8. Tektonische bewegingen ten oosten van de Alpen


Dit hoofdstuk gaat over de tektoniek (beweging van aardplaten) ten oosten van de Alpen, rondom het zgn. Pannoons bekken (Hongarije), in het Tertiair, d.w.z in de tijd dat de Alpen omhoog kwamen.

Figuren 8.1. en 8.2. tonen hoe ingewikkeld de bewegingen van de aardkorst in het gebied rond het Pannoons bekken zijn.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 8.1. Het kaartje laat zien dat het Dinarisch blok (Dinariden) zich naar het zuidwesten verplaatst. Het Pannoons bekken, dat ten oosten van de Dinarisch blok ligt, schuift in het westen over de Dinariden en in het noorden, oosten en zuiden over de vaste Europese continentrand. Deze combinatie van tektonische bewegingen impliceert een 'paddenstoel' tektoniek, waarbij het Pannoons bekken eerst omhoog komt en vervolgens in verschillende richtingen uit elkaar wordt getrokken ('extention').

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

A= Adriatische zee; B= Dinarisch blok; C= opgestuwde resten oceanische korst + zeebodemsediment van de Tethys; D= continentale korst Pannoons bekken; E= Karpaten; F= vaste Europese continentrand; G= subductie oceanische korst Tethys naar westen; H = subductie oceanische korst Tethys naar oosten.

De roze lijn stelt de bovengrens van de asthenosfeer voor; de oranje lijnen geven de positie van de Conraddiscontinuïteitszone aan.

Figuur 8.2. Bovenstaande oost-west doorsnede loopt vanaf de Adriatische Zee door tot voorbij de Karpaten. Er is sprake is van subductie van oceanische korst van de Tethys ten oosten en westen van de Adriatische Zee en obductie (opstuwing) van stukken Tethys zeebodem en zeebodemsedimenten aan de oostkant van het Dinarisch blok. Ook is er bij het omhoog komen van de Karpaten sprake van obductie van continentale korst aan de noord-, oost- en zuidzijde van het Pannoons bekken.

Het onderstaande schetsje laat zien, dat de tektonische structuren rond het Pannoons bekken in het westen hoofdzakelijk een lineair verloop kennen, terwijl ze in het noorden, oosten en zuiden een convexe (halve bol) vorm hebben.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Donker blauwe lijnen = subductie van oceanische korst van de Tethys ten westen en oosten van de Adriatische Zee.

Licht blauwe lijn = obductie van een melange van fragmenten van zeebodems en zeebodemsedimenten op de oostrand van het Dinarisch blok.

Zwarte lijn = overschuiving van continentale korst van het Pannoons bekken over de vaste Europese continentrand.

 

In dit hoofdstuk gaat het om de vraag hoe je deze complexe tektoniek rondom het Pannoons bekken kunt verklaren.

We zullen zien dat de beweging van Italië en het Dinarisch blok in het Tertiair bij deze tektonische ontwikkelingen een sleutelrol heeft gespeeld.

In hoofdstuk 6 is beschreven welke bewegingen deze twee micro-platen in het Tertiair hebben gemaakt. Door de noordoostwaartse verplaatsing van Italië werd het Dinarisch blok vanaf de Europese continentrand naar het zuidoosten weggeduwd. Zie onderstaande figuur en hoofdstuk 6 voor verdere toelichting.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 8.3. Door de noordoostwaartse beweging van Italië maakt het Dinarisch blok een draai met de wijzers van de klok van 135 booggraden. De manoeuvres van deze twee geografische eenheden zijn beslissend geweest voor de tektonische ontwikkeling van het Pannoons bekken en de Karpaten.

 

De noordoostwaartse verplaatsing van Italië en de ontsnappingsbeweging van het Dinarisch blok hebben geleid tot een kettingreactie van tektonische verstoringen ten oosten van de Alpen.

De aardkorst ten oosten van de Alpen bestaat, behalve uit de korst van de Adriatische Zee en het oostelijk daarvan gelegen Dinarisch blok, uit een melange van fragmenten van oceanische korst met bijbehorende sedimenten van de Tethys. Ten oosten daarvan liggen drie continentale micro-platen (Alcapa, Tisca, Dacia). Die vormen samen de kern van het Pannoons bekken. Ze zijn bedekt met kalken van het Trias, Jura en Krijt die daar vanuit de Tethys op zijn afgezet (figuur 8.4 en 8.5).

 

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 8.4. Ligging van de tektonische eenheden die een rol hebben gespeeld bij de tektonische ontwikkeling in en rondom het Pannoons bekken. Ten westen van de Adriatische zee bevindt zich de Italiaanse micro-plaat. Ten oosten van het Dinarisch blok en de Albanese micro-plaat liggen restanten van de Tethys zeebodem en bijbehorende mariene sedimenten (ofiolieten). Ten oosten daarvan ligt de kern van het Pannoons bekken. Die bestaat uit een continentale plaat die in het Tertiair in drie schollen uiteen is gevallen.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

 

Figuur 8.5. Overzichtskaart van de tektonische eenheden ten oosten van de Alpen. Van links naar rechts zien we: het Dinarisch blok, restanten van de Tethys oceaanbodem, drie continentale micro-platen (Alcapa, Tisza, Dacia/Balkan), de Karpaten en tenslotte de vaste Europese continentrand

 

Hieronder wordt in zes stappen uitgelegd wat er met de tektonische eenheden van het Pannoons bekken in het Tertiair is gebeurd toen Italië naar het noordoosten werd verplaatst en het Dinarisch blok 135 booggraden naar het zuidoosten wegdraaide.  

 

1. Door de noordoostwaartse beweging van Italië wordt de oceaanbodem van de Tethys zowel aan de westkant van de Adriatische Zee als aan de oostkant in de asthenosfeer gedrukt. Zie figuur 8.6.

2. Het naar het zuidoosten wegdraaiend Dinarisch blok schuift in de noord-zuid lopende trog (subductiezone) aan oostkant van de Adriatische zee. Daarbij wordt een melange van fragmenten van oceaanbodem + zeesedimenten van de Tethys aan de oostzijde van het Dinarisch blok opgestuwd. Stukken afgezonken oceanische korst van de Tethys onder het Dinarisch blok duiken dieper de asthenosfeeer in. Zie figuur 8.10.

3. Het dieper wegduiken van oceanische korst in de asthenosfeer onder het Dinarisch blok genereert een opwellende, oostwaarts gerichte tegenstroom van magma. De stijging van dit magma resulteert in delaminatie en roll back van de onderkorst van het continentale plaat ten oosten van de Tethys oceaanbodem, d.w.z. er ontwikkelen zich magmastromen tussen de continentale bovenkorst en continentale onderkorst van het Pannoons bekken, waarbij de onderkorst in de asthenosfeer wegzakt. Zie figuren 8.7 en 8.10.

4. Door de oostwaarts gerichte, opwellende magmastromen wordt het continentale bovenkorst van het Pannoons bekken opgeheven. Daarbij valt ditgeheel uiteen in drie micro-platen (Alcapa, Tisza, Dacia/Balkan). Tussen deze micro-platen ontwikkelen zich basaltzones die als lasnaden fungeren. In figuur 8.5. zie je deze basaltstroken tussen en rondom de drie micro-platen aangeduid als 'zeebodems van basalt'. Deze term is alleen geldig voor de basaltzone ten westen van Tisza en Dacia. Die bestaat uit een opgestuwde melange van fragmenten van de oceaanbodem van de Tethys plus bijbehorende mariene sedimenten. Bij de overige basaltstroken gaat het om lava uitvloeiingen vanuit de Conraddiscontinuïteitszone die de ruimten tussen de uit elkaar getrokken continentale bovenkorst van het Pannoons bekken opvulden. De gevestigde wetenschap interpreteert deze basaltstroken ten onrechte als overblijfselen van oceanen die door subductie in de asthenosfeer zijn verdwenen. Van deze afgezonken oceaanbodems is geen spoor te vinden. Ook is deze afzinking niet logisch omdat er bij het Pannoons bekken sprake is van opwellende magmastromen en een stijgende korst die uit elkaar wordt getrokken. 

5. Door de oostwaart gerichte magmastromen worden de drie micro-platen van het Pannoons bekken in oostelijke richting over de rand van de ongestoorde continentale korst van het Europese continent geschoven. Daarbij komen de Karpaten omhoog. Zie figuur 8.8.

6. Door opheffing en 'extention' van de continentale bovenkorst van het Pannoons bekken glijden aan de westzijde van dit bekken fragmenten van de zeebodem van de Tethys plus bijbehorende zeeafzettingen in westelijke richting over het Dinarisch blok. Zie figuren 8.9 en 8.10.

 

Figuur 8.10. visualiseert in een oostwest profiel de zes hierboven beschreven tektonische ontwikkelingen die zich in en rond het Pannoons bekken in het Tertiair hebben afgespeeld. Figuur 8.2. brengt in de zelfde oostwest doorsnede de huidige situatie in en rond het Pannoons bekken in beeld. Het voornaamste verschil tussen de figuren 8.2 en 8.10 is het ontbreken van de magmastormen onder de continentale korst in figuur 8.2. Als gevolg daarvan is de korst van het Pannoons bekken na afloop van het Tertiair is elkaar gezakt met bekkenvorming als resultaat.

 

  Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 8.6. In deze driedimensionale voorstelling van het Middellandse zeegebied is zichbaar hoe de oceanische korst van de Tethys niet alleen aan de westzijde van de Adriatische Zee (Adria) maar ook aan de oostzijde in de asthenosfeer is weggedrukt. Deze divergente subductie is veroorzaakt door de beweging van Italië naar het noordoosten. De zuidoostelijk gerichte draaibeweging van het Dinarisch blok drukt de afgezonken Tethys oceaanbodem aan de oostkant van de Adriatische zee dieper de asthenosfeer in.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

 

Figuur 8.7. Tomografische skan van het inwendige van de aarde in het Middellandse zeegebied. Aan weerszijden van de Adriatische zee zijn oceaanbodems in de asthenosfeer weggezakt. Direct recht van de Adriatische zee bevindt zich de gedelamineerde korst van het Dinarisch blok. Ten oosten daarvan wellen, boven de afgezonken oceaanbodem van de Tethys, magmagolven op die de continentale bovenkorst van het Pannoons bekken oostwaarts hebben verplaatst.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 8.8. Oost-west doorsnede waarin schematisch het ontstaan van de Karpaten wordt gereconstrueerd.

De bovenste doorsnede brengt de tektonisch ongestoorde beginsituatie van het Pannons bekken in beeld. De dubbele oranje lijn stelt de Conraddiscontinuiteit op 10 km diepte voor, d.w.z. de magma houdende overgangszone van de continentale bovenkorst naar de continentale onderkorst.

De onderste doorsnede laat zien hoe, door magmabewegingen vanuit het westen, stukken bovenkorst vanuit de Conraddiscontinuiteitszone over elkaar en over de Europese vaste continentrand zijn geschoven, waardoor de Karpaten omhoog komen.

A: Opwellend magma breekt vanuit de Conraddiscontinuïteitzone door de dunne, met breuken doortrokken bovenkorst, wat aan het aardoppervlak leidt tot lava uitvloeiingen.

B: Omhoog komen van de Binnen Karpaten.

C: Intra montaan bekken opgevuld met erosie puin (molasse en flysch) van de Binnen Karpaten.

D: Omhoog komen van de Buiten Karpaten door overschuiving van continentale korst over de vaste Europese continentrand.

