Tektoniczne znaczenie strefy Teisseyre’a-Tornquista w świetle nowych badań

Mazur, S.; Krzywiec, P.; Malinowski, M.; Lewandowski, M.; Aleksandrowski, P.; Mikołajczak, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Tektoniczne znaczenie strefy Teisseyre’a-Tornquista w świetle nowych badań

Autorzy

Mazur S. , Krzywiec P. , Malinowski M. , Lewandowski M. , Aleksandrowski P. , Mikołajczak M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Tectonic significance of the Teisseyre-Tornquist zone in the light of new research

Języki publikacji

Abstrakty

The Teisseyre-Tornquist Zone (TTZ), a transcontinental feature evident from magnetic and gravity maps, runs obliquely across the territory of Poland from the NW to SE and for a century it has been considered a deep tectonic boundary between the Pre- cambrian East European Platform (EEP) in the NE and the so-called young Palaeozoic Platform in the SW. The results of quantitative interpretation of gravity and magnetic data, integrated with data from new reflection seismic profiles crossing the TTZ, indicate the continuation of the Precambrian basement of the EEP and its lower Palaeozoic cover toward the SW underneath the Palaeozoic Platform of southwestern Poland. They also suggest the occurrence of a crustal keel beneath the TTZ. In the broader context ofEuropean geology, these results imply the location of a hypothetical Caledonian tectonic suture, marking the site of the collision between Avalonia and Baltica, not along the TTZ, but farther SW, in northern Germany and southwest Poland. Another implication is that the extensive Permian-Mesozoic sedimentary basins of western Poland are established above the attenuated margin of the Baltica palaeocontinent.

Słowa kluczowe

modelowanie grawitacyjne modelowanie magnetyczne interpretacja sejsmiczna obrzeżenie Bałtyku deformacja kaledońska architektura crustalna Polska

gravity and magnetic modelling seismic interpretation Baltica margin Caledonian suture crustal architecture Poland

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Przegląd Geologiczny

Rocznik

2017

Tom

Vol. 65, nr 12

Strony

1511--1520

Opis fizyczny

Bibliogr. 62 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mazur S.

ndmazur@cyf-kr.edu.pl

Instytut Nauk Geologicznych PAN; ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa

autor

Krzywiec P.

piotr.krzywiec@twarda.pan.pl

Instytut Nauk Geologicznych PAN; ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa

autor

Malinowski M.

michalm@igf.edu.pl

Instytut Geofizyki PAN; ul. Księcia Janusza 64, 01-452 Warszawa

autor

Lewandowski M.

lemar@igf.edu.pl

Instytut Geofizyki PAN; ul. Księcia Janusza 64, 01-452 Warszawa

autor

Aleksandrowski P.

pawel.aleksandrowski@pgi.gov.pl

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Dolnośląski, al. Jaworowa 19, 53-122 Wrocław
Instytut Nauk Geologicznych, Uniwersytet Wrocławski, ul. Cybulskiego 30, 50-205 Wrocław

autor

Mikołajczak M.

ndmikola@cyf-kr.edu.pl

Instytut Nauk Geologicznych PAN; ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa

Bibliografia

1. ANTONOWICZ L., HOOPER R., IWANOWSKA E. 2003 - Synklina lubelska jako efekt cienkonaskorkowych deformacji waryscyjskich. Prz. Geol., 51 (4): 344-350.
2. BABEL WORKING GROUP 1991 - Deep seismic survey images the structure of the Tornquist Zone beneath the Southern Baltic Sea. Geophys. Res. Letters, 18: 1091-1094.
3. BABEL WORKING GROUP 1993 - Deep seismic reflection/refraction interpretation of critical structure along BABEL profiles A and B in the southern Baltic Sea. Geophys. J. Int., 112: 325-343.
4. BARNES G., BARRAUD J. 2012 - Imaging geologic surfaces by inverting gravity gradient data with depth horizons. Geophysics, 77 (1): G1-G11.
5. BERTHELSEN A. 1998 - The Tornquist zone northwest of the Carpathians: an intraplate pseudosuture. GFF, 120: 223-230.
6. BROCHWICZ-LEWIŃSKI W., POŻARYSKI W., TOMCZYK H. 1981 - Wielkoskalowe ruchy przesuwcze wzdłuż SW brzegu platformy wschodnioeuropejskiej we wczesnym paleozoiku. Prz. Geol., 29 (8): 385-396.
7. BROCHWICZ-LEWIŃSKI W., POŻARYSKI W., TOMCZYK H. 1984-Sinistral strike-slip movements in central Europe in the Paleozoic. Publications of the Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences, 160: 3-13.
8. ČERMÁK V., ŠAFANDA J., GUTERCH A. 1989 - Deep temperature distribution along three profiles crossing the Teisseyre-Tornquist tectonic zone in Poland. Tectonophysics, 164 (2/4): 151-163.
9. DADLEZ R., GRAD M., GUTERCH A. 2005 - Crustal structure below the Polish Basin: is it composed of proximal terranes derived from Baltica? Tectonophysics, 411 (1/4): 111-128.
10. FRANKE D. 1995 - The Caledonian terranes along the south-western border of the East European Platform - evidence, speculation and open questions. [W:] Gee D.G., Beckholmen M. (red.), The Trans-European Suture Zone: EUROPROBE in Libice 1993. Stud. Geoph. Geodaet., 39: 241-256.
11. GRAD M., POLKOWSKI M. 2016 - Seismic basement in Poland. Int. J. Earth Sci., 105 (4): 1199-1214.
12. GRAD M., GUTERCH A., MAZUR S. 2002 - Seismic refraction evidence for crustal structure in the central part of the Trans-European Suture Zone in Poland. [W:] Winchester J.A., Pharaoh T.C., Verniers J. (red.), Palaeozoic Amalgamation of Central Europe: Geol. Soc. London Spec. Public., 201: 295-309.
13. GRAD M., JENSEN S.L., KELLER G.R., GUTERCH A., THYBO H., JANIK T., TIIRA T., YLINIEMI J., LUOSTO U., MOTUZA G., NASEDKIN V., CZUBA W., GACZYŃSKI E., ŚRODA P., MILLER K.C., WILDE-PIÓRKO M., KOMMINAHO K., JACYNA J., KORABLIOVA L. 2003 - Crustal structure of the Trans-European suture zone region along POLONAISE'97 seismic profile P4. J. Geophys. Res., Solid Earth, 108 (B11).
14. GRAD M., GUTERCH A., KELLER G.R., JANIK T., HEGEDÚS E., VOZÁR J., ŚLĄCZKA A., TIIRA T., YLINIEMI J. 2006 - Lithospheric structure beneath trans?Carpathian transect from Precambrian platform to Pannonian basin: CELEBRATION 2000 seismic profile CEL05. J. Geophys. Res., Solid Earth, 111(B3).
15. GUTERCH A., GRAD M. 2006 - Lithospheric structure of the TESZ in Poland based on modern seismic experiments. Geol. Quart., 50 (1): 23-32.
16. GUTERCH A., WYBRANIEC S., GRAD M., CHADWICK R., KRAWCZYK C., ZIEGLER P., DE VOS W., THYBO H. 2010 - Crustal structure and structural framework. [W:] Doornenbal J., Stevenson A. (red.), Petroleum Geological Atlas of the Southern Permian Basin Area. Houten: EAGE Publications: 11-23.
17. JANIK T., GRAD M., GUTERCH A., DADLEZ R., YLINIEMI J., TIIRA T., KELLER G.R., GACZYŃSKI E., CELEBRATION 2000 WORKING GROUP 2005 - Lithospheric structure of the Trans-European Suture Zone along the TTZ-CEL03 seismic transect (from NW to SE Poland). Tectonophysics, 411 (1): 129-156.
18. JANIK T., GRAD M., GUTERCH A. 2009 - Seismic structure of the lithosphere between the East European Craton and the Carpathians from the net of CELEBRATION 2000 profiles in SE Poland. Geol. Quart., 53 (1): 141-158.
19. KRÓLIKOWSKI C., PETECKI Z. 1995 - Atlas grawimetryczny Polski. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
20. KRÓLIKOWSKI C., WYBRANIEC S. 1996 - Gravity and magnetic maps of Poland - historical background and modern presentation. Publications of the Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences, M18 (273): 87-92.
21. KRZYWIEC P. 2012 - Mesozoic and Cenozoic evolution of salt structures within the Polish basin: An overview. [W:] Alsop G.I., Archer S.G., Hartley A.J., Grant N.T., Hodgkinson R. (red.), Salt Tectonics, Sediments and Prospectivity. Geol. Soc. London Spec. Publ., 363: 381-394.
22. KRZYWIEC P., MALINOWSKI M., MAZUR S., BUFFENMYER V., LEWANDOWSKI M. 2014 - Structure and Phanerozoic evolution of the SW edge of the East European Craton in Poland - new insight from high-effort seismic reflection data (project PolandSPAN). Geol. Sudetica, 42: 46-48.
23. KRZYWIEC P., MAZUR S., GĄGAŁA Ł., KUFRASA M., LEWANDOWSKI M., MALINOWSKI M., BUFFENMYER V. 2017a - Late Carboniferous thin-skinned compressional deformation above the SW edge of the East European craton as revealed by seismic reflection and potential field data-Correlations with the Variscides and the Appalachians. [W:] Law R.D., Thigpen J.R., Merschat A.J., Stowell H.H. (red.), Linkages and Feedbacks in Orogenic Systems. Geol. Soc. America Mem., 213. Doi:10.1130/2017.1213(14).
24. KRZYWIEC P., GĄGAŁA Ł., MAZUR S., SŁONKA Ł., KUFRASA M., MALINOWSKI M., PIETSCH K., GOLONKA J. 2017b - Variscan deformation along the Teisseyre-Tornquist Zone in SE Poland: Thickskinned structural inheritance or thin-skinned thrusting? Tectonophysics, https://doi.org/10.1016Zj.tecto.2017.06.008.
25. LAMARCHE J., LEWANDOWSKI M., MANSY J.L., SZULCZEWSKI M. 2003 - Partitioning pre-, syn- and post-Variscan deformation in the Holy Cross Mountains, eastern Variscan foreland. [W:] McCann T., Saintot A. (red.), Tracing tectonic deformation using the sedimentary record. Geol. Soc. London Spec. Publ., 208: 159-184.
26. LI Z.X., BOGDANOVA S.V., COLLINS A.S., DAVIDSON A., DE WAELE B., ERNST R.E., FITZSIMONS I.C.W., FUCK R.A., GLADKOCHUB D.P., JACOBS J., KARLSTROM K.E. 2008 - Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: a synthesis. PrecambrianRes., 160(1): 179-210.
27. MAJDAŃSKI M. 2012 - The structure of the crust in TESZ area by kriging interpolation. Acta Geoph., 60: 59-75.
28. MAJOROWICZ J.A., ČERMAK V., ŠAFANDA J., KRZYWIEC P., WRÓBLEWSKA M., GUTERCH A., GRAD M. 2003 - Heat flow models across the Trans-European Suture Zone in the area of the POLONAISE'97 seismic experiment. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 28 (9): 375-391.
29. MAKRIS J., WANG S.R. 1994 - Crustal structure at the Tornquist-Teisseyre zone in the Southern Baltic Sea. Z. Geol. Wiss., 22: 47.
30. MALINOWSKI M., ŻELAŻNIEWICZ A., GRAD M., GUTERCH A., JANIK T., CELEBRATION WORKING GROUP 2005 - Seismic and geological structure of the crust in the transition from Baltica to Palaeozoic Europe in SE Poland-CELEBRATION 2000 experiment, profile CEL02. Tectonophysics, 401 (1): 55-77.
31. MALINOWSKI M., GUTERCH A., NARKIEWICZ M., PROBULSKI J., MAKSYM A., MAJDAŃSKI M., ŚRODAP., CZUBA W., GACZYNSKIE., GRAD M., JANIK T., JANKOWSKI L., ADAMCZYK A. 2013 - Deep seismic reflection profile in Central Europe reveals complex pattern of Paleozoic and Alpine accretion at the East European Craton margin. Geophys. Res. Letters, 40 (15): 3841-3846.
32. MALINOWSKI M., GUTERCH A., NARKIEWICZ M., PETECKI Z., JANIK T., SRODA P., MAKSYM A., PROBULSKI J., GRAD M., CZUBA W., GACZYNSKI E., MAJDANSKI M., JANKOWSKI L. 2015 - Geophysical constraints on the crustal structure of the East European Platform margin and its foreland based on the POLCRUST-01 deep reflection seismic profile. Tectonophysics, 653: 109-126.
33. MALINOWSKI M. 2016 - Deep reflection seismic imaging in SE Poland using extended correlation method applied to Poland SPAN™ data. Tectonophysics, 689: 107-114.
34. MAZUR S., MIKOLAJCZAK M., KRZYWIEC P., MALINOWSKI M., BUFFENMYER V., LEWANDOWSKI M. 2015 - Is the Teisseyre-Tornquist Zone an ancient plate boundary of Baltica? Tectonics, 34 (12): 2465-2477.
35. MAZUR S., MIKOŁAJCZAK M., KRZYWIEC P., MALINOWSKI M., BUFFENMYER V., LEWANDOWSKI M. 2016a - Reply to Comment by M. Narkiewicz and Z. Petecki on “Is the Teisseyre-Tornquist Zone an ancient plate boundary of Baltica?”. Tectonics, 35 (6): 1600-1607.
36. MAZUR S., MIKOŁAJCZAK M., KRZYWIEC P., MALINOWSKI M., LEWANDOWSKI M., BUFFENMYER V. 2016b - Pomeranian Caledonides, NW Poland - A collisional suture or thin-skinned fold-and-thrust belt? Tectonophysics, 692: 29-43.
37. MEERT J.G., TORSVIK T.H. 2003 - The making and unmaking of a supercontinent: Rodinia revisited. Tectonophysics, 375 (1): 261-288.
38. MIKOŁAJCZAK M. 2016 - Analiza struktury podłoża prowincji łupków gazonośnych centralnej Polski w oparciu o dane grawimetryczne i magnetyczne (rozprawa doktorska). Inst. Nauk Geol. PAN, Kraków, s. 347.
39. NARKIEWICZ M., PETECKI Z. 2017 - Basement structure of the Paleozoic Platform in Poland. Geol. Quart., 61 (2): 502-520.
40. NARKIEWICZ M., MAKSYM A., MALINOWSKI M., GRAD M., GUTERCH A., PETECKI Z., PROBULSKI J., JANIK T., MAJDAŃSKI M., ŚRODA P., CZUBA W., GACZYŃSKI E., JANKOWSKI L. 2015 - Transcurrent nature of the Teisseyre-Tornquist Zone in Central Europe: results of the POLCRUST-01 deep reflection seismic profile. Intern. J. Earth Sci., 104 (3): 775-796.
41. NAWROCKI J., POPRAWA P. 2006 - Development of trans-European Suture Zone in Poland: from Ediacaran rifting to early Palaeozoic accretion. Geol. Quart., 50 (1): 59-76.
42. PERCHUĆ E. 1984 - Structure of the Earth’s crust in Southestern Poland. Publications of the Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences, A-13 (160): 77-86.
43. PHARAOH T.C. 1999 - Palaeozoic terranes and their lithospheric boundaries within the Trans-European Suture Zone (TESZ): a review. Tectonophysics, 314: 17-41.
44. POPRAWA P. 2006 - Rozwój kaledońskiej strefy kolizji wzdłuż zachodniej krawędzi Baltiki oraz jej relacje do basenu przedpola. [W:] Matyja H., Poprawa P. (red.), Ewolucja facjalna, tektoniczna i termiczna pomorskiego segmentu szwu transeuropejskiego oraz obszarów przyległych. Pr. Państw. Inst. Geol., 186: 189-214.
