A Dunántúli-középhegységi egység ( Bakony") takaros helyzete szlovéniai szerkezeti-geokronológiai adatok alapján

Földtani Közlöny 1 3 3 / 4 , 5 3 5 - 5 4 6 ( 2 0 0 3 ) Budapest

A Dunántúli-középhegységi egység („Bakony") takaros helyzete szlovéniai szerkezeti-geokronológiai adatok alapján Nappe

position

of the Transdanubian

structural

Range

and geochronological

1

data

1

Unit

("Bakony")

from

NE

based

2

F O D O R László - K O R O K N A I Balázs - B A L O G H Kadosa - D U N K L István H O R V Á T H Péter

on

Slovenia

3

-

4

(4 ábra) Tárgyszavak: milonit, Ausztroalpi takaró, miocén, termokronológia, Keywords: mylonite, Austroalpine nappe, Miocene, thermochonology,

megnyúlás extension

Abstract Structural, geochronological investigations and re-interpretation of existing geological maps permitted the re-evaluation of the Cretaceous structural position of the Transdanubian Range Unit (TRU, briefly called "Bakony" here). This short study summarises our data published in abstract books, which are relevant to this question. Pre-Cenozoic rocks of NE Slovenia can be grouped into two main structural units (Fig. 1). The lower, medium-grade metamorphic rocks belong to the Middle Paraustroalpine Unit. The metapelites (micaschist and paragneiss), amphibolite record amphibolite facies metamorphism occasionally relict eclogitic facies was also demonstrated. These rocks are bounded by a thin "phyllite" zone, representing a strongly tectonised mylonitic zone (TRAJANOVA 2 0 0 2 ) . The overlying, anchimetamorphic Lower Palaeozoic Magdalensberg sequence is considered as an Upper Austroalpine element. It is covered by non-metamorphic Permo-Mesozoic sediments showing close similarities to the TRU (HAAS et al. 2 0 0 0 ) . The investigated metamorphic rocks record prominent mylonitic microfabrics. Kinematic indicators, like extensionally ultracrenulation cleavage, shear bands (Fig. 2 ) , all show top-to-the-NE or - E extensional shearing (Fig. 3). Deformation progressively increasing upward toward the mylonitic "phyllite" zone. Ductile deformation was associated with brittle normal faults and formation of large tilted blocks (Fig. 3). Thermochronological data suggest two major cooling events (Fig. 4). In the northern Kozjak area muscovite K/Ar ages ( 1 0 2 - 9 6 Ma) and zircon fission track ages ( 2 7 - 2 2 Ma) show fast cooling after midCretaceous metamorphism and some tectono-thermal effects during latest Oligocène to early Miocene. In contrast, in the southern Pohorje area all muscovite and biotite K/Ar ages ( 1 9 - 1 3 Ma), zircon and apatite fission track ages ( 1 9 , 1 0 Ma, respectively) indicate early to mid-Miocene cooling of metamorphic rocks (Fig. 4). The Late Cretaceous and Miocene ductile exhumation phases are in agreement with Eastern Alpine extensional structures (Fig. 1). In addition, the presented data indicates that prior to exhumation, the TRU ("Bakony") formed the highest Alpine nappe unit. This conclusion is in complete agreement of earlier assumptions, studies and maps about the nappe position of the TRU (ADAM & ÁDÁM 1 9 7 3 , ÁDÁM et al. 1 9 9 0 , ÁDÁM et al. 1 9 8 4 , CSONTOS in F O D O R & C S O N T O S 1 9 9 8 , HORVÁTH 1 9 9 3 , TARI 1 9 9 4 ,

1 9 9 6 , VÖRÖS & CSONTOS 1 9 9 2 ) .

^Magyar Állami Földtani Intézet, H - 1 1 4 3 Budapest Stefánia 14, [email protected] M a g y a r Tudományos Akadémia Atommagkutató Intézet, H-4026 Debrecen B e m tér 18/c i n s t i t u t e of Geology University of Tübingen, Sigwartstrasse 10 Tübingen D-72076 Germany M a g y a r Tudományos Akadémia Geokémiai Kutatólaboratórium, H-1112 Budapest Budaörsi út 45.

2

4

536

Földtani Közlöny 133/4

Összefoglalás A korábbi térképek átértelmezése és saját szerkezeti megfigyeléseink alapján Északkelet-Szlovénia pre-kainozoos kőzetei két fő szerkezeti egységbe tartoznak. A Középső-ausztroalpi egységbe sorolható metamorfitok (Pohorjei és Kobanskoi sorozatok) felett szerkezeti határral a Felsőausztroalpi egységbe tartozó, anchimetamorf ópaleozoos Magdalensbergi sorozat következik, amelyre tektonikus határral vagy diszkordanciával észak-karavankai vagy dunántúli-középhegységi jellegű perm-mezozoos üledéksor települ. Megfigyeléseink szerint a fő szerkezeti határok közel vízszintes nyírózónák vagy normálvetők. így a lapos lecsúszósíkok feletti felső egység (és alegységei) extenziós allochtonként értelmezhetők. Ez a szerkezeti felépítés a Zalai-medencében mélyült fúrásokig követhető, így alapvető a Dunántúli-középhegységi egység megítélésében. A geokronológiai adatok kétfázisú lecsúszást jeleznek a késő-krétában és a miocénben. Eredményeinkből a Dunántúli-középhegységi egység („Bakony") lecsúszás előtti kréta takaros helyzete következik. Ez a megállapítás összhangban van több korábbi munkával.

