Siltal 断层通常被认为是沿 Brenner 断层带较年轻的脆性部分走向的直接延续，它形成了 Tauern 窗的西边界。布伦纳断裂带是两条主要的低角度正断层之一，标志着阿尔卑斯山区域规模构造窗口的西部边界：另一个例子是辛普朗断裂带，限制了阿尔卑斯山中部的莱庞廷变质穹顶。

这两个断层系统似乎是直接相似的，主要发育在约 20 Ma 至今的时期，反映了正在进行的阿尔卑斯山汇聚过程中重要的造山带平行伸展这两个断层带涉及上盘和下盘的区域折返，但上盘仍然是脆性的，而更快折返的下盘在冷却过程中经历了从大片高品位韧性糜棱岩带向更局部脆性断层的转变。最新的相对位移位于以碎裂岩为标志的离散脆性断层上，局部以粘土断层泥为标志，正如这里沿西尔塔尔断层所调查的那样。

Silltal 断层总是被认为是 Brenner 断层带脆性部分的向北延续，具有有效的正常（即自上而下到 W）运动感。然而，在连续的Silltal-Brenner断裂带与Tauern窗北边界交界处的下盘组成单元发生了变化：在该三点以南，下盘主要由钙质 组成。以及这里北部的片岩，通常是上南阿尔卑斯山因斯布鲁克石英千枚岩。在陶恩窗正北的地区，下南高山塔恩塔尔和雷克纳推覆体的单位也局部出现在Silltal断层的直接下盘中。再往北，Patscherkofel 晶体复合体以飞峰形式出现在因斯布鲁克石英千枚岩顶部。这座飞来峰出现在一个倾斜约 100 米的斜坡上。向西20°–30°和投影下倾表明它应该被Stephansbrücke粘土矿坑地点附近的Silltal断层横断。

对 <0.1 至 6-10 µm 范围内的不同粘土尺寸断层泥部分的氢同位素比 进行了分析，特别是评估大气水在粘土尺寸部分形成过程中可能产生的影响。还研究了从受布伦纳断层带变形影响的整个地壳部分取样的未变形和重结晶页硅酸盐的 δD，目的是限制沿着和穿过滑脱系统的流体渗透路径。在施泰纳赫、格里斯附近和靠近布伦纳山口的三个不同地点的布伦纳断层带脆性上盘和糜棱岩下盘中采集了含有白云母、黑云母和绿泥石的岩石样品。样本是从紧邻布伦纳断层带分离处采集的，最多可达约 100 公里。距上盘 660 m，最高可达约 100 m。进入下盘1公里。

按照 Moore 和 Reynold概述的方法，通过对风干和乙醇化样品进行 XRD 测定尺寸级分的矿物学。对于粘土多型研究，将样品轻轻压入浅不锈钢支架中进行 XRD 分析。通过使用超声波搅拌将约40mg材料分散在约5ml去离子水中来制备定向样品。将浆料抽吸沉积到 0.22 μm Duropore© 滤膜上，然后使用 1 M MgCl 2用镁饱和两次。用去离子水将薄膜洗涤五次，然后添加五滴甘油并轻轻地铺展在整个粘土表面上。

样品保留在真空歧管上，直到所有液态甘油痕迹消失。将定向样品放在吸水纸巾上，以除去样品背面多余的甘油，然后用双面胶带安装到 25 mm 铝盘上。XRD 图案使用帕纳科 X'Pert Pro 微处理器控制的衍射仪使用 Fe 过滤的 Co Kα 辐射、0.25° 发散狭缝、0.50° 防散射狭缝和 X'Celerator 快速 Si 条检测器记录。以 0.016° 2 θ的步长记录衍射图案每步计数时间为 1 秒，并记录到 PC 上的数据文件中，以便使用 HighScore Plus 和 CSIRO XPLOT 软件进行分析。

引人注目的观察结果是，在任何断层泥样品中都没有检测到 1M（包括 1M d）多型伊利石或混合层伊利石/蒙脱石（I/S）：在所有断层泥样品中仅观察到2M 1伊利石/白云母和绿泥石。来自 Stephansbrücke 地区的样品中也含有蒙皂石。这是不寻常的，因为随着埋藏深度和温度的增加，通常观察到从蒙皂石到随机 I/S 到有序 I/S 到伊利石的进展，对应于从成岩作用到近变质作用到外带（绿片岩）变质作用的转变。

逐步向2M 1转变开始于最低的安奇带，并通过向外带的过渡而有效地完成，对应于约100℃的温度范围。200–300 °C。在逆行路径上，由于在活动的脆性断层中挖掘到地表的碎裂和流体-岩石相互作用，粘土的新结晶和再结晶应该产生相反的顺序，尽管反应动力学可能很缓慢。因此，大多数粘土断层泥是粉碎的原岩（“碎屑”）粘土/云母/绿泥石和不同自生粘土大小的矿物和多型体的混合物。然而，这并不是在 Siltal 断层泥中观察到的情况。在所有样品中，较高温度的 2M 1伊利石/白云母是存在的主要粘土矿物，在南部 Matrei 样品 BF1 和 BF2 中，它是唯一出现的粘土矿物。

