background image

GEOLOGICA CARPATHICA

, DECEMBER 2018, 69, 6, 545–557

doi: 10.1515/geoca-2018-0032

www.geologicacarpathica.com

Deep contact of the Bohemian Massif and  

Western Carpathians as seen from density modelling

LENKA ŠAMAJOVÁ

1, 

, JOZEF HÓK

1

, MIROSLAV BIELIK

2,3

 and ONDREJ PELECH

4

1

Department of Geology and Palaeontology, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina, Ilkovičova 6, 

842 15 Bratislava, Slovak Republic; 

 

samajova7@uniba.sk

2

Department of Applied and Environmental Geophysics, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina, 

Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava, Slovak Republic

3

Earth Science Institute of the Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 9, 840 05 Bratislava, Slovak Republic

4

State Geological Institute of Dionýz Štúr, Mlynská dolina 1, 817 04 Bratislava 1, Slovak Republic

(Manuscript received July 24, 2018; accepted in revised form November 28, 2018)

Abstract: Density modelling was carried out along five profiles oriented across the expected deep contact between  

the Bohemian Massif and the Internal Western Carpathians in western Slovakia. The density models reveal the continuation 

of the Bohemian Massif beneath the External and Internal Western Carpathians tectonic units. The eastern margin of  

the Bohemian Massif is situated at depth south-east of the surface outcrops of the Pieniny Klippen Belt and changes its 

position in the surveyed area. The contact of the Internal Western Carpathians with the Bohemian Massif and External 

Western Carpathians is subvertical. This sharp contact is manifested as the transtension to extension zone towards  

the surface.

Keywords: gravimetry, crustal structure, tectonics, continental collision, Pieniny Klippen Belt.

Introduction

The Bohemian Massif (BM) is part of the European Palaeo-

zoic Platform and was tectonically individualized during  

the Variscan orogeny (Schulmann et al. 2009). It forms  

the fore land of the Eastern Alps and Western Carpathians.  

The Brunovistulicum (Dudek 1980; Kalvoda et al. 2008) 

forms the eastern most part of the BM. The basement rocks of 

the Brunovistulicum consist of granitoids, migmatites and 

schists. This basement is unconformably overlain by the Lower 

to Upper Palaeozoic sedimentary cover.

The Western Carpathians belong to the European Alpine 

orogenic chain. They are divided into two main zones accor-

ding to the period of individualization of tectonic units.  

The accretionary prism of the External Western Carpathians 

(EWC) was thrust onto the BM during the Miocene. The EWC 

consist mainly of Upper Cretaceous to Palaeogene flysch-type 

sediments separated into numerous rootless thrust sheets situa-

ted above the BM. The Internal Western Carpathians (IWC) 

consist of three groups of nappes including the Palaeozoic 

crystalline basement rocks and mostly Mesozoic sediments 

tectonically emplaced during the Cretaceous (Hók et al. 2014). 

The surface contact between the EWC and IWC is represented 

by the intensely tectonically deformed zone of the Pieniny 

Klippen Belt (PKB).

The contact of the BM with the Alpine–Carpathian thrust 

belt varies along strike significantly. The BM rocks are under-

thrust below the Eastern Alps for more than 100 km (e.g., 

Schmid et al. 2004). The extension of the BM eastward beyond 

the PKB and the extent of its underthrusting below the IWC is 

a long discussed problem (e.g., Grecula & Roth 1978; Buday 

& Suk 1989; Stráník et al. 1993; Tomek 1993; Tomek & Hall 

1993; Bielik et al. 2004). In the interpretation of seismic 

 profiles passing from the BM or EWC to the IWC the term 

“the Pieniny crust” was proposed to denote the rocks situated 

mostly below the EWC and/or on the contact of the BM  

and IWC (Vozár et al. 1999). A similar concept was used  

in geophysical modelling of the crustal structure across  

the European Palaeozoic Platform, Western Carpathians and 

Pannonian Basin within the framework of the CELEBRATION 

2000 seismic experiment (e.g., Hrubcová et al. 2010; Janik et 

al. 2011; Hrubcová & Środa 2015) as well as in the interpreta-

tion of the magnetotelluric profile MT-15 (Bezák et al. 2014).

The aim of the paper is to bring a new insight on the contact 

of the BM, EWC and IWC in the western part of Slovakia 

(Fig. 1) on the basis of density modelling, taking into account 

geological, geophysical and structural data. 

Geological background

The surface geological structure of the investigated area 

contains the Tatricum, Fatricum and Hronicum tectonic units 

of the IWC (Fig. 2). The Tatricum includes the Variscan crys-

talline basement and the Mesozoic cover (autochthonous) 

 sediments with a small portion of upper Palaeozoic sediments. 

The Tatricum is the lowermost tectonic unit in this area.  

The Fatricum and Hronicum are structurally higher nappes 

containing mostly Mesozoic sedimentary sequences thrust 

over the Tatricum. The PKB represents the frontal part of  

background image

546

ŠAMAJOVÁ, HÓK, BIELIK and PELECH

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

the IWC composed mainly of Jurassic and Cretaceous sedi-

ments which underwent several phases of folding and faulting 

during the Late Cretaceous to Miocene (Plašienka & Soták 

2015; Hók et al. 2016). The Upper Cretaceous sediments 

 overlie a tectonically disintegrated Tatric basement and its 

Mesozoic  cover  in  the  Považský  Inovec  Mts.  (Hók  et  al.  

2016; Pelech et al. 2016, 2017) and were also penetrated in  

the Soblahov borehole (SBM-1, Fig. 2; Maheľ 1985) below 

the Fatric nappes. The afore-mentioned Upper Cretaceous to 

Palaeogene sediments (Gosau Group) are present on top of  

the Hronicum and PKB tectonic units. The tectonic units of  

the Northern Calcareous Alps are interpreted in the pre- 

Cenozoic basement of the Vienna Basin (Fusán et al. 1987; 

Wessely 1992a).

The BM rock complexes below the EWC sediments are 

 represented mainly by crystalline rocks (Picha et al. 2006).  

On the other hand, Wessely (1992b) suggested the occurrence 

of the autochthonous Mesozoic sediments of the BM in the deep 

substratum of the Vienna Basin. On the contrary, borehole 

Berndorf-1 situated c. 35 km south-west of Vienna penetrated 

two Mesozoic nappes of the Calcareous Alps, Rhenodanubian 

Flysch, Molasse sediments and finally the crystalline base-

ment of the BM without the autochthonous Mesozoic cover 

sediments (Wachtel & Wessely 1981). Therefore, we assume 

none or an insignificant portion of the autochthonous Mesozoic 

sediments above the crystalline complexes of the BM in  

the deep basement of the investigated area.

The EWC are represented in the investigated territory by  

the Magura Group of nappes characterized by the Palaeogene 

and Upper Cretaceous flysch sediments on the surface (Biely 

et al. 1996). The EWC rock sequences were thrusted generally to 

the NW due to subduction of their substratum below the IWC 

Fig. 1. Simplified geological map of the Bohemian Massif, 

Eastern Alps and Western Carpathians junction (modified 

after Lexa et al. 2000). BM — Bohemian Massif; 

 

EA — Eastern Alps; EWC — External Western 

Carpathians; IWC — Internal Western Carpathians.

background image

547

DEEP CONTACT OF THE BOHEMIAN MASSIF AND WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

(Kováč 2000). Thrusting continuously advanced in time from 

SW to NE along the outer/northern EWC margin during  

the early to late Miocene (Jiříček 1979; Kováč 2000). The shif-

ting of the active subduction and/or thrusting along the Car-

pathian arc caused reorientation of the palaeostress field and 

thereby the kinematic character and orientation of the acti-

vated faults in the IWC domain (Nemčok et al. 1989; Fodor 

1995; Hók et al. 2016). These processes led to strike slip fault 

activity and were one of the reasons for the lateral extrusion 

and counter clockwise rotation of the IWC during the Miocene 

(Ratschbacher et al. 1991; Kováč 2000). The Neogene sedi-

ments overlie the crystalline, Mesozoic and Palaeogene rock 

sequences with a significant angular unconformity. 

Data 

The gravity data used in this study were obtained from  

a Bouguer anomaly map (Pašteka et al. 2014) that was gridded 

with 200 m interval. Topography data were taken from  

Fig. 2. Simplified tectonic map of the western part of Slovakia (modified after: Began et al. 1984; Maglay et al. 2006; Ivanička et al. 2007; 

Polák et al. 2011; Fordinál et al. 2012a; Potfaj et al. 2014) with position of gravimetric profiles and deep boreholes (Biela 1978; Leško  

et al. 1982; Michalík et al. 1992).

background image

548

ŠAMAJOVÁ, HÓK, BIELIK and PELECH

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

the Topographic Institute (2012). Five profiles were extracted 

from these grids in a NW–SE direction across the Malé 

Karpaty Mts., Biele Karpaty Mts. and Považský Inovec Mts.  

(Fig. 2). 

The quantitative interpretation of gravity anomalies (as well 

as other potential fields) depends not only on the quality of 

methods used for forward and inverse gravity modelling but 

significantly also on the knowledge of rock densities and 

crustal geometries (physical properties, Šimonová & Bielik 

2016). The densities of the surface and subsurface geological 

units forming the studied region were taken from the paper 

(Šamajová & Hók 2018). In this paper the laboratory-deter-

mined densities of the Western Carpathian rocks (e.g., Eliáš & 

Uhmann 1968; Biela 1978; Fusán et al. 1987; Stránska et al. 

1986; Ibrmajer et al. 1989; Šefara et al. 1987) have been sys-

tematically and in detail processed and analysed into the map 

of the tectonic units of the Western Carpathians with 

 

the values of the natural densities of the individual tectonic 

units. The geological structure of the investigated area consists 

of the Cenozoic and Mesozoic sediments underlain by crystal-

line complexes of different tectonic affinity (Table 1).

Input densities of the lower part of the upper crust, lower 

crust, mantle lithosphere and asthenosphere were determined 

by an analysis of the results of Lillie et al. (1994); Bielik 

(1995, 1998); Hrubcová et al. (2005, 2010); Alasonati Tašárová 

et al. (2008, 2009, 2016); Šimonová & Bielik (2016) and 

Šimonová et al. (2019). In the last five papers, densities were 

calculated by transformation of the seismic P wave velocities 

into densities using two empirical relationships of Christensen 

& Mooney (1995) and Sobolev & Babeyko (1994).

The surface and subsurface structure of the uppermost part 

of the upper crust was constrained using the geological maps 

(see Geological map of Slovakia 2013) supplemented by own 

structural information from surface and seismic  profiles 7HR, 

8HR (Vozár et al. 1999).

Rock lithology, tectonic affiliation and sediment thickness 

were primarily constrained by borehole data [e.g., DV-1 

(Dobrá Voda-1, 48°36’48.13” N, 17°33’59.05” E; Michalík  

et al. 1992); Lu-1 (Lubina-1, 48°46’36.69” N, 17°43’28.44” E; 

Leško et al. 1982); O-1 (Obdokovce-1, 48°30’31.43” N, 18°03’ 

 6.81” E); Š-5 (Špačince-5, 48°29’29.81” N, 17°37’6.19” E); 

Tr-5 (Trakovice-5, 48°24’29.31” N, 17°42’18.55” E); LNV-7 

(Lakšárska Nová Ves-7, 48°33’57.52” N, 17°11’6.75” E);  

see Biela (1978)]. The results of previous studies were also 

applied: e.g., Bielik (1988); Kilényi & Šefara (1989); Kováč 

(2000); Makarenko et al. (2002); Bielik et al. (2005). 

In deep density modelling it is necessary to take into account 

the gravity effects of the Moho discontinuity and the lithosphere– 

asthenosphere boundary (LAB). Over the last two decades, 

new results from seismic international projects of the CELE-

BRATION 2000, ALP 2002 and SUDETES 2003 have con-

tributed exceptional knowledge about the crustal thickness in 

the area of Central Europe (e.g., Grad et al. 2006; Środa et al. 

2006; Brückl et al. 2010; Hrubcová et al. 2010; Janik et al. 

2011; Malinowski et al. 2013; Hrubcová & Środa 2015). For 

completeness, it should be noted that the Moho depth calcula-

tions were performed by integrated modelling (e.g., Zeyen et 

al. 2002; Dérerová et al. 2006; Kaban et al. 2010; Grinč et al. 

2013; Alasonati Tašárová et al. 2016). Based on integration of 

these results Bielik et al. (2018) have compiled the Moho 

depth map in the Carpathian–Pannonian region, and the depth 

of Moho was taken from this study. We used as reference  

an average density for the lower lithosphere of 3.3 g.cm

-3

.  

The LAB have been obtained by 2D integrated lithospheric 

modelling (Dérerová et al. 2006; Grinč et al. 2013) as well as 

integrative 3D modelling (LitMod) combining in a self-con-

sistent manner concepts and data from thermodynamics, 

 mineral physics, geochemistry, petrology and solid Earth geo-

physics (Alasonati Tašárová et al. 2009, 2016). The results of 

Dérerová et al. (2006) and Alasonati Tašárová et al. (2016) 

were also applied to the modelling process. In the studied area 

the course of the LAB is almost horizontal and it varies from 

115 km in the north-west to 110 km in the south-east. Based on 

gravity modelling in the Western Carpathians and in 

 

the Carpathian–Pannonian region (Lillie et al. 1994; Bielik 

1998), we used as reference density for the asthenosphere 3.27 

g.cm

-3

. To make the resultant models display a good reso lution 

of the deep and subsurface structures, the LAB is not shown 

on Figs. 3–7. 

GM-SYS software

The GM-SYS software (GM-SYS User’s Guide for 

 

version 4.9, 2004) was used for 2D forward modelling along 

Table 1: The densities of characteristic tectonic units and rock 

sequences participating in geological structures of the modelled 

 profiles (e.g., Eliáš & Uhmann 1968; Biela 1978; Fusán et al. 1987; 

Stránska et al. 1986; Ibrmajer et al. 1989; Šamajová & Hók 2018).

Tectonic units

Density [g·cm-3]

EXTERNAL WESTERN CARPATHIANS
MAGURA UNIT

2.65 –2.67

PIENINY KLIPPEN BELT

2.69 –2.70

INTERNAL WESTERN CARPATHIANS
Neogene and Quaternary sediments

2.30 –2.65

Palaeogene sediments

2.64 –2.67

Late Cretaceous sediments

2.66 –2.67

HRONICUM
Mesozoic sediments

2.71–2.75

Late Palaeozoic volcanosedimentary complexes

2.74 –2.83

FATRICUM
Mesozoic sediments

2.68 –2.70

TATRICUM
Mesozoic sediments

2.70

crystalline schists 

2.80

S - type / I - type granitoids

2.70 –2.72

BOHEMIAN MASSIF

2.78

lower crust

3.00

background image

549

DEEP CONTACT OF THE BOHEMIAN MASSIF AND WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

the selected profiles. It is interactive software for calculating 

the gravity response of the geological models. 2D models 

 consist of closed polygons with a spe cific density assigned. 