Bevezetés Kétoldalú kormányközi megállapodás alapján, az O M F B T é T Alapítvány támogatásával 1999-2003-ban kutatásokat folytattunk ÉK-Szlovéniában, a Pohorje és a Kozjak-hegységben, illetve a M u r a - Z a l a - m e d e n c é b e n . A vizsgá latokba a MAFI, E L G I , ELTE és a M a g y a r Tudományos A k a d é m i a laboratóriumai, illetve a L j u b l j a n a i E g y e t e m , a S z l o v é n G e o l ó g i a i S z o l g á l a t m u n k a t á r s a i kapcsolódtak b e . Rövid t a n u l m á n y u n k célja e kutatás a z o n e r e d m é n y e i n e k b e m u t a t á s a , a m e l y e k hatással v a n n a k a D u n á n t ú l i - k ö z é p h e g y s é g i e g y s é g feltételezett takaros h e l y z e t é n e k megítélésében, és a m e l y e k eddig jórészt csak előadás-kivonatként kerültek publikálásra. A Dunántúli-középhegységnek, mint a Felső-ausztroalpi egységek felett elhelyezkedő legmagasabb e g y s é g n e k takaró k é n t való településére korábbi szerzők többféle bizonyítékot is szolgáltattak. K ö z l e m é n y ü n k b e n n e m térünk ki e z e n értékes m u n k á k részletes elemzésére, h a n e m saját e r e d m é n y e i n k bemutatásával j á r u l u n k hozzá a sokat vitatott kérdés megoldásához.

EK-Szlovénia szerkezeti felépítése és határai a Dunántúli-középhegységi egység („Bakony") felé A Dunántúli-középhegységi egység (DKHE) („Bakony") kréta korú szerkezeti h e l y z e t é n e k megítélésében igen fontos l e n n e az egykorú kréta határok vizs gálata. Közismert probléma, h o g y e határok mindegyike (Rába vonal, Diósjenő vonal, Balaton vonal stb.) kainozoos fedő alatt húzódik. Ráadásul, e szerkezeti e l e m e k mindegyike a tercierben deformálódott, vagy eleve csak akkor alakult ki. Kutatásunk m e g k e z d é s é n e k egyik mozgatórugója viszont az a feltételezés volt, h o g y a D K H E délnyugati határa ÉK-Szlovéniában jól vizsgálható és a kainozoos deformációk n e m torzították el teljesen az eredeti, kréta szerkezeti geometriát. M i több, Szlovéniában a felszínen, e g y m á s szomszédságában tanulmányozhatók a „bakonyi" jellegű p e r m - t r i á s z ü l e d é k e k és a m e t a m o r f kőzetek. ÉK-Szlovéniában m i n d e n eddigi térkép szerint a D K H E határa n e m egyenes, a m i valószínűleg egy fiatal (tercier) m e r e d e k eltolódást v a g y normálvetőt j e l e n t e n e . A vasi, zalai „Bakonyt" ért fúrásokból kiindulva, az e g y s é g n e k D N y

FODOR L. et al: A Dunántúli-középhegységi

egység takarás szerkezeti

helyzete

537

felé egy „nyúlványa" van, amit a Radkersburg-1 fúrás igazol ( F L Ü G E L 1988). A „nyúlvány" D N y felé a felszíni Kozjak és Pohorje h e g y e k i g ér ( H A A S et al. 2000). Itt a felszínen j e l e n n e k m e g n e m metamorf, p e r m - m e z o z o o s k é p z ő d m é n y e k kisebb-nagyobb elszigetelt foltokban, a Kozjak tetején, a Pohorje nyugati oldalán, illetve déli és keleti p e r e m é n (1. ábra) (MioC & Z N I D A R Í I Ő 1976, Z N I D A R Í I C & MlOŐ 1987). A rétegsorokban perm-alsó-triász kvarcit, középső-, felső-triász dolomit és márgás-meszes senon üledékek j e l e n n e k m e g szerkezetileg zavart helyzetben. Az előfordulások közül a Sveti D u h melletti roncsot H A A S et al (2000) a D u n á n t ú l i - k ö z é p h e g y s é g i e g y s é g b e sorolta (1, ábra). A m e n n y i b e n e z a besorolás helytálló, úgy a Kozjak ÉK-i részén a felszínen tanulmányozható a D K H E és más e g y s é g e k szerkezeti viszonya. Hasonló a helyzet a Pohorje keleti oldalán, ahol Z N I D A R Ő I £ & MioC (1987) térképén és saját megfigyeléseink ( F O D O R et al. 2003b) alapján a Pohorjei sorozatbeli (Középső-Ausztroalpi) amfibolit (retrográd eklogit) mellett redukált triász rétegsor b u k k a n elő.

1. ábra. A Keleti-Alpok-Dunántúli-középhegység találkozásának egyszerűsített szerkezeti vázlata a kainozoos képződmények elhagyásával, FUCHS ( 1 9 8 4 ) , FLÜGEL ( 1 9 8 8 ) , ТАМ ( 1 9 9 4 , 1 9 9 6 ) , NEUBAUER et al. ( 1 9 9 5 ) , HAAS et al. ( 2 0 0 0 ) és FODOR & KOROKNAI ( 2 0 0 0 ) alapján. A perm-mezozoos foltok a valósnál nagyobbak. PAL: Periadriai vonal, Karav.: Északi-Karavankák, Lo: Lovrenc vető, SD: Sveti Duh, perm-mezozoikum. R - l , B - I : Radkersburg-1, Bajánsenye M - I fúrások. А - В a szelvény ( 4 . ábra) hozzávetőleges vonala. A 2 . 3b, c. ábrák helyét számok jelzik. Fig. 1 Simplified tectonic map of the junction of the Eastern Alps and the Transdanubian Range without Cenozoic formations after FUCHS (1984), FLÜGEL (1988), TARI (1994, 1996), NEUBAUER et al. (1995), HAAS, et al (2000) and FODOR & KOROKNAI (2000). PAL: Periadriatic Line, Karav.: Northern Karavanken, Lo: Lovrenc fault, SD: Sveti Duh Permo-Mesozoic. R-l, B-I: Radkersburg-1, Bajánsenye M-I boreholes. A-B broadly corresponds to the section (Fig. 4). Numbers indicate the location of figures 2 , 3b, с

