An integrated stratigraphic record of the Palaeocene-lower Eocene at Gubbio (Italy): new insights into the early Palaeogene hyperthermals and carbon isotope excursions

Terra Nova, 24, 380386, 2012 Abstract A high-resolution, integrated stratigraphic framework (stable isotope stratigraphy, standard calcareous nannofossil and foraminiferal biostratigraphy, magnetostratigraphy) together with geochemical and rock magnetic properties analyses of a complete and well-preserved succession at Contessa Valley (Gubbio, central Italy) have offered an excellent opportunity to identify and constrain the Palaeocene to early Eocene hyperthermals and carbon isotope excursions (CIEs). In addition, we provide the first evidence in the Tethys Ocean of CIEs, previously identified in the Pacific, Atlantic and Southern Oceans, highlighting their global significance and of some unknown CIEs. Their characteristics are compared with those reported for deep-sea cores and other land-based sections to test whether the signature associated with CIEs documented in our composite section might give evidence for tracing them over wider areas. The Contessa composite section thus represents a reference succession also for insight into the magnetobiochronostratigraphy and the magnitude of early Palaeogene hyperthermals and CIEs.

A new drought resistant gymnosperm taxon Duartenia araripensis gen. nov et sp nov (Cheirolepidiaceae?) from the Early Cretaceous of Northern Gondwana

A new gymnosperm taxon from the Lower Cretaceous (upper Aptian to possibly lower Albian) Crato Formation of Brazil, Duartenia araripensis gen. nov. et sp. nov. is described. The most prominent specimen, a branch with attached lateral branches of higher orders exhibits a distinct anisotomous branching pattern. The very dense wood is composed of tracheids with spaced and partly contiguous uniseriate pits and low rays with one pit per cross-field (mixed protopinaceous type). When foliage is not abraded, Duartenia exhibits coriacious Brachyphyllum-type leaves. Duartenia may be linked to cheirolepid conifers, however, the systematic affinity remains uncertain. The dense wood, characteristic growth pattern and thick, scale like, trichome bearing leaves may be related to ecological conditions that reflect a seasonally dry climate.

Seismites as a tool in the palaeoenvironmental reconstruction of fluvial deposits: The Cambrian Guarda Velha Formation, southern Brazil

Soft-sediment deformation (SSD) is widely described in the literature, but there is no clear consensus regarding its origin and significance. Existing models for SSD in fluvial sediments do not clearly demonstrate a relationship between the structures, preserved facies expression, and larger-scale depositional architecture. In this study several types of SSD structures are recorded in Cambrian fluvial deposits and these occur interbedded with undeformed strata throughout the entire stratigraphic interval. The random distribution of these features in relation to primary facies types and fluvial forms indicates that they have neither a direct nor indirect relationship with any depositional processes or bedform type. We propose that the relationship of SSD at the bed-set-scale to larger-scale depositional architecture, combined with tectono-stratigraphic analysis allows the determination of both short-term fluvial hydraulic conditions in ancient stream systems, such as the nature of the flow regime responsible for depositing ancient fluvial stream successions, and the long-term subsidence rates, in the form of mean recurrence interval of the seismic events responsible for triggering the generation of SSD in tectonically active basins. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ages (U-Pb SHRIMP and LA ICPMS) and stratigraphic evolution of the Neoproterozoic volcano-sedimentary successions from the extensional Camaqua Basin, Southern Brazil

During the Ediacaran, southern Brazil was the site of multiple episodes of volcanism and sedimentation, which are best preserved in the 3000 km(2) Camaqua Basin. The interlayered sedimentary and volcanic rocks record tectonic events and paleoenvironmental changes in a more than 10 km-thick succession. In this contribution, we report new U-Pb and Sm-Nd geochronological constraints for the 605 to 580 Ma Born Jardim Group, the 570 Ma Acampamento Velho Formation, and a newly-recognized 544 Ma volcanism. Depositional patterns of these units reveal the transition from a restricted, fault-bounded basin into a wide, shallow basin. The expansion of the basin and diminished subsidence rates are demonstrated by increasing areal distribution and compressed isopachs and increasing onlap of sediments onto the basement to the west. The Sm-Nd isotopic composition of the volcanic rocks indicates mixed sources, including crustal rocks from the adjacent basement. Both Neoproterozoic and Paleoproterozoic sources are indicated for the western part of the basin, whereas only the older Paleoproterozoic signature can be discerned in the eastern part of the basin. (C) 2011 International Association for Gondwana Research. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Fossilized bacteria in a Cretaceous pterosaur headcrest

