1

Academia RomânăInstitutul de Geodinamică “Sabba S. Ştefănescu”

Teză de doctorat

- REZUMAT -

CERCETĂRI PALEOMAGNETICE ÎN ZONA VULCANISMULUINEOGEN DIN CARPAŢII ORIENTALI

Dr. Crişan Demetrescu,Membru Corespondent al Academiei Române

Bucureşti 2013

Coordonator ştiinţific: Doctorand: Daniela Mădălina Vişan

2

CUPRINS

Pg.INTRODUCERE ........................................................................................................................ 1.

PARTEA I. CERCETĂRI ANTERIOARE ÎN SPAŢIUL CARPATO-PANONIC .................. 3.

CAPITOLUL 1. Istoricul cercetărilor paleomagnetice …...................................................... 4.

CAPITOLUL 2. Elemente de geologie şi tectonică ..................................................................6.

2.1. Evoluţia geotectonică a Carpaţilor în contextul Europei alpine ...........................6.

2.2. Geocronologia magmatismului neogen din Carpaţii Orientali ............................ 9.

2.3. Structura şi petrografia lanţului vulcanic Călimani – Gurghiu – Harghita ..... 12.

PARTEA a II-a. BAZE TEORETICE ŞI EXPERIMENTALE................................................ 15.

CAPITOLUL 1. Câmpul geomagnetic .................................................................................... 16.

1.1. Reprezentarea câmpului geomagnetic .................................................................. 16.

1.2. Principalele minerale magnetice ........................................................................... 17.

1.3. Principalele tipuri de magnetizări remanente din roci ....................................... 17.

CAPITOLUL 2. Metode paleomagnetice de identificare a mineralelor magnetice ......... 19.

2.1. Variaţia susceptibilităţii magnetice cu câmpul aplicat ..................................... 19.

2.2. Variaţia susceptibilităţii magnetice cu temperatura ........................................... 20.

2.3. Măsurarea proprietăţilor de histerezis ................................................................. 21.

2.4. Măsurarea magnetizării remanente izoterme (IRM) .......................................... 23.

2.5. Diagrame FORC ..................................................................................................... 25.

CAPITOLUL 3. Metode paleomagnetice de analiză a magnetizării remanente

naturale (MRN) ......................................................................................... 27.

3.1. Măsurarea magnetizării remanente naturale ...................................................... 27.

3.2. Demagnetizarea în câmp magnetic alternativ (AF) ............................................ 28.

3.3. Demagnetizarea termică ........................................................................................ 29.

3.4. Reprezentarea grafică a datelor de demagnetizare ............................................. 30.

3

CAPITOLUL 4. Analiza statistică a direcţiilor paleomagnetice şi calcularea

polilor geomagnetici virtuali (VGP) ........................................................... 32.

4.1. Calcularea mărimii rotaţiei aparente şi a deplasărilor spre N a VGP .......... 32.

4.2. Paleovariaţia seculară (PSV) şi câmpul geomagnetic mediu (TAF) ............... 33.

PARTEA a III-a. CONTRIBUŢII ORIGINALE .................................................................... 35.

CAPITOLUL 1. Colectarea probelor pentru cercetările efectuate în cadrul tezei ........... 36.

CAPITOLUL 2. Paleomagnetismul rocilor vulcanice din Munţii Harghita de Sud

– implicaţii în rotaţii tectonice şi variaţia seculară în ultimii 5 Ma ............ 38.

2.1. Cadrul geologic şi probele colectate .................................................................... 38.

2.2. Proprietăţile magnetice ale rocilor studiate ........................................................ 42.

2.3. Direcţii paleomagnetice obţinute ......................................................................... 45.

2.4. Polarităţi magnetice ............................................................................................... 50.

CAPITOLUL 3. Paleomagnetismul rocilor vulcanice din Munţii Harghita de Nord……. 53.

3.1. Cadrul geologic şi probele colectate ....................................................................... 53.

3.2. Proprietăţile magnetice ale rocilor studiate ........................................................... 54.

3.3. Direcţii paleomagnetice obţinute ............................................................................ 61.

3.4. Polarităţi magnetice ................................................................................................. 69.

CAPITOLUL 4. Paleomagnetismul rocilor vulcanice din Munţii Gurghiu ......................... 71.

4.1. Cadrul geologic şi probele colectate ........................................................................ 71.

4.2. Proprietăţile magnetice ale rocilor studiate ........................................................... 74.

4.3. Direcţii paleomagnetice obţinute ............................................................................. 75.

4.4. Polarităţi magnetice .................................................................................................. 80.

CAPITOLUL 5. Interpretarea datelor paleomagnetice ....................................................... 82.

5.1. Implicaţii tectonice ale datelor paleomagnetice ............................................................... 82.

5.2. Paleovariaţia seculară şi anomalia înclinaţiei în ultimii 7 Ma ........................................ 86.

5.3. Corelarea polarităţii magnetice cu modelul de evoluţie a vulcanismului ...…………... 90.

CONCLUZII .......................................................................................................................... 93.

BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................................ 97.

ANEXE

4

MULŢUMIRI

Finalizarea acestei tezei de doctorat, prin care se încheie o etapă importantă în pregătirea

mea profesională, nu reprezintă doar munca şi efortul meu, ci se datorează şi aportului unor oameni

minunaţi care mi-au dăruit informaţie şi afecţiune, care şi-au rupt din timpul lor pentru a-mi fi de

ajutor şi cărora doresc să le aduc recunoştinţa mea.

Adresez respectuoase mulţumiri domnului Dr. Crişan Demetrescu, Membru Corespondent al

Academiei Române, conducătorul ştiinţific al lucrării, pentru profesionalismul, competenţa şi pentru

sprijinul real acordat pe întreaga perioadă de desfăşurare a doctoratului şi a elaborării tezei de

doctorat.

De asemenea, doresc să aduc cele mai sincere mulţumiri domnului profesor Cristian Panaiotu

de la Universitatea din Bucureşti, care a contribuit la formarea mea profesionala şi care, pe parcursul

efectuării acestei lucrări, m-a sprijinit permanent, cu căldura, răbdarea şi talentul didactic, cu care

este cunoscut şi în rândurile studenţilor din facultate. Domnia sa mi-a permis să utilizez

echipamentul laboratorului de paleomagnetism al Universităţii din Bucureşti iar lucrările de teren şi

laborator au fost efectuate sub directa sa îndrumare.

Mulţumesc pe această cale domnului Dr. Ion Berbeleac din Institutul de Geodinamică, pentru

ajutorul dat în clarificarea problemelor de microscopie petrologică şi pentru toate lecţiile de viaţă pe

care mi le dat de-a lungul timpului. Totodată îmi cer scuze pentru încăpăţânarea şi nerabdarea de

care am dat uneori dovadă.

Mulţumesc domnului Dr. Ioan Seghedi, de la Institutul de Geodinamică, cu care am avut

discuţii despre evoluţia vulcanismului neogen şi aspectele legate de tectonica spaţiului Carpato-

Pannonic.

Mulţumesc şefului meu de departament, domnului Dr. Dumitru Stănică şi colegilor mei din

Institutul de Geodinamică, printre care se numără şi domnul Dr. Horia Mitrofan, pentru sugestiile

dar mai ales pentru încrederea şi prietenia pe care mi-au acordat-o.

Sincere multumiri aduc membrilor Comisiei de Doctorat, Prof. Dr. Dumitru Ioane, Prof. Dr.

Paul Georgescu, Dr. Lucian Besutiu ale căror sugestii si recomandãri au contribuit la definitivarea

tezei de doctorat.

De asemenea, îmi manifest cu drag recunoştinţa faţă de familia mea pentru înţelegerea şi

suportul moral acordate în toţi aceşti ani.

Sprijinul financiar oferit în cadrul proiectelor "IDEI", contract nr. 151/1.10.2007 şi contract

nr. 93/5.10.2011, a fost decisiv în realizarea cercetărilor legate de acestă teză.

5

CERCETĂRI PALEOMAGNETICE ÎN ZONA VULCANISMULUINEOGEN DIN CARPAŢII ORIENTALI

- REZUMAT -

Obiectivul principal al acestui studiu paleomagnetic a fost identificarea câmpului

geomagnetic înregistrat în rocile vulcanice cu vârste mai tinere de 7 Ma din Carpaţii Orientali. Pe

baza informaţiilor obţinute din acest studiu s-a urmărit constrângerea mişcărilor tectonice, precum şi

îmbunătăţirea modelelor privind legătura dintre magmatism şi evoluţia tectonică a zonei, prin

contribuţii la geocronologia vulcanismului şi prin obţinerea unor date statistice privind

comportamentul câmpului geomagnetic în ultimele 7 Ma.