The calculation of gravitational response of the model bodies 

is based on the formulae of Talwani et al. (1959), with Won 

and Bevis’s algorithm (GM-SYS User’s Guide 4.9, 2004).  

To eliminate edge-effects, the GM-SYS software allows 

 modelling of a profile with an indefinite length (30,000 km  

on each side of a model). The starting models were based on 

the seismic, magnetotelluric, borehole and surface geological 

data. The rock densities used for modelling were determined 

by laboratory measurements of the surface, borehole and 

well-logging samples (see Table 1). The final models were 

interactively modified until a reaso nable fit was obtained 

between the measured and calculated gravity data. In this 

study, the maximum deviation between calculated and 

observed gravity reaches ± 0.95 mGal.

Modelling results

Profile PF-1 

Profile PF-1 passes from the Vienna Basin through the Malé 

Karpaty Mts. into the Danube Basin (Figs. 2 and 3). This 

profile was constructed parallel to seismic profile 8HR (see 

Vozár et al. 1999; Bielik et al. 2004). 

Surface geology is interpreted according to geological maps 

(Polák et al. 2011; Fordinál et al. 2012a; Geological map of 

Slovakia 2013). The faults within the Vienna Basin are inter-

preted according to Němec & Kocák (1976). The horst struc-

ture of the Malé Karpaty Mts. is limited by normal faults.  

The Litava (Leitha) fault (Marko & Jureňa 1999) is situated on 

the north-west side and the Malé Karpaty fault (Bezák et al. 

2004) in the south-east. The Hronicum was penetrated by 

 several boreholes below the Neogene sediments in the Vienna 

Basin (Kysela & Kullmanová 1988), while the Tatric crystal-

line basement occurred below the Neogene sediments in  

the Danube Basin (e.g., Biela 1978). The Palaeogene sediments 

of the Gosau Group are squeezed in the south-verging struc-

ture of the Hronic nappe on the surface (Polák et al. 2011).

The Profile PF-1 consists of several local gravity anomalies. 

The Vienna Basin is represented by a gravity low (values vary 

from −10 mGal to −55 mGal). The Palaeogene sediments of 

the EWC (Magura Unit) are underthrust below the Hronicum 

in the Vienna Basin. The PKB is interpreted below the Hro-

nicum and above the EWC sediments (see Kysela & 

Kullmanová 1988). This interpretation is comparable to 

 

the Austrian part of the Vienna Basin (Wessely 1992a), but  

the Flysch sediments have incomparably greater thickness.

Fig. 3. The profile PF-1. The Malé Karpaty Mts. asymmetric horst structure is bordered on the north-west by the significant transtension zone 

of the Leitha fault (Möller et al. 2011) linked with the neotectonic Zohor – Plavecká Depression (Maglay in Fordinál et al. 2012b).

background image

550

ŠAMAJOVÁ, HÓK, BIELIK and PELECH

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

The tectonic contact between the Vienna Basin and the Malé 

Karpaty Mts. is represented by a significant horizontal  gradient 

of 5.3 mGal/km. A gravity high with an amplitude of ~24 mGal 

correlates with the occurences of the Malé Karpaty Mts. sur-

face The fault between the Malé Karpaty Mts. and the Danube 

Basin is also characterized by a horizontal gradient 3.42 mGal/

km. Both horizontal gravity gradients indicate a tectonic con-

tact of the Malé Karpaty Mts. horst structure with the Vienna 

and Danube Basins. 

The Danube Basin gravity low reflects a large thickness  

(≥ 3  km)  of  the  low  density  Neogene  sediments,  infilling  

the Danube Basin. While the tectonic boundary between  

the BM and the EWC decreases gradually in the SE direction 

(0 –30 km of profile), the contact of the BM with the IWC is 

very steep (30 –35 km of profile). 

Profile PF-2 

Profile PF-2 (Figs. 2 and 4) was constructed across the docu-

mented boreholes (Biela 1978; Michalík et al. 1992). The sur-

face geology is interpreted according to geological maps 

(Began et al. 1984; Potfaj et al. 2014; Geological map of 

Slovakia 2013) and the structural research. Mainly normal 

faults with a negligible oblique component of movement 

 disrupt the Brezovské Karpaty elevation structure. The Gosau 

Group sediments are preserved in the transtension zone con-

tinuing from the Vienna Basin area (Fig. 2) to the Myjavská 

pahorkatina Upland (Fig. 4).

The calculated gravity includes two gravity lows and one 

gravity high located between them. A significant gravity high 

is caused by the structure of the Brezovské Karpaty Mts., 

which are split by a system of faults with a horizontal gravity 

gradient of 2.66 mGal/km. The high gravity anomaly of  

the Brezovské Karpaty Mts. is the result of superposition of 

gravity effects related to the Mesozoic sediments, the Tatric 

crystalline basement and the upper/lower crustal boundary, 

which are in an elevated position. A tectonic contact between 

the Brezovské Karpaty Mts. and Blatné Depression is con-

firmed again by the sharp gravity gradient (3.5 mGal/km). 

Neogene and Quaternary sediments of the Blatné Depression 

are the cause of a significant gravity low.

The shape of the gravity profile in a NW direction from  

the Brezovské Karpaty Mts. reflects the huge thickness of  

the Magura flysch sediments, which are characterized by 

lower density. The deep contact between the BM and EWC 

with the IWC along this profile is similar to the situation on 

profile PF-1. The difference lies in the elevated position of  

the BM lower crust (0 –18 km of the profile). The contact area 

between the EWC and IWC is very steep.

Profile PF-3

Profile PF-3 (Figs. 2 and 5) is oriented along seismic  

profile 7HR in a NW–SE direction (see  Vozár et al. 1999).  

The surface geology is taken from geological maps in  

a scale 1:50,000 (Began et al. 1984; Maglay et al. 2006; 

Ivanička  et  al.  2007;  Potfaj  et  al.2014;  Geological  map  of 

Slovakia 2013). 

Two gravity highs correlate very well with structures of  

the  Čachtické  Karpaty  Mts.  and  the  Považský  Inovec  Mts. 

(Fig. 5). The contacts of these structural highs with the Blatné 

Depression are characterized by observable horizontal gravity 

gradients of ~1.8 mGal/km and 2.16 mGal/km at the contact 

with  the  Čachtické  Karpaty  Mts.  and  the  Považský  Inovec 

Mts., respectively. The largest gravity gradient is interpreted 

on  the  SE  margin  of  the  Považský  Inovec  Mts.  It  indicates 

clearly that the tectonic contact of these mountains with the 

Rišňovce  Depression  is  almost  vertical.  The  low  density 

 sediments filling the Blatné Depression are the source of  

a significant gravity low. 

Profile PF- 4

Profile PF-4 (Figs. 2 and 6) is constructed between deep 

boreholes Lubina-1 (Leško et al. 1982) and Obdokovce-1 

(Biela 1978). The geological structures were taken from geo-

logical maps (Ivanička et al. 2007; Potfaj et al.2014; Pristaš et 

al. 2000; Geological map of Slovakia 2013) and original geo-

logical and structural data including geological and structural 

mapping. The Eocene sediments of the EWC are underthrust 

below the flat-lying PKB and the Palaeogene sediments 

(Gosau Group) in borehole Lubina-1 (see L-1 in Figs. 2 and 6; 

Leško et al. 1982). From this point of view the PKB is  

a detached structure thrust above the EWC sediments in  

the western part of Slovakia during the post-Eocene time.  

