Signatur:
21/SR 90.0917(83)
;
21/SR 22.19544(83)
In:
Veröffentlichungen des Zentralinstituts Physik der Erde, Nr. 83
Beschreibung / Inhaltsverzeichnis:
Zur regionalen Verteilung der Horizontalstylolithen im Tafeldeckgebirge der DDR von Christoph Janssen
Ausgehend von der Zielsetzung einer Rekonstruktion der Paläospannungsverteilung am Südrand der Nordostdeutschen Senke erfolgten tektonische, petrophysikalische und gefügekundliche Untersuchungen in unterschiedlichen Regionaleinheiten. Bei der Interpretation der Ergebnisse flossen Überlegungen der mathematisch modellierten Spannungsverteilung mit ein. Den Schwerpunkt innerhalb der geotektonischen Untersuchungsmethodik bildeten die tektonischen Stylolithen. Deshalb wurden den Fragestellungen der Genese (Drucklösungstheorie), Klassifizierung und Interpretation der Stylolithen breiter Raum eingeräumt. Die vergleichenden Untersuchungen an Schädelnähten zeigten Analogien zwischen Druck- und Schädelsuturen auf. Die petrophysikalischen Untersuchungen verfolgten das Ziel, die Ergebnisse der tektonischen Geländeaufnahmen zu ergänzen und zu modifizieren.
Die regionale Analyse der Paläospannungsverteilung auf der Grundlage der geschilderten Methoden ergab im wesentlichen folgende Ergebnisse:
a) Die Bindung der tektonischen Stylolithen an den großregionalen Strukturbau.
b) Eine Änderung der tektonischen Stylolithenverteilung in Bereichen regionaler und lokaler Störungszonen.
Die Bindung an den großregionalen Strukturbau wird besonders deutlich bei einem Vergleich der Hauptrichtungen der tektonischen Stylolithen (1. Maximum) mit den Mächtigkeitsgradienten der Terebratelzone (Anlage 5). Die immer wieder qurchschlagende rheinische Richtungsgruppe bildet dabei drei rhenotype Strukturachsen, von denen sich zwei ausgehend von der Südthüringisch-Fränkischen Scholle bis zur Allertal-Störungszone verfolgen lassen. Die Einflußnahme der Störungen auf die lokale Spannungsverteilung konnte ausgehend von einem theoretischen Modell an konkreten Beispielen nachgewiesen werden. Dabei wurde deutlich, daß eine Spannungsverteilung mit rheinisch orientierter Hauptnormalspannung nicht im Widerspruch zu herzynischen Richtungsmaxima in Bereichen lokaler und regionaler Störungszonen steht. Die lokalen Spannungsänderungen werden entscheidend vom tektonischen Bau und der zeitlichen Anlage der Störung bestimmt. Als Wirkungszeitraum der Mehrzahl der untersuchten Indikationen wird der Zeitabschnitt Zechstein-Trias angenommen.
Beschreibung / Inhaltsverzeichnis:
Zur kleintektonischen Analyse, Bewertung und Interpretation tektonischer Drucklösungserscheinungen von C.-H. Friedel
Die Bearbeitung und die kleintektonische Interpretation tektonischer Drucklösungserscheinungen wird durch die enge genetische Beziehung der Drucklösungerscheinungen zum tektonischen Flächeninventar bestimmt. - Auf diesen Aspekt und einige damit zusammenhängende Fragen wird in der vorliegenden Arbeit ausführlicher eingegangen. Vergleichende Felduntersuchungen, die im paläozoischen Schiefergebirge und im Tafeldeckgebirge durchgeführt wurden, bildeten die Grundlage dieser Arbeit. Die dabei erzielten Ergebnisse werden besonders im Hinblick auf die Ausbildung der Drucklösungserscheinungen dargestellt und diskutiert. Sie enthalten Aussagen zu verschiedenen Deformationselementen (Schieferung, Klüftung, Störungstektonik, spezielle Muschelkalkgefüge), ohne daß damit gleichzeitig eine umfassende und regionale Analyse erreicht und angestrebt wurde.
