Advertisement

Geologische Rundschau

, Volume 80, Issue 1, pp 73–92 | Cite as

Evolution of nappes in the eastern margin of the Bohemian Massif: a kinematic interpretation

  • K. Schulmann
  • P. Ledru
  • A. Autran
  • R. Melka
  • J. M. Lardeaux
  • M. Urban
  • M. Lobkowicz
Article

Abstract

The entire pile of nappes in the eastern margin of the Bohemian massif is characterized by two stages of Variscan nappe emplacement each exhibiting a different kinematic and metamorphic evolution.

The older emplacement (D1) probably occurred around 350-340 Ma ago and was synmetamorphic. The nappes show a typical systematic superposition of higher grade metamorphic units over lower grade ones. Thus, the crystalline complexes showing a HT-MP Barrovian imprint (Svratka allochthonous unit and Moldanubicum) were thrust over an intermediate unit affected by MTMP recrystallization (Bíteš orthogneiss and its country rock), and at the base of the D1 nappe pile the Inner Phyllite Nappe (Biý Potok Unit) is characterized by LT/LP metamorphism.

The second stage of tectonic evolution (D2) is characterized by a thin-skinned northward-oriented nappe emplacement that occurred under LT-LP conditions dated at 320-310 Ma. The whole nappe sequence formed during the first tectonometamorphic period (D1) was transported northward over the autochthonous »Deblín polymetamorphic and granitic complex« of Upper Proterozoic age and its Devonian sedimentary cover with very low metamorphism. During this second tectonic event the Brno granite massif (580 Ma) was only marginally incorporated in the Variscan nappe tectonics which resulted in kilometer-scale cover and basement duplexes. The tectonic evolution of the nappe pile ended with stage D3, represented by large- to medium-scale east-vergent folds with limited displacement.

Keywords

Devonian Tectonic Evolution Eastern Margin Bohemian Massif Granite Massif 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Der Deckenbau am Ostrand der Böhmischen Masse erfolgte in zwei aufeinanderfolgenden Stadien, die sich sowohl in ihrer Kinematik als auch in ihrer Metamorphoseentwicklung deutlich voneinander unterschieden.

Die ältere Phase (D1 ca. 350-340 Ma) ist durch synmetamorphe Überschiebungen charakterisiert. Sie führt zu einer metamorphen Inversion der überschobenen Deckeneinheiten, so daß generell hohe metamorphe Einheiten schwach metamorphe tektonisch überlagern. Der Svratka Komplex und das Moldanubikum als hangendste Decken sind durch MP/HT Paragenesen vom Barrow-Typ gekennzeichnet. Beide Einheiten sind auf den MP/MT-metamorphen Biteš-Gneis und seine Rahmengesteine überschoben. Die Bílý potok Einheit als liegende Decke zeigt nur noch eine LP/ LT Regionalmetamorphose.

Das jüngere Stadium (D2 ca. 320-310 Ma) ist durch eine Thin-skinned Tektonik mit nordvergentem Deckentransport unter LP/LT Bedingungen charakterisiert. Der gesamte, invers metamorphe D1-Deckenstapel wird dabei nach N über den autochtonen Deblín Komplex bzw. seine devonische Sedimenthülle überschoben.

Das Brno Granit Massiv (580 Ma) wird nur randlich in diesen variszischen Deckenbau einbezogen. Die tektonische Entwicklung endet mit einem mittel bis großräumigen E-vergenten Faltenbau (D3 phase).

Résumé

L'empilement des nappes a la bordure orientale du Massif de Bohème est caractérisé par deux stades de mise en place présentant différentes évolutions cinématiques et métamorphiques.

La tectonique majeure de mise en place des nappes crustales intervient lors d'un métamorphisme de type barrowien, calé autour de 350-340 Ma. L'empilement qui en résulte montre une superposition systématique d'unités à fort degré de métamorphisme sur des unités moins métamorphiques. Ainsi les complexes cristallins, montrant des reliques de métamorphisme de haute à moyenne pression-haute température (unités cristallines de Svratka et du Moldanubien), chevauchent une unité intermédiaire affectée par un métamorphisme de moyenne à basse pression-moyenne température (l'orthogneiss de Bíteš et son encaissant). A la base de cette pile édifiée durant la tectonique D1, l'unité des phyllites internes (unité de Bílý potok) est caractérisée par un métamorphisme de basse témperature-basse pression.