538


A pohorjei-kozjaki („bakonyi"?) p e r m - m e z o z o o s rétegsor alatt alsó-paleozoos, g y e n g é n m e t a m o r f sorozat található igen kis szerkezeti vastagságban (Mlöt* 1977). Ezt a Magdalensbergi sorozatot a Felső-Ausztroalpi egységbe sorolta F U C H S (1984) és F L Ü G E L (1988). E sorozat alatt vagy n é h a közvetlenül a perm-triász k é p z ő d m é n y e k alatt egy „fillit-fillonit" sáv húzódik. Ez jelenti a fő szerkezeti határt az alsóbb, közepes fokú m e t a m o r f k ő z e t e k felé ( T R A J A N O V A 2002). Ez utóbbiak a délebbi elterjedésű Pohorjei és északabbi, erősebb retrográd hatásokat mutató Kobanskoi sorozatra oszthatók a Középső-Ausztroalpi egység részeként (MIOC1977,2003, F U C H S 1984, F L Ü G E L 1988). A délebbi sorozat bázisos-ultrabázisos lencséi j o b b a n megőrizték az eredeti eklogit-fáciesű metamorfózist, mint az északi, gyakran erősen retrográd hatást mutató csillámpala, gneisz, amfibolit (M10C 1977, J A N Á K et al. 2003). A pohorjei jellegű m e t a m o r f k ő z e t e k n e k északkelet felé, a n e o g é n alatt, a „Bakonyi egységbe" sorolható k é p z ő d m é n y e k keskeny sávjától délre több előfordulásuk ismert ( G O S A R 1995) (1. ábra). A legkeletebbi előfordulás Magyarországra is átnyúlik a B a j á n s e n y e M - I fúrásban feltárt kőzetek tanúsága szerint ( D A N K & F Ü L Ö P 1990, L E L K E S - F E L V Á R I et al. 2002).

Szerkezetföldtani adatok A m e z o m e t a m o r f pohorjei k ő z e t e k b e n megfigyelt k é p l é k e n y szerkezeti e l e m e k közül a relatíve i d ő s e b b e k térrövidüléses j e l l e g ű e k ( М ю с 1977). A közel izoklinális v a g y erősen zárt redők, palásság kialakulása az alpi takaróképző d é s h e z k a p c s o l ó d h a t o t t (de részleteiben n e m vizsgáltuk). A fiatalabb k é p l é k e n y szerkezetek e g y é r t e l m ű e n megnyúlással kapcsolatosak. A k ő z e t e k kézipéldá nyain a palásság síkjában általában j ó l megfigyelhető a m e g n y ú l á s i vonalasság ( s t r e t c h i n g l i n e a t i o n ) , a m e l y e g y e s á s v á n y o k orientált e l h e l y e z k e d é s é b ő l és/vagy m e g n y ú l á s á b ó l , szétszakadozásából adódik. Azt jelzi, h o g y a k ő z e t e k a vonalasság i r á n y á b a n (az adott esetben közel vízszintesen) k é p l é k e n y m ó d o n megnyúltak, illetve a vonalasságra merőlegesen (közel függőlegesen) vékonyodtak. A m e g n y ú l á s i vonalassággal p á r h u z a m o s és a palásságra merőleges vékonycsiszolatokban, illetve az ilyen irányú terepi feltárásokban az egyik leggyakrab ban megfigyelhető szerkezet a képlékeny elvonszolást mutató nyírási szalagok (shear bands, 2. ábra). E z e k h e z társul az ún. extenziós krenulációs palásság (extensional crenulation cleavage; P L A T T & V I S S E R S 1980). Ez utóbbi jellegzetes geometriájú, ritkább elválás a fő palásságot deformálja, amellyel általában 20-40°t zár be. Az elválási felületek normál elvetést mutató nyírási sík-rendszert alkotnak. M i n d e n képlékeny szerkezet a felső blokkok keleties-északkeleties irányú, n o r m á l jellegű lecsúszását jelzi (3. ábra). A vizsgált területen a deformáció legerősebben a „fillit-fillonit" zónában mutat kozik ( F O D O R et al. 2002b). Ez a zóna n e m más, mint egy lapos milonitos öv ( F O D O R et al. 2002a, T R A J A N O V A 2002), e n n e k m e n t é n m e n t végbe a normál jellegű mozgás (lecsúszás) jelentős része. A vékonyodás-lecsúszás következtében a felső Magdalensbergi sorozat vertikális értelemben vett „szerkezeti vastagsága" igen kicsiny lett („kihengerlődött, kicsípődött"), illetve a felette levő p e r m - m e z o z o o s rétegsor is gyakran alulról csonkolt. Ilyen geometriájú a legtöbb p e r m - m e z o z o o s


egység takaros szerkezeti

helyzete

539

2. ábra. Normál kinematikájú nyírási szalagok erősen milonitos gneiszben, a Kozjak ÉK-i pereméről (FODOR et al. 2002a). A képlékeny szerkezetek a terepi mérések szerint ÉK felé irányuló normál mozgással, közel vízszintes megnyúlással kapcsolatosak. A földpát porfiroklaszt kvarc, csillám környezetben szintén keleties nyírást jelöl. A feltárás felett kb. 50-100 m szerkezeti távolságban már a kibillent kárpáti üledékek következnek. A csillámok 40 millió éves K/Ar kort adtak (FODOR et al. 2003b) Fig. 2 Shear bands in mylonitic gneiss from the NE margin of the Kozjak Hills (FODOR et al. 2002a). Ductile structures indicate top-to-the-NE extensional shear related to sub-horizontal stretching and sub-vertical shortening. The feldspar porphyroclast within quartz, mica matrix also suggest eastward tectonic transport. Tilted Karpatian sediments occur 50-100 m above the outcrop. Mica K/Ar age is 40 Ma (FODOR et al. 2003b) felszíni előfordulás, n é h á n y nyugat-pohorjei foltot leszámítva. Például a Sveti D u h (1. ábra) melletti triász előfordulásnál a középső- vagy felső-triász dolomit, ill. karni(?) márga közvetlenül érintkezik a fillittel (milonittal). Hasonló extenziós érintkezéssel értelmezhetők n é h á n y muraszombati fúrásban a metamorfitok felett m e g j e l e n ő v é k o n y dolomit- és h o m o k k ő l e n c s é k is. Ezek a v é k o n y üledék r o n c s o k n e m tartozhatnak a m e t a m o r f Pohorjei sorozatba, h a n e m egy felső, n e m m e t a m o r f tektonikai e g y s é g ( D K H E — „ B a k o n y " ? ) szerkezetileg kicsípett darabjai l e h e t n e k ( G O S A R 1 9 9 5 , F O D O R & K O R O K N A I 2000). A k é p l é k e n y deformáció mellett törések is m e g j e l e n n e k a metamorf, a p e r m o m e z o z o o s és a fedő m i o c é n kőzetekben. A normálvetők és társult billentett b l o k k o k tágulási iránya a k é p l é k e n y nyúlás irányával megegyezik, K - N y és E K - D N y között változik, azaz a két deformációs stílus valószínűleg összekapcso lódott (3. ábra, F O D O R et al. 2002a). A fentebb leírt k é p l é k e n y és töréses deformáció együtt jár a talpi blokkok k i e m e l k e d é s é v e l és k i h ű l é s é v e l , a z a z e x h u m á c i ó j á v a l (kitakaródásával). A képlékeny extenziós deformáció ilyen következményét termokronológiai adataink igazolják. A k é p l é k e n y és töréses megnyúlás, a vertikális vékonyodás, a talpi b l o k k k i e m e l k e d é s e , k i h ű l é s e és k i t a k a r ó d á s a e g y ü t t e s e n j e l l e m z i a klasszikus m e t a m o r f m a g h e g y s é g e k e t (metamorphic core complex, W E R N I C K E 1 9 8 1 , L I S T E R & D A V I S 1 9 8 9 ) . Szerkezeti megfigyeléseink azt mutatják, hogy a Pohorje-Kozjak területe is így értelmezhető.


540

3. ábra. Képlékeny és töréses extenziós szerkezetek. A) megnyúlási vonalasság kétféle kőzetben, a tektonikai transzport irányát nagy nyű jelzi. B) és C) karc nélküli és vetőkarcos törések a Kozjak ÉK-i peremén. A tágulás ( a ) becsült és számított iránya (nyilak) hasonló a képlékeny megnyúlás irányához. A tereoframok Schmidt-háló alsó félgömb vetületén készültek 3

Fig. 3 Ductile and brittle structures of the Pohorje-Kozjak. A) stretching lineation in two rock types and areas, the large arrow indicate the direction oftectonic trasnport, B) and C) show faults without and with slickensides form the NE margin of the Kozjak. The direction of tension ( 0 3 ) is similar to ductile stretching direction. Stereonets use lower hemisphere projection

Metamorf kőzettani adatok A szerkezetföldtani vizsgálatokra kiválasztott vékonycsiszolatokban található legfontosabb kőzetalkotó á s v á n y o k elektron-mikroszondás mérésével kívántuk m e g h a t á r o z n i az alpi metamorfózis n y o m á s - h ő m é r s é k l e t ( P - T ) viszonyait. A Pohorje-hegység területén található eklogit m i n t á k maximális n y o m á s - h ő m é r séklet (peak P - T ) viszonyai 7 5 0 - 8 5 0 °C és 3 4 - 3 8 kbar közé esnek, m e l y e k alapján az eklogitok a coesit stabilitási m e z ő b e n képződtek, így a területen található bázisos kőzeteket ún. U H P (ultra-nagynyomású) metamorfózis érte ( J A N Á K et al. 2 0 0 3 ) . Az e k l o g i t o k a retrográd m e t a m o r f ó z i s során gránáttartalmú vagy gránátmentes amfibolitokká alakultak, m e l y e k 6 2 0 - 6 5 0 °C és 1 1 - 1 3 kbar között képződtek. A Kozjak területéről n e m sikerült az eklogit fácies nyomait kimutatni, itt csak amfibolitokat találunk, m e l y e k szövetileg is k ü l ö n b ö z n e k a pohorjei metabázitoktól. A metamorfózis végső (retrográd) fázisa a zöldpala fácies körülményei között m e n t végbe. Érdekes és a n e m z e t k ö z i szakirodalomban is élénken tárgyalt kérdés, vajon a metabázitokat körülvevő, és a vizsgált terület fő tömegét adó metapélit (csillámpala-gneisz) sorozat is elszenvedte-e az U H P metamorfózist? Az általunk vizsgált n a g y s z á m ú metapélit mintából ezt eddig n e m sikerült igazolni. A kapott P - T adatok alapján az alpi metamorfózis csúcsa 6 3 0 - 6 7 0 °C és 8 - 1 5 k b a r k ö z ö t t volt. A v i s z o n y l a g k o n z i s z t e n s h ő m é r s é k l e t i adatokkal



helyzete

541

ellentétben a n y o m á s é r t é k e k n a g y o b b szórást m u t a t n a k , m e l y e t feltehetően a különböző kéregmélységben metamorfizálódott kőzetblokkok utólagos, tektonikus hatásra bekövetkezett egymás mellé kerülése okoz. A metapélit m i n t á k esetén a Pohorje és a Kozjak területéről vizsgált m i n t á k között n e m találtunk az metabázitokhoz hasonló különbséget.

Termokronológiai adatok Saját m é r é s e i n k alapján 11 muszkovit vagy biotit ásványszeparátumon készült K/Ar kor, 4 cirkon h a s a d v á n y n y o m kor; 1, ill. 6 m e t a m o r f k ő z e t e n , ill. kárpáti üledékes k ő z e t e k szemcséin mért apatit h a s a d v á n y n y o m kor áll rendelkezésre (4. ábra). A K/Ar módszerrel datált ásványfázisok amfibolit fáciesű paragenezis részét alkotják. Mivel e z e k az értékek meghaladják a megfelelő ásványokra jellemző K/Ar záródási hőmérsékletet (300-350 °C) ezért a K/Ar k o r o k m i n d e n esetben kihűlési korként értelmezhetők. Mivel a koradatok változóak és területi eloszlás szerint j e l l e m z ő e k , ezért külön tárgyaljuk azokat a Pohorjére és a Kozjak hegyekre. A Pohorjében a legmagasabb hőmérsékleten záródó gránát S m / N d rendszer e g y é r t e l m ű e n a krétában rögzíti a metamorfózis csúcsát, illetve a kihűlés kezdeti fázisát ( 9 3 - 8 7 M a , T H Ö N I 2002). 7 n e o g é n K/Ar k o r a d a t u n k ( 1 9 - 1 3 M a ) a Pohorje keleti és déli szegélyéről, illetve 1 adat a Mura-medencebeli G B - 1 fúrás n e o g é n ü l e d é k e k alatti csillámpalájából származik (4. ábra). M i n d e n mintában a datált csillámok többnyire duktilis extenziós szerkezetek részei. Ezért ú g y véljük, h o g y a kapott m i o c é n koradatok a Pohorje n e o g é n b e n bekövetkezett k é p l é k e n y extenzióját és a talpi m e t a m o r f blokk m i o c é n b e n bekövetkezett jelentős hűlését igazolják. Ezt az értelmezést egy-egy cirkon és apatit fission track adat is alátámasztja: e z e k szintén m i o c é n kihűlést j e l e z n e k —250, ill. —110-80 °C alá, 19 és 10 millió évvel ezelőtt. U g y a n c s a k a k o r a - m i o c é n b e n v é g b e m e n ő gyors lehűlésre utal, h o g y a Pohorje k ö z v e t l e n északi és északkeleti szegélyén a kárpáti ü l e d é k e k s z e m c s é i n e k h a s a d v á n y n y o m kora 19,5-22,3 millió év közötti kort mutat ( S A C H S E N H O F E R et al. 1998). E z a leülepedés 18-17 millió éves koránál csak 1,5-5 millió évvel több, ezen időintervallum alatt kerültek a pohorjei k ő z e t e k —110-80 °C hőmérsékletű mélységtartományból a felszínre. A Pohorje adataival s z e m b e n , a Kozjakból s z á r m a z ó m u s z k o v i t - m i n t á k azt m u t a t j á k , h o g y itt a k r é t a m e t a m o r f ó z i s t k ö v e t ő e n gyors és j e l e n t ő s kihűlés t ö r t é n t 1 0 2 - 9 6 M a é v e k k ö z ö t t a datált á s v á n y r a j e l l e m z ő 3 5 0 °C záródási h ő m é r s é k l e t alá (4. ábra). A h ű l é s k a p c s o l a t b a n volt a korai extenziós deformá cióval, m e l y n e k s o r á n lapos dőlésű milonitos n y í r ó z ó n á k alakultak ki. A m o z g á s k ö v e t k e z t é b e n a m i l o n i t o s („fillit-fillonit") z ó n a h e l y e n k é n t k ö z v e t l e n a p e r m - m e z o z o o s összlet alá e m e l k e d e t t . H á r o m cirkon fission track koradat k é s ő - o l i g o c é n - k o r a - m i o c é n kort m u t a t (27, 2 5 , 2 2 M a ) . E z a h ő t ö r t é n e t i e s e m é n y e g y r é s z t k a p c s o l h a t ó a Periadriai v o n a l m e n t i m a g m a t i z m u s t k ö v e t ő általános k i h ű l é s h e z . A z is l e h e t a z o n b a n , h o g y e k k o r indult m e g a m é l y e b b h e l y z e t ű alpi t a k a r ó k további kitakaródása ( e x h u m á c i ó j a ) , ill. k i h ű l é s e . A kréta lapos l e c s ú s z ó s í k o k felújulására utal az e g y i k milonitos k é p l é k e n y n y í r ó z ó n a

542 Földtani Közlöny 133/4

4. ábra. Egyszerűsített szelvény a Pohorjétől a Dunántúli-középhegység kibukkanásáig. A szelvény néhány helyen kissé torzított. FODOR & KOROKNAI (2000), FODOR et al. (2002a), FODOR et al. (2003) után. A termokronológiai adatok a teljes területről kerültek bevetítésre (SACHSENHOFER et al. 1 9 9 8 , LELKES-FELVÁRI et al. 2002, THÖNI 2002, FODOR et al. 2002b, FODOR et al. 2003) Fig. 4 Simplified cross ectionfrom the Pohorje to the outcrops of the Transdanubian Range after FODOR & KOROKNAI (2000), FODOR et al (2002a), FoDOR et al (2003b). Some parts of the section are slightly distorted. The termochronological data are projected from the entire area (SACHSENHOFER et al. 1998, LELKES-FELVÁRI et al. 2002, THÖNI 2002, FODOR et al. 2002b, FODOR et al. 2003a, b)



helyzete

543

40 millió éves K/Ar m u s z k o v i t kora. Ezt - v a l ó s z í n ű l e g - kevert k o r k é n t é r t e l m e z h e t j ü k : az e g y i k populáció a kréta m e t a m o r f ó z i s b ó l , m í g a m á s i k a késő-oligocén-kora-miocén felújulással kapcsolatban keletkezhetett. L e h e t s é g e s , h o g y a p a l e o g é n kor c s a k a K/Ar r e n d s z e r időleges, krétánál fiatalabb felnyílását m u t a t j a , de e z is fiatal ( m i o c é n ) h ő h a t á s t (vagy tektonikai hatást) sejtet. Újramozgó nyírózónákkal kapcsolatos plusz hőhatásra utalhat az is, h o g y a Kozjak ÉK-i oldalán a n y í r ó z ó n á k feletti kárpáti üledékekben igen magas vitrinitreflexió értékeket m é r t S A C H S E N H O F E R et al. (1998). A kárpáti üledékek apatit h a s a d v á n y n y o m kora 12,5-17 milió év, ami a l e ü l e p e d é s n é l fiatalabb kor ( S A C H S E N H O F E R et al. 1998). Ezt az egykori „lenullázódást" is az üledékképződés utáni felmelegedés h o z t a létre. A közvetlen k ö r n y e z e t b e n megfigyelt töréses, illetve t ö r é s e s - k é p l é k e n y deformáció a milonitos zóna reaktivációjával további „meleg" m e t a m o r f kőzeteket hozott a felszín, illetve a n e o g é n üledékek talpa közelébe ( F O D O R et al. 2003a, b), és ez lehetett az advektív m ó d o n szállított hő forrása ( D U N K L et al. 1998). A Pohorje és a K o z j a k közötti h a t á r t a Pohorje északi p e r e m é n h ú z ó d ó L o v r e n c vető adja (1, 4. ábra). E n n e k levetett s z á r n y á n kárpáti ü l e d é k alól b u k k a n ki a K o z j a k szétcsúszott t a k a r ó r e n d s z e r e . G e o k r o n o l ó g i a i adataink alapján ú g y tűnik, h o g y a Kozjak levetett t ö m b j é t (az ÉK-i s z e g é l y kivételével) a m i o c é n b e n m á r n e m érte j e l e n t ő s k i e m e l k e d é s , m á r a k r é t á b a n j ó r é s z t a t ö r é s e s d e f o r m á c i ó s t a r t o m á n y b a e m e l k e d e t t (kihűlt). E z z e l s z e m b e n , a L o v r e n c vető déli (pohorjei) talpi t ö m b j e a m i o c é n b e n s z e n v e d e t t j e l e n t ő s k i e m e l k e d é s t (4. ábra).