由此可见，2M 1伊利石和2M 1白云母之间最典型的化学差异是伊利石比白云母缺乏钾。由于 2M 1多型伊利石/白云母实际上是分离和测年的粘土部分中唯一的含 K 矿物，因此可以通过绘制样品中存在的多型体的量来估计该伊利石/白云母组分的 K 含量与相同样品中测量的体积％K。这应该给出一条混合线，其矿物成分对应于 100% 2M 1。K 含量以 wt% K 2 O 表示。为了进行比较，该图还显示了通过电子微探针对来自因斯布鲁克石英千枚岩的变质下盘白云母样品测量的wt% K 2 O 范围，其组成范围相同。Stephansbrücke 地区大多数样品中的多型与下盘变质岩中的白云母相同。只有 2M 1成分最丰富的两个样品（SB3 <2 μm 和 SB4 <0.1 μm）缺乏 K 并在伊利石田内绘制。相比之下，Matrei 南部地区的样品全部都是缺钾的，其成分是典型的伊利石，与下盘因斯布鲁克石英千枚岩的原岩白云母成分明显不同。

在 ESEM 下，原始的湿“全岩”样品显示出大的、10-20 μm 大小的不规则颗粒，周围有更细颗粒的基质，这两种颗粒似乎都是通过机械粉碎形成的，更典型的自生粘土矿物的结晶纤维状、板条状或片状形式。然而，对选定的 <0.1 µm 粘土部分的 TEM 研究表明，最细的分离粘土矿物颗粒具有相对均匀的片状形式，通常具有相当不规则的扩散边界，但也具有一些直的、自形的自形边缘. 通过 SEM 和 TEM 研究的颗粒含有由 EDS 测定的 Al、Si、O、K 和 Fe，因此这些特征形式必须与 XRD 鉴定的 2M 1伊利石/白云母成分相对应。

整个岩石年龄范围为45.0至99.2 Ma，而粘土部分年龄范围为12.3至114.9 Ma。对于粘土尺寸部分，年龄随着颗粒尺寸的减小而一致减小。Stephansbrücke 样本的年龄范围为 114.9 Ma（SB3，6–10 µm）至 35.9 Ma（SB4，<0.1 µm），而对于更南的 Matrei 样本，该范围延伸至明显更年轻的年龄。Matrei 样品中“全岩样品”（WR）和 6-10 µm BF2 部分的最古老年龄为 54-55 Ma，BF1 <0.1 µm 部分的最年轻年龄为 12.3 Ma。由此可见，Matrei 样品的最古老年龄与 Stephansbrücke 样品的最年轻年龄重叠，但最细部分的年龄则下降到更年轻（新近纪）的年龄。

白云母 、黑云母和绿泥石从下盘和上盘内穿过布伦纳断裂带分离，产生的 δD 值平均为 -59 ‰、-68 ‰和 -64 ‰ 。相比之下，所有粘土泥部分均具有较低的 δD 值，范围在 -77 至 -108 ‰ 之间。与 K-Ar 结果类似，Stephansbrücke 和 Matrei 样品的分析部分的 δD 值和晶粒尺寸之间存在明显的相关性，δD 值随着晶粒尺寸的增加而减小。由此可见，K-Ar 年龄和 δD 值之间也存在直接相关性。尤其引人注目的是，所有四个 Stephansbrücke 样本均在相距几十米的范围内从同一连续的粘土凿岩位置采集，绘制出非常明确的线性趋势。

通过定量 XRD 分析确定，断层泥样品中的主要粘土成分为 2M 1伊利石/白云母，但 Stephansbrücke (SB) 样品中存在不同含量的蒙脱石，所有样品中均含有次生绿泥石。绿泥石不是含钾矿物，Stephansbrücke 样品中的蒙皂石没有可辨别的伊利石混合层，并且实际上也应该不含钾。列出的 K-Ar 日期 仅来自含 K 2M 1伊利石/白云母组分。

然而，SB 样品中测量的 K-Ar 年龄和蒙皂石众数百分比之间仍然存在相关性和%亚氯酸盐。这一结果的原因：这些矿物的众数百分比是测年部分粒度的有效代表，随着粒度减小，绿泥石丰度减少，蒙脱石丰度增加，反过来 K –Ar年龄随着从每个样品中分离出的不同部分的晶粒尺寸而减小。中的一个明显的异常值强调了这种相关性的间接性质 A。蒙脱石的粒度分布显然存在下限，因为这种最细粒度的样品（SB4 <0.1 μm）并没有延续蒙脱石成分增加的趋势：它只有 9 % 的蒙脱石，但返回了最年轻的年龄（ 35.9马）。因此，真正的相关性与晶粒尺寸有关，如图所示，而不是直接与蒙皂石或绿泥石的众数百分比相关。

