ALBERT

Description: At the beginning of Late Jurassic both the Lochen (LA) and the Cracow areas (CA) were palaeotopographic highs in an epicontinental basin located at the stable northern margin of the Tethyan Ocean. The topographically high position of the LA was probably caused by intensive carbonate production which proceeded on a small sea-floor bulge located close to the boundary between middle and lower parts of the low-angle carbonate ramp. Lack of deep structural control of this rise caused prograding facial unification during the Oxfordian and Kimmeridgian and led to gradual disappearance of the LA individuality in relation to the neighbouring areas. The topographical high of the CA resulted from anomalously low subsidence rate in comparison to the adjacent areas which has lasted at least for the whole Oxfordian. Low subsidence directly gave rise to the development of a barrier (so-called Cracovian Platform) which separated the interior basin in the north from the deeper parts of the basin in the south. Topography of the Polish part of epicontinental basin along the Czestochowa-Cracow line corresponds to the low-gradient rimmed carbonate shelf which graded laterally (to the northeast and east) into the low-angle carbonate ramp. Stratigraphic subdivision of Upper Jurassic strata is very precise in the LA and rather poor in the CA due to scarcity of ammonites in the massive facies which predominates in the latter area. However, ammonite fauna from both areas belongs to the same German-Polish Submediterranean Subprovince which allows to attempt the correlation of lithologies and determination of factors which controlled deposition. Both the studied areas show distinct differences in the development of carbonate buildups. In the LA the main components of carbonate buildups during whole Oxfordian and the Early Kimmeridgian were siliceous sponges and microbolites whilst in the CA the flourishing growth of microbolites and gradual decline of siliceous sponges domination took place during the Late Oxfordian. The sediment was initially diversified into the two varieties: that formed by siliceous sponges and the microbolites incipient rigid framework, and the soft mud. In such carbonate buildups stromatactis cavities might have developed even in early diagenesis due to internal erosion of the soft mud. The principal reason of the internal erosion was turbulent water flow through the sediment. However, in generally low-energy sedimentary environments such flow could be triggered by submarine gravity flows or strong bottom currents. Pseudonodular textures encountered in carbonate buildups in both the areas resulted from shallow-burial diagenesis. During the burial diagenesis some parts of the sediment has been disintegrated under the pressure of overlying strata owing to the existing open spaces and different susceptibility to compaction showed by the incipient rigid framework and the soft sediment. Deposition in the LA was controlled mainly by sea-level pulses and ecological factors. In the CA principal control was provided by subsidence rate supported by synsedimentary tectonics, sea-level changes and ecological factors. All these controlling factors were variable in time which provoked changes in carbonate production rates from intensive, aggradational growth of the buildups to drowning of the carbonate ramp and rimmed shelf. The drowning of carbonate ramp on which the LA was located took place at the Oxfordian/Kimmeridgian break. It is documented by spectacular development of redeposited pelagites of skeletal-calciturbidites type with abundant fragments of Saccocoma sp. which have appeared for the first time in mass quantities in the Upper Jurassic. By analogy, it can be inferred that in the CA similar Saccocoma-calciturbidites prove the drowning of rimmed shelf related to the same trangressive event at the Oxfordian/Kimmeridgian break.

Description: Zu Beginn des Ober-Jura waren das Lochengebiet (Schwäbische Alb) und der Raum Krakau (Südpolen) übereinstimmend Hochgebiete eines epikontinentalen Beckens auf dem passiven nördlichen Schelf der Tethys. Die topographische Hochposition des Lochengebietes war vermutlich durch eine hohe Karbonat-Produktion bedingt, welche auf einer schmalen submarinen Schwelle nahe dem Übergangsbereich zwischen unterem und mittlerem Abschnitt einer flach geneigten Karbonatrampe erfolgte. Während des Oxfordiums und Kimmeridgiums war die Lochenschwelle tektonisch inaktiv und ermöglichte einen zunehmenden Faziesausgleich mit den benachbarten Gebieten und führte dadurch zu einer successiven Aufgabe ihrer individuellen Entwicklung. Die Hochposition der Krakau-Region resultierte aus ihrer im Vergleich zur Umgebung ungewöhnlich geringen Subsidenzrate, welche mindestens während des gesamten Oxfordiums anhielt. Die geringe Subsidenz war unmittelbare Ursache für die Entwicklung einer Barriere (die sogenannte Krakau-Plattform), welche das seichtere Innenschelf-Becken im Norden von den tieferen Beckenanteilen im Süden trennte. Die Topographie des polnischen Anteils dieses epikontinentalen Beckens entsprach entlang der Czestochowa-Krakau-Linie einem „low-gradient