The borehole Obdokovce-1 (O-1) reached the Mesozoic sedi-

ments of the Tatricum cover only (Biela 1978). 

The resultant density model is characterized by two alterna-

ting local gravity highs and gravity lows. The gravity high 

situated on the NW side of the profile is related to a gravity 

effect of the Mesozoic sediments belonging to the Hronicum. 

The elevation of the BM basement contributes to this anomaly, 

too. Both gravity lows reflect the presence of the Blatné and 

Rišňovce  Depressions.  A  significant  gravity  high  between 

them is caused by a horst structure of the Považský Inovec 

Mts. Both sides of this structural high are accompanied by sig-

nificant gravity gradients reflecting its tectonic contact with 

the neighbouring basins. In detail, the gradient on the SE  

side  of  the  Považský  Inovec  Mts.  (3.7  mGal/km)  is  larger  

than on the NW (2.0 mGal/km). The sharp gradient corre-

sponds to the Majcichov normal fault (Bezák et al. 2004) 

within the norhern part of the Danube Basin. The top of  

the BM basement creates an elevation with a minimum depth 

of ~8 km beneath the Čachtické Karpaty Mts. Towards the SE, 

BM dips sharply under the IWC.

Profile PF-5

Profile PF-5 (Figs. 2 and 7) follows the course of the mag-

netotelluric profile MT-15 (Bezák et al. 2014). It is also paral-

lel to the part of seismic profiles S04 (Hrubcová et al. 2010) 

and 6HR (Vozár et al. 1999). The surface geology is taken 

background image

551

DEEP CONTACT OF THE BOHEMIAN MASSIF AND WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

Fig. 4. The profile PF-2. Mesozoic rocks sequences of the Tatricum and Fatricum are not distinguished due to similar lithostratigraphy and 

densities of their sediments. The transtension zone is still well recognizable between the Pieniny Klippen Belt and NW margin of the Brezovské 

Karpaty Mts. (see Fig. 3).

Fig. 5 The profile PF-3. The margin of BM is situated below the elevation structure of the Čachtické Karpaty Mts.

background image

552

ŠAMAJOVÁ, HÓK, BIELIK and PELECH

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

Fig. 6 The profile PF-4. The margin of BM is shifted below the Blatné Depression. ČK = Čachtické Karpaty Mts.

Fig. 7. The profile PF-5. Three tectonic slices are supposed within the imbricate structure of the Pieniny Klippen Belt (see Geological map of 

Slovakia 2013).

background image

553

DEEP CONTACT OF THE BOHEMIAN MASSIF AND WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

from geological maps (Began et al. 1984; Ivanička et al. 2007; 

Pristaš et al. 2000; Geological map of Slovakia 2013).

The crystalline complexes of the Tatricum are thrusted over 

each other as well as over the sub-autochthonous cover unit in  

the Považský Inovec Mts. (Ivanička et al. 2007; Pelech 2015). 

The tectonic position of imbricate structures of the PKB and 

the Hronicum/Fatricum is verifiable on a geological map 

(Geological map of Slovakia 2013; see also Hók et al. 2009; 

Pešková 2011).

The observed Bouguer gravity data along the profile PF-5 

(Fig. 7) are separated into two components, regional and  

local. The regional gravity trend reflects increasing Moho 

depth from the EWC region to the IWC in the NW–SE direc-

tion. While in the EWC it has a depth of about 35 km, in  

Fig. 8. Trace of the Bohemian Massif margin on a simplified tectonic map.

background image

554

ŠAMAJOVÁ, HÓK, BIELIK and PELECH

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

the IWC it is 30 km. The first local gravity anomaly  correlates 

well with the PKB (Oravicum) structures and the Hronic 

 sediments presented below the Neogene infill of the Blatné 

Depression,  and  the  second  one  with  the  Považský  Inovec 

Mts. rock complexes. The local short-wavelength gravity low 

is the result of the larger thickness of the Blatné Depression 

sediments. The contact between the Blatné Depression and  

the Považský Inovec Mts. is steep (charac terized by the hori-

zontal gradient of 3.2 mGal/km). This significant density 

boundary is formed by the contact between the EWC and IWC 

as well as by the contact between the BM and IWC towards 

the deeper part of the model (14–17 km of profile). The BM is 

partly underthrust below the IWC. In contrast to the magneto-

telluric profile MT-15, the BM margin is localized below  

the north-west margin of the Považský Inovec Mts. The exis-

tence of the so called “Pieninic crustal block” (Bezák et al. 

2014), was not confirmed. A manifestation of this crustal 

block is not evident on the magneto telluric profile or on  

the gravimetric profile. 

Discussion and conclusion

Gravity modelling takes into account the available geolo-

gical and geophysical knowledge, which have been obtained 

in the studied region. However, only the results of the reflec-

tive seismic profiles 3T (Tomek 1993; Tomek & Hall 1993; 

Bucha & Blížkovský 1994), 7HR and 8HR (Vozár et al. 1999) 

and the interpretation of the magnetotelluric profile MT-15 

(Bezák et al. 2014) could be used in modelling deeper struc-

tures. Moreover, the investigated area is outside of all 2D 

 seismic refraction profiles CELEBRATION 2000 (Grad et al. 

2006; Środa et al. 2006; Malinowski et al. 2005; Janik et al. 

2009, 2011; Hrubcová et al. 2005), ALP 2002 and SUDETES 

2003 (Brückl et al. 2003, 2007, 2010; Hrubcová et al. 2008, 

2010). We also took into account the results of 3D integrated 

modelling (Alasonati Tašárová et al. 2008, 2009 2016).  

The only seismic refraction profile SUDETES 2003 SO4 

(Hrubcová et al. 2010) running through the north-east edge of 

the surveyed area has proved valuable, because our final  

idea related to the deep contact of the Bohemian Massif and 

the Western Carpathians is supported by the results of this 

profile.

2D gravity modelling carried out on five profiles oriented 

across the expected contact between the Bohemian Massif 

(BM) and the Internal Western Carpathians (IWC) reveal  

the BM margin situated south-east of the outcrops of 

 

the Pieniny Klippen Belt (Oravicum). The surface projection 

of the contact between the BM margin and the IWC basement 

is bent to the south-east (Fig. 8). The deep contact of the BM 

and IWC is linked towards the surface with the extensional  

to transtensional structures (in today’s picture), although  

the deep contact itself is considered to be compressional to 

transpressional (Bielik 1995). The amount of underthrusting 

of the BM under the IWC is not considerable in 

 

the investigated territory. This distinguishes the Western 

Carpathians from the Eastern Alps (c.f. Alasonati Tašárová et 

al. 2016).

 The Oravicum represents a shallow structure detached from 

its own basement and thrust together with the Fatricum and 

Hronicum cover nappes over the External Western Carpathian 

(EWC) sediments. According to the results obtained from  

the borehole Lubina-1 (Leško et al. 1982), the age of thrusting 

can be dated to the Oligocene in western Slovakia. The Lower 

Miocene post-thrusting sediments are unconformably overlap-

ping the western part of the Pieniny Klippen Belt (e.g., Potfaj 

et al. 2014).

