SPP2-Projekt – Der Wechsel von Pro- und Retro-Subduktionskeilen in den Ostalpen und ihren peripheren Becken - Hinweise auf eine Änderung der Subduktionspolarität?

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Klaus Bauer; Professorin Dr. Anne Bernhardt; Professor Dr. Mark R. Handy
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442568283

Dieses Projekt prüft die Hypothese, dass unterhalb der Ostalpen ein Wechsel in der Subduktionspolarität aufgetreten ist. Darüber hinaus prüfen wir, wie die neogene Bewegung der indentierenden adriatischen Platte auf die alpine orogene Kruste übertragen wurde. Im Fokus der Studie stehen die Wechselwirkungen zwischen Indentation, Bewegung der Lithosphärenzungen (‚Slabs‘) und der Dynamik des Molasse- bzw. venetischen Beckens nördlich und südlich des alpinen Orogens. Dies geschieht unter Verwendung der Struktur und der Beckengeschichte des alpinen Orogens als Proxy für die Subduktionspolarität bzw. deren Wechsel. Es wird vorhergesagt, dass ein derartiger Wechsel durch eine Änderung der orogenen Nordfront vom Pro-Keil-Typ (episodisches Vorrücken durch abwechselnde in- und out-of-sequence Überschiebung) zu einem Retro-Keil-Typ (langsameres Vorrücken, abwechselnd in-sequence Überschiebung und Stagnation) gekennzeichnet ist. Wir erwarten, dass sich dieses kontrastierende Verhalten in der Menge und Art der klastischen Ablagerungen im Molassebecken widerspiegelt. Der Übergang der nördlichen Alpenfront vom Pro- zum Retro-Keilverhalten äußert sich eventuell in einer Stagnation der orogenen Front bei ~21 Ma bei anhaltendem Absinken des östlichen Molassebeckens bis 16 Ma. Entlang der südlichen Alpenfront kann sich dem Einsetzen der neogenen Überschiebung in proximale Teile des Veneto-Beckens um 21-22 Ma das Retro-Keilverhalten in ein Pro-Keilverhalten verwandelt haben. Das Projekt umfasst 3 Arbeitspakete die modernste Seismologie, Beckenanalyse und Strukturgeologie kombinieren. Das seismologische Arbeitspaket wird Reflektionsdaten aus dem TRANSALP-Experiment mit modernsten Techniken neu prozessieren. Multidimensionale Kohärenzanalyse wird ‚Lärm‘ stark reduzieren und verbesserte Rekonstruktionen der Verwerfungen im Untergrund ermöglichen. Das Arbeitspaket zur Beckenanalyse wird Industrieseismik und Bohrlochdaten verwenden, um die Strukturen der nördlichen orogenen Front, die tertiäre Subsidenzgeschichte des östlichen Molassebeckens, sowie Variationen der Sedimentationsmuster zu rekonstruieren und die Reaktion des Beckens auf Überschiebungs- und Slabereignisse zu bestimmen. Das Arbeitspaket Strukturgeologie wird diese neuen Bilder sowie die aus den EASI- und SWATH-D Experimenten verwenden, um neue integrierte geologisch-geophysikalische Querschnitte zu konstruieren und tektonisch zu bilanzieren, vom Molasse-Becken über die orogene Kruste der Ostalpen bis zum Veneto-Becken.Zu den zu liefernden Ergebnissen gehören: (1)ein 3D-Bild von tektonischen Störungen unterhalb des Tauernfensters, die die Verformung während der adriatischen Indentation und des seitlichen Entweichens partitionieren; (2)ein 4D-Modell des Molassebeckens, das Phasen des Vorrückens und des Rückzugs der orogenen Front dokumentiert, vom Übergang der Zentral- und Ostalpen im Westen zum Alpen-Karpaten Übergang im Osten; (3)ein integriertes 4D-Modell der Ostalpen, von Slab-Abbruch bis zur Indentation.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2017: Gebirgsbildungsprozesse in 4-Dimensionen (4D-MB)