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A brittle-ductile high- and low-angle fault system related to the Kea extensional detachment, Greece
Monika Rockenschaub
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Bernhard Grasemann
DOI
10.25365/thesis.15644
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29458.04299.801070-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Kea (eine Insel der Westkykladen, Griechenland) repräsentiert eine nach SW gerichtete, flachwinkelige extensionelle Scherzone (Detachment), die sich durch die seit dem Oligozän im Ägäischen Raum herrschende Backarc-Extension gebildet hat. Untersuchungen an einem markanten, steilwinkeligen Störungsmuster und dessen Verhältnis zu dem Detachment wurden im Westen von Kea (nördlich und südlich von Pisses) mittels Fernerkundung, Geländearbeit und Dünnschliffanalysen (optische, CL- und SE-Mikroskopie) durchgeführt .
Im Untersuchungsgebiet tritt nur die Footwall der Scherzone zu Tage, die hauptsächlich aus kalkreichem Grünschiefer mit Lagen aus blau-grauem Marmor besteht. Deformations-mechanismen in Quarz und Kalzit lassen Deformationsbedingungen von ca. 300° - 450 °C erkennen.
Die Footwall ist von zwei konjugierten, steilwinkeligen (60-90°) Störungssystemen geprägt, die NW-SO bzw. NO-SW streichen. Auf Satellitenbildern konnten Lineamente identifiziert werden, die die steilwinkeligen Störungen repräsentieren. Eine Auswertung der Fernerkundungsdaten belegte eine Änderung der Orientierung der Störungssysteme zueinander: im Norden des Gebietes zeigen sie eine rhombische Geometrie (ca. 50°/130°, mit dem spitzen Winkel nach Westen zeigend), während sich diese nach Süden hin zu einer annähernd rechtwinkeligen Beziehung verändert.
Beide steilwinkeligen Störungssysteme lassen eine gleichzeitige Bildung erkennen, sind jedoch auch kinematisch mit der nach SW gerichteten Scherzone verbunden. Sowohl die steilwinkeligen Störungen als auch das flachwinkelige Detachment zeigen duktil-spröd bzw. spröd-duktile Verformungsmechanismen auf, welche auf eine Bildung im Bereich der spröd-duktilen Übergangszone zurückzuführen sind. Das konjugierte Muster der steilwinkeligen Störungen sowie subvertikale Extensionsspalten in der Footwall deuten auf ein generelles vertikales σ1 hin und lassen vermuten, dass das Detachment schwach(?) war.
Kleine Versatzbeträge (bis max. 60 cm) an steilwinkeligen Störungen nehmen nur ein geringes Ausmaß (~2-3 %) an SW-gerichteter Extension auf.
Steilwinkelige Störungen zeigen eine polyphase Entwicklung auf, welche an zahlreichen spröden Events und mehrphasiger Fluidaktivität (SiO2 und CO32) zu erkennen ist. Durch Veins, die in ihrer Entwicklung zyklische Schwankungen des Fluiddrucks erkennen lassen, kann rückgeschlossen werden, dass die Bruchaktivität stark von Fluiddrücken beeinflusst und somit die Scherspannung herabgesetzt wurde.
Ar-Ar Altersdaten der Grünschiefer auf Kea belegen ein Alter der SW-gerichteten Extension zwischen ca. 20 und 16 Ma.
Abstract
(Englisch)
The island of Kea in the Western Cyclades, Greece, exposes a SW-directed extensional detachment, which formed as a result of Aegean back-arc extension since the Oligocene. Research on a conspicuous high-angled fault pattern and its relationship to the detachment were carried out in the western part of Kea (area north and south of Pisses), using remote sensing, field observations and thin-section analysis (optical microscope, CL, SEM).
The research area, which only exposes the footwall of the extensional shear zone, consists of greenschist-facies calcitic schists with interlayered blue-grey marbles. Deformation mechanisms in quartz and calcite constrain deformation conditions at around 300 to 450 °C.
Two dominant steeply-dipping conjugate high-angle fault systems cut the rocks: one NW-SE and one NE-SW striking. Remote sensing analysis of these lineaments, reflecting the high-angle fault systems, show that the angle between the two directions changes gradually from the north of Pisses southwards, from a rhombohedral (ca. 50°/130° angle between faults, with the acute angle facing westwards) to an orthogonal geometry.
Both fault systems show a coeval development but also a kinematic linkage to the SW-directed extensional detachment. Further, fault development of both the high- and low-angle fault systems show transitions from ductile to brittle deformation mechanisms, and vice-versa, and therefore indicate formation at the brittle-ductile transition zone. The conjugate pattern of the high-angle fault systems and the sub-vertical extension veins also present in the rocks indicate formation with an overall vertical maximum principal stress direction and suggest that the detachment was weak.
Measured offsets only reveal minor extension (~2–3 %) accommodated on this SW-directed high-angle faulting.
Faults reveal polyphase evolution characterised by numerous events of brittle deformation and cementation by SiO2 and CO32- fluids. The existence of veins which developed by cyclical variation in fluid pressures indicates that fault activity was strongly influenced by fluid pressures decreasing the critical level of failure.
Ar/Ar data from the Kea greenschists are considered to constrain the deformation age and indicate top-to-the SW extension occurred between 16 - 20 Ma.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Greece Cyclades Kea structural geology extensional detachment microstructures
Schlagwörter
(Deutsch)
Griechenland Kykladen Kea Strukturgeologie extensionelles Detachment Mikrostrukturen
Autor*innen
Monika Rockenschaub
Haupttitel (Englisch)
A brittle-ductile high- and low-angle fault system related to the Kea extensional detachment, Greece
Paralleltitel (Deutsch)
Spröd-duktil steil- und flachwinkeliges Störungssystem in Bezug auf das Kea Detachment, Griechenland
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
91 S. : Ill.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Bernhard Grasemann
Klassifikation
38 Geowissenschaften > 38.36 Tektonik
AC Nummer
AC08884210
Utheses ID
14035
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |