Tectonic Evolution of the Budějovice Basin (Czech Republic), with special focus on the Hluboká-Fault

Das Budweiser Becken im Süden der tschechischen Republik ist ein störungsgebundenes Sedimentbecken, das die Kristallineinheiten der Böhmischen Masse überlagert. Das Becken wird allseits von NW-SE- sowie NNE-SSW-streichenden Störungszonen begrenzt. Die NW-streichende Hluboká (Frauenberg) Störung begrenzt das Becken gegen NE und tritt in der Landschaft teilweise als markante Geländestufe in Erscheinung. Die Bewertung der Kinematik und die relative zeitliche Zuordnung der Störungsaktivität der Hluboká Störung sowie die Rekonstruktion der tektonischen Entwicklung des Budweiser Beckens bilden den Schwerpunkt dieser Masterarbeit. Für die kinematische Bwertung wurden strukturgeologische Daten in Aufschlüssen entlang der Hluboká Störung-Zone aufgenommen. Die ausgewerteten Geländedaten umfassen sowohl duktile (Foliationen, Falten, Streckungslineare) als auch spröde Strukturen (Störungsflächen, Deformationsbänder, Zerrspalten). Das Alter der verschiedenen Deformationsereignisse wurde anhand von Strukturen aus Aufschlüssen in verschieden alten Formationen ermittelt. Daten liegen aus Aufschlüssen des kristallinen Untergrunds, der permischen, kretazischen und miozänen Sedimente des Budweiser Beckens vor. Weiters wurden fünf seismische Profile über die Hluboká Störung und die parallel dazu verlaufende Zbudov Störung ausgewertet. Eine weitere Grundlage für die Rekonstruktion der tektonische Entwicklung des Budweiser Beckens bildet die computergestützte 3D-Modellierung des kristallinen Untergrunds und der Sedimentfüllung des Beckens. Die Modellierung stützt sich auf Daten von 679 Bohrungen (Bohrungsberichte des Tschechischen Geologischen Dienstes – Geofond Prag), ein hochauflösendes DHM sowie die geologische Karten 1:25 000 der Region. Anhand der genannten Datengrundlage wurde die Beckenform sowie die Mächtigkeit der oberkretazischen und der miozänen Sedimente modelliert. Die Ergebnisse der Strukturgeologischen Felddaten und der Dünnschliffanalysen zeigen, dass das Hluboká Störungsystems unter niedrigen bis sehr niedrigen metamorphen Bedingungen in spätvariszischer Zeit angelegt wurde (Deformation D2). Die Störung streicht parallel zur variszischen Schieferung und duktilen Falten (D1). - 8 - Die spätvariszischen Strukturen werden von spröden Störungen überprägt. Diese setzen sich aus spröden Abschiebungen und mineralisierten Zerrspalten (D3) sowie subvertikalen, dextralen Blattverschiebungen (D4), die parallel zur Hluboká Störung streichen, zusammen. Abschiebungen und Zerrspalten (D3) zeigen SW-NE-gerichtete Dehnung an. Das Vorhandensein dieser Strukturen (D3) in variszischem Phyllit, permischen Sedimenten und kretazischen Tonen weist auf post-kretazisches Deformationsalter hin. Das Auftreten dextraler Störungen in miozänen Sedimenten der Zliv Fm. läßt auf ein post-miozänes Deformationsalter von D4 schließen. Das 3D Beckenmodell zeigt, dass der kristalline Untergrund des Budweiser Beckens mit etwa ca. 5° nach Osten einfällt. Am nordöstlichen Beckenrand ist der Beckenuntergrund an der Hluboká Störung um ca. 340 m vertikal versetzt. Bohrungsdaten und Seismik dokumentieren, dass die Störung steil mit bis zu 85° nach SW einfällt. Den südöstlichen Beckenrand bildet die Rudolfov (Rudolfstadt) Störung, die mit etwa 50° zum Becken hin einfällt. Seismikdaten und die Interpretation des 3D Beckenmodells zeigen, dass kretazische Sedimente den größten Anteil der Beckenfüllung bilden. Die Mächtigkeit dieser Serien nimmt von W nach E zu. Seismikprofile über die Hluboká Störung bilden eine großmaßstäbliche Synform der kretazischen Reflektoren am NE Beckenrand ab. Die Synform bildet mit den überlagernden, horizontal geschichteten miozänen Sedimenten eine markante Winkeldiskordanz. Die in der Seismik abgebildeten Reflexionsmuster