Quantitative morphotectonics of the southern Shillong Plateau (Bangladesh/India).

Abstract

Digital Elevation data (SRTM) and high-resolution satellite images have been used to identify lineaments, faults, geomorphic indices and fluvial responses in order to better understand of young uplift, exhumution, and erosion of the seismically active Shillong Plateau in E India. Lineament patterns along the Dauki Fault of southern margin of the Shillong Plateau are influenced by fault strike and indicate that the effect of tectonic activity decreases to both the western and eastern termination of the fault from a central active fault part. The active regions are characterized by low values of mountain front sinuosity and valley floor width to height ratios, and high values of stream gradient index and drainage density. The calculated geomorphic indices and other fluvial responses support the idea that the rugged topography and v-shaped valleys are not only a product of monsoon climate-driven erosion but also strongly influenced by active tectonics along the fault zone. The drainage basin (catchment area) asymmetry, 3D stream network, and transverse topographic symmetry factor suggest a differential uplift in different zones have been effective to build the present landscape. Lateral strike slip movements have been identified along the fault zone, allowed the tectonic blocks spaced re-orderly with in a N-S shortening setting. Successive faulting parallel to the main Dauki Fault facilitated greater uplift in the northern parts where basement rocks were uplifted at about 2 km from sea level. The Dauki Fault segmented into five distinct parts at its eastern termination displaying a horse-tail structure geometry. One part of Dauki Fault, which is located below alluvium cover south of the Shillong Plateau in Bangladesh, is mechanically responsible for Tertiary sediments deformed into a monocline. The Dauki Fault has a complex evolution in space and time, and is closely associated with the growth and exhumation of the Shillong Plateau. Das Shillong Plateau in Ostindien ist eine spektakulare topographische Struktur sudlich der Front des Himalaya Gebirges. Das Shillong Plateau hat auf einer Hohe von 2 km archaische Gesteine exhumiert, welche im Brahmaputra Becken in einer Tiefe von mehreren Kilometern liegen. Die Heraushebung entlang der Dauki Fault am Sudrand des Plateaus begann im Pliozan. Diese Arbeit verwendet digitale Hohenmodelle (SRTM-Daten) und hochauflosende Sattelitenbilder um die Raumorientierung von Storungen zu kartieren. Die Quantifizierung geomorphologischer Indizes hilft die Interaktion von Erosion und aktiver Tektonik von einer Region besser zu verstehen, in welcher es in historischer Zeit mehrere grose Erdbeben gegeben hat. Das Lineamentmuster entlang der Dauki Fault ist im Wesentlichen vom Streichen der Storung bestimmt, wobei die Dichte von Westen nach Osten zunimmt. Tektonisch aktive Regionen zeigen einen niedrigen Grad an Sinuositat der Gebirgsfront und ein niedriges Verhaltnis der Breite der Taler zu ihrer Hohe. Der Gradient sowie die Dichte der Flusse sind in aktiven Regionen hoch. Die Summe der berechneten geomorphologischen Indizes unterstutzt die Idee, dass die Formung der Topographie nicht nur ein Resultat der vom Monsunklima bestimmten Erosionstatigkeit ist, sonder dass die Morphologie Ausdruck der aktiven Tektonik entlang der Dauki Fault ist. Die Asymmetrie des Entwasserungssystems und die 3D Geometrie des Flussnetzwerkes zeigt eine differentielle Heraushebung, welche mit unterschiedlichen Raten zur Formung der heutigen Topographie gefuhrt hat. Zusatzlich konnte entlang von Storungen eine Seitenverschiebungskomponente festgestellt werden, welche als Ausgleichsbewegungen in einem verkurzenden Deformationsfeld interpretiert werden. Differentielle Bewegung an Scherzonen parallel zur Dauki Fault ermoglichten eine grosere Heraushebung in den nordlichen Teilen bis zu etwa 2 km Seehohe. An ihrem ostlichen Ende ist die Dauki Fault in 5 Aste segmentiert (horse-tail). Ein weiterer Ast der Storung zieht sudlich vom Shillong Plateau nach Bangladesh, wo tertiare Sedimente uber der blinden Uberschiebung eine monokline Falte bilden. Als wichtigstes Ergebnis fassen wir zusammen, dass die Entwicklung der Dauki Fault am Sudrand des Shillong Plateaus eine komplexe raumliche und zeitliche Entwicklung hat, welche eng mit der Heraushebung des Shillong Plateaus im Zusammenhang steht.