Directly to content
  1. Publishing |
  2. Search |
  3. Browse |
  4. Recent items rss |
  5. Open Access |
  6. Jur. Issues |
  7. DeutschClear Cookie - decide language by browser settings

Kontrollfaktoren der Karbonatplattform- und Beckenentwicklung (östliche lombardische Alpen, Italien)

Seeling, Michael

English Title: Controls of carbonate platform- and basin development (Eastern Lombardic Alps, Italy)

[img] PDF, German
Download (288Mb) | Terms of use

[img]
Preview
PDF, German
Download (20Mb) | Terms of use

Citation of documents: Please do not cite the URL that is displayed in your browser location input, instead use the persistent URL or the URN below, as we can guarantee their long-time accessibility.

Abstract

Mit einer integrierten Beckenanalyse bestehend aus 1D-thermischer Modellierung, 2D-Rückwärtsmodellierung und 2D-stratigraphischer Vorwärtssimulation wurden die grundlegenden Faktoren der Beckenentwicklung im Gebiet der östlichen Lombardischen Alpen und hier speziell der aufgeschlossenen ladinisch/karnischen Karbonatplattformen des unteren Val Camonica/Val di Scalve identifiziert und quantifiziert. Eine vergleichende Analyse der Plattformgeometrien und Zementation der Concarena- und der Pora-Karbonatplattform lieferte Einblicke in den Zusammenhang zwischen Akkommodations- (A’) und Sedimentationsentwicklung (S’). Ferner ermöglichte die Quantifizierung der Zementation Aussagen zur Kompaktion der Karbonatplattformen. Bei einer synsedimentären Zementation des initialen Porenraumes von 55 bis 75% muss von einer signifikanten Verringerung der Kompaktierfähigkeit beider Plattformen ausgegangen werden. Die Dekompaktionsberechnung ergibt eine ursprüngliche Mächtigkeit der Concarena-Plattform von 1550m bis 1950m und der Pora-Plattform von 460m und 585m. Die 1D-thermische Modellierung eines Profils im Bereich des Monte Pora erbrachte Hinweise zur Mächtigkeit des erodierten Überlagers und der maximalen Versenkung bezogen auf das Top des Basement. Die Mächtigkeit des erodierten mesozoischen und känozoischen Überlagers belief sich auf einen minimalen Wert von 5500m. Für das Top des Basement wurde eine maximale Versenkung von ca. 9600m ermittelt. Dabei wurde eine Temperatur von mehr als 200°C und ein lithostatischer Druck von mehr als 200MPa erreicht. Die Versenkung des Beckens zeigte eine mehrphasige Entwicklung. Wichtige Phasen der Beckenentwicklung fanden im Anis, Hettang/Sinemur, Eozän und Neogen statt. Die 2D-Rückwärtsmodellierung präzisierte die mit Hilfe der 1D-thermischen Modellierung ermittelte Beckenentwicklung und lieferte quantitative Daten zu den einzelnen Komponenten der Subsidenz (thermo-tektonisch, flexurell- und kompaktionsinduziert). Für den modellierten Zeitraum von 269Ma bis 33.7Ma konnten sechs Phasen der Beckenentwicklung unterschieden werden, die sich vor allem in der Rate der totalen und thermotektonischen Subsidenz widerspiegeln. Die 1. Phase mit thermo-tektonischen Subsidenzraten zwischen 29.8m/Ma und 50.4 m/Ma kennzeichnet das Prä-Riftstadium (269Ma-247.2Ma) der Beckenentwicklung. Für das Riftstadium (247.2Ma-189.6Ma) wurden Werte zwischen -35.2m/Ma und 423.6m/Ma ermittelt (2. Phase). Die 3. und 4. Phase (189.6Ma-93.6Ma) bilden das Post-Riftstadium der Beckenentwicklung ab. Die berechneten thermo-tektonischen Subsidenzraten betrugen -68m/Ma bis 79.6m/Ma. Während der 5. und 6. Phase (93.6Ma-33.7Ma) lies sich der Einfluss der alpidischen Orogenese im Untersuchungsgebiet nachweisen. Die errechneten thermo-tektonischen Subsidenzraten betrugen für diese zwei Phasen 34m/Ma bis -42.6m/Ma. Die stratigraphische 2D-Vorwärtssimulation visualisierte die Beckenentwicklung und – verfüllung entlang des synthetischen Concarena- und Poratransektes für den Zeitraum 269Ma bis 225Ma und quantifizierte fundamentale Parameter, die die Sedimentation beeinflussen. Nach einem, durch die Abtragung des variszischen Gebirges bedingten, sehr hohen klastischen Sedimenteintrag von ca. 4000m2/ka im Oberperm, gingen die Eintragsraten während der Trias auf Werte zwischen 200 und 1600m2/ka zurück. Insbesondere während des frühen/mittleren Anis und des späten Ladin/frühen Karn wurden große Mengen an siliziklastischem Material in das Becken eingetragen. Die Entwicklung der Karbonatplattformen des Calcare di Esino ist durch stark unterschiedliche Subsidenz (45m/Ma-473m/Ma), aber ähnlich hohe durchschnittliche Karbonatproduktionsraten von 800m/Ma bis 980m/Ma gekennzeichnet. Vergleichbar hohe Karbonatproduktionsraten in der Trias wurden bisher lediglich für die Karbonatplattformen des Latemar und Rosengarten festgestellt. Damit erreichte die Karbonatproduktion von Concarena- und Pora- Plattform Werte sub(rezenter) Karbonatplattformen.