rimmed carbonate shelf, der nach Nordosten und Osten lateral in eine flache Karbonatrampe überging. Die stratigraphische Gliederungsmöglichkeit der Ober-Jura-Schichfolge ist im Lochengebiet gut und feinauflösend, in der Krakau-Region dagegen, in der die Massenfazies vorherrscht, aufgrund der selteneren Ammonitenfunde zum Teil problematisch. Ungeachtet dessen, gehören die Ammoniten-Vergesellschaftungen beider Regionen derselben deutsch-polnischen, submediterranen Faunensubprovinz an und ermutigen zu einer Korrelation beider lithologischer Abfolgen und einer vergleichenden Abstraktion der Steuermechanismen für die Sedimentation. Beide Gebiete zeigen deutliche Unterschiede in der Entwicklung von karbonatischen Buildups. Im Lochen-Gebiet stellen während des Oxfordiums und Unter-Kimmeridgiums Kieselschwämme und Mikrobolithe die Hauptkomponenten der Riffstrukturen, während in der Krakau-Region die Bedeutung der Mikrobolithe und Kieselschwämme während des Ober-Oxfordiums successive abnimmt. Ursprünglich erfolgte eine Differenzierung der Riffstrukturen in einen autochthonen Hartsubstrat-Anteil, in dem Kieselschwämme und Mikrobolithe eine rigides Gerüst stellten, und in schlammiges Weichsubstrat. Innerhalb der Riffkörper konnten sich wohl frühdiagenetisch durch die interne Erosion der Schlamm-Anteile Stromatactis-Gefüge bilden. Grundsätzlich kann eine solche interne Erosion auf turbulente Porenwasserströme zurückgeführt werden. In den vorliegenden sedimentären Stillwasser-Milieus könnte ein solcher Porenwasserstrom durch submarine Schuttströme oder starke Bodenströmungen ausgelöst worden sein. Pseudonodulare Strukturen, wie sie in den Buildups beider Untersuchungsgebiete angetroffen wurden, werden durch eine flache Versenkungsdiagenese erklärt. Während dieser Vorgänge wurden unter dem Druck der Sedimentauflast aufgrund des vorhandenen, offenen Porenraumes und der unterschiedlichen Kompaktion von primär zementierten Riffkalken und des mergeligen Weichsubstrates Karbonatanteile gelöst. Das Sedimentationsgeschehen wurde in der Lochen-Region vor allem durch Meeresspiegel-Schwankungen und ökologische Parameter beeinflußt. In der Krakau-Region konnte als hauptsächlicher Kontrollfaktor die Subsidenzrate erkannt werden, in deren Gefolge synsedimentäre Tektonik, Änderungen von Meeresspiegel und der ökologischen Faktoren einhergingen. Veränderungen dieser Steuerfaktoren in der Zeit beeinflußten jeweils die Rate der Karbonatproduktion von intensiv (Aggradation der Buildups) bis zum Ertrinken der Karbonatrampe bzw. des Schelfrandes. Das Abtauchen der Karbonatrampe setzte in der Lochen-Region an der Oxfordium-Kimmeridgium-Wende ein. Es wird durch eine auffällige sedimentäre Entwicklung dokumentiert: Resedimentation pelagischer Kalke (skeletal calciturbidites), die häufig Saccocoma-Reste enthalten. Erste Massenvorkommen von Saccocoma treten in der Erdgeschichte im Oberjura auf. Ähnliche Saccoco/na-Kalkturbidite an der Oxfordium-Kimmeridgium-Grenze markieren in der Krakau-Region das Abtauchen des „rimmed shelf. Sie können auf dasselbe transgressive Ereignis zurückgeführt werden.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In der vorliegenden Arbeit wird die Krustenstruktur im östlichen Andenvorland untersucht. Das Gebiet umfaßt den Nordwesten Argentiniens, zwischen dem 22° und 25° südlichen Breitengrad und dem 66° und 62° westlichen Längengrad. Aus morphologischer Sicht befindet sich das Untersuchungsgebiet im Übergang zwischen dem Subandin (Sierras Subandinas) und der südlichen Ostkordillere zum Chaco Vorland (Llanura Chaqueña). Im Untersuchungsgebiet zeichnet sich ein Wechsel in den tektonischen Strukturen ab, welcher als Interaktion zwischen der tertiären Andenorogenese und kretazischen Riftbildungen gedeutet wird. Dieser als Inversionstektonik bekannte tektonischer Stil hat nicht nur oberflächennahe Strukturen hervorgerufen, sondern auch tiefgreifende Massenveränderungen verursacht. Teile dieser Modifikationen sind in der Signatur des Schwerefeldes erhalten geblieben, und somit ist die Interpretation gravimetrischer Meßergebnisse zusammen mit den geologischen Randbedingungen eine Grundvorraussetzung zur Untersuchung dieser tektonischen Interaktion. Zum Verständnis dieser Strukturen war es notwendig, sowohl den Teil des Beckens zu untersuchen, welcher nicht von der andinen Orogenese betroffen ist, als auch jenen der direkt in die letztere miteinbezogen wurde. Aus gravimetrischer Sicht ist die Bougueranomalie des Gebietes stark vom Effekt der Andenwurzel geprägt. Jedoch deuten einige Abweichungen auf die Existenz lokalerer Störkörper hin, die Ziel der Modellierung waren. Ein solcher Störkörper wurde am südöstlichen Rand des kretazischen Rifts identifiziert. Die Modellierung wurde einerseits zweidimensional durchgeführt um einen Überblick über das Gebiet zu bekommen. Eine regionale 3D Modellierung führte dann zu einer präziseren Interpretation des Gebietes. Insbesondere wurde dabei der Effekt überschobener Riftschollen am Ostrand des Beckens untersucht. Diese Überschiebungen drücken sich im gravimetrischen Restfeld als deutliche positive Anomalie aus. Allerdings kann diese Anomalie nicht