În vederea rezolvării obiectivelor propuse s-au colectat probe de roci vulcanice (variate

tipuri de andezite) provenind din 68 de puncte de recoltare (aflorimente) în Munţii Harghita de Sud,

89 de puncte de recoltare în Munţii Harghita de Nord şi 39 de puncte de recoltare din Munţii

Gurghiu. Din fiecare punct de recoltare, au fost extrase în medie câte 6-10 probe paleomagnetice,

repartizate pe o arie considerabilă din cadrul aflorimentului, dintre care cel puţin două au fost

considerate probe pilot şi supuse la demagnetizări de detaliu în câmp magnetic alternativ AF şi

demagnetizări termice. Măsurarea magnetizării remanente naturale şi a comportamentului înregistrat

la demagnetizare s-a făcut pe un total de 422 probe distincte din Munţii Harghita de Sud, 466 probe

din Munţii Harghita de Nord şi 217 din Munţii Gurghiu. În total s-au demagnetizat 1105 probe.

Analiza probelor recoltate s-a efectuat în laboratorul de paleomagnetism al Universităţii din

Bucureşti, un laborator comun al Facultăţii de Fizică şi al Facultăţii de Geologie şi Geofizică, care

beneficiază de aparatură ştiinţifică de ultimă generaţie în domeniul cercetărilor de paleomagnetism şi

rockmagnetism.

Aria studiată acoperă o suprafaţă corespunzătoare Munţilor Harghita şi părţii de sud a

Munţilor Gurghiu din Carpaţii Orientali. Munţii Harghita sunt divizaţi în Harghita de Nord şi

Harghita de Sud, această divizare având în vedere particularităţi de natură geologică şi geofizică.

Teza de doctorat este structurată astfel:

- Partea I. CERCETĂRI ANTERIOARE ÎN SPAŢIUL CARPATO-PANONIC,

- Partea a II-a. BAZE TEORETICE ŞI EXPERIMENTALE,

- Partea a III-a. CONTRIBUŢII ORIGINALE.

Anexele cuprind:

- lista figurilor,

- lista tabelelor,

- exemple tipice de diagrame ortogonale şi curbe de demagnetizare succesivă rezultate în

urma demagnetizărilor în câmp magnetic alternativ şi termic repartizate pe structuri

vulcanice,

6

- o copie în format pdf a primei lucrări publicate: Panaiotu, C.G., Visan, M., Tugui, A.,

Seghedi, I., Panaiotu, A. G., 2012. ''Palaeomagnetism of the South Harghita volcanic

rocks of the East Carpathians: implications for tectonic rotations and palaeosecular

variation in the past 5Ma'', Geophysical Journal International, 189, 369-382; doi:

10.1111/j.1365-246X.2012.05394.

În Partea I. Capitolul 1 sunt subliniate contribuţiile importante ale cercetările de

paleomagnetism în domeniile geofizicii, sunt enumerate noile tehnici de paleomagnetism bazate pe

ultimele descoperiri din domeniul magnetismului rocilor, şi sunt prezentate studiile paleomagnetice

din aria Carpato-Panonică care au contribuit la reconstituiri geocronologice şi tectonice, inclusiv cele

aplicate vulcanismului neogen din aria lanţului vulcanic Călimani-Gurghiu-Harghita.

Cercetările întreprinse în anii 1970 au vizat în special partea centrală a lanţului vulcanic

Călimani-Gurghiu-Harghita. Au fost studiate 22 de puncte în Munţii Gurghiu (Pătraşcu, 1976), 43

de puncte în Harghita de Nord (Pătraşcu, 1976); în Harghita de Sud au fost studiate 3 puncte în

partea de Nord (Pătraşcu, 1976) şi 2 puncte în partea de Sud (Michailova et al., 1983). Studiul de

paleomagnetism publicat de Pătraşcu (1976) propune divizarea ariilor vulcanice în zone distincte în

funcţie de polaritatea magnetică.

Cercetările de paleomagnetism aplicate vulcanismului neogen din aria Carpato-Panonică

(Pecskay et al., 2006; Pătraşcu, 1976; Pătraşcu, 1993; Pătraşcu et al., 1994; Panaiotu et al., 1995;

Panaiotu, 1998, Panaiotu et al., 2004) au arătat că datele paleomagnetice comparate cu datele de

vârste K-Ar pot aduce informaţii suplimentare legate de evoluţia în timp a vulcanismului. Distribuţia

noilor date de vârste (Peltz et al., 1987, Pecskay et al., 1995, Seghedi et al., 2004), corelată cu scara

de timp a polarităţii magnetice (Lourens et al., 2004), a demonstrat insuficienţa datelor

paleomagnetice şi necesitatea reluării şi aprofundării acestora.

În Partea I. Capitolul 2 sunt prezentate modelele de evoluţia geotectonică a Carpaţilor în

contextul Europei alpine cu interpretările proceselor implicate în evoluţia arcului magmatic din aria

studiată, inclusiv cele bazate pe studiile geofizice. Tot în această parte este detaliată geocronologia

magmatismului neogen din Carpaţii Orientali precum şi structura şi petrografia lanţului vulcanic

Călimani – Gurghiu – Harghita, pe baza celor mai noi studii făcute în această zonă şi prezente în

literatura de specialitate.

În figura 1 este prezentată schiţa geologică a zonei de Curbură a Carpaţilor Orientali şi a

zonelor învecinate, completată cu orientările declinaţiilor paleomagnetice pe areale medii, publicate

în Panaiotu et al. (2004) şi în Dupont-Nivet et al. (2005), şi cu vitezele orizontale în raport cu Placa

Euroasiatică, deduse din măsurători GPS (van der Hoeven et al., 2005).

7

Figura 1. Schiţă geologică a zonei de Curbură a Carpaţilor Orientali şi a zonelor învecinate ceînglobează rezultate anterioare tezei privind rotaţii tectonice şi deplasări contemporane (modificată dupăFielitz şi Seghedi, 2005).

Legenda: 1. zone vulcanice miocen-cuaternare: (CG) Munţii Călimani-Gurghiu, (NH) MunţiiHarghita de Nord, (SH) Munţii Harghita de Sud şi (PM) Munţii Perşani;

2. pânzele Moldavide ale Carpaţilor Orientali;3. Dacidele şi alte pânze carpatice interne;4. bazine intramontane miocen-cuaternare: (GB) Bazinul Gheorgheni, (CB) Bazinul Ciucului, şi

(BB) Bazinul Braşov;5. declinaţii paleomagnetice areale medii fară rotaţie (săgeţi negre), rotaţie semnificativă (săgeţi gri);6. falii actualmente seismo-active din Platforma Moesică;7. viteze orizontale în raport cu Placa Euroasiatică, deduse din măsurători GPS.

Lanţul vulcanic Călimani - Gurghiu - Harghita reprezintă cea mai tânără zonă din cadrul

arcului magmatic neogen al Carpaților Estici. Acesta s-a dezvoltat ca rezultat al unei activitățieruptive ce a a avut loc într-un interval de timp cuprins între 11 - <0.05 Ma şi care a migrat progresiv

de la NE la SV (Pécskay et al., 1995) (Fig. 2). Ca urmare a activităţii vulcanice preponderent calco-

alcaline, s-au format edificii vulcanice care în majoritatea lor sunt stratovulcani tipici, cu forme

predominant concentrice, dar în același timp asimetrice, generând un lanț de vulcani strâns spaţiaţi șiparțial suprapusi, înconjurat de depozite vulcanoclastice și/sau de complexe izolate de domuri

monogenetice sau poligenetice (Szakács şi Seghedi, 1995, Lexa et al., 2010).

De-a lungul direcției de migrare a vulcanismului, înălțimea şi volumul edificiilor vulcanice

scad progresiv, cele mai mici limite fiind atinse în Munții Harghita de Sud (Szákacs şi Seghedi, 1995,

Lexa et al., 2010).

8

Generarea de magma de-a lungul arcului a fost legată de procesul de “break-off” a plăcii

subduse și de ridicare a astenosferei Mason et al., 1998, Seghedi et al., 1998, Seghedi şi Downes,

2011). Evoluţia vulcanismului a fost controlată de un sistem de falii şi fracturi cu orientare NNV-SSE

poziționat la limita estică a plăcii continentale Dacia, centrele vulcanice fiind concentrate de-a lungul

marginii de vest a acestui coridor. O asemenea zonă de falie ar fi putut da naştere căilor de

ascensiune spre suprafaţă a magmei care era generată în mantaua superioară şi în crusta inferioară

(Fielitz şi Seghedi, 2005, Seghedi şi Downes, 2011).

