background image

GEOLOGICA CARPATHICA

, JUNE 2018, 69, 3, 237–253

doi: 10.1515/geoca-2018-0014

www.geologicacarpathica.com

The Oligocene Reifnitz tonalite (Austria) and its host rocks: 

implications for Cretaceous and Oligocene–Neogene 

tectonics of the south-eastern Eastern Alps

FRANZ NEUBAUER

1,

, BIANCA HEBERER

1

, ISTVÁN DUNKL

2

, XIAOMING LIU

3

,  

MANFRED BERNROIDER

1

 and YUNPENG DONG

3

1

Department of Geography and Geology, University of Salzburg, Hellbrunner Str. 34, A-5020 Salzburg, Austria; 

Franz.Neubauer@sbg.ac.at

2

Sedimentology and Environmental Geology, Geoscience Centre, University of Göttingen, Goldschmidtstrasse 3, D-37077 Göttingen, Germany

3

State Key Laboratory of Continental Dynamics, Department of Geology, Northwest University, Xi’an 710069, China

(Manuscript received August 5, 2017; accepted in revised form May 11, 2018)

Abstract: In the south-eastern Eastern Alps, the Reifnitz tonalite intruded into the Austroalpine metamorphic basement 

of the Wörthersee half-window exposed north of the Sarmatian–Pliocene flexural Klagenfurt basin. The Reifnitz tonalite 

is dated for the first time, and yields a laser ICP-MS U–Pb zircon age of 30.72 ± 0.30 Ma. The (U–Th–Sm)/He apatite age 

of the tonalite is 27.6 ± 1.8 Ma implying rapid Late Oligocene cooling of the tonalite to ca. 60 °C. The Reifnitz tonalite 

intruded into a retrogressed amphibolite-grade metamorphic basement with a metamorphic overprint of Cretaceous age 

(

40

Ar/

39

Ar white mica plateau age of 90.7 ± 1.6 Ma). This fact indicates that pervasive Alpine metamorphism of  Cretaceous 

age extends southwards almost up to the Periadriatic fault. Based on the exhumation and erosion history of the Reifnitz 

tonalite and the hosting Wörthersee half window formed by the Wörthersee anticline, the age of gentle folding of 

 Austroalpine units in the south-eastern part of the Eastern Alps is likely of Oligocene age. North of the Wörthersee 

 antiform, Upper Cretaceous–Eocene, Oligocene and Miocene sedimentary rocks of the Krappfeld basin are preserved in 

a gentle synform, suggesting that the top of the Krappfeld basin has always been near the Earth’s surface since the Late 

Cretaceous. The new data imply, therefore, that the Reifnitz tonalite is part of a post-30 Ma antiform, which was likely 

exhumed, uplifted and eroded in two steps. In the first step, which is dated to ca. 31–27 Ma, rapid cooling to ca. 60 °C 

and exhumation occurred in an E–W trending antiform, which formed as a result of a regional N–S compression.  

In the second step of the Sarmatian–Pliocene age a final exhumation occurred in the peripheral bulge in response to  

the lithospheric flexure in front of the overriding North Karawanken thrust sheet. The Klagenfurt basin developed as 

a flexural basin at the northern front of the North Karawanken, which represent a transpressive thrust sheet of a positive 

flower structure related to the final activity along the Periadriatic fault. In the Eastern Alps, on a large scale, the  distribution 

of Periadriatic plutons and volcanics seems to monitor a northward or eastward shift of magmatic activity, with the main 

phase of intrusions ca. 30 Ma at the fault itself.

Keywords:  Periadriatic magmatism, peripheral bulge, exhumation, cooling history, shortening.

Introduction

Intrusion of plutons during the late-stage orogenic processes is 

of high importance for several reasons. Such plutons often 

provide evidence of plate tectonic processes such as sub-

duction, break-off or delamination of the subducted oceanic 

slab (e.g., von Blanckenburg & Davies 1995; von Blancken-

burg et al. 1998; Seghedi & Downes 2012) or simply decom-

pressional melting of the exhuming, previously subducted 

crust (Brown 2013). Plutons are often aligned along crustal- 

scale faults like the Periadriatic fault (Schmid et al. 1987, 1989; 

Rosenberg 2004; Handy et al. 2015; Cao & Neubauer 2016 

and references therein). This may lead to rheological  decoup ling 

of different portions of the orogenic crust, influen cing there-

fore,  the  large-scale  structure  of  mountain  belts  (Fig. 1). 

 Finally, deciphering exhumation paths of such  plu tons may 

add to the reconstruction of vertical motion of the intruded 

crust along these major fault zones (e.g., Rosenberg 2004 and 

references therein; Cao & Neubauer 2016).

Here,  we  report  new  data  (U–Pb  zircon  age,  microprobe 

data  of  garnet)  from  the  hitherto  undated  Reifnitz  tonalite 

from the south-eastern part of the Eastern Alps. This tonalite 

was not considered in recent geodynamic models as its age and 

significance were unknown (e.g., Rosenberg 2004). The U–Pb 

zircon  and  (U–Th)/He  ages  in  combination  with  the  first 

40

Ar/

39

Ar white mica age from the host rock and available 

regional geological data from adjacent sedimentary basins 

allow us to propose a major event of gentle N–S shortening  

by folding and associated erosion for this sector of 

 

the Eastern Alps, which was not known before. We also 

 discuss the large-scale distribution of Oligocene to Miocene 

Periadriatic plutons, which clearly shows a northward or east-

ward shift of magmatic activity, and discuss the potential 

significance.

background image

238

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Geological setting

In the Eastern Alps, the European plate constitutes 

 

the lower plate subducted principally beneath the overriding 

north-directed Austroalpine nappe complex and other elements 

of the Alpine orogenic wedge (Fig. 1) during Late Cretaceous 

to Oligocene times. The Austroalpine nappe  complex is 

a detached part of the Adriatic microplate and is exposed north 

of the Periadriatic fault. The Southern Alps and Dinarides 

have a Paleogene to recent southward and south- westward 

vergency towards Adria, which is commonly explained as 

back-thrusting to the principally S-directed subduction pola-

rity of the European plate (e.g., TRANSALP Working Group 

2002 and a contrary view in Lippitsch et al. 2003). The pattern 

is superposed by Oligocene–Miocene  eastward extrusion of 

the ALCAPA (Alpine–Carpathian–Pannonian) block north of 

the Periadriatic fault (Kázmér & Kovács 1985; Ratschbacher 

et al. 1989, 1991), which is  associated with Periadriatic plu-

tons  (Rosenberg  2004  and  refe   ren ces  therein).  On  a  large 

scale, the Periadriatic plutons are aligned along the Periadriatic 

fault (Fig. 1) and allowed shear concentration by rheological 

weakening of the crust.

The south-eastern Austroalpine nappe complex north of  

the  Periadriatic  fault  (Fig.  2)  is  composed  mostly  of  partly 

 retrogressed and potentially polymetamorphic micaschists  

of the metamorphosed Middle Austroalpine basement (“Alt-

kristallin” in the older terminology) covered by the Stangalm 

Permo–Mesozoic cover unit (von Gosen 1989). This unit is 

overridden by the Gurktal nappe complex, which contains two 

major subunits with Ordovician to Lower Carboniferous 

 successions, the lower Murau nappe with mainly phyllites and 

the upper Stolzalpe nappe with mainly slate and mafic volca-

nics and subordinate thin limestones and dolomites. This unit 

is covered by unmetamorphic to very low-grade Permian to 

Triassic successions, such as the Eberstein Permo–Triassic 

(Fig.  2)  (Appold  &  Pesch  1984).  The  boundary  between  

the Middle Austroalpine unit and the Gurktal nappe complex 

is a top-WNW ductile thrust fault overprinted by a Late 

Cretaceous top-ESE ductile normal fault causing retrogression 

of micaschists along the ductile normal fault (e.g., Ratschbacher 

et  al.  1989;  Koroknai  et  al.  1999).  Normal  faulting  was 

associa ted with the formation of the Santonian to Eocene 

Krappfeld Gosau basin (Koroknai et al. 1999; Willingshofer et 

al. 1999). 

The overall structure of the southernmost sectors of Austro-

alpine units is less clear, particularly along the south-eastern 

portion within the study area south of Lake Wörthersee  

(Figs. 2, 3), which has been described as the Klagenfurt (or 

Fig. 1. Simplified geology of the Alps (after Pfiffner 2014 and Neubauer 2014) showing the distribution of Eocene to Miocene Periadriatic 

plutons, dykes and volcanics (modified after Rosenberg 2004).

background image

239

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Wörthersee) half-window (e.g., Claasen et al. 1987; von Gosen 

1989).  There,  amphibolite-grade,  in  part  retrogressed  mica-

schists  are  exposed  (Schwaighofer  1965;  von  Gosen  1989). 

These units also extend north of Lake Wörthersee (Homann 

1962)  in  ca.  E–W  striking  tectonic  windows  underneath  

the Gurktal nappe complex (Kleinschmidt et al. 2008). 

It has been known for a long time, that small scattered 

 bodies of tonalite are exposed within the “Altkristallin” base-

ment north of the not well studied E–W trending Keutschach 

fault over a length of about eight kilometres (e.g., Kahler 1931, 

1953, 1962; Meixner 1949; Heritsch 1964, 1971; Schwaighofer 

1965).  Along  the  Keutschach  fault,  low-grade  Permo–

Mesozoic units are exposed including the Viktring Permo–

Mesozoic  (Schünemann  et  al.  1982)  and  the  Rossegg 

Permo– Mesozoic  units  (Claasen  et  al.  1987)  (Figs.  2,  3), 

which correlate either with the Stangalm Permo–Mesozoic 

underneath the Gurktal nappe system or with the Eberstein 

Permo–Mesozoic above it. Further to the east, small remnants 

of Permo–Mesozoic formations are exposed between 

Klagenfurt  and  Völkermarkt  (Fig.  2).  The  Viktring  and 

Rossegg Permo–Mesozoic units have mostly undergone 

Cretaceous low-grade metamorphism (von Gosen et al. 1987). 

In spite of their metamorphic overprint, Claasen et al. (1987) 

suggested that these units belong to the cover of the Gurktal 

nappe complex rather than being a correlative unit of 

 

the Stan galm Permo–Mesozoic unit.

All these units are overlain (Fig. 3) by the uppermost Middle 

Miocene to Pliocene Sattnitz Conglomerate, which is over-

lying,  at  Penken,  the  potentially  Middle  Miocene  “Ground 

Seam” Formation (“Grundflöz” strata composed of terrestrial 

mudstone and coals (Kahler 1929; Griem et al. 1991). Kahler 

(1929,  1931)  found  Middle  Miocene  agglutinated  foramini-

fera within basal mudstones implying a short marine ingression. 

However, this observation was not confirmed later because of 

the lack of exposures since cessation of coal mining.