E: Voorlandbekken van de Karpaten in de vaste Europese continentrand dat met erosiepuin (molasse en flysch) uit de Buiten Karpaten is opgevuld.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

 

Figuur 8.9. Oost-west profiel van het Dinarisch blok. Door de draaibeweging in zuidoostelijke richting die deze micro-plaat in het Tertiair heeft ondergaan wordt aan de oostkant van deze eenheid de Paleozoïsche ondergrond opgestuwd. Daardoor glijdt aan de westzijde de sedimentbedekking van deze sokkel af en wordt in lagen dakpansgewijs op elkaar gestapeld. Tegelijkertijd worden aan de oostzijde een melange van mariene afzettingen en stukken zeebodem van de Tethys op de omhoog gekomen Paleozoïsche kern geschoven.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

A= Adriatische zee; B= Dinarisch blok; C= opgestuwde resten zeebodem+ zeebodemsediment van de Tethys; D= continentale korst Pannoons bekken; E= Karpaten; F= vaste Europese continentrand; G= subductie oceanische korst Tethys naar westen; H = subductie oceanische korst Tethys naar oosten.

De roze lijn stelt de bovengrens van de asthenosfeer voor; de oranje lijnen geven de positie van de Conraddiscontinuïteitszone aan.

Figuur 8.10. Schematische weergave van de tektonische ontwikkelingen in het Tertiair rondom het Pannoons bekken. Door de oostwaartse beweging van Italië duikt de oceaanbodem van de Tehys ten oosten en westen van de Adriatische Zee de asthenosfeer in (donker blauwe lijnen).

Het Dinarisch blok schuift in de trog (subductiezone) tussen de Adriatische Zee en de continentale bovenkorst van het Pannoons bekken. Resten van de Tethys zeebodem (licht blauwe lijnen) worden daarbij opgestuwd en glijden uiteindelijk over de oostkant van het Dinarisch blok. Het dieper wegduiken van de oceanische korst van de Tethys genereert opwellende magmastromen (rood). Daardoor raakt de continentale bovenkorst (zwart) los van zijn stabiliserende onderkorst (grijze lobben) en valt in drie micro-platen (Alcapa, Tisza, Dacia/Balkan) uiteen. Deze losse schollen worden door magmastromen opgeheven en over de vaste Europse continentrand (groen) geschoven. Door deze overschuivingen ontstaan de Karpaten.

 

De oostwaarts gerichte magmagolven onder de continentale bovenkorst zijn dus de sleutel tot het begrijpen van de complexe geologie van het Pannoons bekken, waarbij zich aan alle randen opstuwing van stukken aardkorst voordoet. Dit patroon verklaar je niet met de klassieke platentektoniek van convectiestromen die diep in de aardmantel in tegengestelde richting zouden hebben gestroomd waardoor het Pannoons bekken uit elkaar zou zijn getrokken. Het zijn uit de asthenosfeer opwellende  magmastromen geweest die hebben geleid tot 'paddenstoelen' tektoniek: de bovenkorst van Pannoons bekken wordt opgeheven, valt in drie schollen uiteen, die in verschillende richtingen uit elkaar drijven. Deze 'extention' resulteert aan de noord, oost en zuidkant van het Pannoons bekken in overschuivingen waarbij de Karpaten omhoog komen. Aan de westkant worden restanten van de Tehys over het Dinarisch blok geschoven.

 

De volgende figuren illustreren een aantal geomorfologische verschijnselen die samenhangen met de hierboven beschreven tektonische ontwikkelingen in het Tertiair ten oosten van de Alpen.

In figuur 8.11. stellen de gearceerde delen oceaansediment voor, dat vanaf het oosten op het Dinarisch blok is geschoven; de zwarte gebieden zijn stukken oude oceaanbodem die op het Dinarisch blok terecht zijn gekomen.

Op de plaats van de knik in de Adriatische kustlijn gaat het Dinarisch blok over in de Albanese micro-plaat. We zien hier, dat (zwarte) stukken oceaanbodem over de zuidrand van het Dinarisch blok zijn geschoven. Deze zone van opgestuwde oceaanbodems fungeert als een lasnaad tussen het Dinarische blok en de Albanese micro-plaat.  Wat betekent, dat deze twee tektonische eenheden oorspronkelijk twee volledig van elkaar gescheiden kortsfragmenten zijn.