Fig. 2. Geocronologia K-Ar a activităţii magmatice din arcul Carpaţilor Orientali şi din BazinulTransilvaniei (Mason et al., 1998):

(a) Intervalele aproximative de timp în care s-a desfăşurat magmatismul în fiecare din segmentelearcului; (b) Diagramă de vârstă în funcţie de distanţă pentru magmele calco-alcaline din arcul CGH. Distanţeleîn lungul axei arcului sunt măsurate începând de la cea mai nordică zonă de vulcanism calco-alcalin din MunţiiCălimani.

Partea a II-a intitulată “Baze teoretice şi experimentale” asamblează noţiunile fundamentale

de paleomagnetism şi este împărţită în patru capitole:

În primul capitol sunt prezentate principale caracteristici ale câmpului geomagnetic,

descrierea principalelor minerale magnetice precum şi tipurile de magnetizări remanente din roci.

9

În capitolul al doilea sunt detaliate principalele metodele paleomagnetice de identificare a

mineralelor magnetice, precum şi instrumentele utilizate (măsurarea variaţiei susceptibilităţii

magnetice cu câmpul aplicat, măsurarea variaţiei susceptibilităţii magnetice cu temperatura,

măsurarea proprietăţilor de histerezis, măsurarea magnetizării remanente izoterme (IRM) realizarea

diagramelor FORC, măsurarea magnetizării remanente naturale).

În capitolul al treilea sunt prezentate metodele folosite pentru identificarea şi analiza

magnetizării remanente naturale (demagnetizarea în câmp magnetic alternativ, demagnetizarea

termică), este descris modul de reprezentare grafică a datelor de demagnetizare precum şi analiza prin

care sunt izolate componentele magnetizării remanente.

Capitolul al patrulea abordează metoda statistică folosită pentru analiza direcţiilor

paleomagnetice şi pentru calcularea polilor geomagnetici virtuali în vederea calculării rotaţiilor

aparente a polilor geomagnetici virtuali obţinuţi, precum şi metodele de calcul şi de estimare a

dispersiei direcţiilor paleomagnetice în raport cu polul geografic şi a anomaliei înclinaţiei –

parametrii importanţi în calcularea paleovariaţiei seculare. Sunt enumerate şi descrise criteriile de

selecţie a calităţii datelor paleomagnetice aplicate. Standardele de analiză au fost selectate din cadrul

studiilor internaţionale noi de înaltă calitate ce privesc paleovariaţia seculară la nivel global (Johnson

et al., 2008), precum şi din modelelele statistice globale din cadrul studiilor câmpului geomagnetic

mediu (TAF) pentru ultimile 5 Ma (McElhinny şi McFadden, 1997, Tauxe şi Kent, 2004).

Partea a III-a cuprinde rezultatele obţinute în cadrul acestui studiu. Rezultatele sunt

organizate în funcţie de particularităţile de natură geologică şi geofizică care au dus la divizarea ariei

studiate în zone distincte :

- Paleomagnetismul rocilor vulcanice din Munţii Harghita de Sud

- Paleomagnetismul rocilor vulcanice din Munţii Harghita de Nord

- Paleomagnetismul rocilor vulcanice din Munţii Gurghiu.

Au fost colectate probe de roci vulcanice (variate tipuri de andezite) provenind din 68 de

puncte de recoltare (aflorimente) în Munţii Harghita de Sud, 89 de puncte de recoltare în Munţii

Harghita de Nord şi 39 de puncte de recoltare în Munţii Gurghiu. În total au fost colectate 1105 de

probe idependente (fig. 3) cu ajutorul unei carotiere portabile cu motor pe benzină şi cu pompă de

apă pentru răcire, iar probele au fost orientate atât cu o busolă magnetică, cât şi cu una solară, acolo

unde a fost posibil. S-au căutat aflorimente pe cât posibil nealterate chimic şi care, conform

observaţiilor de teren, nu erau dislocate sau modificate tectonic. Punctele de recoltare au fost situate

în general la sute de metri distanţă unul faţă de celălalt şi la altitudini diferite, pentru a se evita

probarea de mai multe ori a aceleiaşi lave.

10

Strategia de eşantionare s-a bazat pe harta geologică regională Odorhei, la scară 1:200000,

(Săndulescu et al., 1968), pe studiul vulcanologic al lanţului vulcanic CGH efectuat de Szakács şi

Seghedi (1995), precum şi pe cel publicat de Seghedi et al., (2004).

Analiza probelor recoltate s-a efectuat în laboratorul de paleomagnetism al Universităţii din

Bucureşti, un laborator comun al Facultăţii de Fizică şi al Facultăţii de Geologie şi Geofizică, care

beneficiază de aparatură ştiinţifică de ultimă generaţie în domeniul cercetărilor de paleomagnetism.

Din fiecare loc de colectare s-au recoltat probe cilindrice (de aproximativ 11 cm3), care au

fost taiate în laborator în scopul de a fi analizate ulterior.

11

Fig. 3. Localizarea punctelor de recoltare a probelor paleomagnetice pentru tot ansamblul vulcanic studiat:Munţii Gurghiu, Munţii Harghita de Nord şi Munţii Hargita de Sud.Schiţa geologică este modificată după Szákacs şi Seghedi, (1995)Legendă: 1. Structurile vulcanice din Munţii Gurghiu - partea sudică; 2. Structurile vulcanice din MunţiiHarghita de Nord; 3. Structurile vulcanice din Munţii Harghita de Sud; 4. Roci vulcanoclastice; 5. Cratere deerupţie; 6. Punct de probare paleomagnetică prezentând înclinaţie pozitivă; 7. Punct de probarepaleomagnetică prezentând înclinaţie negativă; 8. Punct de probare paleomagnetică prezentând înclinaţietranzitională; 9. Polarităţi incerte; 10. Centre de erupţie; 11. Râuri.

12

In vederea identificării structurii magnetizării remanente naturale înregistrate de rocile

studiate s-au folosit următoarele tehnici experimentale: demagnetizarea probelor prin câmpuri

magnetice alternative utilizându-se metoda statică pe un demagnetizator MAGNON cu un câmp

maxim de 200 mT; demagnetizarea termică a probelor între temperatura camerii şi 700°C utilizând

un cuptor neinductiv amplasat în interiorul a trei scuturi magnetice. Măsurarea remanenţei s-a

efectuat cu magnetometre tip JR5 şi JR5A. Atât magnetometrul cât şi cuptorul au fost amplasate în

interiorul unor bobine Helmoholtz care au permis realizarea unui mediu magnetic controlat mai mic

de 500 nT.

Analiza structurii magnetizării remanente naturale s-a făcut prin metoda analizei

componentelor principale folosindu-se softul Remasoft 3.0 (Chadima and Hrouda, 2006).

Componentele individuale ale magnetizării au fost identificate în proiecţii ortogonale

Zijderveld (Zijderveld, 1967), prin trasarea segmentelor liniare verticale și orizontale. Segmentele

liniare luate în considerare au avut o abatere maximă mai mică de 5 . Metoda constă în reconsituirea

paleodirecţiei, paleoînclinării și a intensităţii de magnetizare înregistrate după fiecare pas

demagnetizare.

Mineralogia magnetică este dominată de magnetit sau titanomagnetit sărac în titan (Fig. 4).

Predomină o mineralogie cu coercivitate magnetică mică, majoritatea probelor (95%) indicând valori

ale raportului S peste 0.08. Din toate probele analizate a reieşit o foarte mică variaţie a

susceptibilităţii magnetice (k) în funcţie de câmpul magnetic (H).

Figura 4. Exemple de variaţie a susceptibilităţii magnetice (k) cu temperatura (T)

13

Figura 5. Exemplu de analiză a variaţiei susceptibilităţii magnetice (k) în funcţie de câmpul magnetic (H)

aplicat.

În Figurile. 6, 7 şi 8 sunt ilustrate distribuţiile direcţiilor medii şi polii geomagnetici virtuali

(VGP) pentru aria investigată.

Fig.6. Distribuţia direcţiilor medii pe puncte de prelevare şi a Polului Geomagnetic Virtual (VGP) pentruMunţii Harghita de Sud: a) structurile vulcanice Luci-Lazu (cercuri) şi Şumuleu-Ciuc (pătrate); b) structurilevulcanice Cucu (cercuri) şi Pilişca (pătrate); c) structura vulcanică Ciomadu şi domul Balvanyos (cercuri) şidomurile intruzive Malnaş-Bixad (pătrate); d) Distribuţia VGP şi unghiurile limită pentru PSV.

14

Fig.7. Distribuţia direcţiilor medii pe punct de prelevare şi a Polului Geomagnetic Virtual (VGP) pentruMunţii Harghita de Nord: a. structura vulcanică Varghiş; b. structura vulcanică Ivo-Cocoizas; c. structuravulcanică Ostoroş; d. distribuţia direcţiilor medii pe întreaga arie a Munţilor Harghita de Nord, e.Distribuţia VGP şi limita latitudinală de 45o pentru PSV.