bieten keinen Hinweis auf syntektonische Sedimente (Growth Strata) in der kretazischen und miozänen Beckenfüllung. Die ausgewerteten geologischen Daten weisen daher darauf hin, dass die Absenkung des Budweiser Beckens im Wesentlichen auf post-kretazisches Kippen zurückzuführen ist.The Budějovice Basin on the Bohemian Massif in the Southern part of the Czech Republic is a fault-bounded sedimentary basin delimited by NW-SE and NNE-SSW striking fault systems. The NW-striking Hluboká-Fault zone confines the basin to the NE, partly appearing as a morphological scarp in the landscape. Assessment of the kinematic history and timing of fault activity along this border fault as well as reconstruction of the tectonic evolution of the Budějovice Basin was the main objective of this master thesis. Structural geological research concentrated on outcrops situated close to the Hluboká-Fault Zone. Field data include both ductile (foliation, folds and stretching lineation) and brittle structures (fault planes, deformation bands, tension gashes). Data were collected from outcrops located in crystalline basement rocks, Permian, Cretaceous and Miocene sediments of the Budějovice Basin in order to obtain information about the relative timing of the different fault movement events. Additional structural data were obtained from five interpreted 2D seismic profiles across the Hluboká-Fault and the parallel Zbudov-Fault. Structural data are supplemented by computer aided 3D-modeling of the crystalline basement and the sedimentary basin fill to understand the tectonic evolution of the Budějovice Basin. Drilling reports from the Czech Geological Survey in Prague (Geofond), a high resolution DEM and geological maps of the region were used for modeling the geometry of the basin, as well as the distribution of Upper Cretaceous and Miocene sediments. The 3D Basin Model is based on subcrop information obtained from 679 wells. Data indicate that the first movement of the NW-SE striking Hluboká-Fault System occurred at low to very low metamorphic conditions in late-Variscan times (deformation D2). The fault strikes parallel to preexisting structural anisotropies in the crystalline basement (ductile foliation and folds, D1). The ductile structures are overprinted by brittle faults. These include brittle normal faults and mineralized extension gashes indicative for SW-directed extension (D3) and sub-vertical, dextral strike-slip faults striking parallel to the Hluboká-Fault (D4). Structures of D3 occur in Variscan phyllite, Permian sediments - 6 - and Cretaceous shale suggesting a post-Cretaceous Deformation age. Faults of D4 occurring in strata of the Zliv Fm. give evidence that dextral strike-slip faulting post-dates the Miocene. Interpretations of the 3D basin model show that the crystalline basement plunges towards the eastern border of the basin with a dip of approximately 5°. On the north-eastern and eastern border of the basin the Hluboká and Rudolfov Fault offset the crystalline Basement for up to about 340 m. Borehole and seismic data show that the Hluboká Fault fault steeply dips towards SW with up to 85°. Information obtained from interpreted seismic sections and the 3D-basin model show Upper Cretaceous sediments as the main sedimentary infill of the Budéjovice Basin, increasing in thickness from W to E. Interpreted seismic sections crossing the Hluboká Fault depict large, synformal fold geometries of constant thickness for Upper Cretaceous reflectors rising towards the northeastern basin margin. Seismic further displays an angular unconformity between Upper Cretaceous and overlying Miocene sediments. Neither Cretaceous nor Miocene growth strata have been observed in the seismic. The analyzed geological data therefore indicates that the main subsidence of the Budéjovice Basin occurred due to post-Cretaceous tilting

