Original paper

The Caledonides at the southern margin of the East European Craton

Katzung, Gerhard

Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 222 Heft 1-2 (2001), p. 3 - 53

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published: Sep 26, 2001

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ArtNo. ESP155022201001, Price: 29.00 €

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Abstract

Geological data concerning the Early Palaeozoic sequences of northern Central Europe are compiled and interpreted concerning stratigraphy, sedimentation, palaeogeography, tectonics, metamorphism, and geochronology. Based on these data, an External Caledonian Belt can be traced from the eastern North Sea to the Holy Cross Mts. in southeast Poland with three distinct segments - the Schleswig, Rügen and Pomeranian Caledonides. In front of the Caledonian belt, a foredeep developed from Late Ordovician to Late Silurian times. Each segment of the Caledonides displays differences, above all in stratigraphic extent and degree of deformation. But the thrust-and-fold structure and their thrusting upon the foreland are common features, although the transport distances may vary considerably between the different segments. The Ordovician sequence of the Rügen Caledonides represents sedimentary environments situated far away from Baltica, whereas the Pomeranian Caledonides evolved from the Baltic epicratonic cover with overlying foredeep deposits. Beneath the External Caledonian Belt, Baltica's crust extends far to the south. Scarce data, scattered from southern Britain to southern Poland, indicate an Avalonian core within the Internal Caledonides south of the external belt. Available data allow to construct a plate tectonic model for the Early Palaeozoic evolution to the south of present Baltica, including rifting, ocean floor spreading associated with subduction, arc volcanism, obduction of oceanic crust and flysch deposition, convergence and accretion, collision and overthrusting as well as development of a foredeep on Baltica's crust.

Kurzfassung

Die vorliegenden geologischen Daten über das Altpaläozoikum im nördlichen Mitteleuropa wurden zusammengestellt und hinsichtlich Stratigraphie, Sedimentation, Paläogeographie, Tektonik, Metamorphose und Geochronologie verglichen. Daraus ergibt sich eine durchgehende Externe Kaledonische Zone von der Nordsee bis zu den Góry Swiętokrzyskie (Heilig-Kreuz-Gebirge) in Südost-Polen, die in drei Segmente gegliedert wird - die Schleswig-, Rügen- und Pomorze-Kaledoniden. Vor dieser externen Zone entwickelte sich vom jüngeren Ordovizium bis zum jüngeren Silur eine Vortiefe. Die Segmente unterscheiden sich zwar vor allem hinsichtlich des stratigraphischen Umfangs und des Deformationsgrades, weisen aber einen gleichartigen Überschiebungs- und Faltenbau auf und sind auf das Vorland überschoben, wobei die Transportweiten der betreffenden Segmente allerdings beträchtlich differieren dürften. Das Ordovizium der Rügen-Kaledoniden repräsentiert sedimentäre Ablagerungsräume, die weitab von Baltica lagen, während die Pomorze-Kaledoniden aus epikratonischem Deckgebirge und den aufgelagerten Sedimenten der Vortiefe aufgebaut sind. Die Kruste Balticas erstreckt sich unter der Externen Kaledonischen Zone weit nach Süden. Spärliche und verstreute Daten vom südlichen Großbritannien bis Süd-Polen weisen auf einen avalonischen Kern innerhalb der südlich anschließenden inneren Kaledoniden hin. Die vorliegenden Daten ermöglichen die Ableitung eines plattentektonischen Modells für die altpaläozoische Entwicklung südlich der heutigen Position von Baltica mit Rifting, Ozeanboden-Dehnung begleitet von Subduktion, Inselbogen-Vulkanismus, Obduktion ozeanischer Kruste und Flysch-Sedimentation, Konvergenz und Akkretion, Kollision und Deckentransport sowie Entwicklung einer Vortiefe auf der baltischen Kruste.

Keywords

stratigraphygeochronologypalaeogeographymetamorphismOrdovicianRügen CaledonidesvolcanismflyschBaltica