The Kock Fault Zone as an indicator of tectonic stress regime changes at the margin of the East European Craton (Poland)

• Autorzy: Tomaszczyk M. , Jarosiński M.

Identyfikatory

DOI

10.7306/gq.1380

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Integrated tectonic interpretation of seismic data and core samples from boreholes in the vicinity of the Kock Fault Zone (KFZ) allowed us to identify several tectonic deformation events that were responsible for creating its complex structure. The KFZ is an example of a mechanically weak regional-scale tectonic structure that accumulated deformation over hundreds of millions of years and therefore is a good indicator of stress regime changes in a broader area. The KFZ is here regarded as a combination and superposition of two genetically and temporally different faults: the older Kock Fault, which is an inverted normal fault, and the younger, low-angle Kock Thrust. The first, Silurian stage of KFZ evolution occurred in a tensional stress regime that gave rise to the activation of a deeply rooted normal-slip precursor to the Kock Fault. Subsequently, this fault underwent inversion during the Late Famennian compressive/transpressive event. In the Early Carboniferous, the tectonic stress regime changed into tension/transtension, leading to extrusion of basalt magma and abundant mineralisation in the vicinity of the inverted Kock Fault, followed by tectonically relaxed sedimentation of Carboniferous strata. The deposition was terminated by a compressional event at the end of the Westphalian. Contraction resulted in the formation of the low-angle Kock Thrust decoupled in Silurian shale that cut across the upper part of the Kock Fault and displaced it towards the NE, over the East European Craton foreland.

Słowa kluczowe

EN

tectonics; seismic interpretation; borehole core analysis; Kock Fault Zone; Lublin Basin

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Geological Quarterly
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 61, No. 4
• Strony: 908--925
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tomaszczyk M.

• Polish Gas and Oil Company SA, Kasprzaka 25, 01-224 Warszawa, Poland

autor

Jarosiński M.

• Polish Geological Institute – National Research Institute, Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa, Poland