Eocene to Miocene (42–14 Ma) plutons, dykes and volca-

nics of mainly intermediate and rare mafic composition are 

widespread along the Periadriatic fault (Fig. 1; Deutsch 1984; 

Dal Piaz et al. 1988; von Blanckenburg et al. 1998; Rosenberg 

2004; D´Adda et al. 2011; Bergomi et al. 2015). It was pro-

posed that they comprise two age groups: ca. 42–30 Ma old 

plutons and dykes in the west, and ca. 30–14 Ma old volcanics 

Fig. 2. Geological map of the south-eastern Alps (modified after Bigi et al. 1990) and apatite fission track and (U–Th)/He ages.  A–A´and   

B–B´are locations of N–S sections shown in Figure 11. Sources for apatite fission track ages (AFT) and (U–Th)/He (AHe) ages: Hejl (1997), 

Sachsenhofer et al. (1998), Wölfler et al. (2010), Kurz et al. (2011), Legrain et al. (2014) and Heberer et al. (2017). The orientation of lettering 

of various synforms and antiforms gives fold orientation.

background image

240

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

and subordinate plutons in the east (Fodor et al. 1998, 2008; 

Hanfland et al 2004; Kralj 2012, 2013). Based on the wide-

spread occurrence of these plutons, Late Eocene to Oligocene 

slab break-off of the subducted oceanic lithosphere from  

the subducted European continental plate during plate collision 

and uprise of hot asthenosphere through the slab window of 

the broken subducted plate has been postulated (von Blancken-

burg & Davies 1995; von Blanckenburg et al. 1998). The main 

period of magmatism occurred at ca. 34–30 Ma. In the Eastern 

Alps, however, much younger periods of magmatism (18–14 Ma, 

ca. 11–1.6 Ma) are well known north of the Periadriatic fault 

implying  younger  magma-producing  mantle  processes  (e.g., 

Lippolt et al. 1975; Deutsch 1980, 1984; Handler et al. 2006; 

Fodor et al. 2008; Trajanova et al. 2008 and references therein) 

independent from the classical 34–30 Ma slab-break off event 

sensu  von  Blanckenburg  et  al.  (1995)  and  Davies  &  von 

Blanckenburg  (1995).  The second magmatic phase ranging 

from ca. 18–14 Ma (e.g., Ebner & Sachsenhofer 1995; Fodor 

et  al.  2008;  Trajanova  et  al.  2008)  is  not  well  explained  in  

the  slab  break-off  model  (von  Blanckenburg  et  al.  1998). 

Fodor et al. (2008) interpreted the Pohorje pluton as intruded 

in an E–W extensional setting related 

to strike-slip deformation along the Peri -

adriatic fault. 

Thermochronology can constrain 

the post-magmatic cooling of intru-

sions and post-metamorphic cooling 

of crust in mountain belts. Sparse 

 apatite  fission  track  (AFT)  and  few 

(U–Th–Sm)/He (AHe) ages are avai-

lable from the Austroalpine nappe 

complex north of the Periadriatic fault 

(Hejl 1997, 1999; Heberer et al. 2017; 

Fig.  2),  and  only  a  few  AFT  and   

AHe ages are available from the eas-

tern  Periadriatic  fault  (Nemes  1997; 

Heberer et al. 2017; Fig. 2). An AFT 

age of the Villach granite gneiss is 

29.8 ± 2.1  Ma  (Hejl  1997). AFT  ages 

adjacent to the eastern Periadriatic 

fault mainly range from 15 to 25 Ma 

with  an  age  of  23.1 ± 1.5  Ma  for  

the  Finkenstein  tonalite  (Hejl  1997; 

Nemes  1997;  Fodor  et  al.  2008)  and 

(U–Th–Sm)/He ages from 6.3 ± 1.0 to 

11.4 ± 1.1  Ma  (Heberer  et  al.  2017). 

Dunkl  et  al.  (2005)  reported  several 

populations of apatite fission track 

ages  (36 ± 14  Ma,  30 ± 1  Ma,  and  

20 ± 4  Ma)  from  two  Miocene  sand-

stones of the Klagenfurt basin inter-

preted as reflecting the denudation 

history of the source regions.

Analytical methods

Electron microprobe analytical technique

Well preserved garnet grains were analysed in polished thin 

sections by using a fully automated JEOL 8600 electron 

microprobe at the Dept. of Geography and Geology, University 

of Salzburg, Austria. Point analyses were obtained using  

a 15 kV accelerating voltage and 40 nA beam current.  

The beam size was set to 5 μm. Natural and synthetic oxides 

and silicates were used as standards for major elements. We 

used the Mathematica package based software (PET) (Dachs 

2004) for mineral formula calculation.

U–Pb dating

The U–Pb analytical techniques largely follow those 

described  in  Liu  et  al.  (2008).  The  zircon  concentrate  was  

prepared at the University of Salzburg. Zircons were dated 

in-situ  on  an  excimer  (193  nm  wave  length)  laser  ablation 

inductively coupled plasma mass spectrometer (LA-ICP-MS) 

at the State Key Laboratory of Continental Dynamics, 

Fig. 3. Simplified geological map of the Wörthersee region with location of the study area  

(modified  after  Kahler  1962).  Red-yellow  arrows  indicate  westernmost  and  easternmost 

 exposures of the Reifnitz tonalite.

background image

241

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Northwest University, Xi´an, China. The ICP-MS used is 

an  Agilent  7500a  (with  shield  torch).  The  unique  shield  

torch increases analytical sensitivity by a factor of >10,  

(for example, 4500 cps/ppm for 

238

U at a spot size of 40 µm 

and  laser  frequency  of  10  Hz),  which  is  important  for 

LA-ICP-MS. The GeoLas 200M laser ablation system 

(MicroLas,  Göttingen,  Germany)  was  used  for  the  laser 

 

ablation experiments. Helium was used as carrier gas. 

 

The used spot size and laser frequency were 40 µm and 10 Hz, 

respectively. The data acquisition mode was peak jumping  

(20 ms per isotope each cycle). Raw count rates were  measured 

for 

29

Si, 

204

Pb, 

206

Pb, 

207

Pb, 

208

Pb, 

232

Th and 

238

U. U, Th and  

Pb concentrations were calibrated by using 

29

Si as an internal 

standard and NIST SRM 610 as the reference standard.  

Each analysis consists of 30 s gas blank and 40 s signal 

 

acquisition. High-purity argon was used together with 

a  custom helium filtration column, which resulted in 

204

Hg  

and 

202

Hg being less than 100 cps in the gas blank. Therefore, 

the contribution of 

204

Hg to 

204

Pb was negligible and no 

 cor rection  was  made. 

207

Pb/

206

Pb, 

206

Pb/

238

U, 

207

Pb/

235

U and 

208

Pb/

232

Th ratios, calculated using GLITTER 4.0 (Macquarie 

University),  were  corrected  for  both  instrumental  mass  bias 

and depth- dependent elemental and isotopic fractionation 

using Harvard zircon 91500 as the external standard. The ages 

were  calculated  using  ISOPLOT  3  (Ludwig  2003).  Our 

 

measurement of TEMORA 1 as an unknown yielded 

a weighted 

206

Pb/

238

U  age  of  415 ± 4  Ma  (MSWD = 0.112, 

n = 24) (Yuan et al. 2004), which is in good agreement with  

the recommended ID-TIMS age of 416.75 ± 0.24 Ma (Black et 

al. 2003). Analytical details for age and trace and rare earth 

element determinations of zircons are reported in Yuan et   

al.  (2004).  Common  Pb  corrections  were  made  following  

the  method  of  Andersen  (2002).  Because  measured 

204

Pb 

 usually accounts for <0.3 percent of the total Pb, the correction 

is insignificant in most cases. 

40

Ar/ 

39

Ar analytical technique 

40

Ar/

39

Ar techniques largely follow descriptions given in 

Handler et al. (2004) and Rieser et al. (2006). Preparation of 

the samples before and after irradiation, 

40

Ar/

39

Ar analyses, 

and age calculations were carried out at the ARGONAUT 

Laboratory of the Department of Geography and Geology at 

the University of Salzburg. The white mica concentrate was 

packed in aluminium-foil and placed in a quartz vial. For cal-

culation of the J-values, flux-monitors were placed between 

each 4–5 unknown samples. The sealed quartz vials were 

 irradiated  in  the  Řež  reactor  (Prague,  Czech  Republic)  for  

16 hours. Correction factors for interfering isotopes were 

 calculated from 45 analyses of two Ca-glass samples and 70 

analyses of two pure K-glass samples and are: 

36

Ar/

37

Ar

(Ca) 

0.000225, 

39

Ar/

37

Ar

(Ca) 

= 0.000614, 

38

Ar/

39

Ar

(Ca) 

= 0.011700 and 

40

Ar/

39

Ar

(K) 

= 0.0266. Variations  in  the  flux  of  neutrons  were 

monitored using the DRA1 sanidine standard for which 

an 

40

Ar/

39

Ar  plateau  age  of  25.26 ± 0.05  Ma  is  reported  

(van Hinsbergen et al. 2008). 

40

Ar/

39

Ar analyses were carried out using a UHV 

Ar-extraction line equipped with a combined MER-

CHANTEKTM UV/IR laser system, and a VG-ISOTECHTM 

NG3600 mass spectrometer. Isotopic ratios, ages and errors 

for individual steps were calculated following suggestions by 

McDougall & Harrison (1999) and Scaillet (2000) using decay 

factors reported by Renne et al. (2011). Definition and calcu-

lation of plateau ages was carried out using ISOPLOT/EX 

(Ludwig 2003).

Results from the Reifnitz tonalite

Petrography

All investigated samples of the Reifnitz tonalite show 

a strong low-temperature alteration, mostly sericitization and 

carbonatization. The grain size of porphyric minerals ranges 

from 1.5 to 5 mm, whereas feldspar and subordinate inter-

stitial quartz of the matrix are ca. 0.1 mm in size. Dominant 

euhedral plagioclase, subordinate K-feldspar and rare rounded 

quartz phenocrysts are observed. Quartz phenocrysts show 

resorption embayments, feldspar some garnet inclusions. 

Phenocrystic and matrix feldspars are heavily sericitized, 

transformed to sericite or clay minerals and are in part replaced 

by carbonate (Fig. 4a, b). In very few cases, relics of oscilla-

tory normal zoning of plagioclase could be observed indica-

ting andesine and oligoclase compositions. Biotite phenocrysts 

with a length of 0.7 to 1.5 mm are generally transformed into 

chlorite, leucoxene and carbonate. In places, elongated 

xenocrystic garnet grains in the matrix and as inclusions 

within feldspar are common, ranging in size from 1–2 mm, 

rarely up to 4 mm. Further minerals include euhedral zircons, 

apatite and opaque minerals. Alteration of samples was too 

strong to carry out geochemical investigations except for well 

preserved garnet.