Pinheiro F.L., Horn B.L.D., Schultz C.L., de Andrade J.A.F.G. and Sucerquia P.A., 2012: Fossilized bacteria in a Cretaceous pterosaur headcrest. Lethaia, Vol. 45, pp. 495-499. We report herein the first evidence of bacterial autolithification in the Crato Formation of Araripe Basin, Brazil. The fossilized bacteria are associated with a tapejarid pterosaur skull, replacing the soft-tissue extension of the headcrest. EDS analyses indicate that the bacteria were replaced by phosphate minerals, probably apatite. The bacterial biofilm was likely part of the prokaryotic mat that decomposed the pterosaur carcass at the bottom of the Araripe lagoon. This work suggests that bacterial autolithification could have played a key-role on soft-tissue preservation of Crato Formation Lagerstatte. ?Bacterial autolithification, Crato Formation, phosphatization, pterosaur, soft-tissue preservation.

Contribution to the stratigraphy of the onshore Paraíba Basin, Brazil

Several publications have contributed to improve the stratigraphy of the Paraíba Basin in northeastern Brazil. However, the characterization and distribution of sedimentary units in onshore areas of this basin are still incomplete, despite their significance for reconstructing the tectono-sedimentary evolution of the South American passive margin. This work provides new information to differentiate among lithologically similar strata, otherwise entirely unrelated in time. This approach included morphological, sedimentological and stratigraphic descriptions based on surface and sub-surface data integrated with remote sensing, optically stimulated luminescence dating, U+Th/He dating of weathered goethite, and heavy mineral analysis. Based on this study, it was possible to show that Cretaceous units are constrained to the eastern part of the onshore Paraíba Basin. Except for a few outcrops of carbonatic rocks nearby the modern coastline, deposits of this age are not exposed to the surface in the study area. Instead, the sedimentary cover throughout the basin is constituted by mineralogically and chronologically distinctive deposits, inserted in the Barreiras Formation and mostly in the Post-Barreiras Sediments, of early/middle Miocene and Late Pleistocene-Holocene ages, respectively. The data presented in this work support tectonic deformation as a factor of great relevance to the distribution of the sedimentary units of the Paraíba Basin.

The evolution of health status and chronic conditions in Catalonia, 1994-2006: the paradox of health revisited using the Blinder - Oaxaca decomposition

[EN] Background: The paradox of health refers to the improvement in objective measures of health and the increase in the reported prevalence of chronic conditions. The objective of this paper is to test the paradox of health in Catalonia from 1994 to 2006. Methods: Longitudinal cross-sectional study using the Catalonia Health Interview Survey of 1994 and 2006. The approach used was the three-fold Blinder - Oaxaca decomposition, separating the part of the differential in mean visual analogue scale value (VAS) due to group differences in the predictors (prevalence effect), due to differences in the coefficients (severity effect), and an interaction term. Variables included were the VAS value, education level, labour status, marital status, all common chronic conditions over the two cross-sections, and a variable for non-common chronic conditions and other conditions. Sample weights have been applied. Results: Results show that there is an increase in mean VAS for men aged 15-44, and a decrease in mean VAS for women aged 65-74 and 75 and more. The increase in mean VAS for men aged 15-44 could be explained by a decrease in the severity effect, which offsets the increase in the prevalence effect. The decrease in mean VAS for women aged 65-74 and 75 and more could be explained by an increase in the prevalence effect, which does not offset the decrease in the severity effect. Conclusions: The results of the present analysis corroborate the paradox of health hypothesis for the population of Catalonia, and highlight the need to be careful when measuring population health over time, as well as their usefulness to detect population's perceptions.