 

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 8.11.

 

De volgende figuur brengt nogmaals in beeld, dat het Dinarisch blok en de Albanese micro-plaat volledig gescheiden tectonische eenheden zijn.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

a = zeebodemsedimenten; b = ofiolieten (delen van de oceanische bovenkorst); c = continentale korst; d = bekkens gevuld met erosiepuin (flysch, molasse); e = opgestuwde ofiolieten.

Figuur 8.12.

 

 

Onderstaande figuur laat nog eens zien, dat zeebodemsediment en oceanische korst vanaf het oosten op het Dinarisch blok en de Albanese micro-plaat zijn geschoven. In de doorsneden stellen E en M delen van de continentale korst voor; met C1 en C2 worden opgestuwde zeebodemsedimenten en delen van de oceanische bovenkorst (ofiolieten) aangegeven. Zowel de eenheden van de continentale korst als die van de oceanaanbodem zijn als schubben over elkaar heen geschoven.

 

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

 Figuur 8.13.

 

 

 

De volgende doorsnede laat zien, dat de ondergrond van het gebied ten oosten van de Oostenrijkse Alpen tot in het Pannoons bekken door een golfbeweging van magma onder de vaste korst als een wasbord is geplooid. Deze golfbeweging ligt in het verlengde van die onder de Alpen - zie vorige hoofdstuk figuur 7.2.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 8.14.

 

 

Tenslotte geeft onderstaande figuur informatie over de landschappelijke gevolgen van de oostwaarts gerichte opwellende magmagolf onder het Pannoons bekken. Op het punt waar deze magmagolf de vaste Europese continentrand bereikt zijn de Karpaten door opstuwing van continentale bovenkorst omhoog gekomen. Bovendien trad veel magma naar buiten met grootschalige vulkanische erupties (donker geel met zwarte dakjes) ten westen van de Karpaten als resultaat.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.



Figuur 8.15. De licht gele band in het noord oosten vormt de Karpaten. In het gebied westelijk daarvan komen veel lava uitvloeiingen voor (donker geel met dakjes). Deze lava is ten westen van de Karpaten uit de Conraddiscontinuiteitszone gevloeid nadat de laterale stroming in deze zone door de opheffing van de Binnen en Buiten Karpaten was geblokkeerd (zie figuur 8.8.).

 

Uit dit hoofdstuk blijkt, dat aan de west kant van het Pannoons bekken restanten van de zeebodem van de Tethys oceaan in westelijke richting zijn opgestuwd en op het Dinarisch blok en de Albanese plaat terecht zijn gekomen; aan de noordoost en zuid kant van het Pannoons bekken zijn delen van de continentale bovenkorst van drie micro-platen in oostelijke richting over de vaste Europese continentrand geschoven. Vanuit de standaard theorie van de platentektoniek valt deze tegengestelde richting van de genoemde overschuivingen, die het uit elkaar trekken van het Pannoons bekken impliceren, niet te begrijpen.

Het tektonisch model dat in dit hoofdstuk is besproken geeft een sluitende verklaring voor deze divergente overschuivingen:

De westwaartse opstuwing is het gevolg van de beweging van het Dinarisch blok naar het zuidoosten. Daardoor kwam de Tethys oceaanbodem in de verdukking. Grote delen van Tethys verdwenen in de asthenosfeer, terwijl restanten van de zeebodem uiteindelijk op het Dianarisch blok en de Albanese micro-plaat werden geschoven.

De oostwaartse overschuivingen in de Karpaten zijn het resultaat van oostwaarts gerichte opwellende magmagolven.  Deze magmabeweging is een reactie op het wegduiken van de oceaanbodem van de Tethys aan de oostkant van de Adriatische zee in de asthenosfeer mede als gevolg van de druk die het naar het zuidoosten wegdraaiend Dinarisch blok op deze wegduikende korst uitoefende.

Het volgend hoofdstuk gaat in op de geotektoniek van de Turkse en Grieks Albanese micro-platen en de magmabewegingen die daarbij een rol hebben gespeeld.