Garnet composition

Back-scattered electron images show the zoned nature of 

garnet. The large garnet grains were formed by coalescence of 

small  garnet  grains  preserved  in  the  core  (Fig. 5a).  Several 

small garnet grains coalesced into an aggregate, which is  

surrounded by an inner and an outer rim, which represent 

almandine-rich  garnets  (Table 1;  Fig. 5 a, b).  The  growth  

pattern is well reflected by chemical variation of MgO,  

CaO  and  MnO  contents  (Table 1;  Fig. 5b).  The  core  is  

high  in  MgO  (4.9 wt. %),  poor  in  MnO  (1.0 wt. %),  and  

low  in  CaO  content  (7.9 wt. %)  compared  to  the  inner  

rim, which has higher MnO (2.6 wt. %), and CaO (8.4 wt. %) 

and  lower  MgO  (2.5 wt. %)  contents  (Fig. 5b).  The  outer  

rim  is  low  in  MnO  (1.5 wt. %)  and  CaO  (5.2 wt. %),  

but  high  in  MgO  (4.8 wt. %).  The  boundaries  between  

the  three  zones  are  diffuse  (Fig. 5a).  The  generally  high  

FeO and Al

2

O

3

 contents classify the garnet as almandine-rich 

garnet. 

background image

242

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

U–Pb dating results

Zircons  of  sample  KAR-25  (46°35’48”  N,  

14°08’31”  E)  are  generally  euhedral.  Cathodo-

luminescence images show either regular, some-

times complex oscillatory magmatic zoning, or 

zircons  are  internally  rather  uniform  (Fig. 6).  

30 spots have been measured on zircons of sam-

ple KAR-25 (Table 2; Figs. 6, 7). The U contents 

range from 532 to 2216 µg/g and the Th contents 

are much lower, 25 to 178 µg/g. The Th/U ratio 

varies between 0.025 and 0.1, which is not  

typical for magmatic zircons. Typical Th/U 

 

ratios  in  magmatic  zircons  are  > 0.1  (Hoskin  & 

Schaltegger  2003;  Kirkland  et  al.  2015).  Most 

spots plot on the concordia curve; the weighted 

mean  age  of  22  spots  is  30.72 ± 0.30  Ma  

(MSWD = 2.6). One euhedral grain (spot 12) with 

an oscillatory magmatic zoning at the rim and 

a patchy internal pattern is significantly older, 

with a 

236

U/

206

Pb  age,  107.3 ± 1.4  Ma,  and  is 

explained as an inherited potentially metamor-

phic core within that grain. 

Fig. 4. a and b — Photomicrographs of thin sections of the Reifnitz tonalite (sample KAR-25). a — Garnet grains within altered feldspar 

phenocryst surrounded by fine-grained matrix. b — Chloritized biotite surrounded by a fine-grained matrix of feldspar and quartz, which 

includes calcite and sericite as alteration products. c and d — Mylonitic, sheared quartzite from the basement complex (sample KAR-24). 

Abbreviations: Bt-Chl — chloritized magmatic biotite, Cb — calcite, Gt — garnet, Wm — white mica.

Fig. 5. Garnet composition of the Reifnitz tonalite. a — Back-scattered electron 

image of a composite garnet grain and measured points. b — Compositional variation 

along the garnet profile.

background image

243

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

(U–Th–Sm)/He dating results

Three apatite grains from sample KAR-25 were measured. 

Data were included in Heberer et al. (2017) but not discussed 

and interpreted in detail with respect to the local geology.  

One grain is older (38.9 ± 5.7 Ma) than the U–Pb zircon age. 

Consequently, we consider that the age result of this grain 

unreliable, and might have its cause in undetected inclusions 

of a U-rich phase. The other two grains have similar ages and 

the average of the two grains yields an age of 27.6 ± 1.8 Ma 

(Heberer et al. 2017). 

Spot

SiO

2

Al

2

O

3

MgO

Na

2

O

CaO

TiO

2

FeO

MnO

Cr

2

O

3

K

2

O

NiO

P

2

O

5

O

Total

2

37.84

21.19

4.87

0.03

5.22

0.35

29.82

1.48

0.04

0.00

0.00

0.00

0.00

100.87

7

37.41

21.09

2.51

0.03

8.47

0.24

28.25

2.61

0.01

0.00

0.03

0.04

0.00

100.71

13

37.74

21.01

4.93

0.02

7.95

0.59

27.08

1.00

0.02

0.00

0.01

0.09

0.00

100.42

Spot

Si

Al

Mg

Na

Ca

Ti

Fe

Mn

Cr

K

Ni

P

O

Sum

2

5.94

3.92

1.14

0.01

0.88

0.04

3.92

0.20

0.01

0.00

0.00

0.00

24.00

40.06

7

5.94

3.94

0.59

0.01

1.44

0.03

3.75

0.35

0.00

0.00

0.00

0.01

24.00

40.06

13

5.92

3.88

1.15

0.01

1.33

0.07

3.55

0.13

0.00

0.00

0.00

0.01

24.00

40.06

Table 1: Representative garnet composition of the three zones of the composite garnet grain graphically shown in Figure 5.

Metamorphic host rocks: microfabrics and 

40

Ar/

39

Ar white mica age 

The foliation of the metamorphic host rocks is gently 

south-dipping and the stretching lineation trends E–W. We 

examined a few thin sections of the metamorphic rocks, which 

mainly comprise garnet-bearing micaschist and subordinate 

lenses of garnet-amphibolite, epidote-amphibolite and thin 

marble lenses, variably retrogressed by chloritization under 

greenschist facies metamorphic conditions. For 

40

Ar/

39

Ar 

white mica dating, we selected a strongly sheared quartzite 

Fig. 6. Cathodoluminescence images of dated zircons. 

238

U/

206

Pb ages are given. Ages in brackets are discordant outside of 90 –110 percent.

background image

244

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Table 2:

 U–Pb zircon analytical data of the Reifnitz tonalite (sample KAR-25).