Climatic and stratigraphic paleoindicators from the Canary Island

[EN] The last 5 Myr  are characterized by cliamatic variations globally and are reflected in ancient fossiliferous marine deposits visible in the Canary Islands. The fossils contained are identificated as paleoecological and paleoclimatic indicators. The Mio-Pliocene Transit is represented by the coral Siderastrea micoenica Osasco, 1897; the gastropods Rothpletzia rudista Simonelli, 1890; Ancilla glandiformis (Lamarck, 1822); Strombus coronatus Defrance, 1827 and Nerita emiliana Mayer, 1872 and the bivalve Gryphaea virleti Deshayes, 1832 as most characteristic fossils  and typical of a very warm climate and littoral zone. Associated  lava flows  have been dated radiometrically  and provides a range between  8.9 and about 4.2 Kyr. In the mid-Pleistocene, about 400,000 years ago, the called Marine Isotope Stage 11, a strong global warming that caused a sea level rise happens. Remains of the MIS 11  are preserved on the coast of Arucas (Gran Canaria), and associated with a tsunami in Piedra Alta (Lanzarote). These fossilifeorus  deposits contains the bivalve Saccostrea cucullata (Born, 1780), the gastropod Purpurellus gambiensis (Reeve, 1845) and the corals Madracis pharensis (Heller, 1868) and Dendrophyllia cornigera (Lamarck, 1816). Both sites have been dated by K-Ar on pillow lavas (approximately 420,000 years) and by Uranium Series on corals (about 481,000 years) respectively. The upper Pleistocene starts with another strong global warming known as the last interglacial or marine isotope  stage (MIS) 5.5, about 125,000 years ago, which also left marine  fossil deposits exposed in parallel to current in Igueste of San Andrés (Tenerife),  El Altillo, the  city of Las Palmas de Gran Canaria  and Maspalomas (Gran Canaria),  Matas Blancas, the Playitas and Morrojable (Fuerteventura ) and in Playa Blanca and Punta Penedo (Lanzarote ). The fossil coral Siderastrea radians (Pallas , 1766 ) currently living in the Cape Verde Islands , the Gulf of Guinea and the Caribbean has allowed Uranium series dating. The gastropods Strombus bubonius Lamarck, 1822 and Harpa doris (Röding , 1798 ) currently living in the Gulf of Guinea. Current biogeography using synoptic data obtained through satellites provided by the ISS Canary Seas provides data of Ocean Surface Temperature (SST) and Chlorophyll a (Chlor a) . This has allowed the estimation of these sea conditions during interglacials compared to today .

Rezente Bodenbewegungspotenziale in Schleswig-Holstein (Deutschland)