Diszkusszió, következtetések Szerkezeti vizsgálatainkból e g y é r t e l m ű , h o g y a P o h o r j e - K o z j a k k é p z ő d ményeit erős extenziós hatás érte. A k é p l é k e n y megnyúlás lapos nyírózónák (milonitos övek), illetve n o r m á l v e t ő k kialakulásához vezetett. A k é p l é k e n y tágulás és vele kapcsolatos kitakaródás-exhumáció együttes jelenléte alapján a P o h o r j e - K o z j a k m e t a m o r f m a g h e g y s é g k é n t é r t e l m e z h e t ő . A megfigyelt szerkezeti kép azt is jelenti, h o g y a felső-ausztroalpi Magdalensbergi sorozat és a „bakonyi" jellegű, (vagy e g y e n e s e n azzal egyező) p e r m - m e z o z o o s rétegsor extenziós allochtonként helyezkedik el („úszik") m a i aljzata felett. Hasonlóan értelmezhetők a muraszombati fúrásokból ismert dolomitlencsék is. Az extenziós szerkezeti geometria a Zalai-medencéig követhető, ahol a Bajánsenye M - I és az ő r i s z e n t p é t e r i fúrások k ö z ö t t a p o h o r j e i m e t a m o r f és „bakonyi" p e r m o m e z o z o o s egységek n o r m á l v e t ő m e n t é n érintkeznek (TARI 1 9 9 4 ) . A bajánsenyei fúrásban megfigyelt m i l o n i t o k is a felszíni extenziós deformációval m u t a t n a k rokonságot ( L E L K E S - F E L V Á R I et al. 2002). A termokronológiai adatok alapján az extenziós lecsúszás, illetve az ezt kísérő talpi exhumáció két időszakban történt. A Kozjakban és a Zalai-medence aljza tában inkább a kréta ( L E L K E S - F E L V A R I et al. 2002), a Pohorjéban a m i o c é n kor valószínű. A kréta n y í r ó z ó n á k a Kozjakban és a Zalai-medencében is reaktiválódhattak a m i o c é n b e n , amire az említett kozjaki bizonyítékok és a Mura-Zalai-

544


m e d e n c e l e g m é l y e b b m i o c é n félárkának megjelenése utal (TARI 1994, F O D O R et al. 2002b). A P o h o r j e - K o z j a k valamint a D K H E között fenálló szerkezeti-geokronológiai helyzet s o k szempontból analóg a szomszédos Ausztroalpi- és Pennini egysé gekkel, ahol a felsőbb szerkezeti egységek extenziós allochtonként j e l e n n e k m e g ( N E U B A U E R e t al. 1 9 9 5 , K O R O K N A I et al. 1999, T A R I 1 9 9 4 , 1 9 9 6 ) . E z a m a i h e l y z e t c s a k

úgy j ö h e t e t t létre, h a az extenziós allochtonok egykor takarók voltak. Ez az Alpok esetében n e m kérdéses, m í g a fenti adatok a Dunántúli-középhegységi egységre is igazolják a n n a k takaros helyzetét. Megállapításunk teljes összhangban van a D K H E ( „ B a k o n y " ) takaros h e l y z e t é t m u t a t ó k o r á b b i t a n u l m á n y o k k a l é s b i z o n y í t é k o k k a l ( Á D Á M & Á D Á M 1973, Á D Á M et al. 1 9 9 0 , Á D Á M et al. 1984, H O R V Á T H

1993, T A R I 1 9 9 4 , 1 9 9 6 ) , illetve a „Bakonyt" takaróként ábrázoló térképekkel ( V Ö R Ö S & C S O N T O S 1 9 9 2 , C S O N T O S i n F O D O R & C S O N T O S 1998).

A Dunántúli-középhegységi egység felső szerkezeti egységként, takaróként való értelmezését támasztja alá az északnyugati szomszédságban, a Kisalföld alatti m e t a m o r f egység(ek)ben mért geokronológiai adatok ( Á R K A I & B A L O G H 1989, T A R I 1994). A változatos, p a l e o z o o s - m e z o z o o s kihűlési korok közül a legfia talabb, 116 millió éves K - A r kor a takaros eltemetődéssel, azaz a D K H E áttolódásával lehet kapcsolatban (TARI 1994, F O D O R & K O R O K N A I 2000). A D K H E legfelső szerkezeti helyzetét támogatja, h o g y az egység belsejében, a n n a k alsó részén levő paleozoos k ő z e t e k n e m szenvedtek kréta m e t a m o r f hatást, megőrizték eredeti variszkuszi kihűlési korukat ( L E L K E S N É F E L V Á R I et al. 1994). A kréta deformációt a B a k o n y szinklinális szerkezete, pikkelyei ( H A A S 1996), illetve az albai, túron defor mációkat k ö v e t ő lepusztulási felszínek ( K A I S E R 1997) és lepusztulási t e r m é k e k (bauxit) jelzik. A posztdeformációs lepusztulással, felszíni oxidációval l e h e t n e k kapcsolatban a z o k a kréta 1 0 5 - 9 1 millió éves K/Ar korok, m e l y e k a jura m a n g á n érces sorozatból ismertek ( G R A S S E L Y et al. 1994). A D u n á n t ú l i - k ö z é p h e g y s é g i e g y s é g mai, „ n o r m á l v e t ő s " h e l y z e t e a kréta és a m i o c é n l e c s ú s z á s o k miatt alakult ki. A „ B a k o n y " m i o c é n lecsúszását T A R I et al. (1992) é s T A R I (1994, 1996) szeizmikus s z e l v é n y e k alapján, m í g D U N K L & D E M É N Y (1997) a m é l y e b b szerkezeti h e l y z e t ű P e n n i n i k u m m i o c é n k i h ű l é s é n e k k i m u t a t á s á v a l i g a z o l t a . T a n u l m á n y u n k e z t a s z e r k e z e t i g e o m e t r i á t , ül. fejlődéstörténetet egészíti k i D N y felé t é r b e n é s a késő-kréta lecsúszás felé időben.