Spot #

Isotope ratios

Ages

Pb

207

/Pb

206

1s

Pb

207

/U

235

1s

Pb

206

/U

238

1s

Pb

208

/Th

232

1s

Pb

207

/Pb

206

1s

Pb

207

/U

235

1s

Pb

206

/U

238

1s

Pb

208

/Th

232

1s

concordia

Th/U

1

0.084

0.00338

0.051

0.00148

0.00441

0.00007

0.01466

0.00041

1292

76.5

50.5

1.4

28.3

0.43

294.3

8.2

178.4 

0.03

2

0.0471

0.00159

0.03196

0.00065

0.00492

0.00007

0.0019

0.00004

54.3

79

31.9

0.6

31.7

0.43

38.4

0.9

100.6 

0.07

3

0.0533

0.00193

0.03507

0.00084

0.00478

0.00007

0.00217

0.00006

341.2

79.96

35.0

0.8

30.7

0.43

43.8

1.2

114.0 

0.08

4

0.0503

0.00178

0.03371

0.00077

0.00487

0.00007

0.00151

0.00005

206.5

80.04

33.7

0.8

31.3

0.43

30.4

1

107.7 

0.05

5

0.0453

0.00152

0.03025

0.00061

0.00485

0.00007

0.00151

0.00005

0.1

37.3

30.3

0.6

31.2

0.42

30.5

1

97.1 

0.04

6

0.0503

0.00214

0.03241

0.00105

0.00468

0.00007

0.00194

0.0001

207.2

95.67

32.4

1

30.1

0.44

39.2

2

107.6 

0.05

7

0.0474

0.00169

0.03035

0.0007

0.00464

0.00006

0.00167

0.00006

70.5

83.28

30.4

0.7

29.9

0.41

33.8

1.3

101.7 

0.04

8

0.0458

0.00161

0.03054

0.00069

0.00484

0.00007

0.00148

0.00004

0.1

70.7

30.5

0.7

31.1

0.42

29.9

0.9

98.1 

0.07

9

0.0477

0.00169

0.031

11

0.00071

0.00473

0.00007

0.0022

0.00007

84.6

82.8

31.1

0.7

30.4

0.42

44.4

1.3

102.3 

0.05

10

0.0458

0.0015

0.03028

0.00057

0.0048

0.00006

0.00169

0.00003

0.1

64.75

30.3

0.6

30.8

0.42

34.2

0.7

98.4 

0.09

11

0.0472

0.00158

0.03095

0.00062

0.00476

0.00006

0.00173

0.00004

59.5

78.58

30.9

0.6

30.6

0.42

35.0

0.8

101.0 

0.07

12

0.0523

0.00171

0.12096

0.00225

0.01678

0.00023

0.00278

0.00008

299.5

72.73

115.9

2

107.3

1.44

56.1

1.5

108.0 

0.10

13

0.0494

0.00174

0.03078

0.0007

0.00452

0.00006

0.0014

0.00004

166.3

80.5

30.8

0.7

29.1

0.4

28.4

0.8

105.8 

0.08

14

0.0454

0.00149

0.02954

0.00056

0.00472

0.00006

0.00141

0.00003

0.1

44.41

29.6

0.6

30.4

0.41

28.5

0.5

97.4 

0.15

15

0.046

0.0015

0.02939

0.00055

0.00463

0.00006

0.00136

0.00003

0.1

75.48

29.4

0.5

29.8

0.4

27.5

0.6

98.7 

0.06

16

0.0453

0.00159

0.02993

0.00067

0.0048

0.00007

0.00167

0.00005

0.1

40.66

29.9

0.7

30.9

0.43

33.7

1

96.8 

0.06

17

0.0492

0.00159

0.03171

0.00057

0.00468

0.00006

0.00257

0.00006

155.6

73.81

31.7

0.6

30.1

0.41

51.9

1.1

105.3 

0.04

18

0.0554

0.00205

0.03838

0.00097

0.00503

0.00007

0.00366

0.00012

429.4

80.4

38.2

1

32.3

0.46

73.9

2.3

118.3 

0.04

19

0.0461

0.00165

0.03062

0.00072

0.00482

0.00007

0.00173

0.00007

3.4

83.06

30.6

0.7

31.0

0.43

34.9

1.3

98.7 

0.04

20

0.0464

0.0016

0.03139

0.00068

0.00491

0.00007

0.0016

0.00004

17.1

79.61

31.4

0.7

31.6

0.44

32.2

0.8

99.4 

0.09

21

0.0461

0.00155

0.03153

0.00064

0.00497

0.00007

0.00179

0.00004

0.1

78.99

31.5

0.6

32.0

0.44

36.2

0.9

98.4 

0.07

22

0.0372

0.00132

0.02551

0.0006

0.00498

0.00007

0.00169

0.00004

0.1

0

25.6

0.6

32.0

0.44

34.1

0.7

80.0 

0.08

23

0.0462

0.00161

0.03043

0.00067

0.00478

0.00007

0.00169

0.00004

7.7

80.82

30.4

0.7

30.7

0.43

34.1

0.8

99.0 

0.09

24

0.0478

0.00179

0.03033

0.00079

0.0046

0.00007

0.00197

0.00007

89.8

87.47

30.3

0.8

29.6

0.42

39.8

1.4

102.4 

0.06

25

0.0471

0.00161

0.0319

0.00067

0.00492

0.00007

0.00159

0.00004

53.2

79.83

31.9

0.7

31.6

0.44

32.2

0.9

100.9 

0.07

26

0.0453

0.00156

0.03046

0.00066

0.00487

0.00007

0.00172

0.00004

0.1

43.7

30.5

0.7

31.3

0.44

34.7

0.9

97.4 

0.08

27

0.051

1

0.00173

0.03292

0.00069

0.00468

0.00007

0.00201

0.00005

243.5

76.37

32.9

0.7

30.1

0.42

40.6

1

109.3 

0.06

28

0.0557

0.00183

0.03658

0.0007

0.00476

0.00007

0.00243

0.00005

441.6

71.35

36.5

0.7

30.6

0.42

49.1

0.9

119.3 

0.10

29

0.0514

0.00168

0.03354

0.00064

0.00473

0.00007

0.00198

0.00004

259.4

73.52

33.5

0.6

30.4

0.42

40.0

0.8

110.2 

0.08

30

0.0475

0.00156

0.03074

0.00059

0.0047

0.00007

0.00149

0.00005

71.9

77.21

30.7

0.6

30.2

0.42

30.0

0.9

101.7 

0.04

background image

245

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

(sample KAR-24; 46°36’33” N, 14°08’52” E) with a ca. E–W 

trending stretching lineation, showing S–C fabrics and shear 

bands (Fig. 4c, d). The S-foliation is formed by strongly elon-

gated quartz grains, showing a shape preferred orientation, 

whereas the C-foliation is formed by white mica (Fig. 4c, d).  

In this peculiar case, the shear is top to the west. Grain boun-

daries of quartz show bulging, which is typical for tempera-

tures lower than ca. 400 °C (Stipp et al. 2002). Small white 

mica occurs as mica-fish with a grain-size of 0.05 to 0.2 mm. 

Further minerals are abundant zircon and rare apatite deco-

rated by fine opaque minerals. The ductile S–C fabric is some-

times overprinted or cut at high angle by small semiductile  

to  cataclastic  micro-shear  zones  (Fig.  4c),  which  deflect  

the earlier S–C fabric. The micro-shear zones consist mainly 

of fine-grained quartz and sericite.

We selected white mica (grain size fraction of 125–200 µm) 

for 

40

Ar/

39

Ar  analysis  from  an  orthoquartzite  (Table  3  for 

results). In the resulting Argon release pattern (Fig. 8), indi-

vidual steps 1 to 8 scatter around 80 to 100 Ma and have 

a large individual error, whereas steps 9 to 13 show a plateau 

age of 90.7 ± 1.6 Ma comprising 69.5 percent of 

39

Ar released. 

Discussion

Distribution of Upper Eocene to Oligocene magmatism 

along the Periadriatic fault

The new data indicate that the Reifnitz tonalite belongs to 

the Eocene–Oligocene Periadriatic plutons. It represents one 

of the northernmost plutonic bodies, relatively distant from 

the Periadriatic fault. It also represents the easternmost 

Oligocene Periadriatic pluton north of the Periadriatic fault. 

Major plutons north of the Periadriatic fault are the Biella, 

Bergell (Oberli et al. 2004; Rosenberg 2004) and Rieserferner 

(Romer & Siegesmund 2003; Wagner et al. 2006) ). However, 

many younger dykes (20–14 Ma) are present, which stretch 

from  the  Kreuzeck  Mts.  (Deutsch  1980,  1984)  and  may  be 

correlative, as a zone, with volcanics and volcanic necks in  

the Lavant Valley area (Kollnitz in Fig. 2; Lippolt et al. 1975) 

and in the Styrian basin (Ebner & Sachsenhofer 1995; Handler 

et al. 2006). The Pohorje pluton with its age of ca. 18 Ma is  

the only major pluton of that zone (Fodor et al. 2008; Trajanova 

et al. 2008). 

The distribution of (1) Upper Eocene to Oligocene plutons 

and rare volcanics (Smrekovec) (42–28 Ma) and the younger 

Miocene (20–14 Ma) plutons and volcanics is quite interes-

ting and shows a hitherto unexplained phenomenon (Fig. 1; 

Rosenberg 2004). In the western PP segment (to the west of 

the  Adamello  pluton;  Fig.  1),  Oligocene  magmatic  rocks 

including dykes are widespread both in the Southalpine unit  

as well as in Austroalpine units. In the central PP segment,  

the Adamello (42–30 Ma; Brack 1983; Schoene et al. 2012; 

Bergomi et al. 2015) and Bergell plutons and associated dykes 

indicate the largest N–S-extent of Periadriatic plutons across 

the Periadriatic fault dominated by the huge Adamello body 

and many dykes. In the eastern PP segment, plutons and dykes 

are only present along and north of the Periadriatic fault (e.g., 

Pomella  et  al.  2011,  2012).  This  distribution  cannot  be 

explained by a simple slab break-off model alone, which 

would imply an along strike-strike younging of magmatism 

(Wortel & Spakman 2000) according to the lateral progression 

of the slab window. The oldest pluton (Adamello with an age 

extending from 42 to 30 Ma) occurs in the central segment and 

its age distribution shows that the Oligocene magmatic rocks 

occur south of the Periadriatic fault in the western segment, in 

the eastern segment to the north. This feature could be tenta-

tively explained by initiation of magmatism in the central 

 segment and potential post-30 Ma dextral displacement of  

the segments north of and shearing along the Periadriatic fault. 

The eastern segment is then overprinted by Miocene magma-

tism  (Fig.  1),  which  seems  to  be  independent  of  Oligocene 

Fig. 7. a — U–Pb zircon concordia age plot of the Reifnitz tonalite, sample KAR-25. b — Weighted mean age.

background image

246

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Sample: KAR-24     Mu     125–200 µm     12 grains     J-V

alue:  0.010717± 0.000046

step

36

Ar

±σ

36

37

Ar

±σ

37

38

Ar

±σ

38

39

Ar

±σ

39

40

Ar

±σ

40

40

Ar*/

39

Ar

K

± σ

%

40

Ar*

%

39

Ar

age [Ma]

± [Ma]

meas.

decay corr

.

meas.

decay corr

.

meas.

1σ abs.

1

2.5874E+00 

7.60E+00 

3.9627E+01 

5.32E+01 

1.2555E+01 

1.88E+01 

1.8263E+03 

8.72E+01 

1.0795E+04 

2.84E+01 

5.49 

1.26 

92.9 

0.9 

103.2 

23.0 

9.5487E+00 

7.31E+00 

3.5671E+01 

3.1

1E+01 

4.0759E+01 

1.88E+01 

3.6736E+03 

5.95E+01 

2.0306E+04 

5.06E+01 

4.76 

0.59 

86.1 

1.8 

89.7 

10.9 

3.6454E-01 

1.14E+01 

4.4321E+01 

5.32E+01 

8.7755E+01 

1.50E+01 

4.6279E+03 

5.40E+01 

3.0453E+04 

7.58E+01 

6.56 

0.73 

99.6 

2.2 

122.5 

13.2 

1.6586E+01 

1.1

1E+01 

2.3902E+00 

5.73E+01 

1.1508E+02 

9.87E+00 

8.7171E+03 

3.33E+01 

6.0623E+04 

1.14E+02 

6.39 

0.38 

91.9 

4.2 

119.5 

6.8 

1.7896E+01 

1.16E+01 

8.3173E+01 

5.14E+01 

1.5759E+02 

1.47E+01 

9.6721E+03 

3.28E+01 

5.7560E+04 

6.29E+01 

5.40 

0.35 

90.8 

4.7 

101.6 

6.5 

1.8696E+01 

1.22E+01 

2.4501E+00 

5.54E+01 

2.2282E+02 

1.94E+01 

1.3947E+04 

4.1

1E+01 

7.5686E+04 

4.01E+01 

5.03 

0.26 

92.7 

6.8 

94.7 

4.8 

8.7185E+00 

1.32E+01 

1.2889E+02 

4.43E+01 

2.3618E+02 

1.62E+01 

1.8841E+04 

5.81E+01 

1.0096E+05 

1.1

1E+02 

5.22 

0.21 

97.4 

9.1 

98.2 

3.8 

1.7717E+01 

8.73E+00 

8.0799E+01 

6.25E+01 

4.0913E+02 

2.35E+01 

2.9660E+04 

5.86E+01 

1.5016E+05 

1.31E+02 

4.88 

0.09 

96.5 

14.4 

92.1 

1.7 

2.0966E+01 

1.05E+01 

1.6429E+01 

4.09E+01 

4.3093E+02 

2.12E+01 

3.4327E+04 

5.69E+01 

1.7312E+05 

1.19E+02 

4.86 

0.09 

96.4 

16.6 

91.6 

1.7 

10 

1.8873E+01 

1.03E+01 

8.4137E+01 

4.61E+01 

5.0616E+02 

2.72E+01 

3.9788E+04 

5.51E+01 

1.9501E+05 

1.34E+02 

4.76 

0.08 

97.1 

19.3 

89.8 

1.5 

11

 

6.2432E+01 

1.06E+01 

4.9194E+01 

4.92E+01 

4.0075E+02 

2.44E+01 

3.1794E+04 

5.50E+01 

1.6823E+05 

1.01E+02 

4.71 

0.10 

89.0 

15.4 

88.8 

1.8 

12 

7.9445E+01 

1.29E+01 

6.1

102E+00 

4.60E+01 

1.0147E+02 

1.70E+01 

7.931

1E+03 

5.56E+01 

6.7367E+04 

5.99E+01 

5.53 

0.48 

65.1 

3.8 

103.9 

8.8 

Table 3:

 

40

Ar/

39

Ar analytical data of a white mica concentrate from a mylonitic quartzite from the basement (sample KAR-24).

magmatism and was either related to the polarity reversal of 

the subduction zone (Lippitsch et al. 2003; Handy et al. 2015) 

or with a second stage of post-collisional slab break-off mag-

matism starting in the south-eastern Alps and progressing 

along the Carpathian arc (Wortel & Spakman 2000).

Significance of garnet in the tonalite

A peculiar feature is the occurrence of garnet in the Reifnitz 

tonalite, which is typical for S-type granites and rare but 

 present in some I-type granitoids(e.g., Pe-Piper 2000; Harangi 

et al. 2001; Samadi et al. 2014 and references therein). René & 

Stelling  (2007)  summarized  potential  models  for  the  occur-

rence of garnet in granitoids, which is more common in S-type 

granitoids and rare in I-type granitoids (see also Harangi et al. 