15

Fig.8. a. Distribuţia direcţiilor medii pe aria Munţilor Gurghiu (partea sudică); b. Distribuţia VGP şi limitalatitudinală de 45o pentru PSV.

Pentru întreaga zonă investigată, distribuția polarităților magnetice este ilustrată în Figura 9.

De la nord la sud, perioadele de erupţie a principalelor structuri vulcanice deduse din determinările

de vârstă K-Ar (Seghedi et al., 2004, Pécskay et al., 1995), pot fi corelate cu scara de polaritate a

câmpului magnetic terestru astfel:

- Structurile vulcanice Borzont, Şumuleu şi Ciumani-Fierăstraie (partea sudică a

Munţilor Gurghiu) se încadrează în cronul C3An având o vârstă cuprinsă între 6-6.7 Ma; excepţie fac

cele 5 puncte cu polaritate inversă din structura vulcanică Şumuleu care ar putea face parte din etapa

de erupţie vulcanică a structurilor Ivo-Cocoizaş şi Ostoroş (Harghita de Nord), încadrându-se în

intervalul de vârstă a cronului C3r.

- Structurile vulcanice Ivo-Cocoizaş şi Ostoroş (Harghita de Nord), se încadrează în

cronul C3r având o vârstă cuprinsă între 5-2.5-6 Ma;

- Structura vulcanică Vârghiş (Harghita de Nord), se încadrează în cronul C3n având o

vârstă cuprinsă între 4.2-5.3 Ma;

- Structura vulcanică Luci-Lazu (Harghita de Sud), se încadrează în cronul C2Ar având

o vârstă cuprinsă între 3.6-4.2 Ma;

- Structura vulcanică Cucu (Harghita de Sud), se încadrează în cronul C2An având o

vârstă cuprinsă între 2.5-3.5 Ma;

- Structurile vulcanice Pilişca, Malnaş şi Bixad (Harghita de Sud), se încadrează în

cronurile C2r, C2n, C1r – 1.6-2.5 Ma;

- Structurile vulcanice Balvanyos şi Ciomadu – se încadrează în cronul C1, între 1-0.2

Ma.

16

Distribuţia geografică a polarităţilor magnetice pune în evidenţă faptul că în majoritatea

structurilor vulcanice perioada principală de erupţie a fost mai mică de un 1 Ma. În general, intervalul

de timp sugerat de distribuţia polarităţilor este mai mic decât cel dedus pe baza vârstelor K-Ar. În

ansamblu, rezultatele sunt compatibile cu modelul acceptat al migraţiei progresive a activităţii

vulcanice de la Nord spre Sud (e.g. Seghedi et al., 2004) şi subliniază caracterul accentuat al acestei

migraţii în paşi de circa 1 Ma sau mai mici.

Figura 9. Distribuţia polaritaţilor şi corelarea principalelor perioade de activitate vulcanică cu Scara de Timp aPolarităţilor Magnetice. Scara de Timp a Polarităţilor Magnetice (Lourens et al., 2004).

17

Rezultatele originale obţinute pot fi grupate în patru categorii mari de contribuţii:

1) Contribuţii la îmbunătăţirea modelului temporal de evoluţie a vulcanismlui prin corelarea

distribuţiei geografice a polarităţii magnetice cu vârstele K-Ar ale rocilor magmatice din zonele

studiate. Pe baza acestei corelaţii s-au putut identifica principalele perioade de activitate vulcanică

din ariile studiate. Distribuţia geografică a polarităţilor magnetice pune în evidenţă faptul că în

majoritatea structurilor vulcanice perioada principală de erupţie a fost mai mică de un 1 Ma. În

general, intervalul de timp sugerat de distribuţia polarităţilor este mai mic decât cel dedus pe baza

vârstelor K-Ar. In ansamblu, rezultatele sunt compatibile cu modelul acceptat al migraţiei progresive

a activităţii vulcanice de la Nord spre Sud (e.g. Seghedi et al., 2004) şi subliniază caracterul

accentuat al acestei migraţii în paşi de circa 1 Ma sau mai mici.

2) Contribuţii la studiul implicaţiilor tectonice ale datelor paleomagnetice. Ele au fost

analizate pornind de la polii paleomagnetici medii ai ariilor studiate. Pe baza acestora şi prin

calcularea unui nou pol paleomagnetic de referinţă pentru Europa s-au estimat translaţiile latitudinale

şi amplitudinea rotaţiilor în jurul unor axe verticale (tab 1, fig. 10, fig. 11). Pentru întreaga arie

analizată, Munţii Perşani (Panaiotu et al., 2004), Munţii Harghita şi partea sudică a Munţilor

Gurghiu, rotaţiile aparente şi deplasarea către N a polilor sunt mici, inferioare erorilor implicate, sau

de acelaşi ordin de mărime cu acestea. Aceasta arată că în aceste zone ale Bazinului Transilvaniei nu

sunt sesizabile, ulterior amplasării rocilor vulcanice, rotaţii semnificative în jurul unei axe verticale,

şi nici translaţii semnificative. Rotaţii mai recente de 5 Ma (Dupont-Nivet et al., 2005) sunt

semnalate doar în partea externă a zonei de curbură a Carpaţilor. Distribuţia rotaţiilor, atât la

exteriorul, cât şi la interiorul curburii de sud-est a Carpaţilor, este în concordanţă cu modelul geologic

al evoluţiei zonei de curbură, care arată că în cursul ultimelor 11 Ma intensităţile maxime ale

deformării crustale au fost atinse la limita dintre Pliocen şi Cuaternar, respectiva deformare fiind

limitată la zona Carpaţilor de SE (Cloetingh et al., 2004; Matenco et al., 2010; Merten et al., 2010).

În acest context, este interesant de remarcat că distribuţia declinaţiilor paleomagnetice este în

concordanţă cu câmpul vitezelor GPS actuale (van der Hoeven et al., 2005), arătând o anumită

constanţă a stilului de deformare a zonei de curbură în ultimile 5 Ma.

18

Tabelul 1. Polii paleomagnetici şi parametrii cinematici pentru ariile studiate

Site N Plat (°) PLon (°) Α95 (°) R (°) PD (°)Gurghiu-Sud (6-6.3 Ma) 37 85.2 -124.3 6.7 3.7±6.9 3.4±5.1Harghita de Nord (4.3 – 6.0Ma)

70 83.6 149.5 4.5 6.8±4.8 3.3±3.6

Harghita de Sud (2 - 4.3 Ma) 53 85.5 310.1 5.6 6.9±6.3 -1.8±4.3Perşani (0.6 – 1.2 Ma)(Panaiotu et al., 2004)

23 84.6 57.5 7.5 4.1±8.8 -5.4±5.7

Pol de referinţă pentru Europa(Panaiotu et al., 2012)

18 89.1 185.1 1.7

Notă: N, numărul VGP; Plon, Plat, latitudinea şi longitudinea VGP; Α95, unghiul de confidenţă; R, rotaţie aparentă;PD, deplasarea spre N a polului.

Figure 10. Distribuţia direcţiilor medii şi a polilor geomagnetici virtuali pentru toate ariile studiate

19

Figura 11. Distribuţia declinaţiilor paleomagnetice areale medii din Munţii Călimani-Gurghiu (CG), Munţii Harghitade Nord (NH), Munţii Harghita de Sud (SH) opţinute în cadrul tezei, pe fondul rezultatelor anterioare ale altor autori:declinaţiile paleomagnetice din Munţii Perşani (PM) (Panaiotu et al., 2004), declinaţiile obţinute de Dupont-Nivet etal., 2005, şi vitezele orizontale în raport cu Placa Euroasiatică, deduse din măsurători GPS (van der Hoeven et al.,2005), schiţă geologică modificată după Fielitz şi Seghedi, 2005.Legenda:1. zone vulcanice miocen-cuaternare: (CG) Munţii Călimani-Gurghiu, (NH) Munţii Harghita de Nord, (SH) MunţiiHarghita de Sud şi (PM) Munţii Perşani;2. pânzele Moldavide ale Carpaţilor Orientali;3. Dacidele şi alte pânze carpatice interne;4. bazine intramontane miocen-cuaternare: (GB) Bazinul Gheorgheni, (CB) Bazinul Ciucului, şi (BB) Bazinul Braşov;5. declinaţii paleomagnetice areale medii fară rotaţie (săgeţi negre), rotaţie semnificativă (săgeţi gri);6. declinaţii paleomagnetice areale medii din Munţii Călimani-Gurghiu(CG);7. declinaţii paleomagnetice areale medii din Munţii Harghita de Nord (NH);8. declinaţii paleomagnetice areale medii din Munţii Harghita de Sud (SH);9. viteze orizontale în raport cu Placa Euroasiatică, deduse din măsurători GPS.

