Original paper
Die Rekonstruktion von relativen Plattenbewegungen aus dem paläozoischen Deformationsmuster der Kontinente
[Relative plate motions deduced from the Palaeozoic deformation pattern of continents.]
Kroner, Uwe; Romer, Rolf L.; Stephan, Tobias
Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften Band 174 Heft 3 (2023), p. 491 - 519
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published: Nov 20, 2023
published online: Feb 3, 2023
manuscript accepted: Jan 3, 2023
manuscript revision received: Jan 3, 2023
manuscript revision requested: Aug 21, 2022
manuscript received: Jul 10, 2022
ArtNo. ESP171017403005, Price: 29.00 €
Kurzfassung
Plattentektonische Prozesse im Paläozoikum kulminierten in der Bildung von Pangäa. Im westlichen Sektor des Superkontinents erfasste nach der Schließung des Rheischen Ozeans Akkretions-/Kollisionstektonik Gesteinseinheiten, welche entweder dem Nordkontinent Laurussia bzw. dem Südkontinent Gondwana angehörten. Die lang anhaltende Plattenkonvergenz erfasste zu unterschiedlichen Zeiten die verschiedenen Bereiche der Kontinentalränder, was sich in der heterogenen Entwicklung der Gebirgsgürtel entlang der Plattenrandzone äußert. Zur Erklärung der offensichtlichen Komplexität existieren verschiedene regionalgeologische Modelle, die prinzipiell darin übereinstimmen, dass die tektonische Ursache in der Relativbewegung der Platten von Gondwana und Laurussia liegt. Überregional betrachtet widersprechen sich diese Modelle in wesentlichen Punkten, was schlussendlich zu unterschiedlichen plattentektonischen Szenarien führte. Hier fassen wir Studien zusammen, die sich mit verschiedenen Aspekten der Plattentektonik im Paläozoikum beschäftigen und prinzipiell auf einem generischen plattentektonischen Gondwana-Laurussia-Modell beruhen. Wir stellen eine Rekonstruktionsmethode vor, die es ermöglicht, plattenkinematische Parameter aus dem Verformungsmuster der kontinentalen Kruste zu extrahieren und erklären die Bildung West-Pangäas in seiner Gesamtheit. Dann fokussieren wir auf die Bildung der Zentraleuropäischen Varisziden, speziell auf die klassische Grenze zwischen Saxothuringikum und Rhenoherzynikum. Abschließend demonstrieren wir anhand der Zinn/Wolfram- und Uran-Lagerstätten Europas, dass überregionale plattentektonische Modelle die Verteilungsmuster ganzer Lagerstättenprovinzen erklären können.
Abstract
Palaeozoic plate tectonics culminated in the formation of Pangaea. After the closure of the Rheic Ocean in the western sector of this supercontinent, accretionary and collisional tectonics overprinted rock units that belonged to the northern continent Laurussia or the southern continent Gondwana. The long-lasting convergence of these two plates, which affected different segments of the continental margins at different time, eventually resulted in a complex and heterogeneous mountain belt along the plate boundary zone. Although regional geological models agree on the tectonic causes of the various orogenies, the models are incompatible on the scale of the entire orogen, which eventually gave rise to a multitude of plate tectonic scenarios. Here, we summarise a plate tectonic reconstruction of Western Pangaea that is based on a generic two-plate model for the collision between Gondwana and Laurussia. It includes the presentation of a method that uses the continental deformation pattern to derive plate kinematic parameters and that allows to reconstruct the formation of entire Western Pangaea. In a second part, we focus on the formation of the Variscides in Central Europe and in particular on the classic boundary between the zones of Saxo-Thuringia and Rheno-Hercynia. Finally, we demonstrate that the two-plate tectonic model of the Variscan Orogeny explains the distribution of tin/tungsten and uranium deposits in Europe.
Keywords
Pangäa • Laurussia • sphärisches Verformungsmuster • Gebirgsbildung • Saxothuringikum • Rhenoherzynikum • Gondwana • Laurussia • spherical strain pattern • orogeny • Saxo-Thuringia • Rheno-Hercynia