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Structural evolution of the metamorphic rocks on Kalymnos (Greece)
Eleftheria Chatziioannou
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Bernhard Grasemann
DOI
10.25365/thesis.64637
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29038.55778.664382-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Insel Kalymnos stellt sowohl geographisch, als auch durch die metamorphe Entwicklung des prä-variszischen Basements die Verbindung zwischen der östlichen Ägäis und dem Menderes Massiv dar. Die Aufschlüsse auf Kalymnos wurden nicht sehr viel beachtet und auch nicht im Detail untersucht. Die detaillierteste Beschreibung ist eine Arbeit von Desio (1925). Eine modernere Publikation stammt von Triantafillis et al. (1994).
Die Gebiete der Insel mit variszischen Aufschlüssen, die Halbinsel Kefala und das weiter landwärts gelegene Gebiet Rachi wurden in zehn Tagen Geländearbeit geologisch kartiert. Die dabei angetroffene Lithostratigraphie spiegelt die Komplexität der tektono-metamorphen Entwicklung des Gebietes wieder. Die Haupteinheiten können generell gut kartiert und mit einiger Unsicherheit sogar mit Einheiten auf den Nachbarinseln (z.B. Leros und Kos) korreliert werden. Eine Korrelation und die Verbindung zu Einheiten im Menderes Massiv ist jedoch noch immer sehr schwierig und benötigt mehr Zeit für Untersuchungen im Gelände und im Labor.
Nach einer detaillierten Kartierung der Einheiten im Gelände wurden ausgesuchte Proben für weitere Untersuchungen genommen. Die Untersuchungen im Labor hatten die Klärung des Fossilinhaltes der Proben, sowie deren Datierung als Hauptziel, um die einzelnen Einheiten identifizieren zu können. Mit Hilfe dieser Untersuchungen konnte die lithostratigraphische Abfolge rekonstruiert werden. Im nächsten Schritt wird die tektono-metamorphe Entwicklungsgeschichte mit Hilfe strukturgeologischer Methoden, Dünnschliff-Analysen und dem EBSD Verfahren beschrieben.
Die lithostratigraphische Abfolge beginnt mit der Zwischengeschichteten Marmor Einheit, wird durch zwei Überschiebungen und eine vermutete Abschiebung gegliedert und endet mit mesozoischen Kalksteinen. Über der Zwischengeschichteten Marmor Einheit liegen die Permischen und Devonischen Marmor Einheiten, die entlang von Seitenverschiebungen und wahrscheinlich einem sedimentären Hiatus in direkte Nachbarschaft gebracht wurden. Die nächsthöheren Einheiten sind die Metakonglomerat- und Quarzglimmerschiefer Einheiten. Auf der Karte liegt die Zwischengeschichtete Marmor Einheit im südwesten des Arbeitsgebietes auf der Kefala-Halbinsel und die darüberliegenden Einheiten sind weiter im Nordosten, in Rachi aufgeschlossen.
Zusätzlich zur Stapelung der Einheiten können mehrfache Faltungsphasen innerhalb der Einheiten und auch über mehrere Einheiten übergreifend beobachtet werden. Ein Beispiel für die Faltung innerhalb der Einheiten sind 3 Faltungsphasen in der Quarzglimmerschiefer Einheit. Die Faltung, die mehrere Einheiten betrifft, sieht man auf der Kefala Halbinsel durch eine gefaltete Überschiebung. Die Rekonstruktion der möglichen geodynamischen Entwicklung wird versucht. Diese beginnt mit der Ablagerung der Sedimente am NE-Rand von Gondwana im frühen Devon und setzt sich im Nordwärtsdriften der Einheiten als Minoische Terrane fort. Hauptphasen der tektonischen Aktivität liegen im Karbon (gekennzeichnet durch den sedimentären Hiatus) und wahrscheinlich in der frühen-mittleren Trias (gefaltete Überschiebung auf Kefala und 3 Faltungsphasen in Rachi). Die metamorphe Entwicklungsgeschichte der Einheiten gleicht eher niedrigdruck/mitteltemperatur –Pfaden mit einem höchstgrad der Metamorphose um wahrscheinlich 500°C und 3 kbar und einem grünschieferfaziellem höchstgrad bei ~300°C und 3 kbar. Eine alpine grünschieferfazielle Überprägung erfasste alle variszischen Einheiten auf Kalymnos, das auf eine randliche Position im Verhältnis zum Variszischen- und Alpinen Orogen hinweist.