Die Entwicklung des Nordwestdeutschen Beckens und seiner rezenten Topographie ist geprägt von einer Vielzahl endogener und exogener Prozesse: Tektonik, Vulkanismus, Diapirismus, Eisvorstöße, elsterzeitlichen Rinnen und die Ablagerung von quartären Sedimenten. Mit Hilfe der Quantifizierung von Bodenbewegungspotenzialen wurde für Schleswig-Holstein der Einfluß von Tiefenstrukturen (insbesondere Salzstrukturen und tektonische Störungen) auf die Entwicklung der rezenten Topographie in Schleswig-Holstein untersucht. Dabei wurden folgende Parameter berücksichtigt: (1) Salzstrukturen; (2) Tektonischen Störungen; (3) Oberflächennahe Störungen, die mit einer hohen Wahrscheinlichkeit an der Erdoberfläche ausstreichen; (4) Elsterzeitliche Rinnen (tiefer 100 m); (5) Historische Erdbeben; (6) In Satellitenbildszenen kartierte Lineamente (7) Korrelationskoeffizienten, die zwischen 7 stratigraphischen Horizonten des „Geotektonischen Atlas von NW-Deutschland“ berechnet wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass in Schleswig-Holstein großflächig rezente Bodenbewegungs-potenziale auftreten, die auf tektonische Störungen und Salzstrukturen zurückzuführen sind und sich hauptsächlich auf den Bereich des Glückstadt Grabens beschränken. In den 5 Gebieten Sterup, Tellingstedt Nord, Oldensworth Nord, Schwarzenbek und Plön treten die höchsten Bodenbewegungspotenziale auf. Sie dokumentieren rezente Prozesse in diesen Gebieten. In den Gebieten Sterup, Schwarzenbek und Plön sind aktive, an der Erdoberfläche ausstreichende Störungen lokalisiert, deren Auftreten auch durch kartierte Luft- und Satellitenbildlineare belegt wird. Im Gebiet Plön werden die ermittelten Bodenbewegungspotenziale durch eine, sich rezent vergrößernde Senke bei Kleinneudorf bestätigt. Unterhalb der Senke führen, begünstigt durch tektonische Störungen, Lösungsprozesse in tertiären Sedimenten zu Hohlraumbildungen, die das rezente Absacken der Senke verursachen. Für Bereiche höchsten Bodenbewegungspotenzials kann ein Einfluß von Tiefenstrukturen auf die Entwicklung der rezenten Topographie nachgewiesen werden. So beeinflussen oberflächennahe Störungen in dem Gebiet Plön die Entwicklung des Plöner Sees. Im Gebiet Schwarzenbek verursacht ein N-S orientiertes Störungsband ein Abknicken des Elbverlaufs. Weiterhin kann ein Einfluß der Entwicklung der rezenten Topographie durch eine Interaktion zwischen Eisauflast und Salzmobilität in den Gebieten Sterup und Oldensworth nachgewiesen werden. Demnach ist die Ablagerung quartärer Sedimente und somit der Grenzverlauf der Flußgebietseinheiten Eider und Schlei-Trave zwischen den Salzstrukturen Sterup und Meezen beeinflusst durch eine aktive Reaktion beider Salzstrukturen auf Eisauflast. Im Bereich Oldensworth zeigen geologische Schnitte von der Basis Oberkreide bis zur rezenten Topographie, dass die Salzmauern Oldensworth und Hennstedt die Ablagerung quartärer Sedimente aktiv beeinflussten. Weiterhin orientiert sich der Elbverlauf von Hamburg bis zur Mündung an den Randbereichen von Salzstrukturen, die bis in den oberflächennahen Bereich aufgestiegen sind.

The stratigraphic record of the quaternary sea level fluctuations and the impact of the post-glacial sea level rise (Termination I) in the Adriatic basin (Mediterranean sea)

The modern stratigraphy of clastic continental margins is the result of the interaction between several geological processes acting on different time scales, among which sea level oscillations, sediment supply fluctuations and local tectonics are the main mechanisms. During the past three years my PhD was focused on understanding the impact of each of these process in the deposition of the central and northern Adriatic sedimentary successions, with the aim of reconstructing and quantifying the Late Quaternary eustatic fluctuations. In the last few decades, several Authors tried to quantify past eustatic fluctuations through the analysis of direct sea level indicators, among which drowned barrier-island deposits or coral reefs, or indirect methods, such as Oxygen isotope ratios (δ18O) or modeling simulations. Sea level curves, obtained from direct sea level indicators, record a composite signal, formed by the contribution of the global eustatic change and regional factors, as tectonic processes or glacial-isostatic rebound effects: the eustatic signal has to be obtained by removing the contribution of these other mechanisms. To obtain the most realistic sea level reconstructions it is important to quantify the tectonic regime of the central Adriatic margin. This result has been achieved integrating a numerical approach with the analysis of high-resolution seismic profiles. In detail, the subsidence trend obtained from the geohistory analysis and the backstripping of the borehole PRAD1.2 (the borehole PRAD1.2 is a 71 m continuous borehole drilled in -185 m of water depth, south of the Mid Adriatic Deep - MAD - during the European Project PROMESS 1, Profile Across Mediterranean Sedimentary Systems, Part 1), has been confirmed by the analysis of lowstand paleoshorelines and by benthic foraminifera associations investigated through the borehole. This work showed an evolution from inner-shelf environment, during Marine Isotopic Stage (MIS) 10, to upper-slope conditions, during MIS 2. Once the tectonic regime of the central Adriatic margin has been constrained, it is possible to investigate the impact of sea level and sediment supply fluctuations on the deposition of the Late Pleistocene-Holocene transgressive deposits. The Adriatic transgressive record (TST - Transgressive Systems Tract) is formed by three correlative sedimentary bodies, deposited in less then 14 kyr since the Last Glacial Maximum (LGM); in particular: along the central Adriatic shelf and in the adjacent slope basin the TST is formed by marine units, while along the northern Adriatic shelf the TST is represented by costal deposits in a backstepping configuration. The central Adriatic margin, characterized by a thick transgressive sedimentary succession, is the ideal site to investigate the impact of late Pleistocene climatic and eustatic fluctuations, among which Meltwater Pulses 1A and 1B and the Younger Dryas cold event. The central Adriatic TST is formed by a tripartite deposit bounded by two regional unconformities. In particular, the middle TST unit includes two prograding wedges, deposited in the interval between the two Meltwater Pulse events, as highlighted by several 14C age estimates, and likely recorded the Younger Dryas cold interval. Modeling simulations, obtained with the two coupled models HydroTrend 3.0 and 2D-Sedflux 1.0C (developed by the Community Surface Dynamics Modeling System - CSDMS), integrated by the analysis of high resolution seismic profiles and core samples, indicate that: 1 - the prograding middle TST unit, deposited during the Younger Dryas, was formed as a consequence of an increase in sediment flux, likely connected to a decline in vegetation cover in the catchment area due to the establishment of sub glacial arid conditions; 2 - the two-stage prograding geometry was the consequence of a sea level still-stand (or possibly a fall) during the Younger Dryas event. The northern Adriatic margin, characterized by a broad and gentle shelf (350 km wide with a low angle plunge of 0.02° to the SE), is the ideal site to quantify the timing of each steps of the post LGM sea level rise. The modern shelf is characterized by sandy deposits of barrier-island systems in a backstepping configuration, showing younger ages at progressively shallower depths, which recorded the step-wise nature of the last sea level rise. The age-depth model, obtained by dated samples of basal peat layers, is in good agreement with previous published sea level curves, and highlights the post-glacial eustatic trend. The interval corresponding to the Younger Dyas cold reversal, instead, is more complex: two coeval coastal deposits characterize the northern Adriatic shelf at very different water depths. Several explanations and different models can be attempted to explain this conundrum, but the problem remains still unsolved.