Le second stade D2 de l'évolution tectonique est caractérisé par une tectonique pelliculaire à vergence nord datée à 320-310 Ma. L'empilement résultant de D1 est ainsi transporté vers le nord, au dessus du complexe autochtone d'âge protérozoïque supérieur (groupe de Deblín) et sa couverture sédimentaire dévonienne très faiblement métamorphisée.

Le massif granitique de Brno (580 Ma) n'est que marginalement incorporé à cette tectonique de nappe varisque. Ceci se traduit par des duplex socle-couverture d'échelle plurikilométrique. L'évolution tectonique s'achève lors d'une troisième phase, marquée par de grands plis à vergence est. Le déplacement associé est alors d'amplitude limitée.

Краткое содержание

Пакет покровов на вос точной границе Богем ского массива характеризу ется двумя стадиями его формирования, отм еченными различным кинематическим и мет аморфическим развит ием.

Основная тектоника образован ия этих покровов происходит во время р егионального метамо рфизма типа Барроу, датируем ая примерно 350-340 миллионами лет. Резу льтирующая покровная структура показывает системат ическое наслоение высокомет аморфических тектон ических элементов над элемен тами с меньшей степенью метаморфиз ма. Таким образом, кристаллические ком плексы, показывающие реликты метаморфизм а с высоко-средним дав лением и высокой температур ой (кристаллические породы Свратки и Молд анубикума), надвинуты на промежу точную серию, метаморфизированну ю в условиях средне-низ кого давления и средней те мпературы (Битешские ортогаейсы и их вмеща ющие породы). В основе этого пакета покрово в, образовавнного во время тектоники D 1, внут ренние филлиты (Били-Потокские пород ы) характеризуются низкими Р-Т условиями метаморфизма.

Вторая стадия D 2 тектон ического развития характеризуется тек тоникой маломощных близкоповерхностны х слоев с северной вер гентностью, датируемой 320-310 миллион ами лет.

Наслоение, являющеес я результатом D 1, было перенесено, таки м образом, к северу над автохтонным комп лексом верхнего прот ерозоя (Деблинский полимета морфический комплекс) с его надлеж ащими девонскими оса дочными породами.