A geological 3D-model of Austria

GeoSphere Austria (formerly Geologische Bundesanstalt - Geological Survey of Austria) has produced a supra-regional 3D framework model called “3D AUSTRIA” providing a large-scale geological overview for professional geologists, students and the public. This model is intended to act as support for subsequent regional modelling projects as well as for educational and communicational purpose. The modelled domain of covers a rectangular area of 175 000 km² including the national borders of Austria, down to a depth to 60 km below sea level. Model units are defined following the nomenclature of Schmid et al. (2004) and Froitzheim et al. (2008), each unit having a specific paleo-geographic origin and tectono-metamorphic history. Seven modelling units are considered: two continental plates (1) the Adriatic Plate, (2) the Eurasian Plate, four units from the Alpine orogenic wedge (3) the South-Alpine Superunit, (4) the Austroalpine Superunit, (5) the Penninic Superunit, (6) the Sub-Penninic Superunit and (7) Neogene sedimentary basins in the foreland and within the Alps. Due to the large-scale character of the model, relatively small constituents of the Alpine Orogen are merged together (Meliata Superunit and Inner Western Carpathian Superunit with the Austroalpine Superunit, Helvetic Superunit and Allochtone Molasse with the Sup-Penninic Superunit, intrusive rocks along the Periadriatic Fault with their host unit, minor Neogene basins with the Austroalpine Superunit). The model geometry is constrained by the geological map of Austria 1:1.5M (Schuster et al., 2019), (2) 24 published cross sections and (3) published contour maps for the Moho discontinuity (Ziegler & Dèzes, 2006) and the large Neogene basins. It has been generated with the SKUA-GOCAD software suite following the workflow of Pfleiderer et al. (2016). The framework model 3D AUSTRIA can be visualized with the web 3D Viewer of Geosphere Austria (https://gis.geosphere.at/portal/home/webscene/viewer.html?webscene=c11cd25795294ba8b6f276ab2d072afb) or downloaded from the Tethys Research Data Repository (https://doi.tethys.at/10.24341/tethys.184) allowing the generation of a physical multi-part model using 3D printing technology. It provides a unique way to comprehend the fundamentally 3D nature of sedimentary and tectonic features, like the unconformity at the base of Neogene sedimentary basins, the Alpine frontal thrust or the Tauern Window. The data acquired in the framework of the AlpArray project can be used in future for refining the geometry of 3D AUSTRIA