The so called “Pieniny crust” (Vozár et al. 1999; Hrubcová 

et al. 2010; Janik et al. 2011; Bezák et al. 2014) is not 

 recognizable in the geophysical fields or in the results of 

 gravity modelling within the study area. Like occurrence of 

the “Pieniny crust”, the presence of the Penninicum oceanic 

crust remnants (Váhicum Unit sensu Plašienka 1997) could not 

be interpreted in terms of gravimetric data in the footwall  

of the Tatricum.

Acknowledgements: This work was supported by the Slovak 

Research and Development Agency under the contracts nos. 

APVV-0212-12, APVV-16-0146, APVV-16-0121, APVV-16-

0482 and APVV-17-0170, by the VEGA Slovak Grant Agency 

under projects nos. 1/0141/15 and 2/0042/15 and by the grants 

of Comenius University No. UK/268/2017. Thanks also to  

the comments of the reviewers which helped to clarify some 

aspects of the original manuscript.

References 

Alasonati Tašárová Z., Bielik M., Götze H.J. 2008: Stripped image of 

the gravity field of the Carpathian–Pannonian region based on 

the combined interpretation of the CELEBRATION 2000 data, 

Geol. Carpath. 59, 3, 199–209. 

Alasonati Tašárová Z., Afonso J.C., Bielik M., Götze H.J., Hók J. 

2009: The lithospheric structure of the Western Carpathian– 

Pannonian region based on the CELEBRATION 2000 seismic 

experiment and gravity modeling. Tectonophysics 475, 

 

454–469. 

Alasonati  Tašárová  Z.,  Fullea  J.,  Bielik  M.,  Środa  P.  2016:  Litho-

spheric structure of Central Europe: Puzzle pieces from 

 Pannonian Basin to Trans-European Suture Zone resolved by 

geophysical–petrological modelling. Tectonics 35, 1–32.

Began A.,  Hanáček  J.,  Mello  J.  &  Salaj  J.  1984:  Geological  map  

of  Myjavská  pahorkatina  Hills,  Brezovské  and  Čachtické 

 Karpaty  Mts.  State Geological Institute of Dionýz Štúr, 

 

Bratislava.

Bezák V., Broska I., Ivanička J., Reichwalder P., Vozár J., Polák M., 

Havrila M., Mello J., Biely A., Plašienka D., Potfaj M.,  

Konečný V., Lexa J., Kaličiak M., Žec B., Vass D., Elečko M., 

Janočko  J.,  Pereszlényi  M.,  Marko  F.,  Maglay  J.  &  Pristaš  J. 

2004: Tectonic map of the Slovak Republic (scale 1:500,000). 

State Geological Institute of Dionýz Štúr, Bratislava.

Bezák V., Pek J., Vozár J., Bielik M. & Vozár J. 2014: Geoelectrical 

and geological structure of the crust in Western Slovakia. Stud. 

Geophys. Geod. 58, 473‒488. 

Biela A. 1978: Deep drilling in the covered areas of the Inner Western 

Carpathians. Regionálna Geológia Záp. Karpát 10, State Geo-

logical Institute of Dionýz Štúr, Bratislava, 1‒224 (in Slovak).

background image

555

DEEP CONTACT OF THE BOHEMIAN MASSIF AND WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

Bielik M. 1988: A preliminary stripped gravity map of the Pannonian 

Basin. Phys. Earth Planet. Inter. 51, 185–189.

Bielik M. 1995: Continental convergence in the Carpathian region by 

density modelling. Geol. Carpath. 46, 3‒12.

Bielik M. 1998: Analysis of the gravity field in the Western and 

 Eastern Carpathian junction area: density modelling. Geol. 

 Carpath. 49, 75–83.

Bielik  M.,  Šefara  J.,  Kováč  M.,  Bezák  V.  &  Plašienka  D.  2004:  

The Western Carpathians — interaction of Hercynian and Alpine 

processes. Tectonophysics 393, 63 –86.

Bielik M., Makarenko I., Starostenko V., Legostaeva O., Dérerová J., 

Šefara J. & Pašteka R. 2005: New 3D gravity modeling in the 

Carpathian–Pannonian region. Contrib. Geophys. Geod. 35, 1, 

65–78.

Bielik M., Makarenko I., Csicsay K., Legostaeva O., Starostenko V., 

Savchenko A., Šimonová B., Dérerová J., Fojtíková L., Pašteka 

R. & Vozár J. 2018: The refined Moho depth map in the 

 Carpathian–Pannonian  region.  Contrib. Geophys. Geod. 48, 2, 

179–190.

Biely A., Bezák V., Elečko M., Gross P., Kaličiak M., Konečný V., 

Lexa  J.,  Mello  J.,  Nemčok  J.,  Potfaj  M.,  Rakús  M.,  Vass  D., 

Vozár J. & Vozárová A. 1996: Explanations to Geological map of 

Slovakia 1:500,000. State Geological Institute of Dionýz Štúr, 

Bratislava, 1–76 (in Slovak with English summary). 

Brückl E., Bodoky T., Hegedüs E., Hrubcová P., Gosar A., Grad M., 

Guterch A., Hajnal Z., Keller G.R., Špičák A., Šumanovac F., 

Thybo H., Weber F. & ALP 2002 Working Group 2003: ALP 

2002 seismic experiments. Stud. Geophys. Geod. 47, 671–679.

Brückl E., Bleibinhaus F., Gosar A., Grad M., Guterch A., Hrubcová P., 

Keller G.R., Majdański M., Šumanovac F., Tiira T., Yliniemi J., 

Hegedűs E. & Thybo H. 2007: Crustal structure due to collisional 

and escape tectonics in the Eastern Alps region based on profiles 

Alp01 and Alp02 from the ALP 2002 seismic experiment.  

J. Geophys. Res. 112, 1–25, B06308.

Brückl E., Behm M., Decker K., Grad M., Guterch A., Keller G.R. & 

Thybo H. 2010: Crustal structure and active tectonics in the 

Eastern Alps. Tectonics 29, 1–17, TC2011.

Buday T. & Suk M. 1989: The problem of contact between the 

 Bohemian Massif and the Western Carpathians. In: Ibrmajer J. & 

Suk M. (Eds.): Geophysical patter of Czechoslovakia. Ústřední 

ústav geologický, Praha, 296–308.

Bucha  V.  &  Blížkovský  M.  (Eds.)  1994:  Crustal  structure  of  the 

 Bohemian Massif and the West Carpathians. Springer-Verlag 

and Academia, Berlin, Heidelberger, New York and Praha,  

177–188.

Christensen N.I. & Mooney W.D. 1995: Seismic velocity structure 

and composition of the continental crust: A global view. J. Geo-

phys. Res., 100, 9761–9788.

Dérerová J., Zeyen H., Bielik M. & Salman K. 2006. Application of 

integrated geophysical modeling for determination of the conti-

nental lithospheric thermal structure in the eastern Carpathians. 

Tectonics 25, 3, 1–12, TC3009.

Dudek A. 1980: The crystalline basement block of the Outer Car-

pathians in Moravia. Rozpravy  Československé Akademie  Věd 

90, 1–85.

Eliáš M. & Uhmann J. 1968: Densities of the rocks in Czecho slovakia. 

Geological Survey, Prague, 1–84.

Fodor L. 1995: From transpression to transtension: Oligocene–Mio-

cene structural evolution of the Vienna basin and the East Alpine– 

Western Carpathian junction. Tectonophysics 242, 151–182.