direkt mit einem Astenosphärenanstieg, welcher durch Riftbildung entstanden sein könnte, in Einklang gebracht werden - wie von einigen Autoren vermutet wurde. Eine weitere modellierte Struktur bildete die Vortiefe, welche durch die Auflast der andinen Überschiebung enstanden ist. Die dadurch hervorgerufenen negativen Anomalien bilden einen deutlichen Kontrast zu der beschriebenen positiven Anomalie im Vorland, der sich auch im Restfeld als starker Gradient äußert. Die 2D Modellierung erbrachte folgende Ergebnisse: im anorogenen Breich des Untersuchungsgebietes wurde die Existenz einer deutliche Asymmetrie des Beckens bestätigt, mit einer nach Südosten geneigten Riftabscherungsfläche. Die Orogenese hinterließ deutliche Spuren in der Reaktivierung der Abscherungen wobei entlang der südostvergenten Störungen tieferes Krustenmaterial emporgeschoben wurde. Mit einer größeren Dichte wird dieser Vorgang als Ursache der positiven Anomalie intepretiert. Westvergente Störungen scheinen nur oberflächennahe Bereiche miteinbezogen haben. Im regionalen 3D Modell wurde ein Ansteigen der Unterkruste unterhalb des Beckens angenommen. Die asymmetrische Anordnung dieses Anstiegs deutet eher auf einen kompressive tektonischen Effekt hin als auf eine residuale Krustenverdünnung. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß sich in diesem Breich im Schwerefeld die Effekte des Andengradienten mit denen der überschobenen Basement-Tektonik und der Vorlandtief kombinieren und als solche fur einen starken lokalen Gradienten am Rande des Effekts der Andenwurzel verantwortlich sind.

Description: In the present study, the structure of the crust beneath the eastern Andean foreland is analyzed. The area comprises part of northwest Argentina, between 22° and 25° S and 66° and 62° W. In terms of morphotectonics, the area studied covers the transition between the Sierras Subandinas (Subandean Ranges) and the southern part of the Cordillera Oriental (Eastern Cordillera) to the Chaco plains (Llanura Chaqueña). In the area, a pervasive change controls the tectonic features, which is interpreted as a consequence of the interaction between the Andean orogeny and preexistent Cretaceous rifting. This inversion tectonics did not only result in a particular suite of near to surface structures but also modified deeply the mass distribution within the crust. This changes in mass distributions and hence density contrasts is evidenced by the gravity field. As such, a careful analysis of gravity data together with the geological boundary conditions are the basis for an analysis of this tectonic interaction. Understanding these structures implied to analyse not only the part of the rift involved in the Andean compressive orogenesis but also that part where original extensional features are still preserved. From a gravimetrical point of view, the Bouguer-anomaly of the area shows a strong overprint related with the Andean root. Some smaller changes in the field however indicate the existence of local sources, which where the target of the modelling. Such a change had been indentified at the southeastern edge of the Cretaceous rift. Modelling was performed towfold. As such, a 2D model was made in order to get an insight into the regional aspects of the area. A more detailed 3D model led to a more precise interpretation of the area. In particular, the effect of the inverted rift tectonics at the eastern edge of the basin was studied. These upthrusts correlate with a readily identifiable positive anomaly within the residual field. The anomaly neverthless cannot be directly related with an astenospheric uprise, preserved since the rifting stage, as suggested by some authors. In addition, the foredeep related with the tectonic load of the Andean overthurst, was modelled. The negative anomalies generated during this process, show a strong contrast in comparison with the positive anomaly described above, depicted also by a prominent gradient in the residual field. 2D modelling led to the following results. In the region, where Creataceous rifting structures were not overprinted by the Andean orogeny an obvious asymmetry of the basin was defined, being the master detachment dipping to the northeast. The orogeny left evidences of reactivation, where the structures of the southeastern edge were the pathways of the uplift if deeper crustal material with a higher density. This process may be responsible for a part of the positive anomaly mentioned. Structures located at the western and northwestern edge of the basin seem to have only involved nearer-to surface structures. The 3D model assumed a slight uprise of the lower crust beneath the basin. The asymmetry in goemetty seem to stand more for a tectonic effect than for a remanent thinned crust. As a summary, the gravity field in this area shows the combined effects of the regional Andean gradient with the more local effects of the basement tectonics (inverted rifting) and the overthrusted foredeep. Hence, at least these three factors seem to be responsible for the strong local gradient in a lateral position of the Andean root.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen