Geologia strutturale e tettonica del sistema terrestre, focus sul graben del Reno

Sistema Terra - Geologia Strutturale e Tettonica

1System Erde - Strukturgeologie und Tektonik Treffpunkt für die Übung System Erde am 27.02.2025: 15:30 vor dem Basler Münster

Fase di Formazione del Graben del Reno

2Rheingraben - Entstehungsphase 4º 8º 12° 16° North Sea PA Rhine LRG HG · Köln Massif// *Kassel Rhenish VB EG Praha 50° Orleans URG Loire München: BTZ Base Dijon Danube + ? Massif AJURA S P A 46° Milano 100 km Rhône Genova Adriatic Sea Marseille Figure 1. European Cenozoic rift system and tectonic setting of the Upper Rhine Graben in the northern Alpine foreland. Cross hatched, Variscan basement outcrops on the European platform; shaded, Cenozoic rift deposits; dotted, Alpine Molasse; dark, Cenozoic volcanics. BG, Bresse Graben; BTZ, Burgundy Transform Zone; EG, Eger Graben; HG, Hessian Grabens; LG, Limagne Graben; LRG, Lower Rhine Graben (Roer Valley Graben); RG, Rhône Graben; URG, Upper Rhine Graben; VB, Vogelsberg volcano. Insert rectangle shows study area.

• Tertiary geology of the central part of western Europe is to a large extent dominated by the European Cenozoic rift system . The depositional history and tectonic development of these grabens appear to be connected with those of the Swiss-German Molasse Basin or North Alpine Foreland Basin
• Rhine and Bresse grabens both began to subside during the Middle Eocene (Lutetian), Molasse Basin evolved in post-Eocene times.
• Associated with mantle uplift. Collisional deformation and asthenospheric upwelling are dynamically linked Central BG Molasse Basin Wien Bohemian Massif/ Paris Basin DresdenOberer Rheingraben - Structural Map

Mappa Strutturale del Graben Superiore del Reno

1-HANAU BASIN RHENISH MASSIF K 2-SPRENDLINGEN HORST Frankfurt 3-HEIDELBERG BASIN Mainz. : 1 5-HAGUENAU SILL TAUNUS Mainz 6-STRASBOURG BASIN FAULT 7-ERSTEIN SILL 8-SÉLESTAT BASIN 9-COLMAR SILL 10-MULHOUSE BASIN 11-DANNEMARIE TROUGH PFÄLZER- WALD 3 12-MULHOUSE HORST KRAICHGAU 13-SIERENTZ-WOLSCHWILLER THROUGH 14-RAURACHIAN DEPRESSION 15-BURGUNDY GATEWAY Karlsruhe 16-BARGES SILL 4 17-CHALON BASIN SAVERNE RHINE GRABEN 19-LOUHANS BASIN SYSTEM 1. 21-CORMOZ SILL 6 .. 22-LIMONEST SILL 23-BOURG BASIN 8 25-CRÉMIEU PLATFORM 9 26-CHAMBÉRY SILL TERTIARY DEPOSITS BLACK VOSGES 10 FOREST BURGUNDY SILL 1213 Base · Zurich HELVETIC THRUST 18 .17% JURA 777 BRESSE 00 .. 19 20 PRE- 21 ALPS GRABEN . Geneva ULTRAHELVETIC THRUST 22 :23 25 Lyon . WESTERN ALPS 24 26 PENNINIC THRUST VALENCE BASIN 0 50 100km · Grenoble Fig. 1. Structural map of the Rhine Graben, Bresse Graben and western Molasse Basin. Sissingh 1998. Tectonophysics, 300: 249-284 15 Dijon Besançon 2/16 RHINE-SÃONE TRANSF.Z SCATTERED OCCURRENCES MASSIF CENTRAL ALPINE NAPPES JURA THRUST W. MOLASSE BASIN ·. Bern HEGAU 20-TOURNUS SILL T . Strasbourg 18-SENNECEY-LA SERRE SILL FAULT 5 ODEN- WALD 4-PECHELBRONN BASIN HUNSRÜCK -1. 2 SUBALPINE THRUST .. ALPINE FOREDEEP 24-LYON SILL

Graben del Reno - Terziario e Quaternario

Rheingraben - Tertiär und Quartär Frankfurt Wiesbaden Rhein Main 0 m Mainz -200 m 360 m Rhein -400 m 320 m Darmstadt -600 m 300 m 150 -800 m 280 m 180 260 m -1000 m Worms 240 m Worms 270 -1200 m 220 m Mannheim -1400 m 120 Heidelberg 180 m -1600 m Heidelberg -1800 m 140 m 150 -2000 m Landau 60 100 m 120 80 m 2400 m 60 m Karlsruhe -2600 m Karlsruhe 20 m 0 m Rastatt -3200 m Bühl 06 · Senkung 0.1-0.2 mm/J Straßburg Straßburg 3 · bisherige Einsenkung ~3.5 km Offenburg Tiefenlinien-Abstand: 200 m 0 Isolinien-Abstand: 30 m 0 50 km Colmar Kaiserstuhl Colmar Z 210 Kaiser- 40 stuhl 150 Freiburg = Salz- Diapire Tiefenlage der Tertiärbasis im Oberrheingraben (m unter NN) Mülhausen nach Doebl & Olbrecht (1974) hausen Quartär-Mächtigkeit (m) im Oberrheingraben nach Bartz (1974) ? Mül- hau- sener Horst Rhein Basel Rhein~ Basel Zeichnung: Christian Röhr (2002) ? 2 210 Ludwigs- hafen Mann- heim 200 m 9 300 180 160 m 240 120 m -2200 m Bruchsal -2800 m Rastatt Hagenau -3000 m Offenburg 60 120 90 50 km 0 Freiburg 180 420 MOL Zeichnung: Christian Röhr (2002) Main Frankfurt Mainz 340 m Mainzer Becken Darmstadt 120 5 40 m

Fase di Formazione del Graben del Reno: Eventi Tettonici e Paleostress

Rheingraben - Entstehungsphase Time in Ma southern URG northern Jura Tectonic events Paleo- stress 0 Pleistocene Rhine gravel ; Loess cover base- ment PIACENZIAN Pliocene Sundgau gravel ZANCLEAN MESSINIAN LATE TORTONIAN 10 - Oligocene|Mio cene Bois de Raube Formation Juranagel- fluh MIDDLE LANGHIAN Helicida marls BURDIGALIAN OMM 20 EARLY o ? AQUITANIAN Tüllingen - Delsberg Limestone LATE CHATTIAN Alsacian Molasse Freshwater beds Cyrena marls 30 EARLY RUPELIAN Foraminifera maris Bunte Mergel: ("Sannoisian") [ Streifige Mergel LATE PRIABONIAN Melania limestone I 40 Eocene MIDDLE ? LUTETIAN Planorbis limest. ? Siderolithic unconformity 50 transgression YPRESIAN volcanism (Kaiserstuhl) Paleocene OSM Obere Susswassermolasse o "thick-skinned" compression or transpression "thin-skinned" Jura thrusting and folding 60 USM Untere Süsswassermolasse uplift of Vosges and Black Forest Massifs minimum principal stress axis (63) UMM Untere Meeresmolasse subsidence - rifting maximum principal stress axis (61) VIDEO Meletta beds Fischschiefer and UMM~ Border Conglo- merates Planorbis limestone 3 BARTONIAN Meeres- USM Entstehung des Rheingrabens OSM SERRAVALLIAN OSM LOMM EARLY OMM Obere Meeresmolasse Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=fllpugoeMZY Holocene

Tettonica delle Faglie

Bruchtektonik Abschiebung (normal fault):

• Einfallen meist > 45°
• Hangendscholle rutscht auf der Liegendscholle hinunter
• Auslöser: tektonische Dehnung Aufschiebung (inverse fault):
• Einfallen meist < 45°
• Hangendscholle wird auf die Liegendscholle geschoben
• Auslöser: tektonische Kompression Abschiebung Aufschiebung Abschiebung mit lateraler Komponente Dehnung und lateraler Versatz an geneigter Verwerfung McCann & Manchego, 2015

Tettonica delle Faglie - Pieghe di Trascinamento

7Bruchtektonik - Schleppfalten Schleppfalten (drag folds) sind locale Flexuren die an Verwerfungen angrenzen, krümmen sich in Bewegungsrichtung des gegenüberliegenden Blocks krümmen. Abschiebung Aufschiebung

Profili Geologici del Graben del Reno

8Rheingraben - Geologische Profile Grau: Rheintal-Flexur Trennt Dinkelbergschole und Tafeljura vom Rheingraben Bildete sich erst während der letzten (spätes Oligozän bis frühes Miozän) GÜRLER, HAUBER & SCHWANDER: Geologie der Umgebung von Basel Beitr. geol. Karte Schweiz, Liefg. 160, 1987. TAFEL 1 LEGENDE ( + Faltenachse Verwerfung (beobachtet, vermutet) P 2 Oberschiebung Profilspur Staatsgrenze FLEXURBEREICH PLATTE P 3 Rheinfelder Bruchzone Tektonische Karte von Basel und Umgebung mit Profilspuren P1 - P11 270 270 P6 ST. JAKOB PL ALLSCHWIL I RUCKEN VON 265 RHEIN P7 NEUWILLER MUL DE ADLERHOE - GEWÖLBE 260 260 P 11 LANDSKRON - STRUKTUR Metzerlen - Plateau P 10 TAFELJURA BLAUEN ANTIKLINALE -255 255 Birs 605 615 DINKELBERG · ALLSCHWIL I GRABEN VON WOLSCHWILLER Bruch 265 BRUCHZONE Allschwiler P8 ALLSCHWILER BASLER LEYMEN Gürler, Hauber und Schwander, Die geologie der Umgebung von Basel. Beiträge Geologische Karte Schweiz, 1987. EIMELDINGER P1 275 0 1 2 3Km SIERENTZER GRABEN ~~ RHEIN -- TULLINGEN P4 Inzinger Hoch RHEINGRABEN P5 P9 Gr. von Schouenburg Gempen - Bruch

Profili Geologici del Graben del Reno: Sezioni Dettagliate

Rheingraben - Geologische Profile Kander Röttler Schloss W E GÜRLER, HAUBER & SCHWANDER: Geologie der Umgebung von Basel Beitr. geol. Karte Schweiz, Liefg. 160, 1987. TAFEL 1 LEGENDE ( + Faitenachse P2 Verwerfung (beobachtet, vermute:) Oberschinhung P1 Profiligur Stoatsgrenze 275 0 1 2 HEIN- GEN Rthainfriday Bruchzone Tektonische Karte von Basel und Umgebung mit Profilspuren P1 - P11 Inzinger Hoch 270 RHEINGRABEN ST. JAKOB Rhein Tüllingerberg Lörrach Riederfeld Entspannunger Verwerfungen -- 1000 -1000 + + + P 10 3 Tüllinger Schichten Hauptrogenstein Molasse alsacienne 00 Unt. Dogger Opalinus- Ton Lias Keuper Séquanien ob. Muschelkalk "Rauracien" unt. + mittl. Muschelkalk Buntsandstein Callovien Grundgebirge inkl. Permokarbon Laben Können Erdbeben Stattfinden In W E ALLSCHWLT VON 1 PE 0 NEUWILLER . MULDE ALLSCHWILER BASLER 0 0 LEYMEN LANDSKRON - STRUKTUR Metzerien - Plateau + + + + ANTIKLINALE BLAUEN TA 255 255 Meletta-Schichten "Meeressand" bzw. Foraminiferen-Mergel Sannoisien - Eozän ) Wenn wir hier Wasser -1000 -- 1000 + + + + 2 0 0 0 0 FLEXURBEREICH PLATTE SIERENTZER GRABEN P3 + + P4 P6 GRABEN VON WOLSCHWILLER ALLSCHWILI RUCKEN BRUCHZONE 0 - p + Birg EIMELDINGER + + + Oxford - Mergel

