Original paper

Tektonische Strukturen am Alpennordrand bei Miesbach/ Oberbayern in reflexionsseismischen Profilen ­- Die Grenze zwischen Vorland- und Faltenmolasse sowie die Basisüberschiebung von Helvetikum/Ultrahelvetikum und Rhenodanubischem Flysch

[Tectonic structures at the northern front of the Alps at Miesbach, Upper Bavaria in reflection seismic sections: Transition from the Foreland Molasse to the Folded Molasse and the main thrust of the Helveticum/Ultrahelveticum and the Rhenodanubian Flysch]

Schwerd, Klaus; Thomas, Rüdiger

Kurzfassung

Ziele der seismischen Untersuchungen im Raum von Miesbach (Oberbayern) waren der tektonische Übergang von der Vorland- zur Faltenmolasse sowie der frontale Teil der Basisüberschiebung von Helvetikum/Ultrahelvetikum und Rhenodanubischem Flysch. Diese Untersuchungen wurden im Rahmen der Begleitforschung zum internationalen Seismikprojekt TRANSALP durchgeführt. Zunächst wurden 12 Industrieseismikprofile reprozessiert. In ihnen lassen sich eine Reihe stratigraphischer und struktureller Großelemente erkennen, die nach S von der Vorlandmolasse in die tektonisch unter der Faltenmolasse lagernde Überfahrene Autochthone Molasse deutliche Veränderungen zeigen. Anschließend wurden mittels hochauflösender Reflexionsseismik zwei Profile über die Grenze zwischen Vorland- und Faltenmolasse und ein Profil über die tektonische Basis von Helvetikum/ Ultrahelvetikum und Rhenodanubischem Flysch gemessen. Mit dieser Methode konnten auch im Raum der oberen 300 - 500 ms Zweiweglaufzeit,der in der Tiefenseismik typischerweise kaum abgebildet wird, geologische Strukturen erfaßt werden. Die Methode ermöglicht somit eine Anbindung von Tiefenseismik an geologische Oberflächenbefunde.Im Untersuchungsbereich ist die tektonische Grenze zwischen Vorland- und Faltenmolasse untertage entgegen der Erwartung nicht durch eine großräumige Dreiecksstruktur geprägt.Die Faltenmolasse grenzt mit einer nach N ansteigenden Basisüberschiebung vielmehr direkt gegen die Vorlandmolasse.Nur in den oberen 1000 m schaltet sich zwischen die nördliche Mulde der Faltenmolasse und die Vorlandmolasse eine inverse,steil südfallende, in mehrere tektonische Schuppen gegliederte Molassefolge ein.Sie ist aus einem die Faltenmolasse mit der Vorlandmolasse während der orogenen Schlußphasen zunächst verbindenden,dann aber durch weitere Einengung zerscherten Großsattel hervorgegangen.Die Basisüberschiebung von Helvetikum/Ultrahelvetikum und Rhenodanubischem Flysch sind in der hochauflösenden Reflexionsseismik im oberflächenahen Raum gut zu erkennen.Diese Überschiebungsflächen fallen zumindest im Untersuchungsgebiet in den oberen 500 - 1000 m Teufe wesentlich flacher ein als vorher vermutet. Damit muß die von N darunter abtauchende Molasse deutlich mächtiger sein als bisher angenommen.

Abstract

The objective of a seismic survey in the Upper Bavarian Miesbach area was to study the tectonic structures between the Foreland Molasse and the Folded Molasse, as well as the front of the Helveticum/Ultrahelveticum and the Rhenodanubian Flysch main thrust. The study was conducted within the scope of the international TRANSALP project. First, twelve seismic profiles from hydrocarbon industry were reprocessed. From the Foreland Molasse southward to the Autochthonous Molasse overthrusted by the Folded Molasse some remarkable changes can be recognized in a number of stratigraphic and structural elements. In addition, high-resolution reflection seismic measurements were made along two profiles across the transition from the Foreland Molasse to the Folded Molasse, as well as along a profile across the outcropping main thrust of the Helveticum/Ultrahelveticum and the Rhenodanubian Flysch. The used seismic method permits geological structures to be identified in the top 300 ­ 500 ms two-way traveltime interval, which is hardly possible with the usual deep-seismic method. The method thus connects geological information deduced from deep-reflection seismics with geological observations made at surface.In contrast to authors expectations,the tectonic boundary between the Foreland Molasse and the Folded Molasse is not characterized by a large triangle structure. The Folded Molasse is thrust directly over the Foreland Molasse along a south dipping plane. Between the northern syncline of the Folded Molasse (Miesbach syncline) and the autochthonous Foreland Molasse are squeezed in several inverse Molasse thrust slices dipping steeply to the south. This inverse sequence is the overturned and sheared limb of an anticline (fault propagation fold) linking the Folded Molasse with the Foreland Molasse during a final orogenic phase. The main thrust of the Helveticum/Ultrahelveticum and the Rhenodanubian Flysch are easily recognized in the near-surface interval of the high-resolution reflection seismic data.At least down to 5001000 m depth below surface of the investigated area these thrust planes are much less steeply dipping to the south than previously thought. Hence the Molasse wedge below the thrust front of the Helveticum/Ultrahelveticum and the Rhenodanubian Flysch appears to be considerably thicker than assumed up to now.

Keywords

high-resolution reflection seismicstectonic structuresForeland molasseOverthrusted authochtonous MolasseFolded MolasseHelveticum/UltrahelveticumRhenodanubian Flysch GermanyUpper Bavarianorthern front of the Alps