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Adalbert R. Huss:

Eine Spannungskonzentration an der Nordanatolischen Störung zwischen Bolu und Adapazari/Nordwest-Türkei

Ein Finite-Element-Modell

[A finite-element model of the Buildup of compression at the Northern Anatolian Fault (between Bolu and Adapazari, Northwestern Turkey)]

1993. 1. Auflage, 148 Seiten, 73 Abbildungen, 4 Tabellen, 1 geol. Karte im Anhang, 16x24cm, 400 g
Language: Deutsch

(Geotectonic Research, Volume 79)

ISBN 978-3-510-50045-1, brosch., price: 55.00 €

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Keywords

Geotektonik Störung Nordanatolien Bolu Adapazari Türkei Finite-Element-Modell Northern Anatolian Fault Turkey

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die Nordanatolische Störung ist eine rechtsseitige Horizontalverschiebung im Norden der Türkei, welche sich über eine Entfernung von mehr als 1200 km von Karliova in Ostanatolien bis in die Ägäis erstreckt. Ein im Detail bisher unbearbeiteter Raum südlich der Nordanatolischen Störung zwischen der Ortschaft Dokurcun und dem Abant-See (NW-Türkei) wurde geologisch kartiert und die seither ungegliederte, mehr als 800 m mächtige jurassische Abfolge vulkanoklastischer Agglomerate mit drei Leithorizonten stratigraphisch unterteilt. Auf der Grundlage dieses proto-nordanatolischen Strukturmodells und des nachfolgenden nordanatolischen Bewegungssystems konnte ein Gesamtversatz der Nordanatolischen Störung von 20-25 km und die heutige strukturelle Situation in der Nordanatolischen Störungszone östlich der Ortschaft Taskesti abgeleitet werden.

