Vom frühmesozoischen Riftgraben zum intrakontinentalen Gebirge: konvergente Blattverschiebungstektonik im zentralen Mittleren Atlas (Marokko)

Das auf paläozoischem Sockel lagernde mesozoische Deckgebirge des NE/SW-streichenden zentralen Mittleren Atlas in Marokko ist durch eine Gruppe N 045° -streichender Blattverschiebungen in fünf Segmente gegliedert. Die Blattverschiebungen stellen ins Deckgebirge durchgepauste, bereits variszisch angelegte Sockelstörungen dar, die seit der Trias immer wieder reaktiviert wurden. Von der Trias bis ins Bajocium hinein fungierten sie als Abschiebungen und als divergente Blattverschiebungen. Dies führte zur Bildung eines triassisch-liassischen Riftgrabens, der sich ab dem Sinemurium zu einem marinen Becken im Golf-Stadium entwickelte. Im Zeitintervall Bathonium bis Oberkreide sind keine signifikanten tektonischen Aktivitäten nachzuweisen. Bereits im Senon beginnend, fungierten die erneut reaktivierten Störungen im Känozoikum vor allem als konvergente, sinistrale Blattverschiebungen. Das strukturelle Fonneninventar des Deckgebirges läßt sich in zwei Gruppen einteilen. Die erste Gruppe deutet auf eine Kompression senkrecht zum Gebirgsstreichen; die zweite Gruppe belegt sinistrale Lateralbewegungen entlang der Blattverschiebungen. Folgende Strukturen zeigen eine NW/SE-Einengung an: (1) Die NE/SW-streichenden präexistenten, ins Deckgebirge durchgepausten Störungen wurden als Aufschiebungen mit wechselnden Einfallrichtungen reaktiviert. (2) Progressive Winkeldiskordanzen entlang dieser Störungen sind seit dem Senon entwickelt. (3) Die Gebirgssegmente zeigen überwiegend offene Falten mit NE/SW-streichenden Achsen parallel zu den Aufschiebungen. (4) Kleinere Aufschiebungen innerhalb der Segmente streichen ebenfalls NE/SW. (5) N/S-streichende sinistrale und E/W-streichende dextrale Blattverschiebungen sowie ein dazu paralleles Kluftmuster bilden ein konjugiertes Scherflächensystem. (6) Abschiebungen streichen senkrecht zu den Faltenachsen NW/SE. Sinistrale Lateralbewegungen entlang der NE/SW-streichenden Störungen lassen sich aus folgenden Strukturen ableiten: (1) Subvertikale Achsen gefalteter eozäner Gipslagen im Störungskontakt, subhorizontale Hamischstriemungen auf Störungsflächen und breite Kakiritzonen ohne Vertikalversatz belegen horizontale Bewegungen. (2) Die Segmente zwischen den Blattverschiebungen zeigen bereichsweise E/W-streichende Aufschiebungen und Faltenachsen (teils en echelon) sowie eine E/W-streichende push-up range. (3) Rechtshändige sigmoidale Biegungen bzw. stepover im Störungsverlauf reagierten als "restraining bends/stepover"; linkshändige Biegungen als "releasing bends". (4) Die Bildung einer positiven flower structure belegt konvergente Blattverschiebungen. (5) Känozoische Mantelmagmen stiegen an etwa N/S-streichenden Dehnungsbrüchen im paläozoischen Sockel auf. Die Konvergenz zwischen Europäischer bzw. Iberischer und Afrikanischer Platte, ursächlich für die Rif-Orogenese in Nord-Marokko, begann bereits in der Oberkreide. Ein Stressfeld in N 160°- bis N 170°-Richtung im Intervall Senon-Paläogen führte zu transpressiven Bedingungen im zentralen Mittleren Atlas und zur Reaktivierung der N 045°-streichenden Störungen zu sinistralen, konvergenten Blattverschiebungen (erste und zweite Gruppe der Strukturen). Ein N/S-orientiertes Stressfeld (N 180°) im Intervall Pliozän-Quartär führte zu reinem "simple shear" und daher ausschließlich zur Bildung und Verstärkung sinistraler Blattverschiebungsstrukturen. Der Grad der känozoischen Deformation im zentralen Mittleren Atlas nimmt kontinuierlich von NE nach SW ab. Keine der oben genannten Strukturen sind im Südwesten des Arbeitsgebietes mehr nachzuweisen. Auf der Causse d’Ajdir enden die großen Blattverschiebungen und ein neues System konjugierter Scherflächen ist entwickelt (N 030° -streichende dextrale und N 070°-streichende sinistrale Blattverschiebungen), bedingt durch das hier abgeblockte SW-Gleiten der Gebirgssegmente. Im Bereich des Oued Srou ist fast keine gebirgsbildende Deformation mehr zu beobachten; der Mittlere Atlas wird zu beiden Seiten von Abschiebungen begrenzt. Entsprechend der nach SW erneut zunehmenden, intensiven Deformation des Atlas von Beni Mellal wird die Grenze Mittlerer/Hoher Atlas im Bereich des Oued Srou gezogen. Aus struktureller Sicht ist daher der Atlas von Beni Mellal Teil des Hohen Atlas. Sedimentologische und strukturelle Befunde deuten auf eine Rotation der Marokkanischen Meseta entgegen dem Uhrzeigersinn im Intervall Domerium-Bajocium, die die Beckenentwicklung des Mittleren Atlas beeinflußte, sowie auf eine Rotation dieser "Mikroplatte" im Uhrzeigersinn während des Känozoikums, die die nach NE kontinuierlich zunehmende Einengung dieses intrakontinentalen Gebirges bewirkte. Während die strukturelle Inversion des Mittleren Atlas mindestens seit der Oberkreide festzustellen ist, fand die orogene Inversion dieses Tektogens im Intervall Miozän - Pliozän statt.