Drucklösungsvorgänge, in allen Stadien der Diagenese und postdiagenetisch wirksam, setzen bevorzugt und im allgemeinen auch cogenetisch im Zuge ruptureller Deformationsprozesse ein. Die Drucklösung trägt wesentlich zur Flächenbildung bzw. zur Entstehung von Teilbarkeiten bei (Klüfte, Schieferungsflächen). Insbesondere die bruchhafte Deformation ermöglicht einen ausgedehnteren Lösungstransport, wodurch eine wichtige Bedingung für das Wirksamwerden von Drucklösungsvorgängen erfüllt wird, Als Teil des tektonischen Flächeninventars entspricht die Ausbildung tektonischer Drucklösungserscheinungen (Suturflächen, Stylolithenrichtung) überwiegend dem Bau und der Anordnung dieses Flächeninventars, Die Orientierung der Stylolithen, als Merkmal einer gerichteten Kompression, ist jedoch kein ausreichendes Indiz zur Bewertung dar Hauptnormalspannungen und zur Festlegung der Hauptkompressionsrichtung. Unter anderem können die spezifischen Bedingungen des Lösungstransportes die Ausrichtung der Stylolithen beeinflussen (gerichteter Lösungstransport). Nur in Verbindung mit weiteren, cogenetisch mit den tektonischen Drucklösungserscheinungen entstandenen Deformationselementen, welche eine derartige Festlegung auch ausreichend begründen, ist die Zuordnung einer stylolithischen Richtungsgruppe zur Hauptdruckrichtung möglich. Auch über die Raumlage der Hauptnormalspannungsachsen bzw. der Deformationsvektoren im Spannungsellipsoid entscheidet in erster Linie das tektonische Flächengefüge, da die räumliche Orientierung der (H-)Stylolithen nicht stets die Lage dieser Achsen wiedergibt (Einfluß des sedimentären Gefüges).
Insgesamt ist die Bearbeitung tektonischer Drucklösungerscheinungen eine Auseinandersetzung mit grundsätzlichen Problemen. Sie betrifft unter anderem Fragen zur Kluftgenese sowie allgemein zu den Beziehungen zwischen Bruchbildung und Drucklösung (vgl. ARTHAUD & MATTAUER 1969, s. 743), zur Entstehungszeit und den Entstehungsbedingungen tektonischer Gefüge innerhalb der strukturellen Gesamtentwicklung (früh-, spätdiagenetisch; epirogen, tektogen) und zur Spannungsverteilung, unter der die verschiedenen Deformationsgefüge entstanden sind, Der Brauchbarkeit tektonischer Drucklösungserscheinungen für die Rekonstruktion der (Paläo-)Spannungsverteilung und zur Ermittlung der Hauptkompressionsrichtung sind Grenzen gesetzt. Das zeigte sich im paläozoischen Grundgebirge ebenso wie im Tafeldeckgebirge, Auf die teilweise überschätzte Bewertung dieser
spezifischen Gefügeelemente hinzuweisen, ist deshalb ein wichtiges Anliegen dieser Arbeit.
