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Petrología metamórfica y geocronología de la unidad culminante del complejo de Órdenes en la región de Carballo (Galicia, NW del Macizo Ibérico)
En esta Tesis Doctoral se presenta el resultado de un estudio integrado de petrología metamórfica y geocronología(método U-Pb) realizado en el sector occidental de la unidad culminante del Complejo de Ordenes. Este complejo es la más extensa de las estructuras alóctonas que afloran en el NW del Macizo Ibérico, caracterizadas por la presencia de varias láminas de origen oceánico que marcan una de las principales suturas del Orógeno Varisco Europeo. La datación de los principales tipos de rocas ígneas y de fábricas metamórficas, en conjunto con el estudio de su evolución P-T, ha permitido el descubrimiento de un ciclo orogénico pre-varisco en la unidad culminante, manifestándose por tanto como un terreno poliorogénico. Las dataciones U-Pb de circones del gabro de Monte Castelo(499+-2Ma) y de un granitoide (500+-2 Ma) indican la existencia de un evento magmático bimodal próximo al límite Cámbrico-Ordovicico. Las edades de monacitas obtenidas en una granulita metapelítica y en dos muestras de paragneises de la zona de la sillimanita de la Serie de Ordenes(493-498 Ma) indican que el metamorfismo regional fue prácticamente sincrónico con el magmatismo. También se analizaron rutilos de la misma muestra de granulitas, que proporcionan una edad entre 380 y 390 Ma que se interpreta como el momento de la incorporación de la unidad culminante a la cuña orogénica varisca. El cálculo de condiciones P-T mediante termobarometria convencional y multiequilibrio(método TWQ) muestra una trayectoria caracterizada por fuerte presurización a altas temperaturas que alcanza unos 10 kbar y más de 800 º C. La trayectoria P-T deducida para las granulitas indica un engrosamiento cortical considerable que se produce a altas temperaturas. De acuerdo con los modelos térmicos existentes, este tipo de trayectoria sólo es competible con una región calentada por un intenso magmatismo de forma previa y/o durante un engrosamiento cortical, lo que resulta característico de arcos magmáticos. Como consecuencia de todo lo anterior,la unidad culminante se considera originada en un arco magmático, probablemente en un arco de islas, desarrollado durante el Ordovícico Inferior. Fragmentos de este arco fueron posteriormente incorporados al margen de Gondwana durante la colisión varisca, produciéndose entonces la superposición de un metamorfismo en facies de los esquistos verdes al metamorfismo previo de mayor grado
Petrología metamórfica y geocronología de la unidad culminante del complejo de Órdenes en la región de Carballo (Galicia, NW del Macizo Ibérico)
Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Geológicas, Departamento de Petrología y Geoquímica, leída el 19-05-2000En esta Tesis Doctoral se presenta el resultado de un estudio integrado de petrología metamórfica y geocronología(método U-Pb) realizado en el sector occidental de la unidad culminante del Complejo de Ordenes. Este complejo es la más extensa de las estructuras alóctonas que afloran en el NW del Macizo Ibérico, caracterizadas por la presencia de varias láminas de origen oceánico que marcan una de las principales suturas del Orógeno Varisco Europeo. La datación de los principales tipos de rocas ígneas y de fábricas metamórficas, en conjunto con el estudio de su evolución P-T, ha permitido el descubrimiento de un ciclo orogénico pre-varisco en la unidad culminante, manifestándose por tanto como un terreno poliorogénico. Las dataciones U-Pb de circones del gabro de Monte Castelo(499+-2Ma) y de un granitoide (500+-2 Ma) indican la existencia de un evento magmático bimodal próximo al límite Cámbrico-Ordovicico. Las edades de monacitas obtenidas en una granulita metapelítica y en dos muestras de paragneises de la zona de la sillimanita de la Serie de Ordenes(493-498 Ma) indican que el metamorfismo regional fue prácticamente sincrónico con el magmatismo. También se analizaron rutilos de la misma muestra de granulitas, que proporcionan una edad entre 380 y 390 Ma que se interpreta como el momento de la incorporación de la unidad culminante a la cuña orogénica varisca. El cálculo de condiciones P-T mediante termobarometria convencional y multiequilibrio(método TWQ) muestra una trayectoria caracterizada por fuerte presurización a altas temperaturas que alcanza unos 10 kbar y más de 800 º C. La trayectoria P-T deducida para las granulitas indica un engrosamiento cortical considerable que se produce a altas temperaturas. De acuerdo con los modelos térmicos existentes, este tipo de trayectoria sólo es competible con una región calentada por un intenso magmatismo de forma previa y/o durante un engrosamiento cortical, lo que resulta característico de arcos magmáticos. Como consecuencia de todo lo anterior,la unidad culminante se considera originada en un arco magmático, probablemente en un arco de islas, desarrollado durante el Ordovícico Inferior. Fragmentos de este arco fueron posteriormente incorporados al margen de Gondwana durante la colisión varisca, produciéndose entonces la superposición de un metamorfismo en facies de los esquistos verdes al metamorfismo previo de mayor grado.Depto. de Mineralogía y PetrologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEpu
Precambrian isotopic sources of the Anti-Atlas, Morocco
The isotopic data stored in detrital and magmatic zircons are crucial for assessing magma
sources, terrane correlation, paleogeography and plate reconstructions. In many cases the
comparison of the zircon age and isotope signature of a terrane of unknown provenance with
the signature of possible sources, generally old cratonic areas, can resolve questions of origin
and paleoposition. Obviously, a precise knowledge of the zircon characteristics of these old
areas is essential for reliable comparisons.