3) Contribuţii la studiul statistic al câmpului geomagnetic la nivel global. Acestea au

rezultat din analizele privind paleovariaţia seculară obţinută din dispersia polilor geomagnetici

virtuali şi anomalia înclinaţiei. In cadrul tezei s-au obţinut primele rezultate paleomagnetice din

Europa care, din punct de vedere calitativ şi cantitativ, sunt compatibile cu analizele de paleovariaţie

seculară existente la nivel global (Johnson et al., 2008). Rezultatele privind paleovariaţia seculară din

20

Harghita de Nord şi Gurghiu sunt compatibile cu rezultatele experimentale din baza de date globală

(Johnson et al., 2008), dar cele din Harghita de Sud prezintă dispersii mai mari. Rezultatele obţinute

pot fi interpretate ca o indicaţie privind o posibilă creştere a dispersiei Polilor Geomagnetici Virtuali

(VGP) sau, alternativ, a existenţei unor diferenţe regionale între seturile de date de Paleovariaţie

Seculară (PSV) obţinute la latitudini asemănătoare în intervalul 2-4 Ma. Atât paleovariaţia seculară,

cât şi anomalia înclinaţiei sunt compatibile cu modelul statistic al câmpului geomagnetic TK03

propus recent de Tauxe şi Kent (2003).

4) Baza de date de mineralogie magnetică obţinută în acest studiu poate fi utilizată

ulterior pentru interpretarea datelor aeromagnetice regionale şi a celor magnetice de detaliu.

Rezultatele obţinute în această teză au fost valorificare până în prezent astfel:

1) O lucrare publicată în revistă cotată ISI :

Panaiotu, C.G., Visan, M., Tugui, A., Seghedi, I., Panaiotu, A. G., 2012.

''Palaeomagnetism of the South Harghita volcanic rocks of the East Carpathians: implications for

tectonic rotations and palaeosecular variation in the past 5Ma'', Geophysical Journal International,

189, 369-382; doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.05394.

2) Datele obţinute în lucrarea publicată în Geophysical Journal International au fost

selectate şi introduse în baza de date internaţionale de paleomagnetism şi rockmagnetism Magnetics

Information Consortium (MagIC) din cadrul EarthRef.org (The website for Earth Science reference

data and models).

(http://earthref.org/MAGIC/search/#m006745dt20120714165038)

3) O lucrare indexată în baza de date internaţională:

Barbu, M., Faur, L., Visan, M., "Paleomagnetic study of the miocene volcanism in the

southern part of the Gurghiu Mountains (Eastern Carpathians) ". Society of Petroleum Engineers -

73rd European Association of Geoscientists and Engineers Conference and Exhibition 2011 -

Incorporating SPE EUROPEC 201, Volume 7, 2011, Pages 5528-5530.

4) O lucrare în curs de publicare în revista institutului de Geodinamică:

M. Vişan1, C.G. Panaiotu, I. Seghedi., "Paleomagnetic constrains for the timing of

volcanism from south Gurghiu and Harghita Mountains". Revue Roumaine de Géophysique.

5) Este în curs de definitivare un nou articol care are ca temă paleomagnetismul rocilor

vulcanice din Munţii Harghita de Nord.

6) Rezultatele au fost prezentate la următoarele conferinţe naţionale şi internaţionale:

- 1st International Symposium of Geology and Geophysics Students - 22-24 april

2010: ''New paleomagnetic results from the South Harghita volcanic area (Romania)'' Mădălina

21

Visan, Institute of Geodynamics ''Sabba Stefănescu'', Teodora Merezeanu, Andrei Panaiotu, Cristian

Panaiotu, University of Bucharest;

- 1st International Symposium of Geology and Geophysics Students - 22-24 april

2010: ''Noi date paleomagnetice din partea de est a zonei vulcanice Harghita de Nord'' Tudor

Alexandru Ienulescu, Gabriela-Teodora Trandafir, University of Bucharest, Mădălina Visan,

Institute of Geodynamics ''Sabba Stefănescu'';

- 7733rrdd EEAAGGEE CCoonnffeerreennccee && EExxhhiibbiittiioonn iinnccoorrppoorraattiinngg SSPPEE EEUURROOPPEECC 22001111,,

VViieennnnaa,, AAuussttrriiaa -- ''''PPaalleeoommaaggnneettiicc SSttuuddyy ooff tthhee MMiioocceennee VVoollccaanniissmm iinn tthhee SSoouutthheerrnn PPaarrtt ooff tthhee

GGuurrgghhiiuu MMoouunnttaaiinnss ((EEaasstteerrnn CCaarrppaatthhiiaannss))'''' -- MMaaddaalliinnaa VViissaann,, BBaarrbbuu MMiihhaaii,, PPaannaaiioottuu CCrriissttiiaann,,

LLuucchhiiaannaa FFaauurr..

- National Scientific Symposium Bucharest, May 20, 2011 - MMaaddaalliinnaa VViissaann,,

PPaannaaiioottuu CCrriissttiiaann: ''''New paleomagnetic results from the Harghita volcanic area (Romania)''''.

- Simpozionul Naţional de Geologie şi Geofizică GEO 2013, May, 2013 - MMaaddaalliinnaa

VViissaann,, PPaannaaiioottuu CCrriissttiiaann: ''''PPaallaaeeoommaaggnneettiicc ssttuuddyy ooff ssoommee NNeeooggeennee mmaaggmmaattiicc rroocckkss ffrroomm tthhee

GGuurrgghhiiuu aanndd HHaarrgghhiittaa MMoouunnttaaiinnss ((RRoommaanniiaa))''''.

Rezultatele acestor cercetări au fost integrate şi în cadrul Programelor PNII-IDEI

974/2007, PNII-IDEI 151/2007 şi PNII-IDEI 93-2011.

22

BIBLIOGRAFIE

Balintoni, I., 1997. Geotectonics of the metamorphic fields from Romania (in Romanian). EdituraCarpatica, Cluj-Napoca, 176 pp.

Balla, Z., 1984. The Carpathian loop and the Pannonian Basin: A kinematic analysis: GeophysicalTransactions, v. 30, p. 313–353.

Balla, Z., 1987. Tertiary paleomagnetic data for the Carpatho-Pannonian region in the light ofMiocene rotation kinematics: Tectonophysics, v. 139, p. 67-98.

Berza, T., Iancu, V., 1994, Variscan events in the basement of the Danubian nappes (SouthCarpathians). Romanian Journal of Tectonics and Regional Geology, 75 (Suppl. 2): 93-103.

Besse, J. and Courtillot, V., 2002. Apparent and true polar wander and the geometry of thegeomagnetic field over the last 200 Myr, J. Geophys. Res., 107(B11), 2300,doi:10.1029/2000JB000050.

Bleahu, M., D., Boccaletti, M., Manetti, P., and Peltz., S., 1973. Neogene Carpathian Arc: Acontinental Arc Displaying the Features of an Island Arc, J. Geophys. Res. 78, 5025-5032.

Bruce Moskowitz M., 1991. Hitchhiker's Guide to Magnetism(http://www.irm.umn.edu/hg2m/hg2m.pdf).

Butler, R.F., 1992. Paleomagnetism: Magnetic Domains to Geologic Terranes. Blackwell ScientificPublications, Boston. 195 p.

Carsten, V., Agnes, K., 2005. The use of field dependence of AC susceptibility for the interpretationof magnetic mineralogy and magnetic fabrics in the HSDP-2 basalts, Hawaii Earth and PlanetaryScience Letters vol. 238 issue 1-2 September 30, 2005. p. 110-129.

Chadima, M. and Hrouda, F., 2006. Remasoft 3.0 — a user-friendly paleomagnetic data browser andanalyzer, Travaux Géophysiques, XXVII, 20-21.

Ciulavu, D., Dinu, C., Szakács, A. and Dordea, D., 2000. Neogene kinematics of the TransylvanianBasin (Romania), AAPG Bulletin, 84, 10, 1589-1615.

Cloetingh, S.A.P.L., Burov, E., Maţenco, L., Toussaint, G., Bertotti, G., Andriessen, P.A.M., Wortel,M.J.R. and Spakman, W., 2004. Thermo-mechanical controls on the mode of continental collision inthe SE Carpathians (Romania), Earth Planet. Sci. Lett., 218, 57–76.

Csontos L., Nagymarosy A., Horváth F. and Kováč M., 1992. Tertiary evolution of the intra-Carpathian area: a model. Tectonophysics 208, 221—241.