Köszönetnyilvánítás A kutatást a s z l o v é n - m a g y a r bilaterális együttműködés S L O 6/98 é s 15/2000 számú T é T projektjei, valamint B A L O G H Kadosa OTKA pályázata támogatták. F O D O R László a M a g y a r Tudományos Akadémia Bolyai János ösztöndíjasa 2001től. A t e r e p i m u n k á n k a t B . J E L E N , P М ю ё , H. R I F E L J , M . T R A J A N O V A , M i r i j a m é s Marko V R A B E C , N . Z U P A N C I C

( S z l o v é n i a ) , M Á R T O N E . és I M R E G. ( E L G I , B u d a p e s t )

segítette. T A R I Gábor (Houston, Texas, USA) ötletei és biztatása j e l e n t ő s e n motiválták a m u n k a elkezdését (1995-1998). A kézirat lektorálásáért H A A S Jánost és Á D Á M Antalt illeti köszönet.



helyzete

545

Irodalom - References ÁDÁM, A. & ÁDÁM, O. 1973: On the investigations of deep structures in the area of the Transdanubian Central Mountains. - Acta Geodaetica Geophysica et Montanistica 8, 473-482. ÁDÁM, A., NAGY, Z . NEMESI, L. & VARGA, G. 1990: Crustal conductivity anomalies in the Pannonian basin. - Acta Geodaetica Geophysica et Montanistica 25, 279-290. ÁDÁM О., HAAS J . , NEMESI L., REDLERNÉ TÁTRAI M., RÁNER G. & VARGA G. 1984: Az M k - 1 vonalon végzett magnetotellurücus és szeizmikus mérések eredményei. - MAELGI Evi Jelentése 1983, 37-42. ÁRKAI, E & BALOGH, K. 1989: The age of metamorphism of the East Alpine type basement, Little Plain, West Hungary: K/Ar dating of K-white micas from very low- and low-grade metamorphic rocks. - Acta Geologica Hungarica 32,131-147. DANK V & FÜLÖP J . (szerk.) 1990: Magyarország szerkezetföldtani térképe, 1:500 000. - MÁFI. DUNKL, I. & DEMÉNY, A. 1997: Exhumation of the Rechnitz Window at the border of Eastern Alps and Pannonian basin during Neogene extension. - Tectonophysics 2 7 2 , 1 9 7 - 2 1 1 . DUNKL, I., GRASEMANN, В . & FRISCH, W 1998: Thermal effects of exhumation of a metamorphic core complex on hangingwall syn-rift sediments - an example from the Rechnitz Window, Eastern Alps. - Tectonopysics 297, 31-50. F O D O R L . & CSONTOS L. 1998: Magyarországi szerkezetföldtani kutatások és ezek legújabb eredményei. - Földtani Közlöny 128,123-143. FODOR, L . & KOROKNAI, B . 2000: Tectonic position of the Transdanubian Range unit: A review and some n e w data. - Vijesti Hrvatskoga geoloskog drustva 37, 38-40. FODOR, L . , JELEN, В . , MÁRTON, E., RIFELJ, H., KRALJIC, M., KEVRIC, R . , MÁRTON, E , KOROKNAI, B. & BÁLDIBEKE, M. 2002a: Miocene to Quaternary deformation, stratigraphy and paleogeography in Northeastern Slovenia and Southwestern Hungary. - Geologija 4 5 , 1 0 3 - 1 1 4 . FODOR, L. JELEN, В . , MÁRTON, E. ZUPANCIC, N., TRAJANOVA, M., RIFELJ, H., PÉCSKAY, Z . , BALOGH, К., KOROKNAI, В . , DUNKL, I., HORVÁTH, E , HORVÁTH, A., VRABEC, M., KRALJIC, M. & KEVRIC, R. 2002b: Connection of Neogene basin formation, magmatism and cooling of metamorphic rocks in NE Slovenia. - Geologica Carpathica 53, spec, issue, 199-201. FODOR, L. BALOGH, К., DUNKL, I. PÉCSKAY, Z . KOROKNAI, B . TRAJANOVA, M. VRABEC, M. VRABEC, M. HORVÁTH, P., JANÁK, M. LUPTÁK, В . , FRISCH, W , JELEN, В . , & RIFELJ, H. 2003a: Structural evolution and exhumation of the Pohorje-Kozjak Mts., Slovenia. - Annales Universitatis Scientiarum Budapestiensis de Rolando Eötvös Nominatae 3 5 , 1 1 8 - 1 1 9 . FODOR L., ZUPANCIC N., MÁRTON, E., TRAJANOVA, M., BALOGH K., PÉCSKAY, Z . , KOROKNAI В . , DUNKL I , HORVÁTH, P, VRABEC, M., VRABEC, M., JELEN, В . , HORVÁTH, A. & RIFELJ, H . 2003b: Miocene exhumation of the Pohorje-Kozjak Mts., Slovenia (Alpine-Pannonian transition). - Geophysical Research Abstracts 5, EAE03-11814. FLÜGEL, H. W 1988: Steierisches Becken - Südburgenlandische Schwelle - Geologische Karte des prätertiaren Untergrundes, 1:200 000. - Geol. Bundesanstalt, Wien. FUCHS, W. 1984: Grosstektonische Neuorientung in den Ostalpen und Westkarpaten unter Einbeziehung plattentektonischer Gesichtspunkte. - Jahrb. Geol. Bundesanst. 127, 571-632. GOSAR A. 1995: Modelling of seismic reflection data for underground gas storage in the Pecarovci and Dankovci structures-Mura depression. - Geologija 37-38, 483-549. GRASSELY, G y , BALOGH, К., TÓTH, M. & POLGÁRI, M. 1994: K/Ar age of manganese oxide ores of Úrkút, Hungary: Ar retention in K-bearing M n minerals. - Geologica Carpathica 45, 3675-373. HAAS J . (szerk.) 1996: Magyarázó Magyarország földtani térképe a kainozoikum elhagyásával és Magyarország szerkezetföldtani tékérpe című térképlapokhoz. - Magyar Állami Földtani Intézet térképmagyarázói 186 p. HAAS, J . , M I O C , E , PAMIC, )., TOMLJENOVIC, В . , ÁRKAI, P., BÉRCZI-MAKK, A., KOROKNAI, В . , KOVÁCS, S. & RÁLISCH-FELGENHAUER, E. 2000: Complex structural pattern of the Alpine-Dinaridic-Pannonian tripple junction. - Int. Jour, of Earth Sei. (Geol. Rundsch.) 89, 377-389. HORVÁTH, F. 1993: Towards a mechanical model for the formation of the Pannonian basin. Tectonophysics 225, 333-358. JANÁK, M. VRABEC,M. HORVÁTH, P, KONECNY, P & LUPTÁK, В . 2003: High-pressure to ulfragigh-pressure metamorphism of kyanite eclogites from Pohorje, Slovenia: microtextural and thermobarometric evidence. - Geophysical Research Abstracts 5, EAE03-08468.

