The central Styrian Basin (Gnas Subbasin): Structure and stratigraphy revealed by seismic and borehole data

Titel in Übersetzung: Das zentrale Steirische Becken (Gnaser Teilbecken): Strukturelle und stratigraphische Charakterisierung basierend auf Seismik und Bohrlochdaten

Florian Dax

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Das Gnaser Teilbecken im Zentrum des Steirischen Beckens ist ein neogenes Sedimentbecken südöstlich von Graz. Trotz jahrzehntelanger Exploration nach Kohlenwasserstoffen sind die Mechanismen der Beckenentstehung sowie der Aufbau des Sedimentbeckens weitgehend unklar. Ziel dieser Arbeit ist es daher, Tiefe und Geometire des prä-neogenen Beckenuntergrundes sowie Störungsmuster zu bestimmen. Weiters soll eine stratigraphische Beschreibung der Beckenfüllung, inklusive einer sequenz-stratigraphischen Interpretation der sarmatischen Schichten, erfolgen. Die Studie basiert weitgehend auf einem bisher unveröffentlichten Datensatz, der weite Teile des Gnaser Beckens umfasst und dankenswerterweise von RAG Austria AG und OMV zur Verfügung gestellt wurde
Die Auswertung der Daten bestätigt eine Tiefe des Beckens von mehr als 4 km (u. GOK). Zusätzlich wurde mit dem Wollsdorf Hoch eine weitere Hochzone im Norden des Beckens identifiziert. Interpretation der Seismik Daten ermöglichte ebenso eine Beschreibung der tektonischen Entwicklung des Beckens. Extreme Krustenausdünnung während des frühen Miozäns initiierte die Beckenentwicklung durch Ausbildung eines Abscherhorizontes innerhalb des prä-neogenen Beckenuntergrunds. Das Einfallen des Abscherhorizontes nach SE indiziert Extension in NW-SE Richtung. Das Hangende des Abscherhorizontes wurde unter starkem Versatz spröde deformiert. Flach einfallende Abschiebungen durchschneiden den Beckenuntergrund oberhalb des Abscherhorizontes und separieren diesen in Störungsblöcke. Anhaltende Extension führte zur Verkippung der Blöcke, was ein ausgeprägtes Relief des Beckenuntergrundes schuf. Folglich lagerten sich grobe Sedimente in Form von Schuttfächern und Fächerdeltas ab. Durch rasche Subsidenz entstand ein tief mariner Ablagerungsraum, in dem der feinkörnige Steirische Schlier abgelagert wurde. Zeitgleich setze sich die Ablagerung gröberer Sedimente in Schuttfächern und Fächerdeltas an den Beckenrändern fort. Diese Synrift Schichten finden sich in weiten Teilen des Gnaser Beckens und werden im Beckenzentrum mindestens 2 km mächtig. Die flach einfallenden Abschiebungen, welche auch synsedimentär die Synrift Schichten durchschlagen, sind radial, vermutlich in en-echelon Struktur, um das Beckenzentrum angeordnet. Die ausgeprägte Störungsaktivität endete ungefähr an der Karpatium/Badenium Grenze (Steirische Tektonische Phase). Vom Badenium an ist nur geringe Störungsaktivität sichtbar. Ausnahme stellt eine (hauptsächlich?) sarmatische Störung mit großem Versatz im nördlichen Teil des Beckens dar, welche eine erneute, geringfügige, Extensionsphase im Sarmatium indiziert. Das Badenium des zentralen Beckens setzt sich v.a. aus turbiditischen Ablagerungen zusammen. Eine sand-reiche basin floor fan Fazies des unteren Badenium geht in eine feinkörnigere slope fan Fazies des mittleren und oberen Badenium über. Im frühen Badenium lagerten sich im Becken ebenso Lavaströme des östlich gelegenen Gleichenberg Vulkanes ab. Auf isolierten Hochzonen bildete sich im frühen und mittleren Badenium Leithakalk unterschiedlicher Fazies. Im Beckenzentrum ist das Badenium meist ca 1100 bis 1200 m mächtig. Über Hochzonen nimmt die Mächtigkeit deutlich ab. Während des Sarmatium vereinheitlichte sich der Ablagerungsraum und es lagerten sich flach-marine Sedimente ab, welche im Beckenzentrum bis zu 800 m mächtig werden. Das Sarmatium kann in eine Sequenz 3. Ordnung, welche aus fünf Sequenzen 4. Ordnung besteht, unterteilt werden. Das Pannonium ist gekennzeichnet durch einen einheitlichen, fluviatil-limnisch-deltaischen Ablagerungsraum. Mächtigkeiten betragen bis zu 360 m unterhalb des Seismik Referenz Datums von 300 m ü.A. Größere Mächtigkeiten sind dort zu finden, wo Canyons sich in sarmatische Schichten einschnitten und später mit pannonischen Sedimenten aufgefüllt wurden. Post-pannonische Kompression resultierte in großräumiger Faltung und bedeutender Hebung der Beckenränder. Inversion von Störungen ist in Seismik Daten nicht sichtbar.
Titel in ÜbersetzungDas zentrale Steirische Becken (Gnaser Teilbecken): Strukturelle und stratigraphische Charakterisierung basierend auf Seismik und Bohrlochdaten
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Sachsenhofer, Reinhard, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung17 Dez. 2021
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Steirisches Becken
  • Gnaser Becken
  • Seismik Interpretation
  • Tektonik
  • Stratigraphie

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