2001):  (1)  garnet  could  represent  a  refractory  restite  phase 

transported within the magma from the area of partial melting, 

or  (2)  a  refractory  xenocryst  phase  from  high-grade  meta-

sedimentary country rocks, or (3) could have crystallized in 

the marginal facies of a granitic intrusion as a result of reaction 

between granitic melt and pelitic xenoliths rich in Al and Mn 

compared to the melt. Because of strong alteration particularly 

of feldspars in the investigated samples, no equilibrium of gar-

net and plagioclase or biotite could be observed, which would 

allow us to estimate the P–T conditions of garnet crystalli-

zation at depth. However, because of the high CaO content of 

ca. 8 percent in core and inner rim we can conclude that  

the almandine-rich garnet cores likely represents either refrac-

tory xenocrysts incorporated at lower/middle levels of the crust 

into the magma or represent garnet grown in a magma. These 

garnet aggregates likely interacted with magma forming  

the outer rim with a CaO content of ca. 5 percent implying 

crystallization at middle crustal level. The almandine-rich 

 garnet outer rim composition with ca. 5 percent CaO is very 

similar to magmatic garnet, which crystallized in an I-type 

Fig. 8. 

40

Ar/

39

Ar release pattern of white mica separated from  

a mylonitic quartzite, sample KAR-24. Laser energy increases from 

left to right until fusion.

background image

247

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

granite in Iran (Samadi et al. 2014). The CaO content requires 

an elevated pressure of garnet crystallization corresponding to 

middle to lower crustal depth (Harangi et all. 2001). However, 

for final clarification, more detailed investigations on less 

altered samples are needed, and are planned in the near future. 

Similar garnets were also found in Miocene andesites of  

the Western Carpathians (Harangi et al. 2001; Pécskay et al. 

2006; Kohút & Danišík 2017 and references therein). These 

garnets show a wide variation in composition and include  

both xenocrystic garnet, similar in composition to those in  

the Reifnitz tonalite, and garnets formed by growth in a deep-

seated magma chamber (Harangi et al. 2001). 

Implications for Cretaceous tectonics 

We interpret that the 

40

Ar/

39

Ar white mica plateau age of 

90.7 ± 1.6  Ma  is  geologically  significant  and  dates  either  

(1)  the  age  of  regional  cooling  through  ca.  425 ± 25 °C 

(Harrison et al. 2009) after epidote-amphibolite facies meta-

morphic conditions or the last stage of ductile deformation. 

Besides regional cooling many other factors like hydrous 

 fluids and deformation are influencing the resetting of the Ar 

isotopic system (e.g., Villa et al. 2014; Villa 2016). Thin sec-

tion observations indicate that white mica is fully recrystal-

lized during deformation. Deformation and associated fluid 

could have led to complete isotopic resetting as shown by  

the well defined plateau age.

Our findings of a Cretaceous age of metamorphism have 

several tectonic implications for the south-eastern Alps: 

 

The new 

40

Ar/

39

Ar age 90.7 ± 1.6 Ma of the strongly deformed 

white mica of the quartzite indicates pervasive metamorphic 

overprint of the micaschist and intercalated quartzite with 

temperatures exceeding 425 °C (Ar retention temperature of 

white mica; Harrison et al. 2009). It seems to be likely that  

the micaschist reached Early Cretaceous epidote amphibolite 

facies metamorphic conditions as the pelitic rocks commonly 

include oligoclase as the main feldspar (Schwaighofer 1965 

and  own  observations)  and  rare  epidote-amphibolite  lenses. 

The new 

40

Ar/

39

Ar white mica age in combination with previous 

data on the low-grade metamorphic overprint on Permian and 

Triassic cover rocks of Viktring and Rossegg Permo–Mesozoic 

units  (Schünemann  et  al.  1982;  von  Gosen  et  al.  1987;  

von Gosen 1989) indicate pervasive metamorphic overprint of 

rocks within the Klagenfurt half-window, which is also 

 supported  by  a  Rb–Sr  mica  age  of  84 ± 3  Ma  in  the Villach 

orthogneiss (Göd 1976). The southern limit of Alpine meta-

morphism of Cretaceous age (SAM) is outlined in Fig. 2 and 

is located much further to the south as reported by Hoinkes et 

al.  (1999). This  also  implies  that  there  is  not  enough  space 

north  of  the  North  Karawanken  thrust  sheet  (Fig.  2)  for 

a potential root zone of the Gurktal nappe complex, which was 

formed at around the Early to Late Cretaceous boundary.  

The Gurktal nappe complex is only the southernmost part of 

the Upper Austroalpine nappe complex (e.g., Neubauer 1987 

and references therein). This fact indicates that the potential 

root zone of the Gurktal nappe complex is either displaced by 

Eocene to Oligocene strike-slip faults like the Periadriatic 

fault or subducted during Cretaceous times. This is in agree-

ment with the area further east, where the ultra-high pressure 

metamorphic rocks with a Cretaceous age of the southernmost 

Pohorje Mts. are also juxtaposed to very low-grade- or non- 

metamorphic rocks of the Southalpine units (e.g., Placer 2009; 

Janák et al. 2016; Sandmann et al. 2016). The Pohorje area 

exposes the Early to Middle Miocene Pohorje pluton intruded 

into metamorphic rocks of Cretaceous age and thermally over-

printed during Miocene times (Fodor et al. 2008) as well as  

the area adjacent to the north (Sachsenhofer et al. 1998). Both 

units were exhumed by Miocene ca. E–W extension (Fodor et 

al.  2008).  However,  the  Miocene  thermal  overprint  did  not 

destroy the nappe structure of Cretaceous age. In summary,  

the root zone of the Gurktal nappe complex and other Upper 

Austroalpine tectonic elements is missing and likely displaced 

by the Periadriatic strike-slip fault.

Implications for Oligocene and Neogene tectonics of 

 

the Eastern Alps

The small occurrences of the Reifnitz tonalite are aligned in 

an E–W direction and the entirely crystalline fabric with rela-

tively large porphyric grains (2–4 mm) show that the Reifnitz 

tonalite intruded at some depth into the basement. The exact 

intrusion depth is difficult to determine in the absence of 

well-preserved magmatic mineral assemblages. The scattered 

occurrences extending over about eight kilometres in an E–W 

direction might also indicate that the Reifnitz tonalite belongs 

to the plumbing system underneath a surface volcano and 

might represent part of a major pluton, which widens at depth 

(Fig. 9a as shown in an illustrative model). This interpretation 

of the tentative relationships between surface and depth are 

shown in Figs. 9 and 10. 

The present-day erosional level of the “Altkristallin” base-

ment implies denudation and erosion of at least one or two 

kilometres of overburden after intrusion of the Reifnitz 

tonalite. The Reifnitz tonalite is located in the centre of  

the  Wörthersee  antiform  (Figs.  2  and  11).  Here,  we  note  

that both in the northern and southern sectors of this 

 

antiform Cenozoic sedimentary units crop out. In the north, in 

the Krapp feld area (Fig. 2), discontinuous sedimentary succes-

sions including Upper Cretaceous, Eocene, possible Oligocene, 

then  Lower  Miocene  (Karpatian)  strata  (e.g., Thiedig  1970, 

1975; Thiedig et al. 1999) are exposed in a synform (Figs. 2, 

10,  11).  In  the  Krappfeld  area,  these  sedimentary  units  are 

sepa 

rated by angular unconformities and/or sedimentary 

 hiatuses (Thiedig 1975; Thiedig et al. 1999). The presence of 

sediments implies that this segment of the Upper Austroalpine 

units has always been in a near-surface position since Late 

Cretaceous times. The presence of potentially Oligocene sedi-

ments (Appold et al. 1986) implies that this area was subsiding 

at the same time as the Wörthersee antiform was uprising and 

the Reifnitz tonalitre was cooling. For the Krappfeld area, 

Neubauer  &  Heberer  (2011)  proposed  an  Oligocene  age  of 

gentle folding predating Karpatian sediment deposition of  

background image

248

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

the Waitschach Gravel (Figs. 9b and 10), deformation D1 in 

Figure 9b. Together, the new data from the Wörthersee anti-

form indicate that the entire south-eastern Alps were affected 

by  gentle  folding  due  to  N–S  shortening  (Fig.  11).  Such 

 late-stage  folds  were  already  postulated  by  Fritsch  (1965)  

and  Neubauer  et  al.  (2000)  assigning  a  loosely  constrained 

Cenozoic age. This folding obviously affected major portions 

of the Austroalpine nappe complex east of the Tauern window 

(Fig.  2).  The  N–S  D1  shortening  was  followed  by  Early 

Miocene (Karpatian?) WSW–ESE extension in the Krappfeld 

basin area, formation of halfgraben related to eastward lateral 

extrusion  (Ratschbacher  et  al.  1989;  Neubauer  &  Heberer 

2011; deformation stage D2 in Figure 10).

South of the Reifnitz tonalite, the Sarmatian to Pliocene and 

possibly Quaternary infill of the Klagenfurt basin is exposed 

(Fig.  2)  (Polinski  &  Eisbacher  1992;  Nemes  et  al.  1997).  

This basin was interpreted to represent a flexural basin  

formed at the front of the N-directed Karawanken thrust 

(Nemes  et  al.  1997). This  thrust  is  part  of  a  major  positive 

flower  structure  along  the  Periadriatic  fault  (Polinski  & 

Eisbacher 1992; Nemes et al. 1997). Structural relationships 

between the Middle Miocene–Pliocene Klagenfurt basin and 

the  Wörthersee  antiform  (Fig.  9c)  imply  that  the  Reifnitz 

tonalite is located on the peripheral bulge in the front of  

the flexural Klagenfurt basin. This also implies N–S to  

NW–SE shortening (deformation stage D3 in Figure 10), some 

surface uplift in front of the Klagenfurt basin in the order  

of several 100 m as the lithosphere underneath had a low 

strength (Nemes et al. 1997).  Dunkl et al. (2005) reported two 

detrital apatite fission track age populations of (1) 30 ± 1 Ma 

(or 36 ± 14 Ma in another sample) and (2) 20 ± 4 Ma from two 

sandstone samples from different locations in the Klagenfurt 

basin (Unterbergen and Ferlach, see Fig. 2 for locations). One 

of these samples contains euhedral apatites suggesting a poten-

tially  magmatic  origin  of  grains  with  the  age  of  30 ± 1  Ma 

(Dunkl et al. 2005) similar to suspected ages of volcanic mate-

rial above the Reifnitz tonalite. This age group (30 ± 1 Ma resp. 

36 ± 14 Ma) is also consistent with the (U–Th–Sm)He apatite 

Fig. 9. Three-stage tectonic model for the evolution of the Wörthersee area in southeastern Austria. a — Time of intrusion of the Reifnitz 

tonalite with a potential volcanoe above it. b — Oligocene gentle folding and formation of antiforms and synforms. c — Formation of  

the peripheral bulge by flexuring the crust in front the North Karawanken thrust (after Nemes et al. 1997) and erosion of the Wörthersee  

antiform. White arrows indicate dominant vertical motion at the given time interval.

background image

249

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

age of the Reifnitz tonalite and with the apatite fission track 

age of 29.8 ± 2.1 Ma from the Villach orthogneiss (Hejl 1997, 

1999; Fig. 2). The latter is also located on the Wörthersee anti-

form within the Klagenfurt half-window. 