Csontos, L. and Vörös A., 2004. Mesozoic plate tectonic reconstruction of the Carpathianregion,Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 210, 1-56.

Dallmeyer, R.D., Pana, D., Neubauer, F., Erdmer, P., 1999. Tectonothermal evolution of the Apusenimountains, Romania: resolution of Variscan versus Alpine events with 40Ar/39Ar ages. J. Geol. 107,329–352.

Day, R., Fuller, M.D. and Schmidt, V., 1977. Hysteresis properties of titanomagnetites: Grain-sizeand compositional dependence, Phys. Earth Planet. Int., 13, 260–267.

23

Debiche, M.G. and Watson, G.S., 1995. Confidence limits and bias correction for estimating anglesbetween directions with applications to paleomagnetism, J. Geophys. Res., 100 (B12), 22,405–24,429.

Dekkers, M.J., 1988a. Some rockmagnetic parameters for natural goethite, pyrrhotite and fine-grained hematite. PhD thesis, University of Utrecht, Geologica Ultraiectina, 51, 231 pp.

Demetrescu, C., Andreescu, M., 1994. On the thermal regime of some tectonic units in a continentalcollision environment in Romania, Tectonophysics, 230, 265-276, ISSN 0040-1951.

DeMets, C., Gordon, R.G., Argus, D.F. and Stein, S., 1994. Effect of recent revisions to thegeomagnetic reversal time scale on estimate of current plate motions, Geophys. Res. Lett., 21(20),2191–2194.

Downes H., Seghedi I., Szakács A., Dobosi G., James D.E., Vaselli O., Rigby I.J., Ingram G.A., RexD. and Pécskay Z., 1995. Petrology and geochemistry of the late Tertiary/Quaternary mafic alkalinevolcanism in Romania, Lithos, 35, 65-81.

Duncan, A.D. and Parry, L.G., 1973. Magnetization of multidomain magnetite particles. Riv. Ital.Geofis., 22, p.259-266.

Dunlop, D.J., Ozdemir, O., 1997. Rock Magnetism: Fundamentals and Frontiers. Cambridge Univ.Press, Cambridge, 573 pp.

Dunlop, D. J., 2002. Theory and application of the Day plot (Mrs/Ms versus Hcr/Hc): 1. Theoreticalcurves and tests using titanomagnetite data, J. Geophys. Res., 107(B3), 2056,doi:10.1029/2001JB000486.

Dupont-Nivet, G., Vasiliev, I,, Langereis, C., Krijgsman, W. and Panaiotu, C., 2005. Neogenetectonic evolution of the South and East Carpathians constrained by paleomagnetism, Earth andPlanetary Science Letters, 236, 374-386.

Enkin, R.J., 2011. Paleomagnetism data analysis version 4.2 (PMGSC4.2),(http://gsc.nrcan.gc.ca/sw/paleo_e.php).

František Hrouda, Marta Chlupáčová, Štěpánka Mrázová, 2006. Low-field variation of magneticsusceptibility as a tool for magnetic mineralogy of rocks, Physics of the Earth and PlanetaryInteriors, 154, 323–336.

Fielitz W. and Seghedi I., 2005. Late Miocene - Quaternary volcanism, tectonics and drainage systemevolution in the East Carpathians, Romania, Tectonophysics, 410, 111-136.

Fisher, R. A., 1953. Dispersion on a sphere, Proc. R. Soc. London, Ser.A, 217, 295–305,doi:10.1098/rspa.1953.0064.

Gîrbacea, R., Frisch, W. and Linzer, H.-G., 1998. Post-orogenic uplift induced extension: a kinematicmodel for the Pliocene to recent tectonic evolution of the Eastern Carpathians (Romania), Geol.Carpathica, 49, 315-327.

Harangi, S., Lenkey L., 2007. Genesis of the Neogene to Quaternary volcanism in the Carpathian-Pannonian region - Geological Society of America Special Paper 418, p. 67-92.

24

Harrison, R. J. and Feinberg, J. M., 2008. FORCinel: An improved algorithm for calculating first-order reversal curve distributions using locally weighted regression smoothing, Geochem.Geophys.Geosyst., 9(5), Q05016, doi:10.1029/2008GC001987.

Hrouda, F., Chlupáčová, M. &Mrázová, S., 2006. Low-field variation of magnetic susceptibility as atool for magnetic mineralogy of rocks, Physics of The Earth and Planetary Interiors, 154, 323-336.

Johnson, C. L., Constable, C. G., Tauxe, L., Barendregt, R., Brown, L. L., Coe, R. S., Layer, P.,Mejia, V., Opdyke, N. D., Singer, B. S., Staudigel, H. and Stone, D. B., 2008. Recent investigationsof the 0–5 Ma geomagnetic field recorded by lava flows, Geochem.Geophys.Geosyst., 9, Q04032,doi:10.1029/2007GC001696.

Joffe, I. and Heuderger, P., 1974. Hysteresis properties of distributions of cubic single-domainferromagnetic particles. Phil. Mag., 29, p.1051-1059.

Juvigne, E., Gewelt, M., Gilot, E., Hurtgen, C., Seghedi, I., Szakács, A., Gabris, G., Hadnagy, A.,Horvath, E., 1994. An eruption at about 10,700 yr BP (14C) in the Eastern Carpathian Mountains(Romania). C. R. Acad. Sci. Paris 318 (2), 1233– 1238.

King, J.,W,. and Channell., J.E.T., 1991. Sedimentary magnetism, environmental magnetism, andmagnetostratigraphy. Reviews of Geophysics, supplement, April, 1991, US National Report to IUGG,358-370.

Kirschvink, J.L., 1980. The least-squares line and plane and the analysis of palaeomagnetic Data,Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 62, 699-718.

Koneĉnŷ V., Kovác M., Lexa J., and Sefara J., 2002. Neogene evolution of the Carpatho-Pannonianregion: an interplay of subduction and back-arc diapiric uprise in the mantle EGU Stephan MuellerSpecial Publication Series ,1, 105–123, European Geosciences Union .

Kovacs, M., Poka, T., Fulop, A., Marton, E., Panaiotu, C., Cvetkovic, V., 2006 Geochronology ofNeogene magmatism in the Carpathian arc and intra-Carpathian area. Geologica Carpathica, 57, 6,511-530.McFadden and McElhinney, 1990 P.L.

Krautner H.G., Bindea G., 2002. Structural units in the pre-Alpine basement of the EasternCarpathians. Geologica Carpatica, Sp. Issue, 53, 143-146.

Lanza, R. and Meloni, A., 2006. The Earth’s Magnetism: an Introduction for Geologists. Springer,New York, 278 p.

Lexa J., Seghedi I., Német K., Szakács A., Koneĉnŷ V., Pécskay Z., Fülöp, A., Kovacs M., 2010.Neogene-Quaternary Volcanic forms in the Carpathian-Pannonian Region: a review Cent. Eur. J.Geosci, 2(3), 2010, 207-270.

Linzer, H.-G., 1996. Kinematics of retreating subduction along the Carpathian arc, Romania.Geology 24, 167–170.

Linzer, H. G., Frisch, W., Zweigel, P., Girbacea, R., Hann, H. P., and Moser, F., 1998. Kinematicevolution of the Romanian Carpathians, Tectonophysics, 297, 1–4, 133–156.

Lorinczi P. and Houseman G., 2010. Geodynamical models of lithospheric deformation, rotation andextension of the Pannonian Basin of Central Europe, Tectonophysics, 492, 73–87.

25

Lourens, L.J., Hilgen, F.J., Laskar, J., Shackleton, N.J., Wilson, D., 2004. The Neogene Period. In:Gradstein, F.M., Ogg, J.G., Smith, A.G. (Eds.), A Geologic Time Scale. Cambridge University Press,Cambridge, p. 409-440.

Maţenco, L., Krezsek, C., Merten, S., Schmid, S., Cloetingh, S. and Andriessen, P.A.M., 2010.Characteristics of collisional orogens with low topographic build-up: an example from theCarpathians, Terra Nova, 22(3), 155-165.

Mason P., Downes H., Thirlwall M.F., Seghedi I., Szakács A., Lowry D. and Mattey D., 1996.Crustal assimilation as a major petrogenetic process in the East Carpathian Neogene and Quaternarycontinental margin arc, Romania, J. Petrology, 37, 927-959.

Mason P.R.D., Seghedi I., Szakács A. and Downes H., 1998. Magmatic constraints on geodynamicmodels of subduction in the Eastern Carpathians, Romania, Tectonophysics, 297, 157-176.

McElhinny, M.W. and Lock, J., 1990. Global palaeomagnetic data base project, Phys. Earth planet.Int., 63, 1–6.

