The internal structure of the Arosa Zone (Swiss-Austrian Alps)

Zusammenfassung

Die Arosa Zone ist Teil der Alpinen Suturzone zwischen Ostalpin und Pennimkum und bildet eine lithologisch heterogene Einheit aus kontinentalen und ozeanischen Gesteinen. Sie zeigt den Charakter einer Melange, die aus, untergeordnet, sedimentärer Durchmischung und lokaler, aber penetrativer tektonischer Deformation während kretazisch und alttertiärer Tektonik resultiert. Kompetente Blöcke ostalpiner und penninischer Herkunft, die bis zu 3 km im Streichen verfolgbar sind, schwimmen in einer inkompetenten serpentinitischen oder tonig-karbonatischen Matrix. Im Mesobereich treten zerbrochene Gesteinsabfolgen in oder direkt an Überschiebungs- und Scherzonen auf. Unterschiedliche Kompetenz zwischen Blöcken und Matrix teilt die Deformation in spröde und duktile Prozesse auf. Die kompetenten Gesteine zeigen Extensionsspalten und Scherbrüche, in der Matrix entwickelte sich durch duktiles Fließen eine penetrative Schieferung bei hoher Strainintensität. Die Deformation in der Matrix war hauptsächlich nicht-koaxial, koaxiale Extension herrschte in den Blöcken.

Im regionalen tektonischen Rahmen definieren wir die Arosa Zone als tektonostratigraphische Einheit zwischen Ostalpin und Penninikum. Sie bildet eine schmale, stark imbrikierte Zone die, aus südpenninischen ophiolithischen und sedimentären Gesteinen, sowie aus Blöcken und Spänen ostalpiner Herkunft aufgebaut wird.

Abstract

The Arosa Zone, part of the main Alpine suture zone between the Austroalpine and the Penninic realms, forms a heterogeneous unit composed of rocks of oceanic and continental origin. It exhibits mélange character due to minor sedimentary mixing and local penetrative tectonic deformation during Cretaceous and Early Tertiary imbrication. Competent blocks of both Austroalpine and Penninic origin, covering up to 2.5 km², are embedded in incompetent serpentinitic or shaly-calcareous matrix. On a mesoscale, disrupted strata occur in and adjacent to thrust and shear zones. Contrasting competence between blocks and matrix partitioned deformation into brittle and ductile processes. Extension veins and shear fractures affected the competent strata whereas the matrix developed a penetrative foliation during ductile flow and accommodated high strain. Flow was mainly non-coaxial in the matrix, and coaxial extension prevailed in the blocks.

In a regional tectonic setting, we define the Arosa Zone as the tectonostratigraphic unit sandwiched between the Austroalpine and Penninic units. It forms a narrow and highly imbricated zone containing both South Penninic ophiolitic and sedimentary rocks as well as blocks and slices of Austroalpine origin.

Résumé

La Zone d'Arosa, partie de la zone de suture alpine entre l'Austro-alpin et le Pennique, forme une unité hétérogène composée de roches d'origines océanique et continentale. Elle présente le caractère d'un mélange qui résulte d'un brassage sédimentaire mineur, et de déformations tectoniques, locales mais pénétratives, au cours du Crétacé et du Tertiaire ancien. Des blocs compétents de l'Austro-alpin et du Pennique qui couvrent jusqu'à 2.5 km², sont enrobés dans une matrice incompétente serpentineuse ou argilo-calcaire. A moyenne échelle, les couches disloquées se rencontrent dans les zones charriées et cisaillées, ou y sont adjacentes. La différence de compétence entre les blocs et la matrice répartit la déformation en processus cassants et ductiles. Les roches compétentes montrent des fentes d'extension et des fractures de cisaillement, alors que dans la matrice, sous l'action d'un flux ductile et d'une intensité de contrainte élevée, se développe une foliation pénétrative. La déformation fut principalement non coaxiale dans la matrice et coaxiale dans les blocs d'extension.

Dans un cadre tectonique régional, nous définissons la Zone d'Arosa comme une unité tectonostratigraphique prise entre l'Austro-alpin et le Pennique. Elle constitue une zone étroite et fortement imbriquée composée aussi bien de roches ophiolitiques du Sud-Pennique et de roches sédimentaires, que de blocs et d'écaillés de l'Austro-alpin.

Краткое содержание

Зона Ароза является ч астью альпийской зон ы шва между восточными аль пами и Пенниками и обр азует гетерогенную литоло гическую единицу из м атериковых и океанических пород. Она проявляет характ ер смеси, которая образо валась из смешания ос адков и локальной тектониче ской деформации во вр емя позднего мела и ранне третичной тектоники. Компетентные глыбы восточно-альпи йского и пеннинского происхождения, прост ирание которых можно проследить на 3 км, плав ают в некомпетентных серпентинизированн ых, или глинисто-извес тковых матрицах. В среднем ре гионе появляются раз ломанные свиты пород в зонах на двигов и сколов, или непосредственно ряд ом с ними. Различия ком петенции блоков и матрицы разд елили деформацию на хрупкие и пластическ ие процессы. Компетен тные породы имеют трещины растяжения и разломы скольжения, а в матриц е в результате пласти ческого течения появилась сл анцаватость. Деформа ция матрицы является пре имущественно не-коак сиальной, а блоков - коаксиально й.

В рамках регионально й тектоники авторы от носят зону Ароза к тектонос тратиграфической ед инице между восточными Аль пами и Пеннинами. Эта з она является узкой череп итчатой, построенной из южнопеннинских офиолитовых и осадоч ных пород и блоков и обломков вос точно-альпийского происхождения.