45. POŻARYSKI W. 1990 - Kaledonidy środkowej Europy - orogenem przesuwczym złożonym z terranów. Prz. Geol., 38 (1): 1-9.
46. POŻARYSKI W., BROCHWICZ-LEWIŃSKI W., TOMCZYK H. 1982-O heterochroniczności linii Teisseyre’a-Tornquista. Prz. Geol., 30 (11): 569-574.
47. ŚRODA P., CZUBA W., GRAD M., GUTERCH A., TOKARSKI A.K., JANIK T., RAUCH M., KELLER G.R., HEGEDŮS E., VOZÁR J. 2006 - Crustal and upper mantle structure of the Western Carpathians from CELEBRATION 2000 profiles CEL01 and CEL04: seismic models and geological implications. Geoph. J. Int., 167 (2): 737-760.
48. TALWANI M., EWING M. 1960 - Rapid computation of gravitational attraction of three-dimensional bodies of arbitrary shape. Geophysics, 25: 203-225.
49. TEISSEYRE W. 1921 - O stosunku wewnętrznych brzegów zapadlin przedkarpackich do krawędzi fliszu karpackiego. Spraw. Pol. Inst. Geol., 1 (2 i 3): 103-138.
50. THYBO H. 2000 - Crustal structure and tectonic evolution of the Tornquist Fan region as revealed by geophysical methods. Bull. Geol. Soc. Denmark, 46: 145-160.
51. THYBO H., ABRAMOVITZ T., LASSEN A., SCHJ0TH F. 1994 - Deep structure of the Sorgenfrei-Tornquist zone interpreted from BABEL seismic data. Z. Geol. Wiss., 22: 3-17.
52. TORNQUIST A. 1908 - Die Feststellung des Sudwesttrendes des baltich-russisschen Schiedes und die geotektonische Zugehorigheit der ost-preussischen Scholle. Schriften der Physikalisch-Oekonomischen Gesellschaft zu Konigsberg, 49 (1): 1-12.
53. TORSVIK T.H., OLESEN O., RYAN P.D., TRENCH A. 1990 - On the palaeogeography of Baltica during the Palaeozoic: new palaeomagnetic data from the Scandinavian Caledonides. Geoph. J. Int., 103 (1): 261-279.
54. TORSVIK T.H., SMETHURSTM.A., VAN DER VOO R., TRENCH A., ABRAHAMSEN N., HALVORSEN E. 1992 - Baltica. A synopsis of Vendian-Permian palaeomagnetic data and their palaeotectonic implications. Earth-Sci. Rev., 33 (2): 133-152.
55. WERNICKE B. 1985 - Uniform-sense normal simple shear of the continental lithosphere. Canadian J. Earth Sci., 22 (1): 108-125.
56. WILDE-PIÓRKO M., ŚWIECZAK M., GRAD M., MAJDAŃSKI M. 2010 - Integrated seismic model of the crust and upper mantle of the Trans-European Suture zone between the Precambrian craton and Phanerozoic terranes in Central Europe. Tectonophysics, 481 (1): 108-115.
57. WINCHESTER J.A., THE PACE TMR NETWORK TEAM 2002 - Palaeozoic amalgamation of Central Europe: new results from recent geological and geophysical investigations. Tectonophysics, 360 (1-4): 5-21.
58. WYBRANIEC S. 1999 - Transformations and visualization of potential field data. Pol. Geol. Inst. Spec. Papers, 1: 1-59.
59. ZHU H., TROMP J. 2013 - Mapping tectonic deformation in the crust and upper mantle beneath Europe and the North Atlantic Ocean. Science, 341 (6148): 871-875.
60. ZHU H., BOZDAG E., TROMP J. 2015 - Seismic structure of the European upper mantle based on adjoint tomography. Geoph. J. Int., 201 (1): 18-52.
61. ZNOSKO J. 1979 - Teisseyre-Tornquist tectonic zone: some interpretative implications of recent geological and geophysical investigations. Acta Geol. Pol., 29 (4): 365-382.
62. ŻELAŹNIEWICZ A., BUŁA Z., FANNING M., SEGHEDI A., ŻABA J. 2009 - More evidence on Neoproterozoic terranes in Southern Poland and southeastern Romania. Geol. Quart., 53: 93-124.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-affddc63-9885-4bd0-9e52-ff64bd8f28a8