Гранитный массив Брн о (580 млн. лет) затронут этой варисцийской по кровной тектоникой только по окраине, в ре зультате чего проявляются так назы ваемые »дюплексы« цо коль-покров, простирающиеся на не сколько километров. Тектонич еское развитие завер шается во время третьей фазы, которая характеризу ется крупными складками с восточной вергентностью и небо льшой амплитудой соответствующих смещений.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. Autran, A. &Cogné, J. (1980): La zone interne de l'orogénèse varisque dans l'Ouest de la France et sa place dans le dévelopement de la chaîne hercynienne. - In: Cogné J. and Slansky M. (Eds.), Géologie de l'Europe du Précambrien aux bassins sédimentaires posthercyniens, 26ème Cong. Géol. Int., Coll. C6, Paris. -Ann. Soc. géol. Nord, Lille,XCIX, 90–111.Google Scholar
  2. Beneš, K. (1964): Analýza vnitřní stavby moldanubickoassyntské hraniční oblasti při sv. okraji moldanubického jádra. - Rozpr. Čs. Akad. věd, ř. mat. přír.,74, 2, 78pp.Google Scholar
  3. Bosák, P. (1980): Sedimentologie devonu tišnovských brunnid a brněnské jednotky s.s. na Tišnovsku. - Unpublished Ph.D. Thesis, Charles University Prague, 200pp.Google Scholar
  4. Bouchez, J. L. &Pecher, A. (1981): The Himalayan Main Central Thrust pile and its quartz rich tectonites in Central Nepal. - Tectonophysics,78, 23–50.Google Scholar
  5. Bowes, D. R., Hopgood, A. M. &Mísař, Z. (1978): Polyphase deformation in amfibolites of the Letovice crystalline unit, Moravia.-Věstník ÚÚG,53, 273–280.Google Scholar
  6. —, — & — (1980): Characterization of tectonic regimes of the Letovice unit and Bíteš gneiss of the Moravicum using the structural imprint of polyphase deformation.- Věstník ÚÚG,55, 6, 331–342.Google Scholar
  7. Boyer, S. E. &Elliot, D. (1982): Thrust systems. - Am.Ass. of Petroleum Geol. Bull.,66, 9, 1196–1227.Google Scholar
  8. Brueckner, H. K.,Medaris, L. G. &Bakun-Czubarov, N. (1989): Nd and Sr age and isotope patterns from Hercynian eclogites and garnet pyroxenites of the Bohemian massif and the east Sudetes. - Abstracts from Third International Eclogite Conference, Würzburg.Google Scholar
  9. Brunel, M. (1983): Étude petrostructurale des chevauchements ductiles en Himalaya. (Népal oriental et Himalaya du Nord Quest).- Thèse Docteur és Sciences, 395pp., Paris.Google Scholar
  10. Chab, J. &Suk, M. (1977): Regionální metamorfóza na území Čech a Moravy. - Knih.ÚÚG.,50, pp. 156.Google Scholar
  11. Cobbold, P. R. &Quinquis, H. (1980): Development of sheath folds in shear regimes. - J. Struct. Geol.,2, 1/2, 119–126.Google Scholar
  12. Dudek, A. (1960): Problém moldanubického nasunutí v severní části dyjské klenby. - Unpublished Ph. D. Thesis, Charles University Prague.Google Scholar
  13. — (1962): Zum Problem der moldanubischen Überschiebung im Nordteil der Thayakuppel. - Geologie,11, 7, 757–792.Google Scholar
  14. - (1980): The cristalline basement block of the Outer Carpathians in Moravia - Brunovistulicum. Rozpr. Čs. Akad. věd, r. mat. př ír.,90, 8, 85pp.Google Scholar
  15. Dvořak, J. &Pták, J. (1963): Geologický vývoj a tektonika devonu a spodního karbonu Moravského krasu. - Sborník geol. věd, G,3, 49–84.Google Scholar
  16. Fajst, M. (1968): Granitisation und Mylonitisation im NW Teile des Svratka-Komplexes. - Acta Univ. Carolinae Geologica,4.Google Scholar
  17. Franke, W. (1989): Tectonostratigraphic units in the Variscan belt of central Europe. - Geol. Soc. Am. Bull., Spec. paper,230, 67–89.Google Scholar
  18. Frasl, G.,Fuchs, G.,Matura, A. &Thiele, O. (1977): Einführung in die Geologie des Waldvierteier Grundgebirges. - In: Arbeitstagung der geologischen Bundesanstalt (edited by Geologische Bundesanstalt). - Spec. Publs. of Austrian geological survey Wien.Google Scholar
  19. Freyvald, M. (1965): Styk svorové zony a svratecké klenby jihovychodně od Víru na Moravě. - Sbor. geol. věd, G,7, 37–58.Google Scholar
  20. Hara, I. &Nishimura, Y. (1977): Boundary between subbasal I and subbasal II fields of quartz deformation in geological conditions. - Tectonophysics,39, 273–286.Google Scholar
  21. Hladil J. (1990): Nâsunové struktury jizního uzávěru Moravského krasu (24-413 Mokrá-Horá kov). - Zpr. geol. vyzk. v r. 1989. In press.Google Scholar
  22. Hrouda, F. (1985): The magnetic fabric of the Brno massif. - Sbor. geol. věd, Geophys.,19, 89–112.Google Scholar