One of the major sources of sediments of the peri-Gondwanan terranes and of the European
Variscan Belt is the West African craton. The northern boundary of this craton is the Pan-
African Anti-Atlas belt, which is therefore an ideal place to better constrain the zircon isotopic
features of sediments sourced from it. With that aim, we obtained LA-ICM-MS U-Pb and Hf
isotopic data of more than 600 zircons separated from six samples of siliciclastic sedimentary
rocks from the main Neoproterozoic stratigraphic units of the Anti-Atlas belt, from the Sirwa
and Zenaga inliers.
The data suggest that the north part of the West African craton formed during three cycles of
juvenile crust formation, with variable amount of reworking of older crust. The youngest group
of zircons, with a main population clustering around 610 Ma, has a predominantly juvenile
character and evidence of moderate mixing with Paleoproterozoic crust, suggesting that the
igneous and metamorphic rocks in which the zircons originally crystallized were formed in
an ensialic magmatic arc environment. A group of zircons with ages in the range 1.79–2.3
Ga corresponds to the major crust forming event in the West African craton: the Eburnian-
Birimian orogeny. The isotopic data indicate that the provenance area should represent a crustal
domain that separated from a mantle reservoir at ∼2050–2300 Ma, and further evolved with
a time-integrated 176Lu/177Hf of ∼0.013, characteristic of continental crust. The evolution
of the Eburnian orogeny is apparently dominated by new crust formation in a magmatic arc
environment. The Lower Paleoproterozoic and Neoarchean evolution (2.3–2.75 Ga) involves a
group of detrital zircon ages that has not been identified up to now in the igneous or metamorphic
rocks of the north West African craton basement. Their Hf isotopic signature points to reworking
of juvenile crust mixed with moderate amounts of Archean crust. The significance of these ages
is uncertain: they could represent a tectonothermal event not discovered yet in the Reguibat
Shield or the zircons can be far-travelled from an unknown source.Peer Reviewe
Rift Paleozoico temprano en el Complejo de Ossa Morena (SO del Macizo Ibérico): geoquímica y geocronología de un evento pre-Varisco en el Dominio de Sierra Albarrana y el Plutón de La Cardenchosa
Recognition of preorogenic geological features in the internal zones of polyorogenic areas, like the Sierra Albarrana Domain and La Cardenchosa Pluton, is difficult. New SHRIMP ages indicate that the main tectonomagmatic event recorded in these areas occurred between Late Cambrian (granite emplacement; 481±2 Ma) and Lower Ordovician (migmatization; 478±2 Ma). These ages also suggest that the intrusion of the igneous body is closely related with the low-pressure partial melting and the deformation of the structurally lower detrital formations. Geochemical data show that the granite from La Cardenchosa Pluton is peraluminous with a slight tendency towards an alkaline geochemical character, and a within-plate setting for the magmatism. Sr-Nd isotope data indicate an igneous origin with a strong upper crustal component, compatible with an extensional environment in the middle-upper crustal levels that marked the early stages of a continental rift development. These data are in agreement with the magmatism reported in other zones from the Iberian Peninsula, and are compatible with the latest magmatic event of the Early Paleozoic rifting. Our results, together with the main regional fabrics, suggest that the granitic magmatism and the migmatization are part of a single event, only slightly modified by Variscan reworking.Reconocer los rasgos geológicos preorogénicos en las zonas internas de áreas poliorogénicas, como el Dominio de
Sierra Albarrana y el Plutón de la Cardenchosa, es complejo. Nuevas edades U-Pb confirman que el principal evento tectonomagmático registrado en esta zona ocurrió entre el Cámbrico tardío (emplazamiento del granito; 481±2 Ma) y el Ordovícico inferior (migmatización; 478±2 Ma). También sugieren que existe relación entre la intrusión del cuerpo ígneo, la fusión parcial y la deformación a baja presión de las migmatitas de las formaciones detríticas estructuralmente inferiores. El granito de La Cardenchosa es peralumínico con tendencia alcalina y afinidad de intraplaca. Los datos isotópicos Sr-Nd indican un origen
ígneo con una fuerte componente de la corteza superior, en un ambiente geodinámico compatible con un entorno extensio-
