AbstractsEarth & Environmental Science

Asymmetric extension and subsequent unroofing of the Pohorje pluton at the western margin of the Pannonian basin, Slovenia

by TZ de Bie

Institution: Universiteit Utrecht
Year: 2015
Keywords: Alps; pluton; Pannonian basin; Pohorje; extension; extrusion; core complex
Posted: 02/05/2017
Record ID: 2063665
Full text PDF: http://dspace.library.uu.nl:8080/handle/1874/318117


The Pohorje pluton, an Early Miocene tonalitic to granodioritic intrusion close to the transition of the eastern  Alps  to  the  Pannonian  Basin  in  northern  Slovenia  underwent  rapid  exhumation  from  mid-crustal  levels  to  the  surface  within  3  Ma.  The  timing  of  crystallization  as  well  as  of  the  exhumation path are well constrained by various isotope systems. However, the mechanism by which the Pohorje Pluton  was  exhumed  is  still  unknown.  In  this  study  we  use  structural  fieldwork  and  the  analysis  of microstructures  to  shed  light  on  the processes,  which  led  to  the  exhumation  of  the  Pohorje Mountains in the frame of Miocene Alps-Adria convergence and coeval Pannonian Basin extension. The  new  field  data  reveal  three  stages  of  deformation:  D1  is  characterized  by  isoclinally  folded quartz  veins  and  a  penetrative  foliation  (S1),  D2  by  recumbent,  tight  folds,  with  axial  planar  foliation (S2)  and  are  interpreted  to  represent  nappe  stacking  and  associated  metamorphism  within Austroalpine units surrounding the Pohorje pluton. D3 also affects the pluton and thus constrains the Early  Miocene  age  of  deformation.  D3  is  associated  with  the  formation  of  E‐W  oriented  stretching lineations, and top‐to-the-East sense of shear within mylonitic zones under retrograde, lower greenschist metamorphic conditions.  D3 deformation  localized at former nappe contacts and led to the omission of  part  of  the  metamorphic  succession.  This  asymmetric  East‐directed  shear  suggests  exhumation  of the  pluton  along  an  east‐dipping  low‐angle  detachment,  which  also  provides  an  explanation  for  the  differential  exhumation  (higher  in  the  east)  of  the  pluton.  Detachment  faulting was  coeval  with  N‐S shortening  probably  contributing  to  the  doming  of  the  structure  as  well  as  to  folding  and  tilting  of adjacent Lower Miocene sediments, which was amplified by later convergence during the Pliocene to Quarternary.  The  style  of  deformation  is  similar  to  other  regions  at  the  transition  of the  Alps  to  the Pannonian  basins  suggesting  that  footwall  exhumation  along  low‐angle  detachments  is  strongly linked to the Pannonian Basin extension. Advisors/Committee Members: Willingshofer, E., Gelder, I.E. van.