Late Neogene extension in the vicinity of the Simplon fault zone (central Alps, Switzerland)

Abstract.

Brittle faults and kinematic indicators have been measured systematically below and above the major late alpine extensional Simplon fault in the vicinity of Simplonpass. Paleo-stress inversion has been conducted for a total of over 1200 fault measurements, from 62 sites. Minor faults in both hanging- and footwall of the Simplon fault define a coherent paleo-stress field with SW-NE oriented maximum horizontal extension and near vertical compression. The kinematics of these latest brittle deformations are in very good agreement with the ductile, slightly older deformations recorded within the Simplon fault mylonites (Mancktelow 1990). Paleo-stress orientations obtained from sets of the latest brittle faults are clearly different from the present day stress field as derived from earthquake focal plane mechanisms. The latter define a nearly N-S oriented maximum horizontal extension direction (Kastrup 2002), at a high angle to the downdip direction of the Simplon fault lineation. The present day stress orientation is ill orientatated for a reactivation of the Simplon fault and its associated minor fractures.

Zusammenfassung.

Eine systematische Analyse von Sprödbrüchen ober- und unterhalb der Simplonstörung wurde in der Gegend des Simplonpasses durchgeführt. Die Inversion von über 1200 Bruchmessungen an 62 Messstationen erlaubt die Interpolation eines regionalen Paläo-Stressfeldes. Die gemessenen Sekundärbrüche sind weitgehend mit einem regional kohärenten Stresstensor zu erklären der eine SW-NE orientierte Streckung und eine nahezu senkrechte Kompression aufweist. Kinematisch passen diese späten Brüche sehr gut mit der etwas älteren, sehr intensiven plastischen Deformation der Mylonite entlang der Simplon Scherzone zusammen (Mancktelow 1990). Die Orientierung der Paläo-Stressachsen ist deutlich verschieden von der heute beobachteten Stressorientierung. Erdbeben-Herdflächenlösungen ergeben eine N-S orientierte Streckungsrichtung (Kastrup 2002), in einem grossen Winkel zur Lineation der Simplonstörung. Die heutige Stressorientierung ist demenstsprechend ungeeignet, um die Simplonstörung und die sie begleitenden Sekundärbrüche zu reaktivieren.