McElhinny, M. W. and McFadden, P. L., 1997. Palaeosecular variation over the past 5 Myr based ona new generalized database, Geophys. J. Int., 131, 240–252.

McFadden, P. L., and McElhinny, M. W., 1990.Classification of the reversal test in paleomagnetism,Geophys. J. Int., 103, 725–729.

Merten, S., Maţenco, L., Foeken, J.P.T., Stuart, F.M. and Andriessen, P.A.M., 2010. From nappe-stacking to out-of-sequence post-collisional deformations: Cretaceous to Quaternary exhumationhistory of the SE Carpathians assessed by low-temperature thermochronology, Tectonics, 29(3),TC3013, doi: 10.1029/2009tc002550.

Michailova, Glevasskaia, N., Tsykora, V. A., Neştianu, T., and Romanescu, D., 1983. Newpaleomagneticdata for the Călimani, Gurghiu and Harghita volcanic Mountains inthe RomanianCarpathians, Ann. Inst. Geol. Geofiz., 63, 112-124.

Morris, A., 2003, A palaeomagnetic and rock magnetic glossary. Tectonophysics, 377, 211-228.

Moriya, I., Okuno, M., Nakamura, T., Ono, K., Szakacs, A., Seghedi, I., 1996. Radiocarbon ages ofcharcoal fragments from the pumice flow deposits of the last eruption of Ciomadul volcano,Romania. Summ. Res. using AMS at Nagoya Univ. VII, 255.

Muxworthy, A R, Roberts, A P., 2007. First-order reversal curve (FORC) diagrams, In: Gubbins, Dand Herrero-Bervera, E, editor, Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism, Springer,Pages: 266 – 272.

Opdyke, N. D., Kent, D. V., Huang, K., Foster, D. A. and Patel, J. P., 2010. Equatorial paleomagnetictime-averaged field results from 0–5 Ma lavas from Kenya and the latitudinal variation of angulardispersion, Geochem. Geophys.Geosyst., 11, Q05005, doi:10.1029/2009GC002863.

Oszczypko, N. and Slaczka, A., 1986. An attempt to palinspastic reconstruction of Neogenebasins in the Carpathian foredeep, Ann. Soc. Geol. Pol., 55, 5–75.

O'Reilly, W., 1984. Rock and mineral magnetism, 220 p. Blackie, Glasgow, U.K.

Panaiotu, C., Pătraşcu, S. and Panaiotu, C. E., 1995. Paleomagnetism of Neogene magmatic rocksfrom the Apuseni Mountains (Romania). (abstract) Annales Geophysicae, supplement I to vol. 13,C77.

26

Panaiotu, C., 1998. Paleomagnetic constrains on the geodynamic history of Romania, Reports onGeodesy,7, 205–216.

Panaiotu, C. G., Pécskay, Z., Hambach, U. Seghedi, I. Panaiotu, C.C., Itaya, C. E. T., Orleanu, M.and Szakács, A., 2004. Short-lived Quaternary volcanism in the Perşani Mountains (Romania)revealed by combined K-Ar and paleomagnetic data, Geologica Carpathica, 55, 333-339.

Panaiotu C., 2006. Geomagnetism - curs, Universitatea din Bucureşti, pp. 81.

Panaiotu, C.G., Visan, M., Tugui, A., Seghedi, I., Panaiotu, A. G., 2012. Palaeomagnetism of theSouth Harghita volcanic rocks of the East Carpathians: implications for tectonic rotations andpalaeosecular variation in the past 5Ma, Geophys. J. Int, doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.05394.

Papp D., Cristina D., Niţoi E., 2005. Relaţii izotopice în magmatitele neogene din Carpaţii Orientali –implicaţii asupra genezei magmelor – Revista de politica ştiintei şi şcientometrie – ISSN-158-1218.

Parry, L.G., 1965. Magnetic properties of dispersed magnetite powders. Phil. Mag., 11, p.303-312.

Parry, L. G., Magnetization of immobilized particle dispersions with two distinct particle sizes, Phys.Earth Planet. Inter., 28, 230–241, 1982.

Pătraşcu, S., 1976. Paleomagnetic study of some Neogene eruptive formations in the Calimani–Gurghiu–Harghita (Romania), Rév.Roum.Géol.Géophys.Géogr., Ser. Géophys. 20, 51– 63.

Pătraşcu, S., Bleahu, M., Panaiotu, C. and Panaiotu, C., E., 1992. The paleomagnetism of the UpperCretaceous magmatic rocks in the Banat area of South Carpathians: tectonic implications.Tectonophysics, 213, 341-352.

Pătraşcu, S., 1993. Paleomagnetic study of some Neogene magmatic rocks from the Oaş-Igniş-Văratec-Tibleş Mountains (Romania). Geophys. J. Int., 113, 215-224.

Pătraşcu, S., Panaiotu, C., Şeclăman, M. and Panaiotu, C. E., 1994. Timing of rotational motion ofApuseni Mountains (Romania): paleomagnetic data from Tertiary magmatic rocks. Tectonophysics,233, 163-176.

Pécskay Z., Edelstein O., Seghedi I., Szakács A., Kovacs M., Crihan M. and Bernad A., 1995. K-Ardatings of the Neogene-Quaternary calc-alkaline volcanic rocks in Romania, Acta Vulcanologica, 7,53-63.

Pécskay, Z. Lexa, J. Szakács, A. Seghedi, I. Balogh, K. Konečny, V. Zelenka, T. Kovacs, M. Poka,T., Fülop, A., Marton, E., Panaiotu, C. and Cvetković, V., 2006. Geochronology of Neogenemagmatism in the Carpathian arc and intra-Carpathian area, Geologica Carpathica, 57, 511-530.

Peltz, S., Vâjdea, E., Balogh K. & Pécskay, Z., 1987. Contributions to the chronological study of thevolcanic processes in the Călimani and Harghita Mountains (East Carpathians, Romania), D.S. Inst.Geol. Geofiz, vol. 72-73/1, 323-338.

Popa, M., Radulian, M., Szakács, A. Seghedi, I. and Zaharia,B., 2011. New Seismic and TomographyData in the Southern Part of the Harghita Mountains(Romania, Southeastern Carpathians):Connection with Recent Volcanic Activity, Pure Appl. Geophys., DOI 10.1007/s00024-011-0428-6.

Posea, Gr., 2001. Vulcanismul şi relieful vulcanic- hazarde, riscuri, dezastre. Edit. FundaţieiRomânia de Mâine, Bucureşti.

27

Ratschbacher, L., Merle, O., Davy, P. and Cobbols, P., 1991. Lateral extrusion in the Eastern Alps:Part 1, Boundary conditions and experiments scaled for gravity, Tectonics, 10, 245–256, 1991a.

Rădulescu, D.P. and Săndulescu, M., 1973. The plate tectonics concept and the geological structureof the Carpathians. Tectonophysics 16, 155–161.

Rahman, A.A., Duncan, A.D. and Parry, L.G., 1973. Magnetization of multidomain magnetiteparticles. Riv. Ital. Geofis., 22, p.259-266.

Roberts, A. P., C. R. Pike, and K. L. Verosub, 2000. First-order reversal curve diagrams: A new toolfor characterizing the magnetic properties of natural samples, J. Geophys. Res., 105(B12), 28,461–28,475, doi:10.1029/2000JB900326.

Royden, L. H., Horváth, F., and Burchfield, B. C., 1982. Transform faulting, extension, andsubduction in the Carpathian Pannonian region, Geol. Soc. An. Bull., 93, 717–25.

Ruiz-Martínez, V. C., Urrutia-Fucugauchi, J. and Osete, M. L. 2010. Palaeomagnetism of theWestern and Central sectors of the Trans-Mexican volcanic belt - implications for tectonic rotationsand palaeosecular variation in the past 11 Ma, Geophysical Journal International, 180, s 577–595.

Săndulescu, M., Vasilescu, A., Popescu, A., Mureşan, M., Arghir-Drăgulescu, A. and Bandrabur, T.,1968. Geological map of Romania, sheet Odorhei (scale 1:200000), Geological Institute of Romania,Bucharest.

Săndulescu M., 1984. Geotectonica României. Ed. Tehnică, Bucureşti, 334 p.

Schmid, S. M., Bernoulli, D., Fügenschuh, B., Matenco, L., Schefer, S., Schuster, R., Tischler, M.and Ustaszewski, K., 2008. The Alpine-Carpathian-Dinaridic orogenic system: correlation andevolution of tectonic units. Swiss Journal of Geosciences 101(1), 139-183.

Schettino, A. and Scotese, C. R., 2005. Apparent polar wander paths for the major continents (200Ma to the present day): a palaeomagnetic reference frame for global plate tectonic reconstructions,Geophys. J. Int., 163, 727–759.