  23. Jaroš J. (1989): Variscan A-type Subduction in Southeast Part of Bohemian massif. - Proceedings of the 28th geological congress in Washington. 2-(118–19).Google Scholar
  24. — &Mísař, Z. (1967): Problémy hlubinného zlomu Boskovické brázdy. - Sbor. geol. věd, G,12, 131–147.Google Scholar
  25. — & — (1974): Der Deckenbau der Svratka Kuppel und seine Bedeutung für das geodynamische Modell der Böhmischen Masse. - Sbor. geol. věd, G,26, 69–82.Google Scholar
  26. — & — (1976): Nomenclature of the tectonic and lithostratigraphic units in the Moravian Svratka Dome (Czechoslovakia). -Věstnfk ÚÚG,51, 113–122.Google Scholar
  27. — & — (1986): Geologicko-strukturní charakteristika moravika svratecké klenby a přilehlé části moravské svorové zony. - Charles University Prague.Google Scholar
  28. Jelínek, E., Pačesová, M., Marttnec, P., Mísař, Z. &Weis, Z. (1984): Geochemistry of a dismembered metaophiolite complex, Letovice, Czechoslovakia. — Transactions of the Royal Society of Edinburgh. Earth Sciences,75, 37–48.Google Scholar
  29. Jenček, V. &Dudek, A. (1971): Beziehungen zwischen dem Moravikum und Moldanubikum am Westrand der Thaya-Kuppe. — Relationship of the Moravicum and Moldanubicum at the western border of the Dyje Dome. - Věst. ÚÚG,46/1971, 6, 331–338.Google Scholar
  30. Johanová, V,Autran, A.,Ledru, P.,Lardeaux, J. M. &Melka, R. (1990): Discovery of relics of a high pressure metamorphism at the base of the Moldanubian nappe complex. IGCP 233, Terranes in the Circum Atlantic Paleozoic Orogens. 24–27, August, Gö ttingen.Google Scholar
  31. Kachlík, V. (1989): A contribution to the tectono-magmatic history of the moravian unit in the core of the Svratka dome. - Krystalinikurm,20, 49–64.Google Scholar
  32. Keppie et al. (1989): Tectonic map of pre-mesozoic terranes in circum Atlantic phanerozoic orogens.Google Scholar
  33. Kratochvíl, M. (1981): Analýza mikrostavby vápenců v tektonických stylech devonu Č eského masívu rentgenovou difrakcí. - Unpublished Ph. D. Thesis, Charles University Prague, 220pp.Google Scholar
  34. - (1984): Profil údolí Nedvědičky mezi Jabloňovem a Nedvědicemi. - Charles University Prague, 14pp.Google Scholar
  35. Kumpera, O. (1971): Některé problémy paleozoika v moravskoslezské oblasti Českého masivu. - Sborník věd. prací VŠB v Ostravě,XVII, 3, 227–268.Google Scholar
  36. - (1983): Geologie spodního karbonu jesenického bloku. - Knih. ÚÚG,59, 172pp.Google Scholar
  37. Lister, G. S., (1977): Discussion: crossed girdle c-axis fabrics in quartzites plastically deformed by plane strain and progressive simple shear. - Tectonophysics,39, 51–54.Google Scholar
  38. MacIntyre, R. M.,Bowes, D. R.,Hamidullah, S. &Onstott, T. C. (1988): K-Ar and Ar-Ar isotopic study of amphiboles from meta-ophiolite complexes, Eastern Bohemian massif. - Conference on the Bohemian massif, Prague, 26/9 - 1/10, Abstract, p. 55.Google Scholar
  39. Matte, P. (1986): Tectonics and plate tectonics model for the variscan belt of Europe. - Tectonophysics,126, 329–374.Google Scholar
  40. Matte, Ph., Maluski, H. &Echtler, H. (1985): Cisaillement ductiles varisques vers l'Est-Sud Est dans les nappes du Waldviertel (Sue-Est du Massif de Bohème, Autriche). Données microtectoniques et radiometriques 39 Ar/ 40 Ar.- C.R.A.S. Paris 301.Google Scholar
  41. -,Maluski, H.,Rajlich, P. &Franke, W. (1990): Terrane boundaries in the Bohemian massif: result of large scale Variscan shearing.- Tectonophysics, in press.Google Scholar
  42. Melka, R.,Schulmann, K.,Schulmannova, B.,Hrouda, F.,Lobkowicz, M. &Figar, S. (1990): The evolution of perpendicular linear fabrics during ductile thrusting in synkinematic granite (Central Moravie Bohemian massif). - Submitted to Journal of Structural Geology.Google Scholar
  43. Mísař, Z. (1961): Geologické postavení bítešské ortoruly. - Čas. min. geol., VI.Google Scholar
  44. —,Dudek, A., Havlena, V., Weiss, J. (1983): Geologie ČSSR, Český massiv. - 333pp., SPN Verlag, Praha.Google Scholar
  45. Němec, D. (1961a): Mikrostavba křemene v moraviku a prilehlém moldanubiku západní Moravy.- 197 pp, Knihovna ÚÚG, Praha.Google Scholar
  46. — (1961b): Mikrostavba kalcitu v moraviku a přilehlém moldanubiku západní Moravy. - Věstník ÚÚG36, 23–34.Google Scholar
  47. — (1964): K otázce počtu mikrodeformačních fází v moraviku.- Věstník ÚÚG39, 181–188.Google Scholar
