Robert Georg Tscherny, Ralf Littke, Carsten Büker, Sheila Nöth & Anna Kathrin Uffmann
Coalification of dispersed organic matter in the Dolomites, Italy: Implications for burial and thermal history

Geo.Alp 9, 2012, p. 186-203

Abstract
This study discusses the coalification pattern and regional thermal maturity evolution of the Permo-Mesozoic sediments of the Dolomite Mountains along the TRANSALP-Traverse. The overall goal of the study is to derive a well-constrained reconstruction of the thermal evolution of the central Dolomites. As part of the non-metamorphosed Southalpine retrowedge (Southern Alps) of the Neoalpine orogen, the Dolomite Mountains are ideally suited to study and quantify the thermal evolution in a complex orogenic setting. To obtain thermal maturity data, a large set of outcrop samples has been collected and vitrinite reflectance has been determined. The measured vitrinite reflectance ranges along investigated profiles in the Alta Badia between 0.5 % VRr for Cretaceous and 0.9 % VRr for Permian strata allowing a high-resolution analysis of the lateral and vertical coalification pattern and revealing a thermal maturity increasing with stratigraphic age within the Permo-Mesozoic strata. These observations imply a coalification prior to the Dinaric (Paleogene)- and Neoalpine(Neogene) orogeny in the Southalpine realm. In order to explain the advanced maturation even in the younger strata, deposition of later eroded Cretaceous (and possibly even Tertiary) overburden is regarded the most probable explanation. As a consequence, deposition in the Dolomitic realm persisted longer than yet was assumed. Using numerical basin modelling techniques for two pseudo-wells allowed quantifying the amount of eroded Cretaceous overburden resulting in values between 1700 and 2400 m. In this model scenario, moderate to low palaeo-heat flows are assumed and maximum temperatures were reached during the Late Cretaceous/ Paleogene.

Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der thermischen Geschichte von Permischen und Mesozoischen Sedimenten der Dolomiten entlang der TRANSALP-Traverse. Das Ziel ist es, die thermische Geschichte des zentralen Teils der Dolomiten zu rekonstruieren. Das Gebiet befindet sich im südlichen Teil des Neoalpinen Orogens der Alpen, dessen Sedimente nicht metamorphosiert wurden. Aus diesem Grund sind die Dolomiten ein idealer Ort, um die thermische Geschichte in einem komplexen Orogen zu untersuchen. Um Reifedaten zu ermitteln, wurde ein umfangreicher Probensatz genommen und die Vitrinitreflexion gemessen. Die gemessenen Vitrinitreflexionsdaten reichen von etwa 0.5 % in kretazischen Sedimenten bei Alta Badia bis 0.9 % in einer Serie permischer Sedimente. Diese Daten erlauben die flächenhafte Analyse der Inkohlungsverhältnisse und zeigen eine Steigung der thermischen Reife mit dem stratigraphischen Alter der Proben. Die Untersuchungen belegen zudem, dass die Inkohlung der Sedimente im südalpinen Raum vor dem Paläogen abgeschlossen war. Eine Erklärung der erhöhten Inkohlung der jüngeren Gesteinseinheiten (Kreide) ist durch eine Überlagerung und spätere Erosion von zusätzlichen Sedimenten am wahrscheinlichsten. Folglich hat die Sedimentation im Raum der Dolomiten länger angehalten als bisher vermutet. Im Rahmen der Arbeit wurden numerische Modellierungen für zwei Lokationen durchgeführt, die Erosionsbeträge zwischen 1700 und 2400 m aufzeigen. Für die Modellierungen wurden mäßige bis niedrige Wärmeflüsse angenommen und die höchsten Temperaturen wurden in der späten Kreide bzw. im Paläogen erreicht.


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