Translation of abstract (English)

An integrated numerical basin analysis approach consisting of 1D thermal modelling, 2D numerical reverse basin modelling and 2D stratigraphic forward modelling enables the identification and quantification of basic controlling factors on (1) basin development in the eastern Lombardic Alps and on (2) the Ladinian/Carnian carbonate platform evolution of the Val Camonica/Val di Scalve area. The comparative analysis of platform geometries and cementation of the Concarena and Pora platform provides insight into the interrelation between accommodation (A’) and sedimentation (S’) development. Further evidence is added to the fact that the rate of cementation defines the amount of compaction of the carbonate platforms. Concarena platform and Pora platform are both influenced by strong synsedimentary cementation, 55 to 75% of the initial pore space is filled with early marine cements. Decompaction calculation under consideration of this massive cementation is used to estimate the initial thickness of both platforms. The decompacted thickness of the Concarena platform varies between 1550m and 1950m, decompacted values for the Pora platform range from 460m to 585m. 1D thermal modelling of one section at Mt. Pora is applied to estimate the thickness of the nowadays eroded sedimentary cover and to determine amount and timing of maximum burial. Several parameters argue for a deep maximum burial (e.g. Vitrinite reflectance, pressure, Illite crystallinity). Present day topography (mainly Triassic) was overlain by a minimum thickness of 5500m of overburden (Jurassic, Cretaceous and Paleocene sediments). The top of the basement reached depths at 9600m during burial with a temperature around 200°C and a lithostatic pressure of more than 200MPa. Several phases of burial can be distinguished. Major trends of basin evolution take place in the Anisian, Hettangian/ Sinemurian, Eocene and Neogene. 2D numerical reverse basin modelling quantifies basin evolution, as calibrated by 1D thermal modelling. Within the course of this step in numerical basin analysis all subsidence components–thermotectonic, flexural induced and compaction induced subsidence–are determined. Six major subsidence trends can be distinguished within the modelled interval of basin evolution (269Ma-33.7Ma), reflected by differential rates of total and thermotectonic subsidence. The first trend (pre-rift, 269Ma- 247.2Ma) is characterised by low rates of thermotectonic subsidence ranging from 29.8m/Ma to 50.4m/Ma. The next interval (247.2Ma-189.6Ma) is marked by distinct differences in thermo-tectonic subsidence (–35.2m/Ma-423.6m/Ma). This second trend reflects the rift stage of the basin evolution. A post-rift stage (189.6Ma-93.6Ma) is represented by two trends with tectonic quiescence and relative low, balanced subsidence (68m/Ma-79.6m/Ma), until the influence of the Alpidic orogeny is recorded. Decreasing thermo-tectonic subsidence and uplift (34m/Ma up to –42.6m/Ma) during the last two stages (93.6Ma-33.7Ma) result from encroachment of the Alpidic chain. 2D stratigraphic forward modelling visualises the basin evolution and infill (269Ma-225Ma) along the synthetic Concarena- and Pora-transect and quantifies the fundamental controls exerted onto sedimentation. After denudation of the Variscan mountain belt during the Upper Permian–a period characterised by maximum sediment flux of 4000m2/ka–the influx of siliciclastic sediment lowers to values ranging from 200m2/ka to 1600m2/ka during Triassic times. Especially the Early/Middle Anisian and the Late Ladinian/Early Carnian marked by significant siliciclastic influx into the basin. The development of the Esino carbonate platforms display strong spatial differences in subsidence (45m/Ma-473m/Ma), but similar high carbonate production rates between 800m/Ma and 980m/Ma. These carbonate production rates reach known values of Triassic carbonate platforms in the Dolomites (e.g. Latemar and Rosengarten). Furthermore, the computed values correspond to production rates of (sub)recent carbonate platforms.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Zühlke, Dr. Rainer, HD
Date of thesis defense: 8. July 2005
Date Deposited: 02. Sep 2005 10:21
Date: 2005
Faculties / Institutes: Fakultät für Chemie und Geowissenschaften > Institut für Geowissenschaften
Subjects: 550 Earth sciences
Controlled Keywords: Sequenzstratigraphie, Diagenese, Dynamische Modellierung, Konzeptionelle Modellierung, Mathematisches Modell, Geoinformationssystem
Uncontrolled Keywords: thermische Modellierung , Rückwärtsmodellierung , Vorwärtsmodellierung , Lombardische Alpen , Trias , Ladin , Karn , Karbonatplattformgeometrienthermal modelling , numerical reverse basin modelling , stratigraphic forward modelling , Lombardic Alps ,Triassic , Ladinian , Carnian
About | FAQ | Contact | Imprint |
OA-LogoLogo der Open-Archives-Initiative