ALDI-ADRIA

Kontinent-Kontinentkollision wird durch die Subduktion von schwerer kontinentaler Mantellithosphäre angetrieben. Von der subduzierten Platte werden oberkrustale Lagen abgeschert und zu einem Gebirge aufgebaut. Wenn der Widerstand gegen die Subduktion zu groß wird, kann die Lithosphäre abreißen und das Gebirge erfährt einen raschen Aufstieg. Ein weiterer vorgeschlagener Prozess ist das großflächige Absinken der unteren Mantellithosphäre (Manteldelamination) bzw. deren thermische basale Ausdünnung. In gebogenen Gebirgen kann die Subduktionszone dem Gebirge vorauswandern, wodurch laterale STEP-Störungen als laterale Grenzen gebildet werden. Alle drei Prozesse, wie auch intrakrustale Verkürzung und Indentation von rigiden kontinentalen Blöcken, verursachen spezifische Muster in den differenziellen Vertikalbewegungen, im Magmatismus und besitzen spezifische kinematische Bewegungsmuster. Die vertikalen Bewegungsmuster dieser intralithosphärischen Prozesse sind bislang jedoch kaum verstanden. Das vorgeschlagene Projekt plant die Untersuchung dieser spezifischen zeitlichen, großflächigen Muster im Gebirge und anschließendem Vorlandbecken. In Verbindung mit Analysen der Horizontalbewegungen und der Altersverteilung vulkanischer Gesteine im Gebirge dient dies der Differenzierung spezifischer spätorogener intralithosphärischer Prozesse. Für jeden der genannten Prozesse werden bestimmte Muster von Vertikalbewegung, Vulkanismus und Kinematik vorausgesagt. Das Testgebiet ist der friulanische Gebirgsbogen der östlichen, hier Nordost streichenden Südalpen und des nordwestlich verlaufenden dinarischen Gebirges am Nordrand der Adriatischen Mikroplatte, die beide durch sehr junge Strukturen gekennzeichnet sind. Für diesen Raum wurden konkurrierende Modelle der lithosphärischen Mantelstrukturen vorgeschlagen. Als geeignete Methoden zur Analyse der Vertikalbewegungen werden Apatitspaltspur- und (U-Th-Sm)/He-Datierung zum Einsatz kommen. Ergänzt werden diese Niedrigtemperaturanalysen von einer Subsidenzmodellierung der Nördlichen Adria und venetischen Plattform, geomorphologischer Analyse des Gebirgsbogens sowie strukturgeologisch-kinematischen Methoden. Letztere sollen das kinematische Referenzmuster der sich nordwärtig bewegenden Adriatischen Mikroplatte liefern, die auch zu einer schrägen Annäherung in den Dinariden geführt hat. Die Verknüpfung der gewonnenen Resultate wird wichtige Einblicke in die tieflithospärischen Prozesse liefern, die seit ca. 30 Millionen Jahren das Gebiet prägen, und eine Unterscheidung der konkurrierenden Modelle ermöglichen.

Das Projekt hatte zum Ziel, die späten Stadien der Gebirgsbildung nach einer Kontinent-Kontinent-Kollision zu untersuchen und wie tieflithosphärische Prozesse aus geologischen Oberflächenstrukturen abgeleitet werden können. Kontinent-Kontinent-Kollision wird durch die Subduktion von schwerer kontinentaler Mantellithosphäre angetrieben. Von der subduzierten Platte werden oberkrustale Lagen abgeschert und zu einem Gebirge aufgebaut. Wenn der Widerstand gegen die Subduktion zu groß wird, kann die Lithosphäre abreißen und das Gebirge erfährt einen raschen Aufstieg. Ein weiterer vorgeschlagener Prozess ist das großflächige Absinken der unteren Mantellithosphäre (Manteldelamination) bzw. deren thermische basale Ausdünnung. In gebogenen Gebirgen kann die Subduktionszone dem Gebirge vorauswandern, wodurch laterale STEP-Störungen als laterale Grenzen gebildet werden. Alle drei Prozesse, wie auch intrakrustale Verkürzung und Indentation von rigiden kontinentalen Blöcken, verursachen spezifische Muster in den differenziellen Vertikalbewegungen, im Magmatismus und besitzen spezifische kinematische Bewegungsmuster. In diesem Projekt konnten wir tieflithosphärische Prozesse durch die Muster von Vertikalbewegung, Magmatismus und Kinematik in zwei Testgebieten differenzieren: erstens in der Friaul-Gebirgsbogen am Übergang zwischen ENE-streichenden Südalpen und den NW-streichenden Dinariden (AlDi-Adria) und zweitens, in einer komplementären Studie, für die Jura-Kreideentwicklung des Qinling-Gebirges. Für das AlDi-Adria-Gebiet können wir folgende wichtige Ergebnisse festhalten: Aus folgenden Gründen konnte keine längerdauernde Subduktion der Addriatischen Platte unter die Südalpen im Friuli-Gebirgsbogen nachgewiesen werden: erstens, die Nichtexistenz eines Vorlandbeckens schließt eine Flexur des Adriatischen Platte aus, die als Resultat der schweren Mantellithosphäre zu erwarten wäre. Zweitens, mehr oder weniger undeformierte Sockelaufbrüche an der südalpinen Überschiebungsfront schließen ebenfalls eine Flexur aus. Drittens, Magmatismus ist untergeordnet und ist bezogen auf oligozäne bis frühmiozäne Prozesse längs der Periadriatischen Störung. Ein nach Osten vorrückender Magmatismus zwischen 32 Ma und 18 Ma lässt sich durch Abbrechen der Mantellithosphäre and dessen Wandern nach Osten erklären. Viertens, Strukturen und kinematische Indikatoren erlauben es, die wechselnden Bewegungsrichtungen abzuleiten und die sind konsistent für die Bereiche nördlich und südlich der Periadriatischen Störung und deuten auf südgerichtete Rücküberschiebung im Westteil und N-S-Verkürzung im Ostteil hin. Die beiden Bereiche sind durch einen seitenverschiebenden Korridor getrennt (Mölltal-Hochstuhl.Idrija-Störungssystem) und entkoppelt, der auch der Westgrenze des jüngst postulierten tieflithosphärischen Pannonischen Elements entspricht. Auf der Ostseite im östlichen Teil entwickelte sich ein intra-orogenes doppelvergentes Gebirge mit entsprechendem Entwässerungsmuster seit dem späten Miozän, dessen Strukturen durch Verkürzung parallel der Dinariden gebildet wurden und dessen Bewegung auf der Westseite weit nördlich des Adriatischen steifen Indenters. Im Gegensatz dazu zeigt das Exhumationsmuster des jurassisch-kretazischen Qinling-Gebirges eine gebirgsparallel STEP-Störung an.