Inhaltsverzeichnis top ↑

Kurzfassung 1
1. Einleitung 5
1.1 Geologische Rahmensituation und Lage des Untersuchungsgebietes 6
1.2 Bisherige Arbeiten zum Untersuchungsgebiet und den angrenzenden
Bereichen 7
1.3 Notationen 7
2. Ergebnisse der Geländeuntersuchungen im Gebiet des Jura-Vorkommens
(südlich der Ortschaft Taskesti) und seiner randlichen
Kreidebedeckung 8
2.1 Stratigraphie 8
2.1.1 Die kretazische Abfolge (C1 bis C5) 8
2.1.2 Die jurassisch-kretazischen Übergangsschichten dCT) 10
2.1.3 Die jurassische Abfolge 12
2.1.4 Mechanische Stratigraphie 16
2.2 Tektonik 18
2.3 Spannungs- und Deformationsgeschichte 23
2.3.1 Kriterien für die relative zeitliche Einordnung 25
2.3.1.1 Bestimmung der relativen Altersfolge von Störungsbewegungen aus
Überschneidungen und gegenseitigem Versatz 25
2.3.1.2 Morphologie der Störungsflächen 25
Ebene Bruchflächen 26
Sekundärflächen 27
Existenz und Ausfüllung von Hohlräumen 27
Striemungslineationen auf Scherflächen 28
2.3.1.3 Objekt-Matrix-Wechselwirkungen in Scherzonen 28
2.3.1.4 Existenz und Ausbildung von Schleppfalten 28
2.3.1.5 Größenordnung und Ausbildung kataklastischer Zonen 29
2.3.1.6 Ableitung der Hauptspannungsrichtung und Zuordenbarkeit zu einem
Spannungsfeld 29
2.3.2 Ergebnisse der relativen zeitlichen Einordnung 30
2.3.2.1 Die Prä-Nordanatolische Phase(n) 30
2.3.2.2 Die Proto-Nordanatolische Phase 37
2.3.2.3 Die Nordanatolische Phase s.s 46
2.3.2.4 Gegenüberstellung wichtiger Merkmale der Bruchdeformation in den
jurassischen Gesteinen und der vermuteten Alter der drei tektonisch
prägenden Phasen 47
2.4 Das proto-nordanatolische Spannungsrichtungsfeld 48
3. Untersuchung der Bedingungen für die beobachtete Spannungsverteilung 55
3.1 Entwicklung von Modellansätzen 55
3.1.1 Das punktuelle Konzentrationszentrum des Spannungsfeldes 55
3.1.2 Die Asymmetrie des Spannungsrichtungsfeldes 55
3.1.3 Die Dominanz und Verteilung rechtsseitiger Störungsbewegungen 56
3.1.4 Die Asymmetrie in der Verteilung der relativen 6-Beträge 56
3.1.5 Die Asymmetrie der rekonstruierten miozänen Aufwölbung 60
3.1.6 Gegenüberstellung der genannten Eigenschaften des
Proto-Nordanatolischen Spannungsfeldes und der Aufwölbung des jurassischen
Untergrundes 65
3.1.7 Modellansätze 65
3.2 FEM-Modellrechnungen 67
3.2.1 Die Finite-Elemente-Methode (FEM) 67
3.2.2 Zuverlässigkeit von FEM-Modellen bei Elastizitätsproblemen 72
3.2.3 Anwendungen der FEM in der Strukturgeologie 74
3.2.4 Ergebnisse der FEM-Modellrechnungen zur proto-nordanatolischen
Spannungsrichtungsverteilung 77
3.2.4.1 Modellansatz 1
FEM-Modell 1 79
3.2.4.2 Modellansatz 2
FEM-Modelle 2 und 3 81
3.2.4.2.1 FEM-Modell 2 82
3.2.4.2.2 FEM-Modell 3 84
3.2.4.3 Modellansatz 3
FEM-Modelle 4, 5 und 6 85
3.2.4.3.1 FEM-Modell 4 86
3.2.4.3.2 FEM-Modell 5 88
3.2.4.3.3 FEM-Modell 6 92
3.3 Wertung der FEM-Modellrechnungen zur proto-nordanatolischen
Spannungsrichtungsverteilung 94
4. Überprüfung der FEM-Modelle im Gelände und Entwicklung eines
Strukturmodells der proto-nordanatolischen strukturellen Situation 97
4.1 Theoretische Konsequenzen des Riedel-Experiments 97
4.2 Die mittlere c'1-Richtung im Untersuchungsgebiet in Relation zur
Nordanatolischen Störung (NAF) 98
4.3 Bruchstrukturen in der Nordanatolischen Störungszone 100
4.4 Gesamtwertung und Aufstellung eines proto-nordanatolischen
Strukturmodells 104
5. Die Bewegungen während der Nordanatolischen Phase s.s 106
5.1 Die Nordanatolische Hauptstörung (NAF) und eine ihr
parallel-verlaufende Störung mit rechtsseitigem Bewegungssinn (NAFJCT) 107
5.2 Rechtsseitige, ca. N125°E-orientierte Störungen in der Nordanatolischen
Störungszone (Rsc) 108
5.2.1 Theoretische Vorbetrachtungen 108
5.2.2 Beschreibung und Interpretation 110
5.3 Rechtsseitige ca. N60°E-streichende Störungen (Rt) 113
5.3.1 Theoretische Vorbetrachtungen 113
5.3.2 Beschreibung und Interpretation 115
5.4 Im Mittel NW-SE-orientierte Störungen mit primär linksseitigem
Bewegungssinn (Lt) 118
5.4.1 Theoretische Vorbetrachtungen 118
5.4.2 Beschreibung und Interpretation 122
5.4.2.1 Linksseitige NW-SE-orientierte Störungen (Lt) 122
5.4.2.2 Redeformationen (Rl, R2, NI, NII) 125
5.4.2.3 Zeitliche und räumliche Verteilung der Störungsbewegungen 128
5.5 Das Gesamtbild der nordanatolischen s.s. Bewegungen 131
5.6 Gesamtversatz der Nordanatolischen Störung zwischen Abant-See und
Taskesti 133
6. Die gegenwärtige strukturelle Situation in der Nordanatolischen
Störungszone östlich der Ortschaft Taskesti 134
7. Zusammenfassung 136
8. Literatur 140