Profili Geologici del Graben del Reno: Attività Sismica

Rheingraben - Geologische Profile Bier burg Wiese Rhein Pt. 260 W 1 E GÜRLER, HAUBER & SCHWANDER: Geologie der Umgebung von Basel Beitr. geol. Karte Schweiz, Liefg. 160, 1987. TAFEL 1 LEGENDE ( ( Faltenachse 1 P 2 Oberschiehung P1 Profilispur Stoatsgrenze FLEXURBEREICH PLATTE 0 2 3Km P3 TOLLINGEN P4 Rheinfeide: Bruchzone Tektonische Karte von Basel und Umgebung mit Profilspuren P1 -P11 Inzinger Hoch 270 PA 6 PE JAKOB Bruderholz Birs Muttenz Wartenberg Adler ST W ESE ALLSCHWLI Bruch P7 VON 0 0 P 8 NEUWILLER MULDE ADLERHOL 2.1000- -1000 LEYMEN LANDSKRON - STRUKTUR Metzerien = Plateau Molasse alsacienne 00 Unt. Dogger Meletta-Schichten Opalinus- Ton Lias Sannoisien - Eozän Keuper Séquanien ob. Muschelkalk "Rauracien" unt. + mittl. Muschelkalk Oxford - Mergel Buntsandstein Callovien Grundgebirge inkl. Permokarbon fork M + Aufgrer Aktivität GRABEN VON WOLSCHWILLER BRUCHZONE Alschwier PZ ALLSCHWILEB P9 250/ Tüllinger Schichten Hauptrogenstein Gempen - Bruch P 10 BLAUEN ANTIKLINALE TAFELJURA 255 255 605 EIMELDINGER SIERENTZER GRABEN RHEIN- - 1000 + + + + + -- 1000 RHEINGRABEN P6 BERG + + + + + 1 1 1 + Verwerfung (beobachtet, vermutet) 0 0 275 0 + · ALLSCHWIL I ROCKEN BASLER "Meeressand" bzw. Foraminiferen- Mergel

Fase di Formazione del Graben del Reno: Sezione Trasversale della Caverna

Rheingraben - Entstehungsphase QUERSCHNITT DURCH DIE KAVERNE West Ost Aufschüttung Trambrücke Niederterrasse Einstieg (Birs - u.Rheinkies) Alter : Quartär Diskordanz Tunnel T 18 Autobahn O . 0 * * Septarienton A Marine Mergel u. Tone Alter : Tertiär , Rupélien (ca. 30 Mio. J.) Hauptverwerfung der Rheintalflexur Dogger, Bajocien (ca. 165 Mio. J.) Rheintalflexur : Oestliche Begrenzung des südlichen Rheintalgrabens (300km lang) Haupt - Absenkung : Seit dem frühen Tertiär vor ca. 40 Mio. J. bis vor ca. 20 Mio. J. Bewegungen : Bis Jetztzeit andauernd (Erdbeben von Basel 1356 !). z.Zt. Kontrolle durch Präzisionsnivellement. Grösse der Absenkung : Zwischen Tafeljura im E und Rheingraben im W, hier ca.1000m Abb. 50. Querschnitt durch das Geologische Denkmal der Rheintal-Flexur beim Schänzli (Muttenz). Hauptrogenstein steilstehender , z. T. oolithischer Kalk fossilführend , marin (Austern , Korallen , Nerineen). Alter : Mesozoikum ,