nal en los niveles corticales medios y superiores, que marcaron los momentos iniciales del desarrollo de un rift continental. Estos datos coinciden con el magmatismo descrito en otras zonas de la Península Ibérica y son compatibles con el último evento magmático del rifting Paleozoico. Nuestros resultados, junto con las principales fábricas regionales, sugieren que el magmatismo granítico y la migmatización son parte de un único evento, solo ligeramente modificado por la orogenia Varisca.Depto. de Mineralogía y PetrologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEMinisterio de Ciencia e Innovación (MICINN)Universidad Complutense de Madrid/Banco de SantanderRussian FederationUniversidad de Salamancapu
Metagranites of the Basal Units of the allochthonous complexes of Galicia (NW Iberian Massif): Geochemical evolution and geodynamic setting
Las Unidades Basales de los complejos alóctonos de Galicia incluyen rocas metamórficas paraderivadas que alternan con abundantes rocas ortoderivadas con edades comprendidas entre 500 y 470 Ma. Por su composición, tanto mineralógica como química de roca total, las rocas ortoderivadas se dividen en dos grandes grupos: uno de gneises graníticos s.l. (tonalíticos, granodioríticos y graníticos), con una composición química que transita de tipos magnesianos-cálcicos meta-aluminosos, hasta tipos férricos calcoalcalinos y alcalino-cálcicos peralumínicos; y otro segundo grupo de gneises alcalinos y peralcalinos con una composición férrico alcalina que varía de términos peralcalinos a meta-aluminosos, llegando a tener un carácter per-alumínico los tipos más diferenciados. Los gneises graníticos s.l. presentan anomalías negativas en Nb y Ta, sugiriendo su relación con un margen continental activo, mientras que las rocas alcalinas y peralcalinas están enriquecidas en elementos traza incompatibles y presentan altos contenidos en Th, Ga y Nb, característicos de magmas asociados a un régimen extensional. Esta evolución geoquímica probablemente refleja el tránsito desde un régimen geodinámico convergente caracterizado por un sistema de arcos magmáticos hacia un rifting intracontinental.The Basal Units of the allochthonous complexes of Galicia include para-derived metamorphic rocks
alternating with abundant ortho-derived rocks with protolith ages ranging between 500 and 470 Ma. According to their
whole-rock chemical and mineralogical composition, the ortho-derived rocks are divided in two major groups: one
consisting of granitic gneisses s.l. (tonalitic, granodioritic, and granitic) with a chemical composition ranging from
magnesian calcic metaluminous types to ferroan calc-alkalic and alkali-calcic peraluminous types, and a second group
including alkaline and peralkaline terms, with ferroan alkalic and peralkaline to metaluminous composition, some of
the most differentiated terms reaching also a peraluminous composition. The granitic gneisses s.l. show negative Nb
and Ta anomalies, typical for rocks formed in an active margin, whereas the alkaline and peralkaline rocks are rich in
incompatible trace elements and show a high content of Th, Ga and Nb, as expected for crustal extension-related
magmas. This geochemical evolution probably reflects the switch from a convergent geodynamic setting featured by
magmatic arcs to an intracontinental rifting.Depto. de Mineralogía y PetrologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEMinisterio de Economía y Competitividad (MINECO)pu
Late Cambrian magmatic arc activity in peri-Gondwana : geochemical evidence from metagranitoid rocks of the Basal Allochthonous Units of NW Iberia
The North African section of the Gondwana margin was the site of voluminous, arc-related magmatism during the Late Neoproterozoic (Avalonian-Cadomian orogen). The lower (and older) metasedimentary sequence that constitutes the Basal Units of the llochthonous Complexes of NW Iberia was deposited in that setting. In these units, sedimentation was followed by the intrusion of tonalites and granodiorites in the late Cambrian (ca. 493-489Ma). In the Late Paleozoic, the collision of Gondwana and Laurussia (Variscan orogeny) deformed and metamorphosed the whole ensemble. New whole rock geochemical analysis performed in seven samples of metatonalites and fourteen samples of metagranodiorites are characterized by: i) slight enrichment in incompatible elements (Rb, Ba, Th, U), ii) negative anomalies in Nb, Ta, P, and Ti, and iii) negative anomalies in Eu. These chemical features are in agreement with a subduction-related setting for the genesis of both types of magma, which is also supported by chemical discrimination using tectonic setting diagrams. Positive anomalies of Pb suggest a crustal component. The new geochemical data reveal that the convergent orogen that ruled the paleogeography of the Gondwana periphery during the Neoproterozoic (Cadomian orogen) remained active beyond the Neoproterozoic-Cambrian transition, up to at least late Cambrian times