Beurteilung der Eignung der NPEMFE-Methode (Natural Pulsed Electromagnetic Field of Earth) mit dem "Cereskop" in Rutschungen und in Locker- und Festgesteinen mit Spannungsänderungen im Mittel- und Hochgebirge

Spannungsumlagerungen in Mineralen und Gesteinen induzieren in geologisch aktiven Bereichen mikromechanische und seismische Prozesse, wodurch eine schwache natürliche elektromagnetische Strahlung im Niederfrequenzbereich emittiert wird. Die elektromagnetischen Emissionen von nichtleitenden Mineralen sind auf dielektrische Polarisation durch mehrere physikalische Effekte zurückzuführen. Eine gerichtete mechanische Spannung führt zu einer ebenso gerichteten elektromagnetischen Emission. Die Quellen der elektromagnetischen Emissionen sind bekannt, jedoch können sie noch nicht eindeutig den verschiedenen Prozessen in der Natur zugeordnet werden, weshalb im Folgenden von einem seismo-elektromagnetischen Phänomen (SEM) gesprochen wird. Mit der neuentwickelten NPEMFE-Methode (Natural Pulsed Electromagnetic Field of Earth) können die elektromagnetischen Impulse ohne Bodenkontakt registriert werden. Bereiche der Erdkruste mit Spannungsumlagerungen (z.B. tektonisch aktive Störungen, potenzielle Hangrutschungen, Erdfälle, Bergsenkungen, Firstschläge) können als Anomalie erkannt und abgegrenzt werden. Basierend auf dem heutigen Kenntnisstand dieser Prozesse wurden Hangrutschungen und Locker- und Festgesteine, in denen Spannungsumlagerungen stattfinden, mit einem neuentwickelten Messgerät, dem "Cereskop", im Mittelgebirgsraum (Rheinland-Pfalz, Deutschland) und im alpinen Raum (Vorarlberg, Österreich, und Fürstentum Liechtenstein) erkundet und die gewonnenen Messergebnisse mit klassischen Verfahren aus Ingenieurgeologie, Geotechnik und Geophysik in Bezug gesetzt. Unter Feldbedingungen zeigte sich großenteils eine gute Übereinstimmung zwischen den mit dem "Cereskop" erkundeten Anomalien und den mit den konventionellen Verfahren erkundeten Spannungszonen. Auf Grundlage der bisherigen Kenntnis und unter Einbeziehung von Mehrdeutigkeiten werden die Messergebnisse analysiert und kritisch beurteilt.

