Pantelleria Rift — crustal extension in a convergent intraplate setting
ZusammenfassungDas Pantelleria Rift System ist eine breite Zone von post-Miozänen NW-streichenden Gräben und Horsten in der Straße von Sizilien. Die überwiegend alkalischen Vulkanite der zentralen Gräben sind auf den Inseln Pantelleria und Linosa aufgeschlossen. Mit den Maltesischen Inseln ragt ein Teil der nordöstlichen Schulter des Rifts über den Meeresspiegel. In der Oligozänen-Miozänen Karbonatabfolge können oberflächennahe Krustenspannungen in dem sonst vom Meer weitgehend bedeckten Rift System gemessen werden. Die NO-orientierten älteren Abschiebungen sind vermutlich die Folge eines Krustendehnungsereignisses im Oligozän/Miozän, das in West-Europa kontinentale Rifts geschaffen hat und im Westlichen Mittelmeer zur Bildung von passiven Kontinentalrändern führte. Die jüngeren NW-streichenden Gräben des Pantelleria Rift Systems schneiden die älteren Abschiebungen fast rechtwinklig und charakterisieren einen Krustendehnungsbereich zwischen Tunesien und Sizilien. Die NW-orientierten Gräben, die seit dem Beginn des Pliozäns rapide abgesunken sind, scheinen durch O-W steichende, rechtsseitige und untergeordnet durch nordwärts orientierte linksseitige Horizontalverschiebungen verbunden zu sein. Der horizontale Versatz an den Blattverschiebungen dürfte nur wenige Kilometer betragen. In situ Spannungsmessungen, die auf Malta durchgeführt wurden, ergeben eine maximale Horizontalkompression (SH) parallel zum Rift. Die deutet an, daß σ1 (vertikal) und σ2 (horizontal und parallel zum Rift) sich in der Höhe des Spannungsbetrages annähernd entsprechen. Beide Beträge liegen über dem der nordostwärts orientierten minimalen Horizontalkompressionsrichtung σ3 (Sh). Eine schwache nordwestwärts gerichtete Intraplattenkonvergenz scheint durch eine NO-SW gerichtete Krustendehnung mehr als ausgeglichen zu sein. Die Neotektonik dieses Raumes ist möglicherweise die Reaktion auf eine Umorientierung von Fließvorgängen in der Asthenosphäre während der messinischen Salinitätskrise. Der Mechanismus der rezenten Intraplattendeformation des Pelagischen Schelfs bietet einen Schlüssel zum Verständnis der in früheren geologischen Zeiträumen abgesunkenen Plattformen der Apulischen Platte.AbstractThe Pantelleria Rift system is a wide zone of post-Miocene northwest-trending grabens and horsts beneath the Sicily Strait. The central grabens host volcanics of predominantly alkalic composition which are exposed on the islands of Pantelleria and Linosa. On the Maltese Islands, along the northeastern shoulder of the rift, an Oligocene-Miocene carbonate succession exposed above sea level allows structural analysis and determination of shallow crustal stresses within the otherwise largely submarine rift system. An older northeast-trending set of normal faults is probably the expression of an Oligocene-Miocene crustal extension event which produced continental rifts in western Europe and led to passive margin formation in the western Mediterranean. Younger northwest-trending grabens of the Pantelleria Rift system cut the older faults almost at right angles and define a zone of lithospheric stretching between Tunisia and Sicily. The northwest-trending grabens which subsided dramatically since the beginning of Pliocene time appear to be connected by east-trending dextral and, more rarely, north-trending sinistral transforms. Displacement along the transforms is probably in the order of a few kilometres. In-situ stress measurements carried out on the Maltese Islands show maximum horizontal compression (SH) parallel to the rift. This suggests that in general σ1 (vertical) and σ2 (horizontal and parallel to the rift) are of about the same magnitude; both exceed σ3 (Sh) which trends northeasterly. Slight intraplate convergence in a NW-SE direction seems to be more than balanced by extension in a NE-SW direction. Neotectonics of the region possibly reflects an asthenospheric flow pattern which became established during the Messinian salinity crisis. The mechanism of recent intraplate deformation of the Pelagian shelf has relevance for the understanding of more anciently subsided platforms of the Apulian Plate.RésuménLe Rift-système pantellérien est une large zone de grabens et horsts post-miocènes d'orientation NW, située dans le détroit de Sicile. Les grabens centraux comportent des volcanites essentiellement alcalines qui affleurent dans les îles Pantellaria et Linosa. Dans le Rif-système, essentiellement sous-marin, une détermination de l'état de contraintes de la croûte supérieure est possible par l'analyse structurale d'une série carbonatée oligomiocène qui affleure dans les îles maltaises, le long de la lèvre NE du rift. Un train de failles normales anciennes, orientées NE est probablement l'expression de l'extension crustale oligo-miocène responsable des rifts continentaux d'Europe occidentale et de la formation d'une marge passive en Méditérranée occidentale. Les grabens, plus jeunes, du systmè pantellérien, orientés NW, coupent les failles plus anciennes à peu près à angle droit et définissent une zone d'extension entre la Tunisie et la Sicile. Les grabens d'orientation NW, rapidement affaissés depuis le début du Pliocène, semblent reliés par des failles transformantes E-W dextres et, plus rarement, N-S senestres. Le déplacement le long de ces failles ne semble pas excéder quelques Km. Les mesures de contraintes effectuées in situ dans les îles maltaises montrent une compression horizontale maximale (SH) parallèle au rift. Ceci suggère que, en général, σ1 (vertical) et σ2 (horizontal et parallè au rift) ont a peu près la même valeur, supérieure à elle de σ3 (Sh) qui est orientée NE. Une légère convergence intraplaque de direction NW-SE semble être contre-balancée, et au-delà, par une extension NE-SW. On peut voir, dans la néotectonique de la région, le reflet d'un régime de flux asthénosphérique qui se serait établi lors de la crise évaporitique messinienne. Le mécanisme de la déformation intra-plaque récente permet de mieux comprendre les affaissements plus anciens des plates-formes de la plaque apulienne.Краткое содержаниеРифтовая система Pantelleria яв ляется широкой зоной грабенов и горстов по слемиоценового возр аста, простирающихся в сев еро-западном направл ении в проливе перед о. Сицил ией. Преимущественно щелочные вулканиты ц ентрального грабена обнажены на островах Пантелле рия и Линоза. Северово сточный край рифта поднимает ся над уровнем моря, образуя острова Маль ты (Мальта и окружающи е ее острова). В олигоцен ово-миоценовой свите карбонатных отложений можно вбли зи поверхности измерить напряжение коры рифтовой систем ы, в общем, покрытой водой. Простирающиеся на се веро-восток древние смещения явл яются, вероятно, следствием расширен ия побережья, происхо дившего в олигоцене-миоцене, и проведшее к образова нию пассивного материко вого края. Более молод ые, простирающиеся на се веро-запад грабены ри фтовой системы Пантеллерия пересекают эти древн ие смещения почти-что по д прямым углом и отмеч ают область расширения п обережья между Тунис ом и Сицилией. Грабены, ори ентированные на севе ро-запад и погрузившиеся быст ро в начале плиоцена, кажутся связанными г оризонтальными движ ениями, в основном правостор онними и простирающи мися в восточно-западном н аправлении; направле нное к северу левосторонн ее горизонтальное см ещение имеет, вероятно, второ степенное значение. Горизонтальные смещения при таких сд вигах являются порядка нескольких к м. На месте измерения н апряжений, проведенных на о. Маль та, нашли максимально е горизонтальное сжат ие (SH), проходящее параллельно рифту. Эт о означает, что σ1 (по ве ртикали) и σ2 (горизонтально и п араллельно рифту) соответствуют по выс оте значению напряже ния. Оба значения больше т акового, чем у ориенти рованного на север горизонталь ного смещения σ3 (Ch). Слегка наклоненная н а север внутриплитна я конвергенция кажется полностью ко мпенсированной расш ирением побережья в направле ниях NE-SW. Неотектоника этого региона являет ся, возможно, реакцией на переориентировку потоков астеносферы во время мессинского кр изиса солености. Меха низм рецентной внутриплитовой дефо рмации пелагических осадков шельфа дает к люч к пониманию погру жения платформы апулийско й плиты в ранний геологический перио д.