Original paper

Betrachtungen zur tektonischen Entwicklung von variszischen Saumsenken in Mittel- und Westeuropa (Subvariszische und Cantabro-Pyrenäische Saumsenke)

[Carboniferous, subsiding basin (foredeep), arcuate structure (outer and inner arc), correlation, orogenesis, tectonic style, hercynian orogeny Rhenish Massif (Variscan foredeep), Spain (Cantabro-Pyrenean foredeep)]

Krausse, Hans-Friedrich; Pilger, Andreas

Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit werden die Subvariszische Saumsenke im Bereich des rechtsrheinischen Schiefergebirges und des Ruhrgebietes und die Cantabro-Pyrenäische Saumsenke im Bereich der variszischen Massive der Westpyrenäen miteinander verglichen. Es sollen die typischen Merkmale der beiden Saumsenken, wie auch ihre Gegensätzlichkeiten herausgearbeitet werden. Die Subvariszische Saumsenke liegt am Außenbogen, die Cantabro-Pyrenäische im Innenbogen des altvariszischen Gebirges (Abb. 1). Daraus ergeben sich bei aller Übereinstimmung des Saumsenkencharakters grundsätzliche Unterschiede. In der Subvariszischen Saumsenke wanderte die "orogene Welle" nach Ansicht von WUNDERLICH und KREBS seit dem Dinant III a durch die sich nordwärts verlagernden karbonischen Flysch- und Molassesenken kontinuierlich mit 1-3 m pro 100 Jahre gegen N und NW nach außen. Vor dem Stefan B endete die Faltung, wie aus Arbeiten verschiedener Autoren bekannt wurde. Die variszischen Molasseablagerungen erstrecken sich weit nach Norden auf das Old-Red-Vorland. Unbehindert konnte auch die Faltung allmählich nach Norden auslaufen. Im Einklang damit steht auch die charakteristische Änderung des Deformationsstiles von Süden nach Norden im Ruhrkarbon. Demgegenüber war die Cantabro-Pyrenäische Saumsenke in Richtung der beiden Sehnen des Faltenbogens Westeuropas zwischen den variszischen Innenzonen Iberiens und Frankreichs "eingeklemmt". Eine Verlagerung der Senkungströge und ein Wandern der Faltung war dadurch ausgeschlossen. Vielmehr wurde die Faltung behindert und bewirkte ineinandergeschachtelte und sich überlagernde Formungsbilder. Dabei wurde der große Außenbogen des Innenvariszikums, der sich um die (heutige) Biskaya "herumschlingt", in der Saumsenke durch den Baskischen Bogen nachgezeichnet (Abb. 4). Obwohl die "orogene Welle" in der Subvariszischen Saumsenke kontinuierlich nach Norden bzw. Nordwesten fortschritt, zeigten sich doch einzelne Höhepunkte im Faltungsablauf, die man mit den STILLEschen Phasen vergleichen kann, wenn man sie weniger streng wertet und nicht als scharf markierte Diskordanzen und Hiaten im orogenen Geschehen berücksichtigt. Sie machen sich vor allem außerhalb der Saumsenken durch bedeutende granitische Magmabewegungen und ferner durch Hebungen, Geröllschüttungen und Schichtlücken mit schwachen und lokal begrenzten Diskordanzen bemerkbar. Im gleichen Sinne liefen auch die orogenen Bewegungen in der Cantabro-Pyrenäischen Saumsenke und dem ihr zugehörigen Innenvariszikum ab, allerdings ohne daß es hier zum Einsetzen einer "orogenen Welle" kam. Gegenüber den, jedenfalls in Nähe der Erdoberfläche, nur undeutlich entwickelten älteren variszischen Phasen in den beiden beschriebenen Gebieten, ist die asturische Faltungsphase durch eine bedeutende Diskordanz vor dem Stefan B gekennzeichnet, mit der in beiden Gebieten die Saumsenkenbildung beendet wurde.

Abstract

The presented paper deals with a comparison of the Subvariscan and the Cantabro-Pyreneean Foredeeps. Both, their similarities and their differences are discussed. The Subvariscan Foredeep is situated along the outer arc, the Cantabro-Pyreneean Foredeep within the inner arc of the Variscan orogenic core (fig. 1). Due to their different positions within the orogenic belt fundamental consequences for the tectonic evolution of the two foredeeps had to be expected. Within the Subvariscan Foredeep of the Rheinische Schiefergebirge and the Ruhr-Carboniferous folding progressed continuously northwards since Dinantian III alpha and advanced 1 to 3 m per 100 years as "orogene Welle" (front of deformation) through the troughs of Carboniferous flysch and molasse (WUNDERLICH 1965). The strata of the Variscan molasse reaches far out to the north onto the Old-Red foreland. The orogenic folding gradually diminished and dissipated northwards without impediment. The style of deformational structures within the Ruhr-Carboniferous and its northern vicinity was strongly influenced by this situation. In the southern zones of the Ruhr-Carboniferous internal strain, shearing and folding was much more intensive than in the northern zones. All folding predates Stephanian B. The course of deformation and folding of the Cantabro-Pyreneean Foredeep also was steady and continuous. In contrast however, the Cantabro-Pyreneean Foredeep was constrained and had been restricted to a rather narrow zone, limited by the sharp turning arc of the internal orogenic ridges. Therefore shifting of the foredeep and of folding, similar to the Variscan Mountains in Germany, was not possible. On the contrary, deformation and folding caused intricate structures and superimposing structural features. Moreover, the Variscan "Basque Fold-arc" was formed within the Western Pyrenees, imposed by the arc of the Variscan Internides of Western Europe (fig. 4). Although the "orogene Welle" (front of folding) progressed continuously northwards within the Subvariscan Foredeep, there still have been periods of discontinuity, more strictly said: peaks of the deformational cycle. These periods of discontinuity can be compared witz STILLE's phases of folding as long as penetrating hiatal disconformaties within the orogenic cycle are not obligatory for determination. The Variscan Internides of Central and Western Europe were already folded and uplifted 340-310 Mio. years ago, equivalent to STILLE's Bretonian phase. Folding and deformation of both, the Subvariscan as well as the Cantabro-Pyreneean Foredeeps however followed somewhat later, 310-290 Mio. years ago, equivalent to STILLE's Asturian phase, and it predates certainly Stephanian B.