Palynologie und Sedimentologie der Interglazialprofile Döttingen, Bonstorf, Munster und Bilshausen

Palynologie und Sedimentologie der Interglazialprofile Döttingen, Bonstorf, Munster und Bilshausen Zusammenfassung In der vorliegenden Dissertation wurden vier dem Holstein-Interglazial zugehörige Bohrkerne sowie ein rhumezeitlicher Bohrkern palynologisch und sedimentologisch bearbeitet. Die holsteinzeitlichen Bohrkerne stammen aus Kieselgurlagerstätten der Lüneburger Heide (Bonstorf und Munster) und aus einem Trockenmaar (Döttingen) in der Eifel. Der rhumezeitliche Kern stammt aus der Typlokalität Bilshausen im Harzvorland. Neben Prozentwertdiagrammen werden Pollendichte- und wenn möglich Polleninfluxwerte vorgestellt, die insbesondere für die Lokalitäten Hetendorf/Bonstorf und Munster/Breloh bisher nicht verfügbar waren. Mit dem Profil Döttingen konnte erstmals eine sowohl vollständige als auch nicht innerhalb des klassischen Aufkommens holsteinzeitlicher Fundstellen im norddeutschen Tiefland positionierte Holsteinsequenz aus dem deutschen Mittelgebirge dokumentiert werden. Das erhaltene Pollendiagramm bestätigt die aus den norddeutschen Profilen bekannte holsteintypische Vegetationsabfolge, durch die das Holstein gegenüber anderen Interglazialen wie Holozän, Eem oder Rhume palynologisch definiert ist. Neben der grundsätzlichen Übereinstimmung der Pollensequenz unterscheidet sich das Profil Döttingen aber deutlich im prozentualen Aufkommen der beteiligten Taxa von den norddeutschen Profilen. So wird eine hohe Alnus-Präsenz als Merkmal deutscher Holsteinprofile bestätigt, jedoch ist die, in den norddeutschen Lokalitäten durchhaltend hohe oder dominante Beteiligung von Pinus im deutschen Mittelgebirge nicht vorhanden und muss daher auf die Standortbedingungen Norddeutschlands zurückgeführt werden. Abies dagegen ist im Holstein der Mittelgebirge wesentlich präsenter als im norddeutschen Flachland. Im Profil Döttingen wurden insgesamt 10 Tephralagen gefunden. Auf eine dieser Tephren folgt ein „Birken-Kiefern-Gräser Vorstoß“, der palynostratigraphisch dem älteren „Birken-Kiefern Vorstoß“ in Munster/Breloh entspricht. Als eine Typologie des Holstein kann das in den Profilen Döttingen und Munster bestätigte intraholsteinzeitliche Carpinus-Minimum verstanden werden. An Hand sedimentologischer und palynologischer Befunde aus dem Bohrkern MU 2 muss die Existenz zweier, in der Literatur postulierter, postholsteinzeitlicher, „Nachschwankungen“ in Munster/Breloh in Frage gestellt, wenn nicht abgelehnt werden. In Kern MU 2 fallen palynostratigraphische Grenzen häufig mit Sandeinschaltungen zusammen. Eine dieser Sandeinschaltungen, nämlich unmittelbar vor dem älteren „Birken-Kiefern-Vorstoß“, korreliert in ihrer stratigraphischen Position mit der den „Birken-Kiefern-Gräser-Vorstoß“ im Profil Döttingen einleitenden Tephralage. Es gelang die Dauer des intraholsteinzeitlichen Carpinus Minimums auf etwa 1500±100 Jahre zu bestimmen und eine interne Zweigliederung zu dokumentieren. Im rhumezeitlichen Kern von Bilshausen (BI 1) konnten zahlreiche Störungen nachgewiesen werden. Insbesondere im Teufenbereich des Bilshausener „Birken-Kiefern-Vorstoßes“ deuten diese auf eine möglicherweise verfälschte Überlieferung. Der palynologisch markante „Lindenfall“ von Bilshausen liegt im Bereich einer isoklinalen Schichtenverfaltung. Die in der Literatur im Horizont des „Lindenfalls“ beschriebene „Bilshausentephra“ wurde nicht gefunden. Warvenzählungen an den Kernen MU 1, MU 2 und BI 1 ermöglichten Pollenzonendauern in Holstein- und Rhume-Interglazial zu bestimmen. Dabei wurde mittels den Warvenzählungen, unter zu Hilfenahme von Literaturdaten und von Schätzwerten eine Dauer für das Holstein-Interglazial sensu stricto (Pollenzonen I-XIV) von 15400-17800 Jahren und für das Rhume-Interglazial von wahrscheinlich 22000 Jahren bis maximal 26000 Jahren ermittelt.