Geologisches Untergrundmodell von Österreich und angrenzender Gebiete

In order to provide a large-scale overview of the Austrian Alpine geology and adjacent areas for colleagues, students and the public, a supra-regional 3D framework model of Austria was established. The modelling domain covers an area of about 175 000 km² and a depth to 60 km below sealevel. The finalized model depicts the Eurasian and Adriatic plates, the main geological units of the Alpine orogenic wedge and the synorogenic sedimentary basins in the foreland and within the Alps. Seven modelling units have been defined in cooperation with the Division of Geological Mapping of the Geological Survey of Austria, which are ordered according to their paleo-geographic origin and tectono-metamorphic history. Boundaries between these units exhibit important sedimentary and tectonic features (e.g. unconformity at the base of Neogene sedimentary basins, Alpine frontal thrust, the nappe boundary between Penninic and Sub-Penninic Superunits). Due to the large-scale character of the model, relatively small constituents of the Alpine Orogen (e.g. Meliata Superunit, intrusive rocks along the Periadriatic Fault, minor Neogene basins atop the Austroalpine Superunit) were not included into the model. The Austrian framework model is intended to act as an information tool for subsequent regional modelling projects as well as for educational use. It will be made available to the public via an interactive, web based Visualization tool on the Website of the Geological Survey of Austria.Mithilfe des hier verfügbaren Übersichtsmodells soll die Geologie der österreichischen Alpen sowie angrenzender Gebiete für KollegInnen, StudentInnen sowie die allgemeine Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Das Modellgebiet umfasst ein Gebiet von ca. 175 000 km² und reicht bis in eine Tiefe von -60 km unter Meeresspiegel. Das finale Modell bildet die Eurasische sowie die Adriatische Platte, die geologischen Großeinheiten des alpinen Orogenkeils sowie die synorogenen Sedimentbecken im Vorland und in den Alpen ab. Insgesamt wurden sieben geologische Modellkörper in Kooperation mit der Hauptabteilung Geologische Landesaufnahme der Geologischen Bundesanstalt definiert, welche aufgrund ihres paläogeographischen Ursprungs bzw. ihrer tektono-metamorphen Entwicklungsgeschichte charakterisiert sind. Die Grenzen zwischen den Einheiten werden durch bedeutende sedimentäre und tektonische Grenzflächen definiert, wie z.B. die Diskordanz an der Basis der Neogenen Sedimentbecken, die „Alpenüberschiebungsfront“, die Überschiebung des Penninikums auf das Subpenninikum. Aufgrund des überregionalen Maßstabs wurden kleinere Bestandteile des Alpinen Orogens nicht bei der Modellierung berücksichtigt (Meliata Superunit, Intrusivgesteine entlang der Periadriatischen Naht, kleinere neogene Sedimentbecken, welche auf der ostalpinen Großeinheit zu liegen kommen). Das 3D Rahmenmodell von Österreich soll als Informationsgrundlage für weitere, regionale Modellierungsprojekte dienen sowie für Bildungszwecke. Das Modell wird auch über den Darstellungsdienst für geologische 3D-Modelle auf der Homepage der Geologischen Bundesanstalt öffentlich und interaktiv verfügbar gemacht werden.The model was created using the SKUA-GOCAD™ Software Suite by combining all published, geological information on the subsurface (geological maps, cross-sections, contour maps and geophysical data). Subsequently, relevant data for the investigation area were digitized and combined into a common 3D modelling environment, where they acted as data points for creating interpolated, geological surfaces using automatical and manual approaches. The modelled geological surfaces and volumes were then exported as .dxf files from SKUA-GOCAD™. The modelling process was performed within the projected coordinate system MGI Austria Lambert. For more information about the underlying data please see the data description document

