of one another. Taking a further step, we suggest an extended class of 3D sigma models, whose world volume is embedded in phase space, which allow for genuinely non-geometric backgrounds. Adopting the doubled formalism such models can be related to double field theory, albeit from a world sheet perspective.