@phdthesis{Ballato2009,
  author    = {Ballato, Paolo},
  title     = {Tectonic and climatic forcing in orogenic processes : the foreland basin point of view, Alborz mountains, N Iran},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41068},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Systeme von Vorlandbecken repr{\"a}sentieren bedeutende geologische Archive und dienen dem Verst{\"a}ndnis von R{\"u}ckkopplungen zwischen oberfl{\"a}chennahen und tektonischen Prozessen. Außerdem dokumentieren sie die Entwicklung unmittelbar angrenzender Bergketten. Die sediment{\"a}ren Abfolgen in Vorlandbecken reflektieren das Gleichgewicht zwischen tektonischer Subsidenz, der Bildung langzeitlichen Akkommodationsraumes und des Sedimenteintrages, welcher wiederum die Wirksamkeit von Erosions- und Massenneuverteilungsprozessen wiederspiegelt. Um die Effekte von Klima und Tektonik in einem solchen System zu erforschen, untersuchte ich die Oligo-Mioz{\"a}nen Sedimente in den Vorlandbecken der s{\"u}dlichen Elburs Bergkette, einem intrakontinentalen Gebirge in Nord-Iran, das im Zuge der Arabisch-Eurasischen Kontinent-Kollision herausgehoben wurde. In dieser Studie der Vorlandbeckensedimente wurden Datierungstechniken angewandt (40Ar/39Ar, (U-Th)/He Thermochronologie und Magnetostratigraphie), die Sedimente und deren Herkunft analysiert und die Tonmineralogie, sowie Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass auf einer Zeitskala von 105 bis 106 Jahren eine systematische Korrelation zwischen „coarsening upward" Zyklen und den sediment{\"a}ren Akkumulationsraten besteht. W{\"a}hrend sukzessiver {\"U}berschiebungsphasen werden die durch Hebung der Bergkette bereitgestellten groben Kornfraktionen in proximale Bereiche des Beckens geliefert und feink{\"o}rnige Fazies in distalen Beckenregionen abgelagert. Variationen in der Sedimentherkunft in Phasen gr{\"o}ßerer tektonischer Aktivit{\"a}t zeugen von erosionaler Abdeckung und/oder der Umorganisation nat{\"u}rlicher Entw{\"a}sserungsstrukturen. Außerdem zeigen die Untersuchungen an stabilen Isotopen, dass die verst{\"a}rkte tektonische Aktivit{\"a}t das Anwachsen der Topographie f{\"o}rderte und damit die Wirksamkeit einer topographischen Barriere erh{\"o}hte. Wenn aufgrund nachlassender Beckenabsenkung die grobe Kornfraktion nicht vollst{\"a}ndig im Nahbereich des Beckens aufgenommen werden kann breitet sie sich in ferne Beckenregionen aus. Im Elburs wird die verringerte Subsidenz durch eine interne Hebung des Vorlandes hervorgerufen und ist mit einer lateralen Stapelung von Flussbetten assoziiert. Dokumentiert wird dies anhand konsequenten Schichtwachstums, tektonischer Schr{\"a}gstellung und sediment{\"a}rer Umlagerung. Gleichzeitig nehmen die Sedimentationsraten zu. Die Sauerstoff-Isotope der Pal{\"a}ob{\"o}den zeigen, dass dieser Anstieg mit einer Phase feuchteren Klimas einhergeht, wodurch Oberfl{\"a}chenprozesse effizienter werden und Heraushebungssraten steigen, was eine positive R{\"u}ckkopplung erzeugt. Des Weiteren zeigen die isotopischen und sediment{\"a}ren Daten, dass seit 10-9 Millionen Jahren (Ma) das Klima durch saisonalen Anstieg der Niederschl{\"a}ge zunehmend feuchter wurde. Da bedeutende klimatische Ver{\"a}nderungen zu dieser Zeit auch im Mittelmeerraum und Asien beobachtet wurden, ist anzunehmen, dass die klimatische Ver{\"a}nderung, die im Elburs Gebirge beobachtet wird, h{\"o}chstwahrscheinlich {\"A}nderungen der atmosph{\"a}rischen Zirkulationen der n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re reflektiert. Aus den Ergebnissen dieser Studie lassen sich zus{\"a}tzliche Implikationen f{\"u}r die Entwicklung des Elburs Gebirges und die Arabisch-Eurasische kontinentale Kollisionszone ableiten. Die orogen-weite Hauptdeformation propagierte nicht gleichm{\"a}ßig nach S{\"u}den, sondern seit dem Oligoz{\"a}n schrittweise vorw{\"a}rts und r{\"u}ckw{\"a}rts. Insbesondere von ~17,5 bis 6,2 Ma wurde das Gebirge durch eine Kombination aus frontaler Akkretion und interner Keildeformation in Schritten von 0,7 bis 2 Millionen Jahren herausgehoben. Dar{\"u}ber hinaus deuten die Sedimentherkunftsdaten darauf hin, dass sich noch vor 10-9 Ma die Haupteinengungsrichtung von NW-SE nach NNE-SSW ver{\"a}nderte. Regional erlaubt die Geschichte der untersuchten Becken und angrenzenden Gebirgsz{\"u}ge R{\"u}ckschl{\"u}sse auf ein neues geodynamisches Model zur Entwicklung der Arabisch-Eurasischen kontinentalen Kollisionszone. Zahlreiche Sedimentbecken des Elburs Gebirges und anderer Lokalit{\"a}ten der Arabisch-Eurasischen Deformationszone belegen einen Wechsel von einem tensionalen zu einem kompressionalen tektonischen Regime vor ~36 Ma . Dieser Wechsel k{\"o}nnte den Beginn der Subduktion von gedehnter arabischer kontinentaler Lithosph{\"a}re unter Zentral-Iran bedeuten, was zu einer moderaten Plattenkopplung und Deformation von Unter- sowie Oberplatte gef{\"u}hrt hat. Der Anstieg der Deformationsraten im s{\"u}dlichen Elburs Gebirge seit ~17,5 Ma l{\"a}sst vermuten, dass die Oberplatte, wahrscheinlich aufgrund steigender Plattenkopplung, seit dem fr{\"u}hen Mioz{\"a}n signifikant deformiert wurde. Diese Ver{\"a}nderung k{\"o}nnte der Subduktion m{\"a}chtigerer arabischer kontinentaler Lithosph{\"a}re zugeschrieben werden und den Anfang echter kontinentaler Kollision bedeuten. Dieses Model erkl{\"a}rt daher die Zeitverz{\"o}gerung zwischen der Initiation der Arabisch-Eurasischen kontinentalen Kollision (Eoz{\"a}n-Oligoz{\"a}n) and dem Beginn ausgedehnter Deformation in der Kollisionszone (Mioz{\"a}n).},
  language  = {en}
}