Los metagranitos de las Unidades Basales de los complejos alóctonos de Galicia (NO del Macizo Ibérico): Evolución geoquímica y contexto geodinámico
Las Unidades Basales de los complejos alóctonos de Galicia incluyen rocas metamórficas paraderivadas que alternan con abundantes rocas ortoderivadas con edades comprendidas entre 500 y 470 Ma. Por su composición, tanto mineralógica como química de roca total, las rocas ortoderivadas se dividen en dos grandes grupos: uno de gneises graníticos s.l. (tonalíticos, granodioríticos y graníticos), con una composición química que transita de tipos magnesianos-cálcicos meta-aluminosos, hasta tipos férricos calcoalcalinos y alcalino-cálcicos peralumínicos; y otro segundo grupo de gneises alcalinos y peralcalinos con una composición férrico alcalina que varía de términos peralcalinos a meta-aluminosos, llegando a tener un carácter per-alumínico los tipos más diferenciados. Los gneises graníticos s.l. presentan anomalías negativas en Nb y Ta, sugiriendo su relación con un margen continental activo, mientras que las rocas alcalinas y peralcalinas están enriquecidas en elementos traza incompatibles y presentan altos contenidos en Th, Ga y Nb, característicos de magmas asociados a un régimen extensional. Esta evolución geoquímica probablemente refleja el tránsito desde un régimen geodinámico convergente caracterizado por un sistema de arcos magmáticos hacia un rifting intracontinental
Supporting info item, In: "Using SHRIMP zircon dating to unravel tectonothermal events in arc environments. The early Palaeozoic arc of NW Iberia revisited"
Dating of zircon cores and rims from granulites developed in a
shear zone provides insights into the complex relationship
between magmatism and metamorphism in the deep roots of
arc environments. The granulites belong to the uppermost
allochthonous terrane of the NW Iberian Massif, which forms
part of a Cambro-Ordovician magmatic arc developed in the
peri-Gondwanan realm. The obtained zircon ages confirm that
voluminous calc-alkaline magmatism peaked around 500 Ma
and was shortly followed by granulite facies metamorphism
accompanied by deformation at c. 480 Ma, giving a time
framework for crustal heating, regional metamorphism, deformation
and partial melting, the main processes that control the
tectonothermal evolution of arc systems. Traces of this arc can
be discontinuously followed in different massifs throughout the
European Variscan Belt, and we propose that the uppermost
allochthonous units of the NW Iberian Massif, together with the
related terranes in Europe, constitute an independent and
coherent terrane that drifted away from northern Gondwana
prior to the Variscan collisional orogenesis
40Ar/39Ar laserprobe dating of mylonitic fabrics in a polyorogenic terrane of NW Iberia
The tectonothermal evolution of a polyorogenic terrane in the Variscan belt of NW Spain has been
constrained by 40Ar/39Ar laserprobe incremental heating experiments on mylonitic fabrics developed in major
structures. Transitional levels between HP–HT and IP upper units in the O´ rdenes Complex where
metamorphic and structural records demonstrate two cycles of burial and exhumation were selected for dating.
Two groups of ages have been defined: (1) Silurian–Early Devonian, obtained from mylonites of the Forna´s
extensional detachment, here considered as the minimum age for the start of tectonic exhumation of the HP–
HT units and an upper age-limit for the HP–HT event itself; (2) Early to Mid-Devonian, from structures
related to the Variscan convergence in the area, which include top-to-the-east thrusts and extensional
detachments. A single, younger Carboniferous age obtained from the uppermost allochthonous sequences
possibly reflects the final stages of emplacement of the allochthonous complexes. Our data indicate a
polyorogenic character for a part of the Iberian allochthonous complexes, including Variscan (sensu stricto)
and Early Variscan convergence, as well as an older, Early Palaeozoic cycle
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