Schmid, S., Bernoulli, D., Fügenschuh, B., Maţenco, L., Schefer, S., Schuster, R., Tischler, M. andUstaszewski, K., 2008. The Alpine–Carpathian–Dinaridic orogenic system: correlation and evolutionof tectonic units, Swiss J. Geosci, 101, 139-183.

Seghedi, I., Grabari, G., Ianc, R., Tanasescu, A., Vâjdea, E., 1986. Rb, Sr, Zr, Th, U, K distributionin the Neogene Volcanics of the South Harghita Mountains. D. S. Inst. Geol. Geofiz.70-71/1: 453-473.

Seghedi, I., Szakács, Udrescu, Stoian, A.C. and Grabari, M. G., 1987. Trace elements geochemistryof the South Harghita volcanics (East Carpathians): calc-alkaline and shoshonitic associations, D.S.Inst. Geol. Geofiz., vol. 72-73/1, 381-397.

Seghedi, I., Szakács, A., 1994. The Upper Pliocene to Pleistocene effusive and explosive basalticvolcanism from the Persani Mountains. Rom. J. Petrol. 76, 101–107.

Seghedi, I., Szakacs, A., Mason, P.R.D., 1995. Petrogenesis and magmatic evolution in the EastCarpathian Neogene volcanic arc (Romania). Acta Vulcanologica, 7 (2), 135-143.

Seghedi, I., Balintoni I. and Szakács A., 1998. Interplay of tectonics and Neogene post-collisionalmagmatism in the Intracarpathian area, Lithos, 45, 483-499.

28

Seghedi, I., Szakács, A., Snelling, N. J., Pécskay, Z., 2004. Evolution of the Gurghiu MountainsNeogene Volcanic Range (East Carpathians, Romania), based on K-Ar geochronology. GeologicaCarpathica 55, 4, 325-332.

Seghedi, I., Downes, H., Szakács, A., Mason, P.R.D., Thirlwall, M.F., Roşu, E., Pécskay, Z., Marton,E. and Panaiotu, C., 2004. Neogene-Quaternary magmatism and geodynamics in the Carpathian-Pannonian region: a synthesis, Lithos, 72, 117-146.

Seghedi, I., Downes, H., Harangi, S., Downes, P., Mason, Z., Pecskay, Z., 2005. Geochemicalresponse of magmas to Neogene–Quaternary continental collision in the Carpathian–Pannonianregion: A review Tectonophysics , 410 485–499.

Seghedi, I. and Downes, H., 2011.Geochemistry and tectonic development of Cenozoic magmatismin the Carpathian–Pannonian region, Gondwana Research, 20 (4), 655-672.

Seghedi, I., Maţenco, L., Downes, H., Mason, P.R.D., Szakács, A. and Pécskay, Z., 2011. Tectonicsignificance of changes in post-subduction Pliocene–Quaternary magmatism in the south east part ofthe Carpathian–Pannonian Region, Tectonophysics, 502 (1-2), 146-157.

Sperner, B., Lorenz, F.P., Bonjer, K-P., Hettel, S., Müller, B. and Wenzel, F., 2001. Slab break-off -abrupt cut or gradual detachment? New insights from the Vrancea Region (SE Carpathians,Romania), Terra Nova, 13, 172-179.

Stănică D., Stănică M., Visarion M., 1986. The structure of the crust and upper mantle in Romania asdeduced from magnetotelluric data, Rev. Geol. Geophys., Buc., 30, 25-35.

Surmont, J., Sandulescu, M. and Bordea, S., 1990. Mise en évidence d´une réaimantation finicrétacée des séries mésozoiques de l´unité de Bihor (Monts Apuseni, Roumanie) et de sa rotationhoraire ultérieure. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 310, Série II, 213-219.

Szakács A., Seghedi I. and Pécskay Z., 1993. Pecularities of South Harghita Mts. as terminal segmentof the Carpathian Neogene to Quaternary volcanic chain, Rév. Roum. Géologie, 37, 21-36.

Szakács, A. and Seghedi, I., 1995. The Călimani - Gurghiu - Harghita volcanic chain, EastCarpathians, Romania: volcanological features, Acta Volcanologica, 7, 145-153.

Szakács, A., Seghedi, I., 1996. Volcaniclastic sequences around andesitic stratovolcanoes, EastCarpathians, Romania. Joint field workshop of the IAVCEI Commissions on Explosive volcanismand volcanogenic sedimentation, August 25-September 1, 1996. — Rom. J. Petrology 77(1): 55.

Tauxe, L., Mullender, T. A. T. and Pick, T., 1996. Potbellies, wasp-waists and superparamagnetismin magnetic hysteresis, J. Geophys. Res., 101, 571–583, doi:10.1029/95JB03041.

Tauxe, L., 2002. Paleomagnetic principles and practice, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht.

Tauxe, L., Constable, C., Johnson, C. L., Koppers, A. A. P., Miller, W. R. and Staudigel, H., 2003.Paleomagnetism of the southwestern U.S.A. recorded by 0–5 Ma igneous rocks,Geochem.Geophys.Geosyst., 4(4), 8802, doi: 10.1029/2002GC000343.

Tauxe, L. and Kent D., 2004. A simplified statistical model for the geomagnetic field and thedetection of shallow bias in paleomagnetic inclinations: Was the ancient magnetic field dipolar?,inTimescales of the Internal Geomagnetic Field, Geophys. Monogr. Ser., vol. 145, pp. 101–115,ed.Channell, J.E.T., Kent, D.V., Lowrie, W. & Meert, J.G., AGU, Washington, D. C.

29

Tauxe, L., Luskin, C., Selkin, P., Gans, P. and Calvert, A., 2004. Paleomagnetic results from theSnake River Plain: Contribution to the time - averaged field global database, Geochem.Geophys.Geosyst., 5, Q08H13, doi:10.1029/2003GC000661.

Tauxe, L., 2005. Inclination flattening and the geocentric axial dipole hypothesis, Earth Planet. Sci.Lett. 233, 247–261.

Tauxe, L., Kodama, K.P. and Kent, D.V., 2008. Testing corrections for paleomagnetic inclinationerror in sedimentary rocks: A comparative approach, Physics of the Earth and Planetary Interiors,169, 152–165.

Tauxe., L., 2010. Essentials of Paleomagnetism. XVI - 489 pp. Berkeley: University of CaliforniaPress. ISBN 978 0 520 26031 3.

Tauxe,L., 2011. PmagPy, software package, http://magician.ucsd.edu/Software/PmagPy/index.htmlTorsvik, T.H., Müller, R.D., Van der Voo, R., Steinberger, B. and Gaina, C., 2008. Global PlateMotion Frames: Toward a unified model, Reviews Geophysics, 46, RG3004,doi:10.1029/2007RG000227.

Ustaszewski, K., Schmid, S.M., Fügenschuh, B., Tischler, M., Kissling, E. and Spakman, W., 2008.A map-view restoration of the Alpine-Carpathian-Dinaridic system for the Early Miocene,Swiss J.Geosci, 101, Supplement 1, S273-S294.

Vandamme, D. ,1994. A new method to determine paleosecular variation, Phys. Earth Planet. Inter.,85, 131–142.

van der Hoeven, A.G.A., Mocanu, V., Spakman W., Nutto, M., Nuckelt, A., Matenco, L., Munteanu,L., Marcu, C., and Ambrosius, B.A.C., 2005. Observation of present-day tectonic motions in theSoutheastern Carpathians: Results of the ISES/CRC-461 GPS measurements. Earth and PlanetaryScience Letters, 239, 177– 184.

van Hinsbergen, D.J.J., Dupont-Nivet, D., Nakov, R., Oud, K. and Panaiotu, C., 2008. No significantpost-Eocene rotation of the Moesian Platform and Rhodope (Bulgaria): Implications for thekinematic evolution of the Carpathian and Aegean arcs, Earth and Planetary Science Letters, 273,345-358.

Vlad, Ş., Borcoş, M., 1997. Alpine metallogenesis of the Romanian Carpathians., Rom. J. Min.Depts., v. 78, p. 5-20.

Weiss., P., 1906. La variation du ferromagnetisme du temperature, Comptes Rendus, 143, p.1136-1149, cited in Cullity, 2008, p.116.

Wohlfarth, E.P., 1958. Relations between different modes of acquisition of the remanentmagnetization of titamagnetic particles. J. Appl. Phys., 29, p.595-596.

Zijderveld, J.D.A., 1967. A.C. demagnetization of rocks: analysis of results, in Methods ofPalaeomagnetism, pp. 254-286, ed. Collinson, D. W., Creer, K.M. & Runcorn, S.K., Elsevier,Amsterdam.