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The Crustal Structure at the KTB Drill Site, Oberpfalz

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The German Continental Deep Drilling Program (KTB)

Part of the book series: Exploration of the Deep Continental Crust ((EXPLORATION))

Abstract

The Variscan basement at the Continental Deep Drilling Site (KTB) Oberpfalz on the western margin of the Bohemian Massif is composed of three polyphase-deformed structural units: the Saxothuringian, the Moldanubian and MP to HP metamorphic nappe complexes of the Zone of Erbendorf-Vohenstrauß (ZEV) and the Münchberg Massif (MM). The boundary between the Saxothuringian und Moldanubian, which is interpreted as a cryptic suture, is represented by the northwestern rim of the HT-mylonite belt of the Zone of Tirschreuth-Mähring (ZTM). This forms part of a formerly active continental margin, whereas the Saxothuringian terrane represents a formerly passive continental margin. Deformation of the Moldanubian active continental margin already began during the oceanic subduction stage and was therefore a longer-lasting, more penetrative deformational event than in the Saxothuringian, where the whole Variscan deformation is related only to the collisional stage.

The klippen of the ZEV and MM form part of a previously coherent nappe complex which was originally connected with the western part of the Bohemian (Zone of Tepla-Taus, ZTT) and now covers the Saxothuringian-Moldanubian suture. The Erbendorf Line near Erbendorf is a nappe boundary. Its interpretation as suture zone can no longer be upheld.

The Variscan crustal structure evolved during multiphase deformation in which two main events can be distinguished. The older events up to D3 are characterized by NW-directed tectonic transport. This is revealed by the seismic crustal structure which is characterized by dominantly SE-dipping reflectors in all NW-SE-directed reflection seismic profiles. Based on reflection seismic data, D2-backfolding and backthrusting of the Saxothuringian seems to be restricted to higher crustal levels and is interpreted as having resulted from crustal wedging and ramp tectonics. In the roof of a crustal wedge foreland-dipping backthrusts and antivergent folds develop, whereas foreland-directed overthrusting continues inside and below the wedge.

The younger event is characterized by NW-trending and SW-vergent D4-folding and thrusting and merges into late-orogenic dextral wrench faulting and extensional tectonics. The ZEV nappe forms a D4-syncline, in which the rocks have been preserved from erosion. The D4-deformation, which increases in intensity to the south, documents a reorientation of the regional stress field at the southwestern rim of the Bohemian Massif. This is interpreted on the basis of geophysical and geological data as resulting from a late-collisional indentation process.

Variscan crustal convergence was probably much stronger than previously assumed. Initial; oceanic subduction zones have been completely overridden by continental crust. Therey, the complexly deformed cryptic sutures seen at the present outcrop level of the crystalline basement have lost their contact woth the previous subduction zone. During collision, terranes previously separated by oceanic crust were thus thrust over one another, so that suture zones widely separated before collision are now closely neighboring or oevrridden by other terranes. The latter is presumably the case at the northwestern margin of the Bohemian Massif, where the Bohemian terrane overthrust the Saxothuringian-Moldanubian suture zone.

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Geologie und Dynamik der Lithosphäre der Universität Göttingen, Goldschmidtstr. 3, 3400, Göttingen, Germany

    Klaus Weber & Axel Vollbrecht

Authors
  1. Klaus Weber
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  2. Axel Vollbrecht
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Editors and Affiliations

  1. Institut für Geowissenschaften und Lithosphärenforschung, Justus-Liebig-Universität Gießen, Senckenbergstraße 3, 6300, Gießen, Germany

    Rolf Emmermann

  2. Lehr- und Forschungsgebiet für Angewandte Geophysik, RWTH Aachen, Lochnerstraße 4-20, 5100, Aachen, Germany

    Jürgen Wohlenberg

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Weber, K., Vollbrecht, A. (1989). The Crustal Structure at the KTB Drill Site, Oberpfalz. In: Emmermann, R., Wohlenberg, J. (eds) The German Continental Deep Drilling Program (KTB). Exploration of the Deep Continental Crust. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-74588-1_2

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