Implications of regional fault distribution and kinematics for the uplift of rift flanks around the Rwenzori Mountains, Southwestern Uganda

Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Untersuchung der Störungsverteilung und der Störungskinematik im Zusammenhang mit der Hebung der Riftschultern des Rwenzori Gebirges.rnDas Rwenzori Gebirge befindet sich im NNE-SSWbis N-S verlaufenden Albertine Rift, des nördlichsten Segments des westlichen Armes des Ostafrikanischen Grabensystems. Das Albertine Rift besteht aus Becken unterschiedlicher Höhe, die den Lake Albert, Lake Edward, Lake George und Lake Kivu enthalten. Der Rwenzori horst trennt die Becken des Lake Albert und des Lake Edward. Es erstreckt sich 120km in N-S Richtung, sowie 40-50km in E-W Richtung, der h¨ochste Punkt befindet sich 5111 ü. NN. Diese Studie untersucht einen Abschnitt des Rifts zwischen etwa 1°N und 0°30'S Breite sowie 29°30' und 30°30' östlicher Länge ersteckt. Auch die Feldarbeit konzentrierte sich auf dieses Gebiet.rnrnHauptzweck dieser Studie bestand darin, die folgende These auf ihre Richtigkeit zu überprüfen: ’Wenn es im Verlauf der Zeit tatsächlich zu wesentlichen Änderungen in der Störungskinematik kam, dann ist die starke Hebung der Riftflanken im Bereich der Rwenzoris nicht einfach durch Bewegung entlang der Graben-Hauptst¨orungen zu erklären. Vielmehr ist sie ein Resultat des Zusammenspiels mehrerer tektonische Prozesse, die das Spannungsfeld beeinflussen und dadurch Änderungen in der Kinematik hervorrufen.’ Dadurch konzentrierte sich die Studie in erster Linie auf die Störungsanalyse.rnrnDie Kenntnis regionaler Änderungen der Extensionsrichtung ist entscheidend für das Verständnis komplexer Riftsysteme wie dem Ostafrikanischen Graben. Daher bestand der Kern der Untersuchung in der Kartierung von Störungen und der Untersuchung der Störungskinematik. Die Aufnahme strukturgeologischer Daten konzentrierte sich auf die Ugandische Seite des Rifts, und Pal¨aospannungen wurden mit Hilfe von St¨orungsdaten durch Spannungsinversion rekonstruiert.rnDie unterschiedliche Orientierung spr¨oder Strukturen im Gelände, die geometrische Analyse der geologischen Strukturen sowie die Ergebnisse von Mikrostrukturen im Dünnschliff (Kapitel 4) weisen auf verschiedene Spannungsfelder hin, die auf mögliche Änderungen der Extensionsrichtung hinweisen. Die Resultate der Spannungsinversion sprechen für Ab-, Über- und Blattverschiebungen sowie für Schrägüberschiebungen (Kapitel 5). Aus der Orientierung der Abschiebungen gehen zwei verschiedene Extensionsrichtungen hervor: im Wesentlichen NW-SE Extension in fast allen Gebieten, sowie NNE-SSW Extension im östlichen Zentralbereich.rnAus der Analyse von Blattverschiebungen ergaben sich drei unterschiedliche Spannungszustände. Zum Einen NNW-SSE bis N-S Kompression in Verbindung mit ENE-WSW bzw E-W Extension wurde für die nördlichen und die zentralen Ruwenzoris ausgemacht. Ein zweiter Spannungszustand mit WNW-ESE Kompression/NNE-SSW Extension betraf die Zentralen Rwenzoris. Ein dritter Spannungszustand mit NNW-SSE Extension betraf den östlichen Zentralteil der Rwenzoris. Schrägüberschiebungen sind durch dazu schräge Achsen charakterisiert, die für N-S bis NNW-SSE Kompression sprechen und ausschließlich im östlichen Zentralabschnitt auftreten. Überschiebungen, die hauptsächlich in den zentralen und den östlichen Rwenzoris auftreten, sprechen für NE-SW orientierten σ2-Achsen und NW-SE Extension.rnrnEs konnten drei unterschiedliche Spannungseinflüsse identifiziert werden: auf die kollisionsbedingte Bildung eines Überschiebungssystem folgte intra-kratonische Kompression und schließlich extensionskontrollierte Riftbildung. Der Übergang zwischen den beiden letztgenannten Spannungszuständen erfolgte Schrittweise und erzeugte vermutlich lokal begrenzte Transpression und Transtension. Gegenw¨artig wird die Störungskinematik der Region durch ein tensiles Spannungsregime in NW-SE bis N-S Richtung bestimmt.rnrnLokale Spannungsvariationen werden dabei hauptsächlich durch die Interferenzrndes regionalen Spannungsfeldes mit lokalen Hauptst¨orungen verursacht. Weitere Faktoren die zu lokalen Veränderungen des Spannungsfeldes führen können sind unterschiedliche Hebungsgeschwindigkeiten, Blockrotation oder die Interaktion von Riftsegmenten. Um den Einfluß präexistenter Strukturen und anderer Bedingungen auf die Hebung der Rwenzoris zu ermitteln, wurde der Riftprozeß mit Hilfe eines analogen ’Sandbox’-Modells rekonstruiert (Kapitel 6). Da sich die Moho-Diskontinuität im Bereich des Arbeitsgebietes in einer Tiefe von 25 km befindet, aktive Störungen aber nur bis zu einer Tiefe von etwa 20 km beobachtet werden können (Koehn et al. 2008), wurden nur die oberen 25 km im Modell nachbebildet. Untersucht und mit Geländebeobachtungen verglichen wurden sowohl die Reihenfolge, in der Riftsegmente entstehen, als auch die Muster, die sich im Verlauf der Nukleierung und des Wachstums dieser Riftsegmente ausbilden. Das Hauptaugenmerk wurde auf die Entwicklung der beiden Subsegmente gelegt auf denen sich der Lake Albert bzw. der Lake Edward und der Lake George befinden, sowie auf das dazwischenliegende Rwenzori Gebirge. Das Ziel der Untersuchung bestand darin herauszufinden, in welcher Weise das südwärts propagierende Lake Albert-Subsegment mit dem sinistral versetzten nordwärts propagierenden Lake Edward/Lake George-Subsegment interagiert.rnrnVon besonderem Interesse war es, in welcherWeise die Strukturen innerhalb und außerhalb der Rwenzoris durch die Interaktion dieser Riftsegmente beeinflußt wurden. rnrnDrei verschiedene Versuchsreihen mit unterschiedlichen Randbedingungen wurden miteinander verglichen. Abhängig vom vorherrschenden Deformationstyp der Transferzone wurden die Reihen als ’Scherungs-dominiert’, ’Extensions-dominiert’ und als ’Rotations-dominiert’ charakterisiert. Die Beobachtung der 3-dimensionalen strukturellen Entwicklung der Riftsegmente wurde durch die Kombination von Modell-Aufsichten mit Profilschnitten ermöglicht. Von den drei genannten Versuchsreihen entwickelte die ’Rotationsdominierten’ Reihe einen rautenförmiger Block im Tranferbereich der beiden Riftsegmente, der sich um 5−20° im Uhrzeigersinn drehte. DieserWinkel liegt im Bereich des vermuteten Rotationswinkel des Rwenzori-Blocks (5°). Zusammengefasst untersuchen die Sandbox-Versuche den Einfluss präexistenter Strukturen und der Überlappung bzw. Überschneidung zweier interagierender Riftsegmente auf die Entwicklung des Riftsystems. Sie befassen sich darüber hinaus mit der Frage, welchen Einfluss Blockbildung und -rotation auf das lokale Stressfeld haben.