Kahler & Papp (1968) report many Eocene limestone peb-

bles in the Sattnitz conglomerate and even in the Quaternary 

Drau River sediments. Most of them have a close affinity to 

Eocene limestones now exposed at the northern margin of  

the  Krappfeld  basin  (Kahler  &  Papp  1968).  In  the  present 

drainage basin of the Drau no such limestones are exposed. 

The presence of such Eocene limestones could be taken as 

 evidence, that the Eocene cover was much more widespread 

between Sattnitz and Krappfeld and could have been poten-

tially eroded since late Middle Miocene (Fig. 9c). 

Our new data imply, therefore, that the Reifnitz tonalite  

is part of a combined post-30 Ma antiform and peripheral 

bulge (Figs. 9c, 10 and 11). In a first step, which is dated as  

ca. 31–27 Ma, rapid cooling to ca. 60 °C and exhumation of 

the Reifnitz tonalite occurred in an E–W trending antiform, 

which formed as a result of regional compression  that also 

affected the Krappfeld area further north (Neubauer & Heberer 

2011). In a second, Sarmatian–Pliocene step, final exhumation 

of several 100 metres occurred in response to the lithospheric 

flexure in front of the overriding North Karawanken thrust 

sheet (Fig. 9c).

This later stage of deformation, Late Miocene to Pliocene  

in age, coincides with approximately N–S shortening in  

the eastern Alps, the Slovenian Sava fold (Fodor et al. 2002) 

region and the wider Pannonian basin area (Fodor et al. 1998, 

2002; Kiss & Fodor 2007).

Conclusions

The new data from the hitherto undated Reifnitz tonalite  

and its metamorphic host rocks suggest the following 

conclusions: 

•  The “Altkristallin” basement complex south of the Wörther-

see was fully affected by metamorphism of Cretaceous age.

•  The laser ICP-MS U–Pb zircon age of the Reifnitz tonalite 

is 30.72 ± 0.30 Ma and the tonalite intruded into the likely 

epidote amphibolite-grade metamorphic Austroalpine base-

ment of Cretaceous age (

40

Ar/

39

Ar white mica: 90.7 ± 1.6 Ma) 

south of the Wörthersee area.

Fig. 10. Schematic diagram showing the relationships between the Oligocene Wörthersee anticline, which also corresponds to the peripheral 

bulge of Neogene Klagenfurt basin, and the adjacent Cenozoic sedimentary basins in southeastern Alps. Time scale after Ogg et al. (2008) and 

Piller et al. (2007). Note that the exact onset and termination of the three mentioned deformation stages are uncertain because of the poorly 

dated sedimentary rocks.

background image

250

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

•  The  (U–Th–Sm)/He  apatite  age  of  the  tonalite  is  

27.6 ± 1.8 Ma indicates fast cooling and rapid exhumation 

after intrusion. The intrusion occurred into a large-scale 

antiformal structure, which initially formed during Late 

Oligocene times.

•  In a second step, during the Sarmatian–Pliocene time  

interval, final exhumation of several hundred metres 

occurred in response to lithospheric flexure in front of  

the overriding North Karawanken thrust sheet, responsible 

for formation of the peripheral bulge in the front of  

the Klagenfurt basin. 

Acknowledgements:  We acknowledge valuable comments 

and suggestions by László Fodor and an anonymous reviewer, 

the topical editor Jaroslav Lexa, and the managing editor, 

 Milan Kohút. These helped to clarify ideas and presentation. 

The final work has been done within the framework of project 

P22110 of the Austrian Science Fund FWF.

References

Andersen T. 2002: Correction of common lead in U–Pb analyses that 

do not report 

204

Pb. Chem.Geol. 192, 59–79.

Appold T. & Pesch P. 1984: Die Tektonik der postvariskischen Trans-

gressionsserie im Krappfeld (Kärnten/Österreich). Carinthia II 

174, 94, 319–337.

Fig. 11. Simplified structural sections showing large-scale folds in southeastern sectors of Eastern Alps (strongly modified after Fritsch 1965, 

who mentioned, for the first time, these undated gentle folds). The nomenclature of folds is largely from Fritsch (1965). For locations of 

 sections, see Figure 2. SAM — Southern limit of Alpine metamorphism.

Appold  T.,  Thiedig  F.,  Vollmer  T.  &  Wilkens  E.  1986:  Ein  neues 

 Alttertiärvorkommen  am  Dachberg  südlich  Guttaring/Kärnten 

(Österreich). Carinthia II 176, 96, 303–310.

Bergomi  M.A.,  Zanchetta  S.  &  Tunesi A.  2015:  The  Tertiary  dike 

magmatism in the Southern Alps: geochronological data and 

geodynamic significance. Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch.) 

104, 449–473.

Bigi G., Cosentino M., Parotto R., Sartori R. & Scandone P. (Eds.) 

1990: Structural Model of Italy, 1:500,000, Sheets No. 1 & 2. 

Consiglio Nazionale delle Ricerche, Firenze.

Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Aleinikoff J.N., Davis D.W., 

Korsch R.J. & Foudoulis C. 2003: TEMORA 1: A new zircon 

standard for Phanerozoic U–Pb geochronology. Chem. Geol. 

200, 155–170.

Brack P. 1983: Multiple intrusions — Examples from the Adamello 

batholith  (Italy)  and  their  significance  on  the  mechanisms  of 

 intrusion.  Mem. Soc. Geol. Ital. 26, 145–157.

Brown M. 2013: Granite: From genesis to emplacement. Geol. Soc. 

Amer. Bull. 125, 1079–1113.

Cao S. & Neubauer F. 2016: Deep crustal expressions of exhumed 

strike-slip fault systems: Shear zone initiation on rheological 

boundaries. Earth Sci. Rev. 162, 155–176,

Claasen  T.,  von  Gosen  W.  ,  Sylvester  H.  &  Thiedig  F.  1987:  Die 

Permo trias und ihr Grundgebirge zwischen Faaker See und 

 Turiawald  südöstlich  von Villach  (Kärnten/Österreich). Jahrb. 

Geol. Bundesanst. 130, 391–413. 

D’Adda P., Zanchi A., Bergomi M., Berra F., Malusà M.G., Tunesi A. 

& Zanchetta S. 2011:  Polyphase thrusting and dyke emplace-

ment in the central Southern Alps. Int. J. Earth Sci. (Geol. 

Rundsch. 100, 1095–1113.

background image

251

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Dachs E. 2004: PET: Petrological Elementary Tools for Mathematica 

(R): an update. Computers & Geosciences 30, 173–182.

Dal Piaz G.B., Del Moro A., Martin S. & Venturelli G. 1988: Post- 

collisional magmatism in the Ortler-Cevedale Massif (Northern 

Italy). Jahrb. Geol. Bundesanst. 131, 533–551. 

Davies J. H. & von Blanckenburg F. 1995: Slab breakoff: A model of 

lithosphere detachment and its test in the magmatism and defor-

mation of collisional orogens. Earth Planet. Sci. Lett. 129, 

 85–102.

Deutsch A. 1980: Alkalibasaltische Ganggesteine aus der westlichen 

Goldeckgruppe    (Kärnten/Österreich).  Tschermaks Mineral. 

Petrogr. Mitt. 27, 17–34.

Deutsch A. 1984: Young Alpine dykes south of the Tauern Window 

(Austria): a K–Ar and Sr isotope study. Contrib. Mineral. Petrol. 

85, 1, 45–57.

Dunkl I., Kuhlemann J., Reinecker J. & Frisch W. 2005: Cenozoic 

relief evolution of the Eastern Alps — constraints from apatite 

fission track age-provenance of Neogene intramontane sedi-

ments. Austrian J. Earth Sci. 98, 92–105.

Ebner F. & Sachsenhofer R.F. 1995: Paleogeography, subsidence and 

thermal history of the Neogene Styrian Basin (Pannonian Basin 

system, Austria). Tectonophysics 242, 133–150.

Farley  K.A.,  Wolf  R.A.  &  Silver  L.T.  1996:  The  effects  of  long 

 alpha-stopping  distances  on  (U–Th)/He  ages.  Geochim. 

 Cosmochim.  Acta 60, 4223–4229.

Fodor L., Jelen B., Márton E., Skaberne D., Car J. & Vrabec M. 1998: 

Miocene–Pliocene tectonic evolution of the Slovenian Peri-

adriatic fault: Implications for Alpine-Carpathian extrusion 

models. Tectonics 17, 690–709.

Fodor  L.,  Jelen  B.,  Márton  E.,  Rifelj  H.,  Kraljić  M.,  Kevrić  R.,   

Márton  P.,  Koroknai  B.  &  Báldi-Beke  M.  2002:  Miocene  to 

 Quaternary deformation, stratigraphy and paleogeography in 

Northeastern Slovenia and Southwestern Hungary. Geologija 

45, 103–114.

Fodor L., Gerdes A., Dunkl I., Koroknai B., Pécskay Z., Trajanova M., 

Horváth P., Vrabec M., Balogh K., Jelen B. & Frisch W. 2008: 

Miocene emplacement and rapid cooling of the Pohorje pluton  

at the Alpine–Pannonian–Dinaric junction: a Geochronological 

and structural study. Swiss J. Geosci. 101, Supplement 1,   

S255–S271.

Fritsch W. 1965: Das Kristallin von Mittelkärnten und die Gurktaler 

Decke. Mitt. Haus der Natur Salzburg 17, 1–27. 

Göd R.R. 1976: Petrologische Untersuchungen an einem alpinotypen 

Granitgneis und seinen Hüllgesteinen (“Villacher Granitgneis”, 

Kärnten, Österreich). Tschermaks Mineral. Petrograph. Mitt. 23, 

251–273.

Griem W., Wolf S., Sylvester H. & Thiedig F. 1991: Sedimentologie 

und  Sedimentpetrographie  des  tertiären  Sattnitzkonglomerats 

zwischen Villach und Klagenfurt (Kärnten, Österreich). Jahrb. 

Geol. Bundesanst. 134, 27–36.

Handler  R.,  Velichkova  S.H.,  Neubauer  F.  &    Ivanov  Z.  2004: 

40

Ar/

39

Ar age constraints on the timing of the formation of   

Cu–Au deposits in the Panagyurishte region, Bulgaria. Schweiz. 

Mineral. Petrograph. Mitt. 84, 1, 119–132.

Handler R., Ebner F., Neubauer F., Bojar A.V., Hermann S. 2006:  

40

Ar/

39

Ar dating of Miocene tuffs from the Styrian part of the 

Pannonian basin: first attempts to refine the Paratethys strati-

graphy. Geol. Carpath. 57, 483–494.

Handy M.R., Ustaszewski., K. & Kissling., E. 2015: Reconstructing 

the Alps–Carpathians–Dinarides as a key to understanding 

switches in subduction polarity, slab gaps and surface motion. 

Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch.) 104, 1–26.

Hanfland C., Läufer A.L., Nebelsick J.H. & Mossbrugger V. 2004: 

The Smrekovec Tertiary and related volcanism (Slovenia): sedi-

mentology, geochemistry and tectonic evolution. N. Jahrb. Geol. 

Paläont. Abhandl. 232, 77–125.

Harangi  S.,  Downes  H..  Kósa  L.,  Szabó  Cs.,  Thirlwall  M.F.,  

Mason  P.R.D.  &  Mattey  D.  2001: Almandine  garnet  in  calc- 

alkaline volcanic rocks of the Northern Pannonian Basin 

 

(Eastern-Central Europe): Geochemistry, petrogenesis and geo-

dynamic implications. J. Petrol. 42, 1813–1844.

Harrison T.M., Célérier J., Aikman A.B., Hermann J., Heizler M.T. 

2009: Diffusion of 

40

Ar in muscovite. Geochim. Cosmochim. 

Acta 73, 1039–1051. 

Heberer B., Reverman R.L., Fellin M.G.,Neubauer F., Dunkl I.,   

Zattin M., Seward D., Genser J. & Brack P. 2017: Postcollisional 

cooling history of the Eastern and Southern Alps and its linkage 

to Adria indentation. Int. J. Earth Sci. 106, 1557–1580.

Hejl E. 1997: ‘Cold spots’ during the Cenozoic evolution of the 

 

Eastern Alps: thermochronological interpretation of apatite 

 fission-track  data.  Tectonophysics 272, 159–172.

Hejl E. 1999: Über die känozoische Abkühlung und Denudation der 

Zentralapen östlich der Hohen Tauern — eine Apatit-Spalt-

spuranalyse. Mitt. Österr. Geol. Ges. 89 (1996), 179–199.

Heritsch  H.  1964:  Der  Tonalitporphyrit  von  Reifnitz  (Keutschach) 

südlich des Wörthersees. Mitt. Naturwiss.. Ver. Steiermark 94

80–85.

Heritsch H. 1971: Neues zur Petrographie zweier Ganggesteine aus 

Kärnten. Carinthia II Sonderheft 28, 209–219.

Hoinkes G., Koller F., Rantitsch G., Dachs E., Höck V., Neubauer F. 

& Schuster R. 1999: Alpine metamorphism in the Eastern Alps. 

Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 79, 155–181.

Homann O. 1962: Die geologisch-petrographischen Verhältnisse im 

Raume Ossiachersee-Wörthersee (südlich Feldkirchen zwischen 

Klagenfurt und Villach). Jahrb. Geol. Bundesanst. 105, 243–272.

Hoskin P.W.O. & Schaltegger U. 2003: The composition of zircon 

and igneous and metamorphic petrogenesis. Rev. Mineral. 

 Geochem. 53, 27–62.

Janák  M.,  Froitzheim  N.,  Yoshida  K.,  Sasinkova  V.,  Nosko  M., 

 Kobayashi  T.,  Hirajima  T.  &  Vrabec  M.  2015:  Diamond  in 

metasedimentary crustal rocks from Pohorje, Eastern Alps:  

a window to deep continental subduction. J. Metamorph. Geol. 

33, 495–512.

Kahler F. 1929: Karawankenstudien II. Die Herkunst des Sediments 

der Tertiärablagerungen am Karawanken-Nordrand. Centr.-Blatt 

Min. Geol. Paläont., Abt. B  1929, 6, 230–250.

Kahler F. 1931: Zwischen Wörthersee und Karawanken. Mitt. Natur-

wiss. Ver. Steiermark 68, 83–145.

Kahler F. 1953: Der Bau der Karawanken und des Klagenfurter 

 Beckens.  Carinthia II, Sonderheft 16, 1–77.

Kahler F. 1962: Geologische Karte der Umgebung von Klagenfurt  

1:50,000. Geologische Bundesanstalt, Wien.

Kahler F. & Papp A. 1968: Über die bisher in Kärnten gefundenen 

Eozängerölle. Carinthia II 158, 78, 80–90. 

Kázmér M. & Kovács S. 1985: Permian–Paleogene paleogeography 

along the Eastern part of the Insubric–Periadriatic Lineament 

system: Evidence for continental escape of the Bakony–Drauzug 

Unit. Acta Geologica Hungarica 28, 71–84.

Kirkland C.L.,  Smithies R.H.,  Taylor R.J.M., Evans N. &  McDonald B. 

2015: Zircon Th/U ratios in magmatic environs. Lithos 212–215, 

397–414.

Kiss A. & Fodor L. 2007: The Csesznek Zone in the northern Bakony 

Mts: a newly recognised transpressional element in dextral faults 

of the Transdanubian Range, western Hungary. Geol. Carpath. 

58, 465–475.

Kleinschmidt G., Heberer B. & Läufer A.L. 2008: Pre-Alpine sector- 

zoned garnets in the southeastern Alps. Zeitschr. Deutsch. Ges. 

Geowiss. 159, 565–573.

Kohút M. & Danišík M. 2017: Rapid cooling and geospeedometry of 

granitic rocks exhumation within a 1 volcanic arc: A case study 

from the Central Slovakian Neovolcanic Field 2 (Western Car-

pathians). Island Arc 26, DOI: 10.1111/iar.12201.

background image

252

NEUBAUER, HEBERER, DUNKL, LIU, BERNROIDER and DONG

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Koroknai B., Neubauer F., Genser J. & Topa D. 1999: Metamorphic 

and tectonic evolution of the Austroalpine units at the western 

margin of the Gurktal nappe complex, Eastern Alps. Schweiz. 

Mineral. Petrogr. Mitt. 79, 277–295.

Kralj P. 2012: Facies architecture of the Upper Oligocene submarine 

Smrekovec stratovolcano, Northern Slovenia. J. Volcanol. 

 Geotherm.  Res. 247–248, 122–138.

Kralj P. 2013: Submarine pyroclastic deposits in Tertiary basins,  

NE Slovenia. Geologija 56, 2, 187–197.

Kurz W., Wölfler A., Rabitsch R. & Genser J. 2011: Polyphase move-

ment on the Lavanttal Fault Zone (Eastern Alps): reconciling the 

evidence from different geochronological indicators. Swiss J. 

Geosci. 104, 323–343.

Legrain N., Stüwe K. & Wölfler K. 2014: Incised relict landscapes in 

the eastern Alps. Geomorphology 221, 124–138.

Lippitsch R., Kissling E. & Ansorge J. 2003: Upper mantle structure 

beneath the Alpine orogen from high-resolution teleseismic 

 tomography.  J. Geophys. Res. 108, B8, 2376.

Lippolt  J.,  Baranyi  I.  &  Todt  W.  1975:  Das  Kalium–Argon-Alter  

des  Basaltes  vom  Lavant-Tal  in  Kärnten.  Der Aufschluß 26, 

238–242.

Liu X., Gao S., Diwu C. & Ling W. 2008: Precambrian crustal growth 

of Yangtse Craton as revealed by detrital zircon studies.  Amer. J. 

Sci. 308, 421–468.

Ludwig K.R. 2003: ISOPLOT 3: a geochronological toolkit for 

 Microsoft  excel.  Berkeley Geochronology Centre Special Publi-

cation 4, 1–74.

McDougall  I.  &  Harrison  T.M.  1999:  Geochronology  and  thermo-

chronology by the 

40

Ar/

39

Ar Method. Oxford University Press

Oxford, U.K., 1–269. 

Meixner H. 1949: Laumontit aus dem Dioritporphyrit von Keutschach. 

Karinthin 5, 79–81.

Nemes F. 1997: Kinematics of the Periadriatic Fault in the Eastern 

Alps — Evidence from structural analysis, fission track dating 

and basin modelling. Unpubl. PhD thesis, Faculty of Natural 

Sciences, University of Salzburg, 1–225.

Nemes F., Neubauer F., Cloetingh S. & Genser J. 1997: The Klagen-

furt Basin in the Eastern Alps: a decoupled intra-orogenic flexu-

ral basin? Tectonophysics 282, 189–204.

Neubauer F. 1987: The Gurktal Thrust System Within the Austro-

alpine Region: Some Structural and Geometrical Aspects. In: 

Faupl  P.  &  Flügel  H.W.  (Eds.):  Geodynamics  of  the  Eastern 

Alps. Deuticke, Wien, 226–236.

Neubauer F. 2014: The structure of the Eastern Alps: from Eduard 

Suess to present-day knowledge. Austrian J. Earth Sci. 107, 1, 

83–93.

Neubauer F. & Heberer B. 2011: Structural evolution of an extrusional 

wedge: constraints from a forgotten fault system in the Eastern 

Alps. In: GeoMunich 2011. FRAGILE EARTH: Geological Pro-

cesses from Global to Local Scales and Associated Hazards  

(4–7  September  2011).  Abstracts with Programs, Geological  

Society of America, A 24.

Neubauer F., Fritz H., Genser J., Kurz W., Nemes F., Wallbrecher E., 

Wang X. & Willingshofer E. 2000: Structural evolution within 

an extruding wedge: model and application to the Alpine– 

Pannonian system. In: Lehner F.K. & Urai J.L. (Eds.): Aspects of 

 Tectonic  Faulting  (Festschrift  in  Honour  of  Georg  Mandl). 

Springer-Verlag, Berlin–Heidelberg–New York, 141–153.

Oberli  F.,  Meier  M.,  Berger  A.,  Rosenberg  C.  &  Gieré  R.  2004:  

U–Th–Pb and 

230

Th/

238

U disequilibrium isotope systematics: 

Precise accessory mineral chronology and melt evolution tracing 

in the Alpine Bergell Intrusion. Geochim. Cosmochim. Acta 68, 

2543–2560.

Ogg J.G., Ogg G. & Gradstein F. M. 2008: The concise geologic time 

scale. Cambridge University Press, Cambridge, U.K., 1–177.

Pécskay Z., Lexa J., Szakács A., Seghedi I., Balogh K., Konečný V., 

Zelenka  T.,  Kovacs  M.,  Póka  T.,  Fülöp  A.,  Márton  E.,  

Panaiotu C. & Cvetković V. 2006: Geochronology of Neogene 

magmatism in the Carpathian arc and intra-Carpathian area. 

Geol. Carpath.  57, 511−530.

Pe-Piper G. 2000: Origin of S-type granites coeval with I-type gra-

nites in the Hellenic subduction system, Miocene of Naxos, 

Greece. Eur. J. Mineral. 12, 859–875.

Pfiffner O.A. 2014: Geology of the Alps. Wiley-Blackwell, Chichester, 

1–392.

Piller  W.E.,  Harzhauser  M.    &  Mandic  O.  2007:  Miocene  Central 

 Paratethys stratigraphy — current status and future directions. 

Stratigraphy 4, 151–168.