目前研究得出的 K-Ar 断层泥年龄与 Siltal 断层可能活动时间的区域限制基本一致。白云母上的40 Ar/ 39 Ar 年龄与 Silltal断层的上盘和下盘分开，给出了二叠纪到白垩纪的混合年龄，范围为 270-130 Ma（图 2），这些数据通常比本研究中从 Siltal 断层获得的最古老年龄还要古老。唯一的例外是来自 Patscherkofel 晶体复合体 klippe 糜棱岩基底的样品 77/97，它显示了40 Ar/ 39 Ar 光谱在 120 到 50 Ma 之间的一系列步骤。如上所述，将该接触面外推到西下坡表明它应该与 Stephansbrücke 样本附近的 Siltal 断层相交，但露头条件不允许在现场直接证实这一点。然而，事实确实如此，2M 1伊利石/白云母的成分和“全岩泥”的 K-Ar 年龄以及来自 Stephansbrücke 粘土泥的较粗分离物均与成分重叠，并且40 Ar/ 39Ar 在来自 Patscherkofel 晶体复合体底部的逆行糜棱岩剪切带的白色云母上老化。

正如地质概述中所述，Rockenschaub 等人。将这些较年轻的年龄解释为低至 50 Ma，以反映与 Patscherkofel 晶体杂岩从上到下最终就位相关的逆行变质作用和糜棱岩化作用。这种自上而下向西的运动学与 Stephansbrücke 的 Siltal 断层相关的运动学相同。由此可见，在“全岩泥”和来自 Stephansbrücke 地区的较粗粒分离物中测量到的最古老的 K-Ar 年龄，跨度为 65 至 155 Ma，很可能代表来自 Patscherkofel 晶体杂岩基底剪切的继承原岩白云母颗粒。

随着晶粒尺寸的减小，年龄谱可以表示：(1) 碎裂性粉碎的原岩白云母颗粒与有记录的流入断层带的热液大气水相互作用而导致部分Ar损失——这些部分重置的表观年龄将没有真正的地质意义；(2) 较高温度2M的自生生长1伊利石/白云母反映了 Patscherkofel 晶体杂岩基底剪切带持续但可能间歇性的活动，及其向脆性断层的转变以及 Siltal 断层上断层泥的形成；(3) 粉碎的原石白云母颗粒和自生新伊利石的混合物，其最小年龄由最细粒级中的最年轻年龄给出——在这种情况下，只有最年轻年龄才具有地质意义。

Matrei以南的布伦纳断裂带发生脆性断层的可能时间（图 1）可以从西陶恩窗口的冷却历史中得出，该窗口代表了该地区布伦纳断裂带的下盘。这里，下盘在 13-14 Ma 左右冷却到 300 °C，在 12 Ma 左右冷却到 200 °C，因此布伦纳断层带上的长期脆性运动预计将在13 Ma 或更小。然而，Matrei 以北 Silltal 断层下盘和上盘的锆石裂变径迹年龄相当相似，表明该地区在古新世早期已经冷却到约 300 °C 以下。

因此，当前锡尔塔尔断层区域的上盘和下盘向脆性行为的转变可能比更南边的区域更早。与马特雷以南的布伦纳断层带（形成陶恩窗的西边界）不同，马特雷以北的西尔塔尔断层并没有明显不同的地壳水平，任何垂直分量一定是适度的，脆性断层可能始于较高的地壳与布伦纳断层带继续向南相比，其温度水平较低（至少在下盘）。Matrei 附近 Silltal 断层样本中最细粒的断层泥样本给出的年龄约为 12-18 Ma，与独立估计的布伦纳断层带 <20 Ma 的运动时间一致，最年轻的年龄对应于布伦纳断层带陶恩窗下盘向脆性断层的解释转变，时间约为 12-13 Ma。

在来自Silltal 断层的样品中，没有较低温度的1M/1M d多型体，只有2M 1，但年龄的降低与粘土部分晶粒尺寸的降低有很强的相关性。δD 值与 2M 1伊利石/白云母成分的K-Ar 年龄之间也存在非常明确的线性相关性，这意味着年龄降低与（气象）流体-岩石相互作用增加之间存在直接关系。表明与大气水强烈相互作用的低 δD 值完全局限于狭窄的断层泥，并且在邻近的下盘和上盘中没有观察到，这些值是变质岩缓冲的流体的典型值。我们得出结论，特别是根据 2M 1的金额多型体的存在以及通过对颗粒形态的直接 TEM 观察表明， Silltal 断层的粘土泥中出现了新的 2M 1伊利石生长，特别是在 Matrei 附近的南部样本中，它们在最细的部分中返回了最年轻的年龄。

从区域变质梯度来看，Matrei附近的Silltal断层可能是在稍高的温度下启动的，有利于自生2M 1伊利石生长。12Ma左右的最年轻年龄具有地质意义，反映了Silltal-Brenner断裂带系统上新近纪脆性位移的时间。其他样本大小部分中随着晶粒尺寸的增加而年龄增加可能反映了在更长时间的断层活动期间生长的较老的、较粗的自生伊利石/白云母的混合物或与原岩（“碎屑”）白云母的混合物。这种原岩云母成分可能在碎裂颗粒粉碎和变形过程中遭受了部分与颗粒尺寸相关的放射性 Ar 损失（也可能还有 K 损失），并且这种浸出通过与断层带中通道化大气水的热液相互作用而增强。