  48. — (1968): Die Metamorphose des NE-Randes des Kernes der Böhmischen Masse. - Ver. Geol. B-A. 1/2, 189–203.Google Scholar
  49. - (1979): Der Blockbau der Mährischen Scholle vom Standpunkt des Quartgefüges der Gesteine. - Geol. Rdsch.,68, Stuttgart.Google Scholar
  50. — (1980): Beziehungen zwischen dem Metamorphosegrad und den Quarztgefüge-Gürtelbildern in Bähmischen Masse. - Z. geol. Wiss. Berlin,8, 1169–1180.Google Scholar
  51. Otava, J. (1988): Význam těžkých minerál1u pro paleogeografii a litofaciální analýzu paleozoika východního okraje Ceského masívu. - Unpublished PhD. thesis, 143pp., Brno.Google Scholar
  52. Pertoldová, J. (1986): Podmínky vzniku skarnú na ložiskách Pernštejn, Ž upanovice, Nové Město pod Smrkem. - Unpublished Ph.D. Thesis, Charles University Prague.Google Scholar
  53. PláŠil, M. (1977): Deformační analýza křemenných valounú devonský ch konglomerátú v jižní části závistské jednotky v jâdře svratecké klenby. - Unpublished diploma work, 114pp, Charles University Prague.Google Scholar
  54. — (1983): Analýza polyfázové vrásové deformace v tělese bí tešských rul svratecké klenby moravika. - Unpublished work, Charles University Prague.Google Scholar
  55. Ramsay, J. G. (1967): Folding and fracturing of rocks. - McGraw Hill. New York.Google Scholar
  56. — &Huber, L. M. (1983): Modern structural geology. — Volume 1: Strain analysis.- Academic press London.Google Scholar
  57. Schmid, S., Panozzo, R. &Bauer, S. (1987): Simple shear experiments on calcite rocks: rheology and microfabric. - Journal of Structural Geology.,9, 5/6, 747–778.Google Scholar
  58. Schulmann, K. (1990): Fabric and kinematic study of the Biteš orthogneiss (Southwestern Moravia): Result of a large-scale northeastward shearing parallel to the Moldanubian/Moravian boundary. - Tectonophysics, in press.Google Scholar
  59. -,Matějovská, O.,Melka, R. (1990): Kinematics of Variscan shear deformation in Moldanubian polymetamorphic complex.- Proceedings of the International conference »Bohemian massif«, in press.Google Scholar
  60. Suess, F. E. (1912): Die moravischen Fenster und ihre Beziehung zum Grundgebirge des Hohen Gesenks. - Denkschr. K. Akad. Wiss.,88, 541–631, Wien.Google Scholar
  61. - (1926): Intrusionstektonik und Wandertektonik im variszischen Grundgebirge. 268pp. Berlin.Google Scholar
  62. Štelcl, J. (1960): Petrografie kulmských slepenců jižní čâsti Drahanské vysociny. - Folia facultatis scient. nat. univ. Purkynianae brunensis, geologia, 1.Google Scholar
  63. - (1969): K petrografii paleozoických slepenců střední Moravy. Folia. Př. F. UJEP, X, 89pp.Google Scholar
  64. —,Weiss, J., Gregerová, M., Staněk, J. &Štelcl, J. (1986): Brněnský masiv, 255p., University Brno, Brno.Google Scholar
  65. Urban, M. (1988): Tektonický vyvoj náměštského granulitového masívu.- Unpublished Ph.D. Thesis, Charles University Prague.Google Scholar
  66. Van Breemen, O.,Aflalion, A.,Bowes, D. R.,Dudek, A.,Mísař, Z.,Povondra, P. &Vrána, S. (1982): Geochronological studies of the Bohemian Massif, Czechoslovakia, and their significance in the evolution of Central Europe-Trans. - Roy. Soc. Edinburgh, Earth Sci., 89–108.Google Scholar
  67. Vuichard, J. P. &Ballèvre, M. (1985): Garnet-chloritoid equilibria in eclogitic pelitic rocks from the Sesia zone (Western Alps): their bearing on phase relations in high pressure metapelites. - J. metamorph. Geol.,6, 135–157.Google Scholar
  68. Weiss, J. (1966): Ultrabasic rocks of the west moravian crystalline complex. - Krystalinikum,4, 171–184.Google Scholar
  69. Zapletal, K. (1925): Geologie středu svratecké klenby. - Sborník stât. geol. úst., 5, 509–560.Google Scholar
  70. - (1932): Geologie a petrografie země moravskoslezské, 280pp, Brno.Google Scholar

Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1991

Authors and Affiliations

  • K. Schulmann
    • 1
  • P. Ledru
    • 2
  • A. Autran
    • 2
  • R. Melka
    • 1
  • J. M. Lardeaux
    • 3
  • M. Urban
    • 4
  • M. Lobkowicz
    • 1
  1. 1.Geological Survey PragueLaboratory of structural geologyPraha 1ČSFR
  2. 2.Bureau de Recherches Géologiques et MinièresOrléans CedexFrance
  3. 3.Département de pétrologieEcole Normale Supérieure de LyonLyon Cedex 07France
  4. 4.Department of GeologyCharles UniversityPraha 2ČSFR

Personalised recommendations