Overlying a palaeozoic basement, the Mesozoic cover of the NE-SW trending central Middle Atlas in Morocco is subdivided into five segments by a group of N 045° trending wrench faults. These basement-controlled faults, as a Variscan heritage, have been reactivated since Triassic times. From Triassic until Bajocian times, they acted as normal faults and as divergent wrench faults. The result was the formation and filling of the Middle Atlas trough, starting as a triassic-liassic rift graben and turning into a gulf in Sinemurian times. From Bathonian until Upper Cretacious times there is no evidence for significant tectonic activities. Starting in Senonian times, the again reactivated faults worked as transpressional, convergent wrench faults with sinistral strike-slip throughout the Cenozoic up to now. The structures in the sedimentary cover caused by the Cenozoic movements differ in character and location and can be divided into two groups. One group points to a compression perpendicular to the mountain range. A second group testifies to the sinistral strike-slip movements along the wrench faults. The following structural features point to a NW-SE shortening: (1) The wrench faults in the sedimentary cover mainly appear as upthrusts with changing dip. (2) Along these faults, progressive angular unconformities are common starting in Senonian times. (3) The segments predominantly show NE-SW striking axes of mainly open folds parallel to the upthrusts. (4) Smaller upthrusts within the segments also trend NE-SW. (5) N-S trending sinistral and E-W trending dextral strike-slip faults as well as a parallel joint pattern form a conjugate shearplane system. (6) Normal faults trend NW-SE perpendicular to the fold axes. Sinistral strike-slip along the NE-SW trending wrench faults can be derived from the following features: (1) Subvertical axes of folded Eocene gypsum layers next to a main fault, subhorizontal slickenside striations on fault planes and broad zones of kakirites without vertical displacement show horizontal movements. (2) The segments between the wrench faults show E-W trending fold axes in a number of places (partly en echelon) as well as the formation of a E-W trending push-up range and E-W trending upthrusts. (3) Right stepping double bends/stepovers of the wrench faults reacted as restraining bends/stepovers; left stepping double bends reacted as releasing bends. (4) The formation of a positive flower structure testifies to a convergent wrench fault. (5) The effusion of Cenozoic mantle derived magmatics took place along N-S trending extension fractures in the Palaeozoic basement. Continental convergence between Europe (Iberia) and Africa that caused the Rif orogenesis in Northern Morocco started in Late Cretaceous times. A stress field oriented N 160° - N 170° in the Senonian/Palaeogene induced transpressional conditions in the central Middle Atlas and the formation of convergent wrench faults with sinistral displacement (first and second group of structures). A N-S oriented stress field (N 180° ) in the Pliocene/Quartemary induced simple shear conditions and therefore exclusively sinistral strike-slip deformation. The degree of Cenozoic deformation in the central Middle Atlas continuously decreases from NE to SW. All structures mentioned above disappear in the SW of the investigation area. In the "Causse d’Ajdir" area the wrench faults terminate and a new system of conjugate shear planes is developed (N 030° trending dextral and N 070° trending sinistral strike-slip faults), caused by the here blocked SW-gliding of the Middle Atlas segments. In the Oued Srou area, hardly any Cenozoic deformation can be detected. Here, the Middle Atlas is limited by normal faults. Due to the renewed increasing deformation of the Atlas of Beni Mellal in the SW, the border between the High and Middle Atlas is drawn in the Oued Srou area. Therefore, from a structural point of view, the Atlas of Beni Mellal is part of the High Atlas. Sedimentological and structural data suggest that a counterclockwise rotation of the Moroccan Meseta from Domerian to Bajocian times supported the basin formation of the Middle Atlas trough whereas a clockwise rotation of this "microplate" in Cenozoic times induced the increasing shortening of this intracontinental mountain range to the NE. The structural inversion of the Middle Atlas occured in Upper Cretacious times, whereas the orogenic inversion of this tectogene took place in Miocene and Pliocene times.