Die Korrelation der Einheiten auf Kalymnos mit den Einheiten auf den benachbarten Inseln und im Süd-anatolischen Block weist auf einen früher existierenden, durchgehenden variszischen basement-complex hin, der auch bereits in der Literatur erwähnt wird (z.B. Franz et al., 2005). Die prä-alpidischen Gesteine aud Kalymnos sind am ehesten mit Deck-Einheiten des Menderes Massivs korrelierbar. Die würde auf eine nord- und westgerichtete Überschiebung der lyzischen Decken auf das Menderes Massiv und den Dodekanes hinweisen.
Abstract
(Englisch)
Kalymnos Island represents a key link between the Eastern Aegean and the Menderes region both geographically and regarding the metamorphic evolution of the Variscan basement. Very little attention was paid to the outcrops on Kalymnos Island and they were not studied extensively. The most detailed description dates back to Desio’s work in 1925 and a more modern study by Triantafillis et al. (1994).
During 10 days of fieldwork the geologic mapping of the study area, the Kefala and Rachi areas, containing Variscan outcrops was conducted. The lithostratigraphy encountered reflects the complexity of the tectono-metamorphic evolution of the area. The main units can generally be recognized and with some degree of uncertainty even be correlated to units located on neighboring islands, such as Leros and Kos. A correlation and link to events in the Menderes, however, is still very vague and needs more investigation in the field and with laboratory methods.
After a detailed mapping of the units in the field, selected samples were taken for further investigation. The focus of the laboratory analyses was on paleontology and geochronology to be able to identify distinct units and to reconstruct the lithostratigraphic succession of the units. As a next step, the tectono-metamorphic evolution was described with the help of structural geologic methods, such as microscopy and EBSD.
The lithostratigraphic succession starts with the Interlayered Marble Unit, is subdivided by two thrust faults and one probable normal fault, and ends with Mesozoic limestones. Above the Interlayered Marble Unit, the Permian and Devonian Marble Units are located juxtaposed to each other by strike-slip faults and a possible depositional hiatus. The next units to follow are the Metaconglomerate and the Quartz-Mica Schist Units. On the map, the Interlayered Marble Unit is located to the Southwest of the study area on the Kefala peninsula, and the overlying Metaconglomerate and the Quartz-Mica Schist Units crop out towards NE in Rachi.
Additionally, to the nappe structure, multiple folding phases can be observed within the tectonic units and also affecting several units at the same time. An example for the intra-unit folding phases are the three folding events in the Quartz-Mica Schist Unit. Folding of several units at the same time can be seen at Kefala peninsula, where also a folded thrust was identified. A reconstruction of the possible geodynamic evolution is attempted, starting with the Early Devonian deposition of sediments at the NE Gondwana margin and concluding with their northward journey as Minoan Terranes. A peak in tectonic events occurs in the Carboniferous marked by a depositional hiatus and probably in the Early to Middle Triassic indicated by the folding of the thrust in Kefala and the three folding events in Rachi. The metamorphic evolution of the units resembles a low pressure/medium-temperature path with a probable amphibolite facies peak at around 500°C and 3 kbar and a greenschist facies peak at around 300°C and 3 kbar. An Alpine greenschist facies overprint affected all the Variscan units on Kalymnos that indicates a position at the margin of the Variscan and Alpine orogenic events.
The correlation of the units mapped on Kalymnos with units on neighboring islands and in the South Anatolide Block supports the existence of one, formerly continuous Variscan basement complex as also mentioned in literature (e.g. Franz et al., 2005). The pre-Alpine basement rocks on Kalymnos are regarded to be correlatable with units from the Menderes Cover. This would indicate a north- and westward thrusting of the Lycian Nappes onto the Menderes Massif and the Dodecanese Islands.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Structural geology metamorphic rocks microtectonics Variscan Orogeny EBSD geochronology Kalymnos Greece
Schlagwörter
(Deutsch)
Strukturgeologie metamorphe Gesteine Mikrotektonik Variszische Orogenese EBSD Geochronologie Kalymnos Griechenland
Autor*innen
Eleftheria Chatziioannou
Haupttitel (Englisch)
Structural evolution of the metamorphic rocks on Kalymnos (Greece)
Paralleltitel (Deutsch)
Strukturelle Entwicklung der metamorphen Gesteine auf Kalymnos (Griechenland)
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
110 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Bernhard Grasemann
AC Nummer
AC16210008
Utheses ID
57355
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |