Detached neotectonic stress field in the northern Jura Mountains,Switzerland

Geodetically determined recent elevation changes, Plio-Pleistocene uplift history, and Quarternary fault movements suggest that the Folded Jura is neotectonically active. This concept is supported by measurements of in situ rock stress in this region.The regional tectonic stress field and its local variation within and adjacent to the Folded Jura are inferred from (a) shallow stress measurements obtained by overcoring techniques (doorstopper and triaxial strain cell), (b) breakouts in deep boreholes, and (c) fault-plane solutions of earthquakes. The directions of the maximum horizontal stress (S_H) in the basement of the proximal Alpine foreland are broadly perpendicular to the arc of the western Alps. However, systematic deviations of S_H from the regional northwesterly trend in the basement are observed in the sedimentary cover near the eastern and southern end of the Jura Mountains.These deviations are accounted for, firstly, by a decoupling of the stress through active décollement caused by an active push from the Alps, and, secondly, the blocking of the decoupled cover rocks along preexisting basement ramps.

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Zusammenfassung Geodätisch bestimmte Höhenwertänderungen, die pliound pleistozäne Hebungsgeschichte sowie quartäre Störungslinien deuten auf eine neotektonische Aktivität des Faltenjuras hin. Diese Vorstellung wird vor allem durch die Ergebnisse von in situ-Spannungsmessungen unterstützt.Das regionale tektonische Spannungsfeld im und in der Umgebung des Faltenjuras wurde mit Hilfe von oberflächennahen in situ- Spannungsmessungen nach dem Überbohrverfahren (Doorstopper und Triaxialstrainzelle), aus der Analyse von Bohrlochrandausbrüchen in Tiefbohrungen und Herdflächenlösungen von Erdbeben ermittelt. Die größte horizontale Hauptspannung (S_H) im Grundgebirge des unmittelbar nördlich der Westalpen angrenzenden Vorlandes ist deutlich senkrecht zum Verlauf des Westalpenbogens ausgerichtet. Im Deckgebirge zeichnet sich jedoch eine systematische Abweichung vom S_H-Trend des Grundgebirges ab. Dies trifft besonders auf das östliche und südliche Ende des Juragebirges zu.Die unterschiedliche Orientierung der tektonischen Spannungsfelder läßt auf eine Entkopplung des Spannungsfeldes im Deckgebirge von dem im Grundgebirge schließen. Diese Entkopplung erfolgt in der evaporitischen Abfolge des triassischen Mittleren Muschelkalks. Bedingt durch einen aktiven Schub aus den Alpen könnte es in dieser evaporitischen Abfolge zu einer Abscherung der hangenden sedimentären Deckschichten und damit zu einer Entkopplung des tektonischen Spannungsfeldes von dem des Grundgebirges kommen.Zwei Faktoren kontrollieren das tektonische Spannungsfeld im Deckgebirge. Zum einen die Abscherung des Deckgebirges über der evaporitischen Abfolge des Mittleren Muschelkalks, zum anderen die Blockierung entkoppeltèr Deckgebirgseinheiten entlang präexistenter Grundgebirgsrampen.

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Résumé Le soulèvement plio-pleistocène, des mouvements de failles quaternaires et les changements d'altitude récents détectés par géodésie indiquent la présence d'une activité néotectonique dans le Jura plissé. Cette notion est confirmée par des mesures de contraintes effectuées in situ.Le champ des contraintes tectoniques régionales et ses variations locales dans et aux environs du Jura plissé sont déduites: a) de mesures des contraintes superficielles au moyen des techniques de surcarottage (»doorstopper« et cellule de déformation triaxiale); b) de l'observation des fractures des parois dans les sondages profonds; c) de l'étude des mécanismes au foyer des séismes. La contrainte horizontale maximale (S_H) dans le socle de l'avant-pays alpin voisin est perpendiculaire à l'arc des Alpes occidentales. Toutefois, dans la couverture sédimentaire de la bordure orientale et méridionale du Jura, on observe des déviations systématiques par rapport à cette orientation NW de S_H dans le socle.Ces déviations sont en accord avec un modèle de décollement de la couverture provoqué par la poussée des Alpes, le long des formations évaporitiques du Muschelkalk moyen Un modèle analogue a été proposé antérieurement pour l'évolution néogène de l'ensemble du Jura plissé.Deux facteurs déterminent apparemment la déviation de S_H dans la couverture; d'une part le décollement en question, d'autre part un blocage, le long de rampes préexistante du socle, de roches détachées de la couverture.

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, , . in situ. in situ / Doorstopper und Triaxialstrainzelle / . / sh / , , . sh . . , . . .. . .