Placer L. 2009: Tectonic subdivision of Slovenia. In: Pleničar M.M., 

Ogorelec B. & Novak M.: Geology of Slovenia. Geološki Zavod 

Slovenije, Ljubljana, 43–60.

Polinski  R.K.  &  Eisbacher  G.H.  1992:  Deformation  partitioning 

during polyphase oblique convergence in the Karawanken 

mountains, southeastern Alps. J. Struct. Geol. 14, 1203–1213.

Pomella H., Klötzli U., Scholger R., Stipp M. & Fügenschuh B. 2011: 

The  Northern  Giudicarie  and  the  Meran-Mauls  fault  (Alps, 

Northern Italy) in the light of new paleomagnetic and geochro-

nological data from boudinaged Eo-/Oligocene tonalites. Int. J. 

Earth Sci. (Geol. Rundsch.) 100, 1827–1850.

Pomella H., Stipp M. & Fügenschuh B. 2012: Thermochronological 

record of thrusting and strike-slip faulting along the Giudicarie 

fault  system  (Alps,  Northern  Italy).  Tectonophysics 579, 

 

118–130.

Ratschbacher  L.,  Frisch  W.,  Neubauer  F.,  Schmid  S.M.  &  

Neugebauer J. 1989: Extension in compressional orogenic belts: 

The eastern Alps. Geology 17, 404–407.

Ratschbacher  L.,  Frisch  W.,  Linzer  G.    &  Merle  O.  1991:  Lateral 

 extrusion in the Eastern Alps, part 2: Structural analysis.  

Tectonics 10, 257–271.

René M. & Stelling J. 2007: Garnet-bearing granite from the Trebíč 

pluton, Bohemian Massif (Czech Republic). Mineral. Petrol. 91, 

55–69.

Renne  P.R.,  Balco  G.,  Ludwig  K.R.,  Mundil  R.  &  Min  K.  2011: 

 Response  to  the  comment  by  W.H.  Schwarz  et  al.  on  “Joint 

 determination  of 

40

K decay constants and 

40

Ar*/

40

K for the Fish 

Canyon sanidine standard, and improved accuracy for 

40

Ar/

39

Ar 

geochronology” by P.R. Renne et al. (2010). Geochim. Cosmo-

chim. Acta 75, 5097–5100.

Rieser A.B., Liu Y., Genser J., Neubauer F., Handler R., Friedl G. & 

Ge XH. 2006: 

40

Ar/

39

Ar ages of detrital white mica constrain  

the Cenozoic development of the intracontinental Qaidam Basin, 

China. Geol. Soc. Amer. Bull. 118, 1522–1534.

Romer R.L. & Siegesmund S. 2003: Why allanite may swindle about 

its true age. Contrib. Mineral. Petrol. 146, 297–307.

Rosenberg C.L. 2004: Shear zones and magma ascent: A model based 

on a review of the Tertiary magmatism in the Alps. Tectonics 23, 

TC3002.

Sachsenhofer  R.F.,  Dunkl  I.,  Hasenhüttl,Ch.  &  Jelen  B.  1998: 

 Miocene thermal history of the southwestern margin of the 

 Styrian Basin: coalification and fission track data from the 

 Pohorje/Kozjak area (Slovenia). Tectonophysics 297, 17–29.

Sandmann S., Herwartz D., Kirst F., Froitzheim N., Nagel T.J., 

 Fonseca R.O.C., Münker C. & Janák M. 2016. Timing of eclo-

gite-facies metamorphism of mafic and ultramafic rocks from 

the Pohorje Mountains (Eastern Alps, Slovenia) based on Lu–Hf 

garnet geochronometry. Lithos 262, 576–585.

Samadi R., Mirnejad H., Kawabata H., Harris C., Valizadeh M.V. & 

Gazel  E.  2014:  Magmatic  garnet  in  the  Triassic  (215  Ma) 

 Dehnow pluton of NE Iran and its petrogenetic significance.  

Int. Geol. Rev. 56, 596–621

background image

253

THE OLIGOCENE REIFNITZ TONALITE AND ITS HOST ROCKS (EASTERN ALPS, AUSTRIA)

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 3, 237–253

Scaillet S. 2000: Numerical error analysis in 

40

Ar/

39

Ar dating. Earth 

Planet. Sci. Lett. 162, 269–298.

Schmid  S.M.,  Zingg  A.  &  Handy  M.R.  1987:  The  kinematics  of 

movements along the Insubric line and the emplacement of  

the Ivrea zone. Tectonophysics 135, 47–66.

Schmid S.M., Aebli H.R., Heller F. & Zingg A. 1989: The role of  

the Periadriatic line in the tectonic evolution of the Alps. In: 

Coward M.P., Dietrich D. & Park R.G. (Eds.): Alpine Tectonics. 

Geol. Soc. Spec. Publ. London, 45, 153–171.

Schoene  B.,  Schaltegger  U.,  Brack  P.,  Latkoczy  C.,  Stracke A.  & 

 Günther D. 2012: Rates of magma differentiation and emplace-

ment in a ballooning pluton recorded by U–Pb TIMS-TEA, 

Adamello batholith, Italy. Earth Planet. Sci. Lett. 355–356, 

 162–173.

Schünemann M., von Gosen W. & Thiedig F. 1982: Die Viktringer 

Permotrias  und  ihre  Beziehug  zur  Gurktaler  Decke  (Kärnten- 

Österreich).  In:  Thiedig  F.  (Ed.):  Beiträge  zur  Stratigraphie, 

Metamorphose und Tektonik der Gurktaler Decke (Ober ostalpin/

Österreich).  Mitt. Geol.-Paläont. Inst. Univ. Hamburg 53, 

 191–206.

Schwaighofer B. 1965: Zur Geologie und Petrographie des Altkristal-

lins  im  südwestlichen  Klagenfurter  Recken  (Kärnten).  Mitt. 

Geol. Bergbaustud. (Wien) 16, 149–178.

Seghedi I. & Downes H. 2012: Geochemistry and tectonic develop-

ment of Cenozoic magmatism in the Carpathian–Pannonian 

 region.  Gondwana Res. 20, 655–672.

Stipp M., Stünitz H., Heilbronner R. & Schmid S. 2002: The eastern 

Tonale fault zone: a ‘natural laboratory’ for crystal plastic defor-

mation of quartz over a temperature range from 250 to 700 °C.  

J. Struct. Geol. 24, 1861–1884.

Thiedig F. 1970: Verbreitung, Ausbildung und stratigraphische 

 Einstufung neogener Rotlehme und Grobschotter in Ostkärnten 

(Österreich).  Mitt. Geol.-Paläont. Inst. Univ. Hamburg 39, 

 97–116.

Thiedig F. 1975: Die Entwicklung des postvariscischen Deckgebirges 

in der Umgebung der Saualpe. Clausth. Geol. Abh., Sdbd. 1, 

175–186.

Thiedig F., van Husen D. & Pistotnik J. 1999: Geologische Karte der 

Republik  Österreich  1:50,000,  186  Sankt  Veit  an  der  Glan. 

 Geologische Bundesanstalt, Wien.

Trajanova M., Pécskay Z. & Itaya T. 2008: K–Ar geochronology and 

petrography of the Miocene Pohorje Mountains batholith 

 (Slovenia). Geol. Carpath. 59, 247–260.

TRANSALP Working Group 2002: Gebrande H., Lüschen E., Bopp M., 

Bleibinhaus F., Lammerer B., Oncken O., Stiller M., Kummerow J., 

Kind R.,  Millahn K., Grassl H.,  Neubauer F.,  Bertelli L., 

 Borrini D., Fantoni R., Pessina C., Sella M., Castellarin A., 

Nicolich  R.,  Mazzotti  A.  &  Bernabini  M.  2002:  First  deep 

 seismic reflection images of the Eastern Alps reveal giant crustal 

wedges and transcrustal ramps. Geophys. Res. Lett., 29, 10,  

92-1 – 92-4.

van Hinsbergen D.J.J., Straathof G.B., Kuiper K.F., Cunningham W.D. 

&Wijbrans J. 2008: No vertical axis rotations during Neogene 

transpressional orogeny in the NE Gobi Altai: coinciding Mon-

golian and Eurasian early Cretaceous apparent polar wander 

paths. Geophys. J. Intern. 173, 105–126.

Villa I.M. 2016: Diffusion in mineral geochronometers: Present and 

absent. Chem. Geol. 420, 1–10.

Villa I.M., Bucher S., Bousquet R., Kleinhanns I.C. & Schmid S.M. 

2014: Dating polygenetic metamorphic assemblages along 

 

a transect through the Western Alps. J. Petrol. 55, 803–830.

von Blanckenburg F. & Davies J.H. 1995: Slab breakoff: A model for 

syncollisional magmatism and tectonics in the Alps. Tectonics 

14, 120–131. 

von Blanckenburg F., Kagami H., Deutsch A., Oberli F., Meier M., 

Wiedenbeck  M.,  Barth  S.  &  Fischer  H.  1998:  The  origin  of 

 Alpine plutons along the Periadriatic Lineament. Schweiz. 

 Mineral. Petrogr.  Mitt. 7855–66. 

von  Gosen  W.  1989:  Gefügeentwicklungen,  Metamorphosen  und 

 Bewegungen der ostalpinen Baueinheiten zwischen Nockgebiet 

und Karawanken (Österreich). Geotekt. Forsch. 72, 1–247. 

von Gosen W., Pistotnik J. & Schramm J.-M. 1987: Schwache Meta-

morphose in Gesteinsserien des Nockgebietes und im Post-

variszikum  des  Karawankenvorlandes  (Ostalpen,  Kärnten). 

Jahrb. Geol. Bundesanst. 130, 1, 31–36.

Wagner R., Rosenberg C.L., Handy M.R., Möbus C. & Albertz M. 

2006: Fracture-driven intrusion and upwelling of a mid-crustal 

pluton fed from a transpressive shear zone — The Rieserferner 

Pluton (Eastern Alps). Geol. Soc. Amer. Bull. 118, 219–237.

Willingshofer W., Neubauer F. & Cloetingh S. 1999: Significance of 

Gosau basins for the upper Cretaceous geodynamic history of 

the Alpine–Carpathian belt. Physics Chemistry Earth Part A: 

Solid Earth and Geodesy 24, 687–695.

Wölfler A., Kurz W., Danišík M. & Rabitsch R. 2010: Dating of fault 

zone  activity  by  apatite  fission  track  and  apatite  (U–Th)/He 

 thermochronometry: a case study from the Lavanttal fault  system 

(Eastern Alps). Terra Nova 22, 274–282.

Wortel M.J.R. & Spakman W. 2000: Subduction and slab detachment 

in the Mediterranean–Carpathian region. Science  290, 

 1910–1017.

Yuan H.L., Gao S., Liu X.M., Li H.M., Günther D. &Wu F. Y. 2004: 

Accurate U–Pb age and trace element determinations of zircon 

by laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry. 

Geostandards Geoanalytical Res. 28, 353–370.