Fordinál K. (Ed.), Maglay J., Elečko M., Nagy A., Moravcová M., 

Vlačiky M., Kučera M., Polák M., Plašienka D., Filo I., Olšavský M., 

Buček S., Havrila M., Kohút M., Bezák V. & Németh Z. 2012a: 

Geological  map  of  the  Záhorská  nížina  Lowland  1:50,000.  

[Geologická mapa Záhorskej nížiny 1:50 000.] State Geological 

Institute of Dionýz Štúr, Bratislava.

Fordinál K. (Ed.), Maglay J., Elečko M., Nagy A., Moravcová M., 

Vlačiky  M.,  Kohút  M.,  Németh  Z.,  Bezák  V.,  Polák  M.,  

Plašienka  D.,  Olšavský  M.,  Buček  S.,  Havrila  M.,  Hók  J., 

Pešková I., Kucharič Ľ., Kubeš P., Malík M., Baláž P., Liščák P., 

Madarás J., Šefčík P., Baráth I., Boorová D., Uher P., Zlinská A. 

&  Žecová  K.  2012b:  Explanations  to  geological  map  of  the 

Záhorská nížina Lowland. State Geological Institute of Dionýz 

Štúr,  Bratislava,  1–232 + I–XIII  Phototables  (in  Slovak  with 

 English  summary).

Fusán  O.,  Biely A.,  Ibrmajer  J.,  Plančár  J.  &  Rozložník  L.  1987: 

Pre-Tertiary basement of the Inner Western Carpathians. [Pod-

ložie terciéru vnútorných Západných Karpát.] State Geological 

Institute of Dionýz Štúr, Bratislava, 1– 03 (in Slovak with  English 

summary).

Geological map of Slovakia M 1:50,000 2013: State Geological 

 

Institute of Dionýz Štúr, Bratislava. Available online: 

 

http://mapservergeology.sk/gm50js.

GM-SYS

®

 User`s Guide for version 4.9. 2004: Northwest Geo-

physical Associates Inc., Corvallis,1–101.

Grad M., Guterch A., Keller G.R., Janik T., Hegedüs E., Vozár J., 

Slaczka A., Tiira T. & Yliniemi J. 2006: Lithospheric structure 

beneath trans-Carpathian transect from Precambrian platform to 

Pannonian Basin: CELEBRATION 2000 seismic profile CEL05. 

J. Geophys. Res. 111, 1–23, B03301.

Grecula P. & Roth Z. 1978: Kinematic model of the West Carpathians. 

Sbor. Geol. Věd, Geologie, 32, 49‒73.

Grinč M., Zeyen H., Bielik M. & Plašienka D. 2013: Lithospheric 

structure in Central Europe: Integrated geophysical modelling.  

J. Geodyn. 66, 13–24.

Hók J., Pešková I. & Potfaj M. 2009: Lithostratigraphy and tectonic 

position of the Drietoma Unit (Western part of the Pieniny Klip-

pen Belt, Western Carpathians). [Litostratigrafická náplň a tek-

tonická pozícia drietomskej jednotky (západný úsek bradlového 

pásma.] Mineralia Slovaca 41, 313‒320 (in Slovak with English 

summary).

Hók J., Šujan M. & Šipka F. 2014: Tectonic division of the Western 

Carpathians: an overview and a new approach. Acta Geologica 

Slovaca 6, 135–143 (in Slovak with English summary).

Hók J., Kováč M., Pelech O., Pešková I., Vojtko R. & Králiková S. 

2016: The Alpine tectonic evolution of the Danube Basin and its 

northern periphery (southwestern Slovakia). Geol. Carpath. 67, 

495‒505.

Hrubcová P. & Środa P. 2015: Complex local Moho topography in the 

Western Carpathians: Indication of the ALCAPA and the Euro-

pean Plate contact. Tectonophysics 638, 63‒81.

Hrubcová P., Środa P., Špičák A., Guterch A., Grad M., Keller G.R., 

Brückl E. & Thybo H. 2005: Crustal and uppermost mantle 

structure of the Bohemian Massif based on CELEBRATION 

2000 data. J. Geophys. Res. 110, 1–21, B11305. 

Hrubcová P., Środa P. & CELEBRATION 2000 Working Group 2008: 

Crustal structure at the easternmost termination of the Variscan 

belt based on CELEBRATION 2000 and ALP 2002 data. 

 Tectonophysics 460, 55–75. 

Hrubcová P., Środa P., Grad M., Geissler W.H., Guterch A., Vozár J., 

Hegedüs E. & SUDETES 2003 Working Group, 2010: From the 

Variscan to the Alpine Orogeny: crustal structure of the Bohe-

mian Massif and the Western Carpathians in the light of the 

 SUDETES 2003 seismic data Geophys. J. Int. 183, 611–633.

Ibrmajer J., Suk M., Bližkovský M., Buday T., Cidlinský K., Čekan V., 

Čermák V., Daňko J., Filo M., Fusán O., Hrouda F., Kocák A., 

Král M., Krs M., Kubeš P., Lizoň I., Manová M., Marušiak I., 

Matolín I., Mořkovský M., Muška P., Novotný A., Obernauer D., 

Orlický O., Oujezdská V., Píchová E., Pokorný L., Stránska M., 

Šalanský  K.,  Tkáč  J.,  Uhmann  J.,  Venhodová  D.  &  Weiss  J. 

1989:  Geophysical  picture  of  the  ČSSR.  1

st 

. edition. ÚÚG, 

 Praha, 1–354 (in Czech with English summary).

background image

556

ŠAMAJOVÁ, HÓK, BIELIK and PELECH

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

Ivanička J., Havrila M., Kohút M. (Eds.), Kováčik M., Madarás J., 

Olšavský M., Hók J., Polák M., Filo I., Elečko M., Fordinál K., 

Maglay  J.,  Pristaš  J.,  Buček  S.  &  Šimon  L.  2007:  Geological 

map of the Považský Inovec Mts. and SE part of the Trenčianska 

kotlina,  1:50,000.  [Geologická  mapa  Považského  Inovca  a  JV 

časti Trenčianskej kotliny.] State Geological Institute of Dionýz 

Štúr, Bratislava.

Janik T., Grad M., Guterch A. & CELEBRATION 2000 Working 

Group 2009: Seismic structure of the lithosphere between the 

East European Craton and the Carpathians from the net of 

 CELEBRATION 2000 profiles in SE Poland. Geol. Quarterly 

53, 1, 141–158.

Janik T., Grad M., Guterch A., Vozár J., Bielik M., Vozárová A., 

Hegedüs E., Kovacs C.A., Kovacs I., Keller G.R. & CELEBRA-

TION 2000 Working Group 2011: Crustal structure of the 

 Wes tern Carpathians and Pannonian Basin: Seismic models 

from CELEBRATION 2000 data and geological implications.  

J. Geodyn. 52, 97–113.

Jiříček R. 1979: Tectonic evolution of the Carpathian arc during the 

Oligocene and Miocene. [Tektogenetický vývoj karpatského 

oblouku  během  oligocénu  a  neogénu.]    In:  Maheľ  M.  (Ed.): 

 Tektonické profily Západných Karpát. State Geological Institute 

of Dionýz Štúr, Bratislava, 203–212 (in Czech with English 

 summary).

Kaban M.K., Tesauro M. & Cloetingh S. 2010: An integrated gravity 

model for Europe’s crust and upper mantle. Earth Planet. Sci. 

Lett. 296, 195–209. 

Kalvoda J., Babek O., Fatka O., Leichmann J., Melichar R., Nehyba S. 