Materialart:
Schriftenreihen ausleihbar
Seiten:
133 Seiten
,
Illustrationen, Fotos
,
30 cm
Ausgabe:
Als Manuskript gedruckt
ISSN:
0514-8790
Serie:
Veröffentlichungen des Zentralinstituts Physik der Erde Nr. 83
Sprache:
Deutsch
Anmerkung:
Vorwort
Teil I Janssen, Chr.: Zur regionalen Verteilung der Horizontalstylolithen im Tafeldeckgebirge der DDR
Zusammenfassung
1. Wissenschaftliche Zielsetzung
2. Grundlagen
2.1. Stylolithen
2.1.1. Historisches
2.1.2. Begriffserklärung
2.1.3. Genese der Stylolithen (Drucklösungstheorie)
2.1.4. Die Quantifizierung von Drucklösungsvorgängen
2.1.5. Analogien zwischen Druck- und Schädelsuturen
2.2. Sigmoidalklüfte
2.2.1. Literaturanalyse
2.2.2. Begriffserklärung
2.2.3. Sigmoidalklüfte als tektonische Indikationen
2.2.4. Zeitliche Anlage der Sigmoidalklüftung
2.3. Rupturen
2.4. Petrophysikalische Untersuchungen
2.4.1. Probennahme
2.4.2. Probenvorbereitung
2.4.3. Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeiten elastischer Wellen
2.4.3.1. Der Prozeß der Anisotropisierung
2.4.3.2. Theoretische und experimentelle Grundlagen der Ultraschallmessungen
2.4.3.3. Methodik und Versuchsdurchführung der Ultraschallmessungen
2.4.4. Röntgentexturanalyse
2.4.4.1. Grundlage der Röntgentexturanalyse
2.4.4.2. Aufnahmemethodik und Durchführung der Messungen
3. Paläospannungsverteilung in den Untersuchungsgebieten
3.1. Südthüringisch-Fränkische Scholle
3.1.1. Rhön-Scholle
3.1.2. Heldburg-Scholle
3.1.3. Fränkische Störungszone
3.2. Thüringische Senke
3.2.1. Eichsfeld-Scholle
3.2.2. Ohmgebirgsgrabenzone
3.2.3. Bleicherode-Stadtrodser Scholle
3.2.3.1. Dün
3.2.3.2. Hainleite
3.3. Subherzyne Senke
3.3.1. Harz-Nordrandstörung
3.3.2. Oschersleben-Bernburger Scholle
3.3.2.1. Huy
3.3.2.2. Rakel
3.3.2.3. Bernburger Sattel
3.3.3. Allertal-Störungszone
4. Mathematische Modellierung der Spannungsverteilung
4.1. Physikalische Voraussetzungen
4.2. Modell I
4.3. Modell II
5. Darstellung und Interpretation der regionalen Untersuchungsergebnisse
5.1. Vorkommen und Ausbildung der Stylolithen und Sigmoidalklüfte
5.2. Morphologie und Geometrie der H.-Stylolithen
5.3. Die räumliche Entwicklung der Paläospannungsverteilung unter Berücksichtigung der mathematischen Modellierung
5.3.1. Allgemeine Aussagen
5.3.2. Beziehungen zum großregionalen Strukturbau
5.3.3. Beziehungen zu lokalen und regionalen Störungen
5.4. Die zeitliche Entwicklung der Paläospannungsverteilung
5.4.1. Aussagen zum Bildungszeitraum der untersuchten Indikationen
5.4.2. Modell der Paläospannungsverteilung
5.5. Ursachen der Spannungsverteilung
Literaturverzeichnis
Verzeichnis der Anlagen
Teil II Friedel, c.H.: Zur kleintektonischen Analyse, Bewertung und Interpretation
tektonischer Drucklösungserscheinungen
Zusammenfassung
1. Einleitung
2. Tektonische Drucklösungsgefüge in paläozoischen Schiefergebirgskalken
2.1. Zur Ausbildung der Schieferungsflächen
2.2. Tektonisch beeinflußte Drucklösungsvorgänge auf Schichtflächen (Vs1-Stylolithenflächen)
2.3. Tektonische und lithofazielle Faktoren
2.4. Zusammenfassung und Schlußfolgerungen
3. Tektonische Drucklösungserscheinungen in postvariszischen Karbonatgesteinen des Tafeldeckgebirges
3.1. Beziehungen zwischen dem rupturellen Deformationsgefüge und tektonischen Drucklösungserscheinungen
3.1.1. Altersbeziehungen zwischen tektonischen Drucklösungsflächen
3.1.2. Ergebnisse im Unteren Muschelkalk
3.2. Bemerkungen zur Interpretation der Horizontalstylolithen
3.2.1. Kluftgebundene Orthogonalsysteme
3.2.2. Drucklösungserscheinungen in Störungsbereichen (Störungskinematik)
4. Faktoren und Bedeutung des Lösungstransportes
Literaturverzeichnis
Standort:
Lesesaal
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Lesesaal
Zweigbibliothek:
GFZ Bibliothek
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