Active Tectonics and Geomorphology of the Gaenserndorf Terrace in the central Vienna Basin

• Main Author: Weissl, Michael
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: (:none) 2016
• Subjects: Sande; Stelle; Thermokarst
• Online Access: https://dx.doi.org/10.25365/thesis.44275; https://othes.univie.ac.at/44275/

The tectonic activity during the Quaternary caused a linear morphological scarp at the western terrace boundary of the central Gaenserndorf terrace, between the villages of Aderklaa and Bockfließ. This Aderklaa-Bockfließ Fault was investigated in autumn 2014 and spring 2015 both by trenching and geophysics, with the objective of determining the offset of the Quaternary sediments and the rate of subsidence. A first paleoseismological trench at the highest accessible part of the fault scarp (trench DW 1 / DW 2) was not successful in exposing the fault. The trench, however, exposed a fluvial succession, which post-dates the Gaenserndorf terrace, and pre-dates the tilt of the terrace by normal faulting west of it. Applying electrical resistivity tomography (ERT), the 10 m high offset at the base of Quaternary sediments could be ascertained to the north of Deutsch Wagram, in the district Helmahof. On the terrace, the gravel cover reaches a height up to 10 m whereas the Aderklaa basin is filled up to 40 m high with Quaternary growth strata. The construction pits of the WAG Pipeline crossing the fault close to its northern tip exposed three minor faults with several centimeters offset in Late Pleistocene sediments. The terrace gravels of the Gaenserndorf Terrace are locally covered with aeolian sand and loess of the last glacial revealing OSL/IRSL ages of about 15 ka. For the gravel terrace IRSL age data reveals minimum ages between about 320 and 200 ka. Using the youngest minimum IRSL ages obtained for the Gaenserndorf Terrace of approximately 200 ka for the end of gravel accumulation, the maximum slip rate for the ABF can be estimated with 0.05 mm/a for the last 200 ka. High resolution digital terrain models (LIDAR) show relicts of periglacial landforms in the northern part of the Gaenserndorf Terrace. Large elongated depressions in this area can be interpreted as the basins of former thermokarst lakes comparable with analogies in recent periglacial zones. Wide dry valleys are interpreted as the outflows of these lakes and drainages of the terrace surface. This characteristic glacial geomorphology is only preserved in the elevated parts of the Gaenserndorf Terrace located in the footwall of the bounding normal faults. In all subsided segments of the terrace periglacial landforms are covered by younger sediments or erased by fluvial erosion. : Durch die tektonische Subsidenz während des Quartärs entstand am westlichen Rand der zentralen Gänserndorfer Terrasse, zwischen Aderklaa und Bockfließ, eine flach geböschte Bruchstufe. Diese „Aderklaa-Bockfließ Störung“ wurde im Herbst 2014 und im Frühjahr 2015 durch „Trenching“ und geophysikalische Messungen untersucht. Ziel dieser Untersuchungen waren die genaue Lokalisierung der Störung und die anschließende Sondierung durch einen Profilschnitt, um so den Versatz und die Subsidenzrate bestimmen zu können. Eine paläoseismologischer Profilschnitt (DW1 / DW2) im Norden von Deutsch Wagram, im Ortsteil Helmahof, sollte den oberflächennahen Bereich der Bruchstufe aufschließen. Diese Grabung war jedoch nicht erfolgreich, und die Störung konnte an dieser Stelle zunächst nicht lokalisiert werden. Durch Profile konnte jedoch eine Sequenz fluviatiler Sande sichtbar gemacht werden, die einerseits über den pleistozänen Kiesen der Gänserndorfer Terrasse andererseits aber noch vor der Absenkung der Terrassenkante nach Westen hin abgelagert wurde. Durch Messung des elektrischen Bodenwiderstandes und Visualisierung in einem Geoelektrik-Profil (electrical resistivity tomography) konnte ein etwa 10 m hoher Versatz an der Basis der quartären Kiese nachgewiesen werden. Aus Bohrungen ist bekannt, dass die Kiese der Flußterrasse ca. 10 m Mächtigkeit aufweisen während die entsprechenden tektonisch abgesenkten Ablagerungen des Quartärs im Aderklaa- Becken eine Mächtigkeit bis zu 40 m erreichen. Während des Baus der WAG-Gaspipeline wurde im Sommer 2009 die Aderkaa- Bockfließ-Störung durch eine Künette südlich von Bockfließ geschnitten. In den Profilen wurden an mehreren Stellen Versätze der spätpleistozänen Sedimente bis zu 15 cm Länge dokumentiert, die auf ein Fortschreiten der tektonischen Subsidenz bis in die Gegenwart hindeuten. Stellenweise sind die fluviatilen Kiese der Terrasse mit Flugsand und Löß der letzten Kaltzeit bedeckt. Die OSL/IRSL-Datierung ergab für diese Sedimente ein Alter von ca. 15 ka. Für die Terrasse ergaben IRSL-Datierungen Minimum-Alter zwischen 320 und 200 ka. Bei Verwendung des jüngsten Minimum-IRSL-Alters von ca. 200 ka als Endpunkt der Kiesakkumulation im Bereich der Gänserndorf Terrasse kann die maximale Subsidenzrate mit 0.05 mm/a innerhalb der letzten 200 ka angenommen werden. Hoch auflösende Geländemodelle (LIDAR-Daten) zeigen die Relikte periglazialer Landschaftsformen im nördlichen Teil der Gänserndorfer Terrasse. Große Mulden können unter Heranziehung analoger Geomorphologien in rezenten Periglazialzonen als Rest einstiger Thermokarstseen interpretiert werden. Trockentäler lassen sich einerseits als Abflüsse solcher Thermokarstseen deuten und andererseits auch als oberflächliche Drainagierung der Terrasse. Die periglaziale Geomorphologie der Terrassenoberfläche konnte sich nur im Bereich der Liegendscholle erhalten. Im den abgesenkten Segmenten der Gänserndorfer Terrasse wurden periglaziale Oberflächenformen durch fluviatile Prozesse erodiert oder von jüngeren Sedimenten überdeckt.