&  Špaček  P.  2008:  Brunovistulian  terrane  (Bohemian  Massif, 

Central Europe) from late Proterozoic to late Paleozoic: a review. 

Int. J. Earth Sci. 97, 497–518.

Kilényi E. & Šefara J. (Eds.) 1989: Pre-Tertiary Basement Countour 

Map of the Carpathian Basin Beneath Austria, Czechoslovakia 

and Hungary. ELGI, Budapest.

Kováč M. 2000: Geodynamic, palaeographic and structural evolution 

of the Carpathian - Pannonian region during Miocene: New view 

on the Neogene basins in Slovakia. [Geodynamický, paleogeo-

grafický a štruktúrny vývoj karpatsko-panónskeho regiónu v mi-

océne:  Nový  pohľad  na  neogénne  panvy  Slovenska.]  VEDA, 

Bratislava, 1–202 (in Slovak with English summary)

Kysela J. & Kullmanová A. (Eds.) 1988: Reinterpretation of the geo-

logical structure of the pre-Neogene basement of the Slovak part 

of the Vienna Basin. [Reinterpretácia geologickej stavby pred-

neogénneho podložia slovenskej časti viedenskej panvy.] Západné 

Karpaty sér. geológia 11, 7–51 (in Slovak).

Leško B. (Ed.), Babák B., Borovcová D., Boučková B., Dubecký K., 

Ďurkovič  T.,  Faber  P.,  Gašpariková  V.,  Harča  V.,  Köhler  E., 

Kuděra L., Kullmanová A., Okénko J., Planderová E., Potfaj M., 

Samuel  O.,  Slámková  M.,  Slanina  V.,  Summer  J.,  Sůrová  E., 

Štěrba L. & Uhman J. 1982: Oporný vrt Lubina - 1. Structural 

borehole Lubina - 1 (in Slovak). Regionálna geológia Západ-

ných Karpát, 17, 7 – 116.

Lexa  J.,  Bezák  V.,  Elečko  M.,  Eliáš  M.,  Konečný  V.,  Less  Gy.,  

Mandl G.W., Mello J., Pálenský P., Pelikán P., Polák M.,  

Radócz Gy., Rylko W., Schnabel G.W., Straník Z., Vass D., 

Vozár J. & Zelenka T. 2000: Geological map of Western Car-

pathians and adjacent areas. Ministry of Env. of Slovak Rep. and 

Geological Survey of Slovak Republic, Bratislava.

Lillie, R.J., Bielik, M., Babuška, V., Plomerová, J., 1994. Gravity 

modelling of the lithosphere in the Eastern Alpine–Western Car-

pathian–Pannonian Basin region. Tectonophysics 231, 215–235.

Maglay  J.  (Ed.),  Pristaš  J.,  Nagy  A.,  Fordinál  K.,  Buček  S.,  

Havrila M., Kováčik M., Elečko M. & Baráth I. 2006: Geolo-

gical map of the Trnavská pahorkatina Upland 1:50,000. 

 

[Geologická mapa regiónu Trnavská pahorkatina 1:50 000.] 

State Geological Institute of Dionýz Štúr, Bratislava.

Maheľ M. 1985: Geological structure of the Strážovské vrchy Mts. 

State Geological Institute of Dionýz Štúr, Bratislava, 1–221 (in 

Slovak with English summary).

Makarenko I., Legostaeva O., Bielik M., Starostenko V., Dérerová J., 

& Šefara J. 2002: 3D gravity effects of the sedimentary com-

plexes in the Carpathian-Pannonian region. Geol. Carpath. 53, 

Special issue, CD-ROM.

Malinowski M., Źelaźniewicz A., Grad M., Guterch A. & Janik T. 

2005: Seismic and geological structure of the crust in the transi-

tion from Baltica to Palaeozoic Europe in SE Poland —  

CELEBRATION 2000 experiment, profile CEL02. Tectono-

physics 401, 1–2, 55–77.

Malinowski M., Guterch A., Narkiewicz M., Probulski J., Maksym 

A., Majdański M., Środa P., Czuba W., Gaczyński E., Grad M., 

Janik T. Jankowski L. & Adamczyk A. 2013: Deep seismic 

 reflection profile in Central Europe reveals complex pattern of 

Palaeozoic and Alpine accretion at the East European Craton 

margin. Geophys. Res. Lett. 40, 1–6. 

Marko F. & Jureňa V. 1999: Fault tectonics of the Vienna Basin mar-

gin and the Malé Karpaty horst structure. Mineralia slovaca 31, 

512‒524 (in Slovak with English summary).

Michalík J. (Ed.), Broska I., Franců J., Jendrejáková O., Kochanová M., 

Lintnerová O., Masaryk P., Papšová J., Planderová E., Šucha V. 

& Zatkalíková V.

 1992: 

Structural borehole Dobrá Voda DV-1. 

[Štruktúrny vrt Dobrá Voda DV-1 (1140,8 m) (Dobrá Voda–

Konča  Skaliek)  v  Brezovských  Karpatoch.]  Regionálna  

Geológia Západ ných Karpát, Bratislava, 3–139 (in Slovak with 

English summary).

Möller G., Brückl E. & Weber R. 2011: Active tectonic deformation 

at the transition from the European and Pannonian domain moni-

tored by a local GNSS network. Vermessung & Geoinformation 

2, 138–148.

Nemčok  M.,  Marko  F.,  Kováč  M.  &  Fodor  L.  1989:  Neogene  

Tecto nics and Palaeostress Changes in the Czechoslovakian  

Part of the Vienna Basin. Jahrb. Geol Bundesanst. 132, 

 

443–458.

Němec  F.  &  Kocák  A.  1976:  Pre-Neogene  basement  of  the  

Slovak  part  of  the  Vienna  Basin.  [Předneogenní  podloží  

slovenské části vídeňské pánve.] Mineralia slovaca 8, 481–555 

(in Czech).

Pašteka  R.,  Zahorec  P.,  Mikuška  J.,  Szalaiová  V.,  Papčo  J.,  

Krajňák  M.,  Kušnirák  D.,  Pánisová  J.,  Vajda  P.  &  Bielik  M. 

2014: Recalculation of regional and detailed gravity database 

from Slovak Republic and qualitative interpretation of new 

gene ration Bouguer anomaly map. Geophys. Res. Abstracts 16, 

EGU2014-9439.

Pelech O. 2015: Kinematic analysis of tectonic units of the Považský 

Inovec Mts. [Kinematická analýza tektonických jednotiek 

 Považského Inovca.] Dissertation, Comenius University, Brati-

slava, 1–166 (in Slovak with English summary).

Pelech O., Józsa Š., Kohút M., Plašienka D., Hók J. & Soták J.  

2016: Structural, biostratigraphic and petrographic evaluation  

of the Upper Cretaceous redmarlstones and underlying 

 

granitoids from the borehole HPJ-1 Jašter near Hlohovec 

(Považský  Inovec  Mts.,  Slovakia).  Acta Geologica Slovaca 8, 

27–42.

Pelech O., Hók J. & Józsa Š. 2017: Turonian–Santonian sediments 

in  the  Tatricum  of  the  Považský  Inovec  Mts.  (Internal  

Western Carpathians, Slovakia). Austrian J. Earth Sci. 110, 

19‒33.