Geological subsurface model of the Hallstatt-Dachstein region

Das geologische Untergrundmodell der Hallstatt-Dachsteinregion erstreckt sich über eine Fläche von ca. 930 km² und reicht bis in eine Tiefe von -5.500 m unter Meeresspiegel. Es umfasst das Ennstal im Süden, Bad Aussee im Norden, Bad Mitterndorf im Osten sowie das Gebiet um den Vorderen Gosausee im Westen. Die Hallstatt-Dachstein Region weist eine lange Geschichte geologischer und hydrogeologischer Forschungstätigkeiten auf. Das Dachsteinmassiv wird von einer ca. 2.000 m mächtigen Karbonatplattform dominiert, welche aus Dachsteinkalk und Wettersteindolomit der Mittel-bis Obertrias aufgebaut ist. Diese lagern wasserstauenden Quarziten sowie Sand- und Tonsteinen der Werfener Schupperzone auf. Darunter befinden sich wiederum Phyllite und Schiefer der Grauwackenzone. Die starke Verkarstung des Dachsteinmassivs bewirkt eine vorwiegend unterirdische Entwässerung des Niederschlags, welcher in großen Quellen am Nordrand des Gebirgskörpers wieder zutage tritt. Eine Besonderheit im geologischen Aufbau stellen die an der Oberfläche gelegenen Hallstätter Schollen dar, die vorwiegend aus permischen Evaporiten des Haselgebirges bestehen und im Jura auf die Karbonatplattform überschoben wurden. Das Modell dient primär der Visualisierung des Untergrundes der UNESCO Kulturlandschaft Hallstatt-Dachstein/Salzkammergut. Die Modellkörper können jedoch z. B. für eine weiterführende hydrogeologische oder geothermische Prozessmodellierung herangezogen werden sowie mit zusätzlichen Daten für weitere Fragestellungen adaptiert werden.The geological subsurface model of the Hallstatt-Dachstein region covers an area of approximately 930 km² and a depth of -5,500 m below sea level. It constitutes the Enns Valley in the South, the town of Bad Aussee to the North, the town of Bad Mitterndorf in the East and the Vorderer Gosausee in the West. The Hallstatt-Dachstein region is characterised by a long lasting geological and hydrogeological research history. A massive platform of up to 2000 m thick Dachstein Limestone and Wetterstein Dolomite of Middle- to Upper Jurassic age, constitutes the largest part of the Dachstein mountains. Underlying quartzites, sand- and claystones of the Werfen Schuppenzone act as an aquiclude for groundwater flow. Phyllites and schists of the the Greywacke Zone represent the lowermost and oldest units in the region. High karstification of the Dachstein mountains causes underground run-off of meteoric waters, resurfacing in springs located at the northern margin of the mountain complex. The geological structure of the region also includes Hallstätter Schollen, which are mainly composed of Permian evaporites of the Haselgebirge, which were thrusted upon the carbonate platform during Jurassic times. The modell was primarily established for subsurface visualisation of the UNESCO Hallstatt–Dachstein/Salzkammergut Cultural Landscape. However, the modelled units can further be adapted to generate hydrogeological and geothermal simulations using additional data.Das Modell wurde mithilfe des Softwareprogramms SKUA-GOCAD™ erstellt indem alle publizierten geologischen Informationen des Untergrundes zusammengeführt wurden. Alle relevanten Daten des Untersuchungsgebiets wurden daher digitalisiert und georeferenziert und dienten in weiterer Folge als Interpolationspunkte für die Erstellung geologischer Grenzflächen. Dabei wurden sowohl automatisierte als auch manuelle Modellierungsansätze angewandt. Die finalen Modellkörper wurden anschließend als DXF-Dateien aus SKUA-GOCAD™ exportiert. Für weitere Informationen zu den Eingangsdaten sowie den Modellierungsprozess wird hier auf die Datenbeschreibung verwiesen

Geologisches Untergrundmodell des Molassebeckens in Österreich

The Molasse Basin in the northern foreland of the Alps covers Lower- and Upper Austria as well as Salzburg between the outline of the Bohemian Massif in the north and the Alpine frontal thrust in the south. However, sediments of the Molasse Basin reach far towards south beneath the Alpine Orogen. Increasing usage requirements in the Molasse Basin regarding mining, geothermal energy and storage of CO2 and natural gas have been the main driving force for creating a geological subsurface model of the respective area. The model can therefore form the basis for a common subsurface management framework in order to prevent possible conflicts over resources. The published subsurface model includes nine stratigraphic units of the Autochthonous Molasse, the Crystalline Basement of the Bohemian Massif with overlying, Paleozoic sediments as well as a model unit combing the Allochthonous Molasse, the Flysch Zone and the Helvetic superunit. The whole model covers an area of about 12,250 km² and reaches to a depth of -8,000 m below sealevel.Das Molassebecken im nördlichen Alpenvorland in Nieder- und Oberösterreich sowie in Salzburg, erstreckt sich an der Erdoberfläche von der Böhmischen Masse im Norden bis zur Alpenüberschiebungsfront im Süden. Im Untergrund reichen die Molassesedimente jedoch noch deutlich weiter nach Süden bis unter das alpine Orogen. Steigende Nutzungsanforderungen an das Molassebecken in den Bereichen Bergbau, Geothermie, Thermalwasser sowie Speicherung von Erdgas und CO2 waren ausschlaggebend dafür, ein geologisches Untergrundmodell dieses Gebiets zu erstellen. Dieses Modell soll als Grundlage für ein gemeinsames Untergrundmanagement dienen, um regionalen Ressourcenkonflikten vorzubeugen. Das hier vorliegende Untergrundmodell besteht aus den neun stratigrafischen Haupteinheiten der autochthonen Molasse, dem Kristallin der Böhmischen Masse mit paläozoischer Sedimentbedeckung sowie einem Modellkörper, welcher die allochthone Molasse, die Flyschzone und das Helvetikum umfasst. Das gesamte Modell besitzt eine laterale Ausdehnung von ca. 12.250 km² und reicht bis in eine Tiefe von -8.000 m unter Meeresspiegel.The model was created using the SKUA-GOCAD™ software suite by combining all published, geological information on the subsurface (geological maps, cross-sections, contour maps and geophysical data). Subsequently, relevant data of the investigation area were digitized and combined into a common 3D modelling environment, where they acted as data points for creating interpolated, geological surfaces using automatical and manual approaches. The modelled geological layers were exported as .DXF files from SKUA-GOCAD™. For more information about the underlying data please see the data description document

Cannabinoid Receptors Are Overexpressed in CLL but of Limited Potential for Therapeutic Exploitation

<div><p>The cannabinoid receptors 1 and 2 (CNR1&2) are overexpressed in a variety of malignant diseases and cannabinoids can have noteworthy impact on tumor cell viability and tumor growth. Patients diagnosed with chronic lymphocytic leukemia (CLL) present with very heterogeneous disease characteristics translating into highly differential risk properties. To meet the urgent need for refinement in risk stratification at diagnosis and the search for novel therapies we studied CNR expression and response to cannabinoid treatment in CLL. Expression levels of CNR1&2 were determined in 107 CLL patients by real-time PCR and analyzed with regard to prognostic markers and survival. Cell viability of primary CLL cells was determined in suspension and co-culture after incubation in increasing cannabinoid concentrations under normal and reduced serum conditions and in combination with fludarabine. Impact of cannabinoids on migration of CLL cells towards CXCL12 was determined in transwell plates. We found CNR1&2 to be overexpressed in CLL compared to healthy B-cells. Discriminating between high and low expressing subgroups, only high CNR1 expression was associated with two established high risk markers and conferred significantly shorter overall and treatment free survival. Viability of CLL primary cells was reduced in a dose dependent fashion upon incubation with cannabinoids, however, healthy cells were similarly affected. Under serum reduced conditions, no significant differences were observed within suspension and co-culture, respectively, however, the feeder layer contributed significantly to the survival of CLL cells compared to suspension culture conditions. No significant differences were observed when treating CLL cells with cannabinoids in combination with fludarabine. Interestingly, biologic activity of cannabinoids was independent of both CNR1&2 expression. Finally, we did not observe an inhibition of CXCL12-induced migration by cannabinoids. In contrast to other tumor entities, our data suggest a limited usability of cannabinoids for CLL therapy. Nonetheless, we could define CNR1 mRNA expression as novel prognostic marker.</p></div

High CNR1 mRNA expression (≥ 1.52) confers significantly shorter survival in CLL patients (n = 107).

<p>(A) High expressing patients had a mean overall survival (OS) of 153 months compared to 277 months in low expressing patients (p = 0.001). (B) The mean treatment free survival (TFS) was 75 months in the CNR1 high group vs. 150 months in the CNR1 low group (p<0.0001).</p

Cytotoxic impact of cannabinoids on primary cells from healthy individuals.

<p>PBMC from 3 healthy donors were incubated in triplicates in suspension culture in increasing concentrations of compounds. Viability was determined after 48h, mean values and standard deviations are shown. (A) (R)-(+)-methanandamide. (B) (-)-cannabidiol. (C) ACEA. (D) JWH133. (E) AM251. (F) AM630. Note different scale on x-axis in A and D, note different scale on y-axis in D.</p

Comparison of patient characteristics between CNR1 high and low mRNA expressing groups.

<p>Comparison of patient characteristics between CNR1 high and low mRNA expressing groups.</p

P-values of the pairwise comparison of IC₅₀ values between suspension and co-culture in serum reduced experiments.

<p>P-values of the pairwise comparison of IC₅₀ values between suspension and co-culture in serum reduced experiments.</p