Original paper

A comparison of two orogenic margins: central Scandinavian Caledonides and western Outer Carpathians

Greiling, Reinhard O.; Oszczypko, Nestor; Garfunkel, Zvi

Abstract

This study compares two marginal fold-and-thrust belts in order to assess their orogenic evolution and related processes. The Scandinavian Caledonide margin developed during Silurian-Early Devonian times. The orogenic wedge overlies a wide passive margin and incorporated crystalline basement rocks. Foreland basin development is documented for the first c. 15 Ma but lasted probably longer. Basin width exceeded 300 km, molasse sediments are less than 2 km thick. Polyphase structural and metamorphic evolution, basement involvement, and post-collisional convergence characterise the Scandinavian Caledonides as orogen of Alpine-Himalayan type. Convergence may have been oblique. Late-orogenic loads prevented the evolution of a major high mountain-large foredeep system. Subsequent transpressional basin formation is concentrated in the internal parts of the orogen. The Carpathian foreland basin formed during the last 17 Ma and is up to 100 km wide. Molasse sediments are 3 km (W) to 10 km (E) thick. The orogenic wedge overlies a narrow pre-orogenic passive margin and there is no basement involvement. However, inversion of rifts led to thickening of the underlying crust. Regional extension, little metamorphism, and little deformed basement show the Outer Carpathians as an orogen of Apenninic type. Oblique convergence led to a migration of orogenic deformation along the strike of the belt.

Kurzfassung

Diese Arbeit vergleicht zwei Falten- und Überschiebungsgürtel, um ihre orogene Entwicklung und relevante Prozesse zu erfassen. Der Randgürtel der Skandinavischen Kaledoniden entwickelte sich im Silur und frühen Devon. Der orogene Keil schob sich über einen breiten, passiven Kontinentalrand und nahm kristalline Grundgebirgsanteile auf. Vorlandbeckenentwicklung ist für die ersten ca. 15 Ma dokumentiert, dauerte aber länger. Die Beckenbreite ist über 300 km, Molasse-Sedimente sind weniger als 2 km mächtig. Polyphase strukturelle und metamorphe Entwicklung, Grundgebirgsdeformation und Konvergenz auch nach der Kollision zeigen das Skandinavische Kaledoniden-Orogen als Alpen-HimalayaTyp. Die Konvergenz erfolgte schräg. Spätorogene Depression der Lithosphäre verhinderte wahrscheinlich ein hohes Relief als Hochgebirge mit tiefem Vorlandbecken. Anschließende Transpression konzentrierte sich auf die internen Teile des Orogens. Das Karpaten-Vorlandbecken entwickelte sich während der letzten 17 Ma und ist bis 100 km breit. Molasse-Sedimente sind 3 km (W) bis 10 km (E) mächtig. Der orogene Keil schob sich über einen schmalen, passiven Kontinentalrand und beinhaltet keine Grundgebirgsgesteine. Die unterlagernde Lithosphäre ist aber durch Inversion verdickt. Regionale Dehnung, geringe Metamorphose und wenig deformiertes Grundgebirge zeigen die Äußeren Karpaten als Typ des Apenninen-Orogens. Schräge Konvergenz führte zur Migration der Deformation auch parallel zum Streichen des Faltengürtels.

Keywords

orogenesislithospheric flexureforedeepforeland basinorogenic wedgescandinavian caledonidesouter carpathians