Pešková I. 2011: Tectonic interpretation of the western part of the 

Externides and Internides of the Western Carpathians contact 

zone. [Tektonická interpretácia západného úseku kontaktnej 

zóny externíd a interníd Západných Karpát.] Dissertation, 

Comenius University, Bratislava, 1–158 (in Slovak with English 

summary).

background image

557

DEEP CONTACT OF THE BOHEMIAN MASSIF AND WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 545–557

Picha F.J., Stráník Z. & Krejčí O. 2006: Geology and hydrocarbon 

resources of the Outer Western Carpathians and their foreland, 

Czech Republic. In: Golonka J. & Picha F.J. (Eds.): The Car-

pathians and their foreland: Geology and hydrocarbon resources. 

AAPG Memoir 84, 49–175.

Plašienka D. 1997: Cretaceous Tectonochronology of the Central 

Western Carpathians. Geol. Carpath. 48, 99‒111.

Plašienka D. & Soták J. 2015: Evolution of Late Cretaceous‒Palaeo-

gene synorogenic basins in the Pieniny Klippen Belt and adja-

cent zones (Western Carpathians, Slovakia): tectonic controls 

over a growing orogenic wedge. Annales Societatis Geologorum 

Poloniae 85, 43–76.

Polák M. (Ed.), Plašienka D., Kohút M., Putiš M., Bezák V., Filo I., 

Olšavský  M.,  Havrila  M.,  Buček  S.,  Maglay  J.,  Elečko  M.,  

Fordinál  K.,  Nagy  A.,  Hraško  L.,  Németh  Z.,  Ivanička  J.  &  

Broska I. 2011: Geological map of the Malé Karpaty Mts  

1:50,000. State Geological Institute of Dionýz Štúr, Bratislava.

Potfaj M., Teťák F. (Eds.), Havrila, M., Filo, I., Pešková, I., Olšavský, 

M. & Vlačiky M. 2014: Geological map of the Biele Karpaty 

Mts (southern part) and Myjavská pahorkatina Upland 1:50,000. 

State Geological Institute of Dionýz Štúr, Bratislava.

Pristaš J. (Ed.)

Elečko  M.,  Maglay  J.,  Fordinál  K.,  Šimon  L.,  

Gross P., Polák M., Havrila M., Ivanička J., Határ J., Vozár J., 

Mello J. & Nagy A. 2000: Geological map of the Danube Basin 

‒  Nitrianska  pahorkatina  Upland  1:50,000.  State Geological  

Institute of Dionýz Štúr, Bratislava.

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

extrusion in the Eastern Alps, part 2: structural analysis. Tectonics 

10, 257‒271.

Schmid S. M., Fügenschuh B., Kissling E. & Schuster R. 2004: Tec-

tonic map and overall architecture of the Alpine orogen. Eclogae 

Geologicae Helvetiae 97, 93–117.

Schulmann K., Konopásek J., Janoušek V., Lexa O., Lardeaux J.M., 

Edel J. B., Štípská P. & Ulrich S. 2009: An Andean type Palaeo-

zoic convergence in the Bohemian Massif. CR Geoscience 341, 

266–286.

Sobolev S.V. & Babeyko A.Y. 1994: Modeling of mineralogical com-

position, density and elastic wave velocities in anhydrous mag-

matic rocks, Surv. Geophys. 15, 5, 515–544.

Środa P., Czuba W., Grad M., Guterch A., Tokarski A.K., Janik T., 

Rauch M., Keller G. R., Hegedüs E., Vozár J.  & Celebration 

2000 Working Group 2006: Crustal and upper mantle structure 

of the Western Carpathians from CELEBRATION 2000 profiles 

CEL01 and CEL04: seismic models and geological implications

Geophys. J. Int. 167, 737–760.

Stráník Z., Dvořák J., Krejčí O., Müller P., Přichystal A., Suk M. & 

Tomek Č. 1993: The Contact of the North European Epivariscan 

Platform with the West Carpathians. Journal of the Czech 

 Geological  Society, 38, 21 – 30.

Stránska M., Ondra P., Husák Ľ. & Hanák J. 1986: Gravimetric map 

of  the  Western  Carpathians  on  the  ČSSR  territory.  [Hustotná 

mapa hornín Západných Karpát na území ČSSR.]. Open file report, 

Geofyzika, Brno, proj. n. 1103, 1–261 (in Slovak and Czech).

Šamajová L. & Hók J. 2018: Density of rock formations of the Western 

Carpathians on the territory of Slovakia. Geol. Práce Správy, in 

press (in Slovak).

Šefara J., Bielik M., Bodnár J., Čížek P., Filo M., Gnojek I., Grecula P., 

Halmešová  S.,  Husák  Ľ.,  Janoštík  M.,  Král  M.,  Kubeš  P.,  

Kurkin M., Leško B., Mikuška J., Muška P., Obernauer D.,  

Pospíšil L., Putiš M., Šutora A. & Velich R. 1987: Structure-tec-

tonic map of the Inner Western Carpathians for the prognoses of 

the ore deposits - geophysical interpretations. Explanation to the 

collection of the maps. Open file report, Geophysics, Brno,  

Enterprise, Bratislava, 1–267 (in Slovak).

Šimonová B. & Bielik M. 2016: Determination of rock densities in 

the Carpathian-Pannonian Basin lithosphere: based on the 

 

CELEBRATION 2000 experiment. Contrib. Geophys. Geod. 46, 

269–87.

Šimonová B., Zeyen H. & Bielik M. 2019: Continental lithospheric 

structure from the East European Craton to the Pannonian Basin 

based on integrated geophysical modelling. Tectonophysics 750, 

289–300.

Talwani M., Worzel J.L. & Landisman M. 1959: Rapid gravity com-

putations for two dimensional bodies with application to the 

Mendocino submarine fracture zone. J. Geophys. Res. 64,  

49–59.

Tomek Č. 1993: Deep crustal structure beneath the central and inner 

West Carpathians. Tectonophysics 226, 417–431.

Tomek Č. & Hall J. 1993: Subducted continental margin imaged in 

the Carpathians of Czechoslovakia. Geology 21, 535–538.

Topographic Institute 2012: Digital terrain model version 3. Available 

online: http://www.topu.mil.sk/14971/digitalny-model-reliefu- 

urovne-3-%28dmr-3%29.php.

Vozár J., Šantavý J. (Eds.), Potfaj M., Szalaiová V., Scholtz P.,  

Tomek Č., Šefara J., Machková N., Gnojek I., Šály B., Peresz-

lényi M., Hrušecký I., Hlavatý I., Jureňa V., Rudinec R., Magyar 

J. & Slávik M. 1999: Atlas of Deep Reflection Seismic Profiles 

of the Western Carpathians and Their Interpretation. MŽP SR, 

ŠGÚDŠ, Bratislava, 1–31, 38 maps and tables.

Wachtel G. & Wessely G. 1981: Die Tiefbohrung Berndorf-1 in den 

östlichen Kalkalpen und ihr geologischer Rahmen. Mitt. Österr. 

Geol. Ges. 74/75, 137‒165.

Wessely G. 1992a: The Calcareous Alps below the Vienna Basin in 

Austria and their structural and facial development in the Al-

pine–Carpathian border zone. Geol. Carpath. 43, 347‒353.

Wessely G. 1992b: Outline of Sedimentation, Tectonic Framework 

and Hydrocarbon Occurrence in Eastern Lower Austria. Mitt. 

Österr. Geol. Ges. Guidebook 85, 5‒96.

Zeyen H., Dérerová J. & Bielik M. 2002: Determination of the conti-

nental lithosphere thermal structure in the Western Carpathians: 

integrated modelling of surface heat flow, gravity anomalies and 

topography. Phys. Earth Planet. Inter. 134, 89–104.