546


KAISER, M. 1 9 9 7 : A geomorphic evolution of the Transdanubian Mountains, Hungary. - Zeitschrift für Geomorphologie Suppl. Bd. 1 1 0 , 1 - 1 4 . KOROKNÁL В., NEUBAUER, F., GENSER, J. & TOPA, D. 1 9 9 9 : Metamorphic and tectonic evolution of the Austroalpine units at the western margin of the Gurktal Nappe complex, Eastern Alps. - Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 79, 2 7 7 - 2 9 5 . LELKES-FELVÁRI, Gy., SASSI, R. & ZIRPOLI, G. 1 9 9 4 : Lithostratigraphy and Variscan metamorphism of the Paleozoic sequences in the Bakony Mountains, Hungary. - Mem. Sei. Geol. Padova 4 6 , 3 0 3 - 3 1 2 . LELKES-FELVÁRI, Gy., SASSI, R. & FRANK, W. 2 0 0 2 : Tertiary S-C mylonites from the Bajánsenye-B-M-I borehole, Western Hungary. - Acta Geol. Hung. 4 5 , 2 9 - 4 4 . LISTER, G. S. & DAVIS, G. A. 1 9 8 9 : The origin of metamorphic core complexes and detachment faults formed during Tertiary continental extension in the northern Colorado River region, U.S.A. Journal of Structural Geology 1 1 , 6 5 - 9 4 . M i o í P 1 9 7 7 : Geologic structure of the Drava Valley between Dravograd and Selnica. - Geologija 2 0 , 193-230. MioC, P 2 0 0 3 : Outline of the geology of Slovenia. - Acta Geologica Hungarica 4 6 , 3 - 2 7 . MioC, P. & ZNIDARCIC, M. 1 9 7 6 : Geological map of Yugoslavia, scale 1 : 1 0 0 0 0 0 , sheet Slovenj Gradée. Geol. Surv. of Yugoslavia, Beograd. NEUBAUER, F., DALLMAYER, R. D., DUNKL, I. & SCMRNIK, D. 1 9 9 5 : Late Cretaceous exhumation of the metamorphic Gleinalm dome, Eastern Alps: kinematics, cooling history and sedimentation response in a sinistral wrench corridor. - Tectonophysics 2 4 2 , 7 9 - 8 8 . PLATT, J . P. & VISSERS, R. L. M. 1 9 8 0 : Extensional structures in anisotropic rocks. - Journal of Structural Geology 2, 397-410. SACHSENHOFER, R. E , DUNKL, I., HASENHÜTTL, C. & JELEN, В . 1 9 9 8 : Miocene thermal history of the southwestern margin of the Styrian Basin: vitrinite refiectance and fission-track data from the Pohorje/Kozjak area (Slovenia). - Tectonophysics 297,17-29. TARI, G. 1 9 9 4 : Alpine Tectonics of the Pannonian basin. - PhD. Thesis, Rice University, Houston, Texas, USA, 5 0 1 p. TARI, G. 1 9 9 6 : Extreme crustal extension in the Rába river extensional condor (Austria/Hungary). Mitt. Gesell. Geol. Bergbaustud. Österreich 4 1 , 1 - 1 8 . TARI, G., HORVÁTH, F. & RUMPLER, J . 1 9 9 2 : Styles of extension in the Pannonian Basin. - Tectonophysics 208,203-219. THÖNI, M. 2 0 0 2 : Sm-Nd isotope systematics in garnet from different lithologies (Eastern Alps): age results, and an evaluation of potential problems for garnet Sm-Nd chronometry. - Chemical Geology 1 8 5 , 2 5 5 - 2 8 1 . TRAJANOVA, M. 2 0 0 2 : Significance of mylonites and phyllites in the Pohorje and Kobansko area. Geologija 4 5 , 1 4 9 - 1 6 2 . VÖRÖS, A. & CSONTOS, L. 1 9 9 2 : Mesozoic plate-tectonic reconstruction of the Alpme-CarpathianPannonian region, part II: plate-tectonic reconstruction. - Terra Nova, Abstract Supplement 4 , p. 69. WERNICKE, B. P 1 9 8 1 : Low-angle normal faults in the Basin and Range province: nappe tectonics in an extending orogen. - Nature 2 9 1 , 6 4 5 - 6 4 7 . ZNIDARCIC, M. & M I O C , P 1 9 8 7 : Geological map of the sheet Maribor in Leibnitz, 1 : 1 0 0 0 0 0 . - Geol. Survey of Ljubljana, Ljubljana, Federal Geological Survey, Beograd. Kézirat beérkezett: 2 0 0 3 . 0 8 . 1 4 .

A Dunántúli-középhegységi egység ( Bakony") takaros helyzete szlovéniai szerkezeti-geokronológiai adatok alapján

Recommend Documents