Inkohlung und Tektonik im Deckenstapel der Liguriden, Nordapennin, Italien

Im Nordapennin, nordöstlich von Genua, wurden mit Hilfe von Inkohlungsmessungen detaillierte Untersuchungen zur Tektonik und zur paläogeothermischen Geschichte durchgeführt. Die geologische Situation im Untersuchungsgebiet ist durch einen Stapel mehrerer Decken gekennzeichnet. Bisher war in vielen Fällen umstritten, ob die Grenzen zwischen den einzelnen Formationen strat igraphischer oder tektonischer Natur seien. Anhand von Inkohlungssprüngen an Formationsgrenzen konnte nachgewiesen werden, daß fast alle Formationsgrenzen tektonisch überprägt sind und daß es sich um einen Stapel von mindestens 13 (Überschiebungs-)Decken handelt, die sich in 5 tektonische Großeinheiten gliedern lassen: die CERVAROLA-EINHEIT als tiefste, darüber die CANETOLO-EINHEIT, die überkippt liegende CASANOVA-CAIO-EINHEIT, die LAVAGNATAL-EINHEIT und die ANTOLA-EINHEIT , die im Untersuchungsgebiet diskordant von obereozänen bis oligozänen Molasse-Sedimenten der Ranzano-Format ion bedeckt wird. Alle Einheiten zeigen eine ausgeprägte "apenninische" Nordnordost-Vergenz, nur am Westrand des Arbeitsgebietes (im Scrivia-Tal) treten gehäuft West-Vergenzen auf, die mit der eozänen Hauptphase der Westalpenorogenese in Zusammenhang gebracht werden können. Es können Erwärmungsphasen im Eozän und im Ober-Miozän nachgewiesen werden. Die eine zeigt sich im Inkohlungssprung zwischen der Antola-Format ion (O.Campan-M.Paläozän) und der diskordant darüber lagernden Ranzano-Format ion (oberstes Eozän-Oligozän) . Das Erwärmungsereignis wird mit eozänen Aktivitäten in den Westalpen korreliert und hat den heutigen Inkohlungsgrad der paläogeographisch den Westalpen näheren Ligurischen Einheiten geprägt. Das zweite Erwärmungsereignis zeigt sich in den Inkohlungsunterschieden zwischen der CERVAROLA-EINHEIT, dem tiefsten aufgeschlossenen tektonischen Element, und der meist deutlich verschieden hoch inkohlten, hangenden CANETOLO-EINHEIT. Die jüngsten Teile der Cervarola-Einheit reichen bis ins Langh; die Erwärmung muß jünger sein und fällt wahrscheinlich zeitlich mit der obermiozänen Phase der Apennin-Orogenese zusammen. Aufgrund des Inkohlungssprungs im Hangenden der Cervarola-Einheit müssen allerdings wesentliche Überschiebungsbewegungen noch jünger als die Erwärmung sein. Im Süden des Gebietes werden in der Lavagnatal-Einheit mit maximal 5% R die höchsten Inkohlungswerte registriert. Das entspricht Gebirgstemperaturen von ca. 300*C. Nach Norden sinkt de Inkohlungsgrad fast aller Einheiten ab, so daß auch hier in den Liguriden, wie in südöstlicheren Teilen des Nordapennins in den Toskaniden und Umbro-Markiden der Inkohlungsgrad von der Intern- zur Externzone abnimmt. Im Westen des Untersuchungsgebietes nimmt der Inkohlungsgrad allerdings auch in Richtung auf die Westalpen zu. Die liegenden Einheiten der Antola-Format ion im Nordosten (Trebbia-Tal ) und im Westen (Scrivia-Tal) können aufgrund übereinstimmender Inkohlungstrends parallelisiert werden. Die im Arbeitsgebiet überkippt liegende CAIO-CASANOVA-EINHEIT zeigt einen niedrigeren Inkohlungsgrad als die tektonisch hangenden Formationen, so daß bedeutende Überschiebungen nach der Erwärmung gefordert werden müssen. Vertikale Inkohlungstrends innerhalb der Einheit deuten darauf hin, daß die Haupterwärmung nach der Überkippung in die inverse Position stattfand.

In the Northern Apennines, northeast of Genoa detailed investigations on the tectonic situation and geothermal history have been carried out, The geologic situation in this area is characterized by several tectonic nappes stacked one upon another. Until today it was controversal in many cases if the formation contacts have a stratigraphic or tectonic nature. By means of coalification jumps at formation contacts it could be revealed that nearly all formation boundaries represent levels of parallel shear within the nappe stack. Thus, almost 13 tectonic nappes have been identified which can be divided into 5 tectonic supergroups: the CERVAROLA-UNIT which is the deepest, successively overlayn by the CANETOLO-UNIT , the overturned CAIO-CASANOVA-UNIT, the VAL-LAVAGNA-UNIT, and the ANTOLA-UNIT, which is covered with a stratigraphic unconformity by the molasse-type sediments of the Ranzano-Format ion (uppermost Eocene to Oligocene). All formations show a NNE-vergence which is typical for "apenninic" movements; only in the western part of the investigated area (in the Serivia-valley) W-vergences become dominant. They can be correlated with the eocene climax of the orogeny of the Western Alps. Geothermal events in the Eocene and the Upper Miocene could be proved. The older one is indicated by a coalification jump between the Antola-Formation (U. Campanium - M. Paleocene) and the unconformably overlaying Ranzano-Format ion (Uppermost Eocene-Oligocene) . This phase can be correlated with eocene activities in the western Alps (see above) and seems to be responsible for the degree of coalification of those Ligurie units whose paleogeographic position has been nearer to the Western Alps. The second heating event is indicated by the different degree of coalification between the CERVAROLA-UNIT , which is the deepest outcropping tectonic element, and the overlying CANETOLO-UNIT which shows signifcantly differing Revalues. Since the youngest strata reach the Langhian the heating event must be younger and probably correlates with the upper Miocene phase of the Northern Apennines orogeny. Due to the coalification jump at the upper contact a main overthrust movement of the Northern Apennines has to be younger. The highest vitrinite reflections with a maximum of 5% R have been registered in the south of the studied area in the Val-Lavagna-Unit . These values correspond to maximum rock temperatures of ca 300°C, To the north the coalification rank of nearly all units decreases. That means that here in the Ligurides as well as farther southeast in the Northern Apennines in the Tuscanides and Umbro-Marchides the coalification rank decreases from the internal to the external parts. In the west of the investigated area the R -values increase rapidly towards the Western Alps. The formations below the Antola-Format ion in the northeast (Trebbia-Valley) and in the west (Scrivia-Valley) can be correlated due to their corresponding vitrinite-reflection trends. The CAIO-CASANOVA-UNIT which is overturned in the working area shows lower R-values as the overlaying formations which implies important overthrust movements after the heating of the rocks. Vertical rank trends within the unit indicate that the main heating event took place after the overturning.

thesis

DFG, SUB Göttingen