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Sedimentologie und Quantifizierung von synsedimentärer Deformation in der Ingering-Formation (Fohnsdorfer Tertiärbecken)

HÖLZEL, M., WAGREICH, M. & GRASEMANN, B.

Institut für Geologie, Universität Wien, Geozentrum Althanstrasse, A-1090 Wien, Email: a9605173@unet.univie.ac.at

Innerhalb des Fohnsdorfer Tertiärbecken können die Fohnsdorf-Formation (Ober-Karpatium bis Unter-Badenium), die Ingering-Formation (Unter- bis Mittel-Badenium) und die Apfelberg-Formation (Mittel- bis ?Ober-Badenium) unterschieden werden (STRAUSS 2000).

Im Typprofil der bis zu 2000m mächtigen Ingering Formation N Knittelfeld dominieren im Liegenden Pelite und geringmächtige Sandsteinlagen einer Prodeltafazies. Darüber folgen sandreichere Partien mit großformatigen Schrägschichtungen (Deltafront), die in quarzreiche Konglomerate und kiesführende Sande übergehen (Deltafront bis Deltaplattform). Die lakustrine Coarsening-Upward-Abfolge der Ingering-Formation besitzt im tieferen Abschnitt marin-brackischen Einfluss (SACHSENHOFER et al. 2000a, b). Die Abfolge kann als ein aus Norden gegen Süden progradierendes Delta interpretiert werden.

Innerhalb der liegenden Partien der Prodelta-Fazies treten in den feinkörnigen Sedimenten Congerien(schill)bänke auf. Die Lagen erreichen Mächtigkeiten von über einem Meter, zwischengelagert sind dünne Congerienschichten. In den dickeren Lagen bilden Congerienschalen und sandige Matrix eine Grundmasse, in der bis zu einigen dm-große, meist kantige Gesteinsklasten schwimmen. Diese Lagen können daher als subaquatische Debris-flows interpretiert werden, die dem vorhandenen Deltahang folgten. Innerhalb einer Bank konnten mehrere inkohlte Wurzelstöcke gefunden werden. Außerdem wurden bei der Profilaufnahme mindestens drei Tuffhorizonte lokalisiert. Die Abfolge wurde im Sommer paläomagnetisch beprobt, wobei Ergebnisse demnächst zu erwarten sind.

Bemerkenswert an diesem Abschnitt ist eine durchgreifende synsedimentäre Deformation. Nach Ablagerung der Congerienlagen kam es im Sedimentstapel zu Rutschungen. Die gröberen, kompetenteren Congerienschichten wurden durch Extension subparallel zum sedimentären Lagenbau boudiniert, wobei vor allem dünnere Lagen deutliche pinch-and-swell Geometrien aufweisen. Platzprobleme im neck von zerrissenen Congerienlagen wurden durch das Eindringen von umgebenden Feinsediment gelöst. Neben Boudinagebildungen ist auch eine scherende Deformation nachweisbar, wobei die necks zwischen Boudinagen gegen Süden (i.e. Richtung Becken) einrotierten. Der synthetische Versatz entlang der rotierten necks resultiert in scheinbare Aufschiebungen, welche jedoch mit der starken lagenparallelen Extension nicht kompatibel wären.

Spektakulär ist die Entstehung eines dm-großen, trapezförmigen, rotierenden Klasten innerhalb einer Congerienlage. Nach oben konvex deformierte, anlagernde Tonlagen belegen eine Rückrotation des Klasten gegen die Scherrichtung des rutschenden Sedimentstapels. Mit dem mechanischen Finiten Elemente Programm BASIL (BARR & HOUSEMAN 1992) wurde das Rotationsverhalten eines trapezförmigen Klasten bei unterschiedlicher Deformationgeometrie modelliert. Dabei kann eindeutig gezeigt werden, dass für eine Rückrotation eine beträchtliche Ausdünnungskomponente normal und Streckungskomponente parallel zur sedimentären Lagerung nötig ist, ein Ergebnis, welches gut zu den häufigen Boudinagen in den Congerienlagen passt.

BARR, T. D. & HOUSEMAN, G. A. 1992. Distribution of deformation around a fault in a non-linear ductile medium. - Geophysical Research Letters 19: 1145-1148.
SACHSENHOFER, R.F., STRAUSS, P., WAGREICH, M., ABART, R., DECKER, K., GOLDBRUNNER, J. E., GRUBER, W., KRIEGL, C. & SPÖTL, C. (2000a): Das miozäne Fohnsdorfer Becken - Eine Übersicht. - Mitt. Ges. Geol. Bergbaustud. Österr., 44,:173-190, Wien.
SACHSENHOFER, R.F., KOGLER, A., POLESNEY, H., STRAUSS, P. & WAGREICH, M. (2000b): The Neogene Fohnsdorf Basin: Basin formation and basin inversion during lateral extrusion in the Eastern Alps (Austria). - Int. J. Earth Sci., 89: 415-430 (Springer) Berlin.
STRAUSS, P. (2000): Die sedimentäre und tektonische Entwicklung des Fohnsdorfer Beckens. - Unveröff. Diplarb. Univ. Wien, 1-58, Wien.