Bibliografia

• 1. Aleksandrowski, P., Buła, Z., 2017. Late Paleoozoic structures (Variscan) (in Polish). In: Geologiczny Atlas Polski (eds. J. Nawrocki and A. Becker). Państwowy Instytut Geologiczny - PIB, Warszawa.
• 2. Antonowicz, L., Iwanowska, E., 2004. Thin-skin nature of the Variscan tectonics in the Lublin area, Poland (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 52: 128-130.
• 3. Antonowicz, L., Hooper, R., Iwanowska, E., 2003. Lublin Syncline as a result of thin-skinned Variscan deformation (SE Poland) (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 51: 344-350.
• 4. Brochwicz-Lewiński, W., Pożaryski, W., Tomczyk, H., 1981. Large-scale strike-slip movements along SW margin of the East-Eutopean platform in the early Paleozoic (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 29: 385-397.
• 5. Dembowski, Z., Porzycki, J., eds., 1988. Carboniferous of the Lublin Coal Basin (in Polish with English summary). Prace Instytutu Geologicznego, 122.
• 6. Depciuch, T., 1974. Geochronological investigations of the magmatic rocks (in Polish with English summary). Prace Instytutu Geologicznego, 74: 81-83.
• 7. Grocholski, A., Ryka, W., 1995. Carboniferous magmatism of Poland. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 148: 181-189.
• 8. Guterch, A., Grad, M., 2006. Lithospheric structure of the TESZ in Poland based on modern seismic experiments. Geological Quarterly, 50 (1): 22-32.
• 9. Keller, G.R., Hatcher, Jr.R.D., 1999. Some comparison of structure and evolution of the Southern Appalachian-Ouachita orogeny and portions of the trans-European Suture Zone region. Tectonophysics, 314: 43-68.
• 10. Królikowski, C., Petecki, Z., 1995. Gravimetric Atlas of Poland. Polish Geological Institute, Warszawa.
• 11. Krzywiec, P., 2007. Tectonics of the Lublin area (SE Poland) - new views based on result of seismic data interpretation (in Polish with English summary). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 422: 1-18.
• 12. Krzywiec, P., 2009. Devonian-Cretaceous subsidence and uplift along the Teisseyre-Tornquist zone in SE Poland - insight from seismic data interpretation. Tectonophysics, 475: 142-159.
• 13. Krzywiec, P., 2011. Interpretacja tektoniczna profilu sejsmicznego T0690481 w rejonie otworu wiertniczego Parczew IG-10 (in Polish). Profile Głębokich Otworów Wiertniczych Państwowego Instytutu Geologicznego, 130: 145-146.
• 14. Krzywiec, P., Narkiewicz, M., 2003. O stylu strukturalnym kompleksu dewońsko-karbońskiego Lubelszczyzny w oparciu o wyniki interpretacji danych sejsmicznych. Przegląd Geologiczny, 51: 795-797.
• 15. Krzywiec, P., Mazur, S., Gągała, Ł., Kufrasa, M., Lewandowski, M., Malinowski, M., Buffenmyer, V., 2017. Late Carboniferous thin-skinned compressional deformation above the SW edge of the East European Craton as revealed by reflection seismic and potential fields data - correlations with the Variscides and the Appalachians. GSAMemoir, 213, DOI: 10.1130/2017.2013(14).
• 16. Kufrasa, M., Krzywiec, P., 2015. New structural model of the Kock Fault Zone (Lublin Basin, SE Poland). CETEG-Kadań, conference abstract. University of Praque.
• 17. Lewandowski, M., 1992. Palaeomagnetic constraints for Variscan mobilism of the Upper Silesian and Malopolska Massifs, southern Poland. Geological Quarterly, 38 (2): 211- 230.
• 18. Miller, J.F., Mitra, S., 2011. Deformation and secondary faulting associated with basement-involved compressional and extensional structures. AAPG Bulletin, 95: 675-689.
• 19. Miłaczewski, L., Żelichowski, A.M., 1968. Niektóre zagadnienia stratygrafii i tektoniki dewonu oraz karbonu na Lubelszczyźnie (in Polish). Kwartalnik Geologiczny, 12 (2): 423-424.
• 20. Mitra, S., 1988. Three-dimensional geometry and kinematic evolution of the Pine Mountain thrust system, southern Appalachians. GSA Bulletin, 100: 72-95.
• 21. Mitra, S., 1993. Geometry and kinematic evolution of inversion structures. AAPG Bulletin, 77: 1159-1191.
• 22. Narkiewicz, M., 2003. Tectonic controls of the Lublin Graben (Late Devonian - Carboniferous) (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 51: 771-776.
• 23. Narkiewicz, M., 2007. Development and inversion of Devonian and Carboniferous basins in the eastern part of the Variscan foreland (Poland). Geological Quarterly, 51 (3): 231-256.
• 24. Narkiewicz, M., 2011. Lithostratigraphy, depositional systems and transgressive-regressive cycles in the Devonian of the Lublin Basin (south-eastern Poland) (in Polish with English summary). Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 196: 53-101.
• 25. Narkiewicz, M., Dadlez, R., 2008. Geological regional subdivision of Poland: general guidelines and proposed schemes of sub-Cenozoic and sub-Permian units (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 56: 391-397.
• 26. Narkiewicz, M., Poprawa, P., Lipiec, M., Matyja, H., Miłaczewski, L., 1998. Paleogeographic and tectonic settings and the Carboniferous subsidence development of the Pomerania and Radom-Lublin areas (TESZ, Poland) (in Polish with English summary). Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 165: 31-49.
• 27. Narkiewicz, M., Jarosiński, P., Krzywiec, P., Waksmundzka, M., 2007. Regional controls on the Lublin Basin development and inversion in the Devonian and Carboniferous (in Polish with English summary). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 422: 19-34.
• 28. 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 Cental Europe: result of the POLCRUST-01 deep reflection seismic profile. International Journal of Earth Sciences, 104: 775-796.
• 29. Nawrocki, J., Poprawa, P., 2006. Development of Trans-European Suture Zone in Poland: from Ediacaran rifting to Early Paleozoic accretion. Geological Quarterly, 50 (1): 59-76.
• 30. Ostrowski, C., Musiatewicz, M., 1996. Dokumentacja z interpretacji pomiarów grawimetrycznych, temat: Rów Mazowiecko-Lubelski, rejon: Maciejowice-Abramów (in Polish). Opr/G/1910, PGNiG Geological Database.
• 31. Pacześna, J., 2006. Evolution of the late Neoproterozoic-Early Cambrian rift depocentres and facies in the Lublin-Podlasie sedimentary basin (in Polish with English summary). Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 186: 9-37.
• 32. Pacześna, J., 2010. Lithofacies-paleothicknesess maps of Cambrian In: Paleogeological Atlas of the sub-Permian Paleozoic of the East-European Craton in Poiand and Neighboring Areas (ed. Z. Modliński). Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• 33. Pańczyk, M., Nawrocki, J., 2015. Tournaisian 40Ar/39Ar age for alkaline basalts from the Lublin Basin (SE Poland). Geological Quarterly, 59 (3): 473-478.
• 34. Pelc, T., 1999. Dewońsko-karboński diapiryzm sylurskich osadów ilastych basenu lubelskiego (in Polish). V Konferencja Naukowo-Techniczna “Geofizyka w geologii, górnictwie i ochronie środowiska”. Kraków, 137-142.
• 35. Poprawa, P., 2006. Development of the Caledonian collision zone along the western margin of Baltica and its relation to the foreland basin (in Polish with English summary). Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 186: 189-213.
• 36. Poprawa, P., Pacześna, J., 2002. Late Neoproterozoic to Early Paleozoic development of a rift at the Lublin-Podlasie slope of the East European Craton - analysis of subsidence and facies record (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 50: 49-61.
• 37. Pożaryski, W., Dembowski, Z., eds., 1983. Mapa geologiczna Polski i krajów ościennych bez utworów kenozoicznych, mezozoicznych i permskich. 1:1 000 000. Instytut Geologiczny, Warszawa.
• 38. Pożaryski, W., Tomczyk, H., 1993. Geological cross-section through SE Poland (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 48: 65-76.
• 39. Thomas, W.A., 2001. Mushwad: ductile duplex in the Appalachian thrust belt in Alabama. AAPG Bulletin, 85: 1847-1869.
• 40. Wójcicki, A., Kleszcz, T., Lisowski, K., 1998. Dokumentacja z interpretacji pomiarów grawimetrycznych w rejonie synklinorium lubelskiego z uwzględnieniem wyników prac wykonalnych w 1997 r. na temacie Łuków-Kock (półszczegółowe zdjęcie grawimetryczne Radom-Lublin 1997), rejon: Łuków-Kock- Bełżyce (in Polish). Opr/G/476, PGNiG Geological Database.
• 41. Żelichowski, A.M., 1972. Evolution of the geological structure of the area between the Holy Cross mountains and the river Bug (in Polish with English summary). Biuletyn Instytutu Geologicznego, 263: 7-97.
• 42. Żelichowski, A.M. 1984. Tektonika lubelskiego zagłębia węglowego (in Polish). In: Przewodnik LVI zjazdu PTG Lublin (ed. M. Harasimiuk). Wyd. Geol., Warszawa.
• 43. Żelichowski, A.M., Kozłowski, S., eds., 1983. Atlas geologiczno-surowcowy obszaru lubelskiego. Wyd. Geol., Warszawa.

Uwagi

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