43ª Sesión Científica. Móstoles, Noviembre de 2007The NE-SW «Garganta de las Pozas» ductile shear zone goes along the contact between one of the
granodioritic sheets mapped and the «Refugio del Rey» anatectic complex. As well as the descriptive work,
it has been determined the microfabric and the lattice preferred orientation (OCP) by EBSD in a cuarcitic
sample, both studies confirm a lateral dextral movement in the shear zone. The dynamic recristalization in
quartz has been produced by three different mechanism: subgrain rotation, grain boundaries migration
and dauphine twin, which correspond to a deformation temperature of 575ºC.Este trabajo ha sido financiado con
los proyectos CGL2004-06808-CO4-01 y
CGL2004-06808-CO4-02.Peer reviewe

Castro, Alicia

Díaz Alvarado, J.

Díaz Azpiroz, M.

Fernández, C.

Moreno-Ventas, I.

Ramírez-Rico, J.

Digital.CSIC

31IntroducciónEl batolito del Sistema Central (BSC)constituye el afloramiento de rocasplutónicas más extenso de la ZonaCentroibérica. El área de estudio (Sierrade Gredos), perteneciente al BSC, se ex-tiende entre la Plataforma de Gredos y elPuerto de Candeleda, incluyendo la su-perficie drenada por los arroyos del Pra-do de las Pozas y el Prado de Barbellido(Fig. 1).Los cuerpos ígneos presentes en estazona se pueden asociar en dos grupos: 1)los granitoides con enclavesmicrogranulares (GEM) y rocas básicasasociadas (Moreno-Ventas, 1991; More-no Ventas et al., 1995), que constituyenel tipo más abundante, presentan una ma-triz de tamaño de grano medio(Qtz+Pl+Bt+Kfs±Crd) y grandesmegacristales idiomorfos de feldespatopotásico. Estas rocas contienen schlierenbiotíticos, xenolitos, diquessimplutónicos de aplitas y leucogranitos,y 2) los leucogranitos peralumínicos(LGP) son rocas con una matriz de granofino a medio (Qtz+Kfs+Bt+Ms+Pl), pre-sentando localmente facies porfídicascon megacristales de feldespato potásicoidio a subidiomorfos y menores que losAnálisis de la microfábrica del cuarzo en los resister cuarcíticosde la zona de cizalla dúctil de la Garganta de las Pozas, partecentral del Macizo de GredosMicrofabric analysis of quartz in quartzite resisters of the «Garganta de las Pozas» ductile shear zone central partof the Gredos MassifJ. Díaz Alvarado (1), C. Fernández (1), M. Díaz Azpiroz (2), J. Ramírez-Rico (3), I. Moreno-Ventas (4) y A. Castro (4)(1) Departamento de Geodinámica y Paleontología, Universidad de Huelva, Campus de El Carmen, 21071-Huelva. juan.diaz@dgyp.uhu.es; fcarlos@uhu.es(2) Departamento de Sistemas Físicos, Químicos y Naturales, Universidad Pablo de Olavide. Ctra. Utrera, Km. 1. 41013 Sevilla. mdiazp@upo.es(3) Dpto. Física de la Materia Condensada-ICMSE. Universidad de Sevilla-CSIC. Av. Reina Mercedes s/n 41012 Sevilla. jrr@uhu.es(4) Departamento de Geología, Universidad de Huelva, Campus de El Carmen, 21071-Huelva. bravo@uhu.es; dorado@uhu.esABSTRACTThe NE-SW «Garganta de las Pozas» ductile shear zone goes along the contact between one of thegranodioritic sheets mapped and the «Refugio del Rey» anatectic complex. As well as the descriptive work,it has been determined the microfabric and the lattice preferred orientation (OCP) by EBSD in a cuarciticsample, both studies confirm a lateral dextral movement in the shear zone. The dynamic recristalization inquartz has been produced by three different mechanism: subgrain rotation, grain boundaries migrationand dauphine twin, which correspond to a deformation temperature of 575ºC. Key words: Gredos Massif, shear zone, microfabric.Geogaceta, 43 (2007), 31-34ISSN: 0213683XFig. 1.- Mapa geológico de la zona, donde queda reflejada la estructuración de los cuerpos derocas ígneas y metamórficas.Fig. 1.- Geological map of the studied area, showing igneous and metamorphic body’s structure.32de las granodioritas. Estas rocas muestrantransiciones hacia tipos diatexíticos ymigmatíticos, como en el área concreta deeste estudio, con gran variedad de tiposmigmatíticos cuyo protolito es de carác-ter fundamentalmente pelítico con nive-les cuarcíticos y grauváquicos.Estructuralmente, el rasgo más lla-mativo del batolito es el carácter laminarde los cuerpos de rocas plutónicas ymetamórficas (p. ej., Bea y Moreno-Ven-tas, 1985) como queda reflejado en lacartografía presentada (Fig. 1), así comolos grandes pliegues que afectan a estasláminas, cuya generación se habría pro-ducido en estado magmático como de-muestra la escasa deformación en estadosólido en estas rocas (Díaz Alvarado etal., 2005).Entre los trabajos que se están reali-zando en la zona para caracterizar la es-tructura, el metamorfismo y el emplaza-miento de los diferentes cuerpos, estacontribución se adentra en el estudio es-tructural de las zonas de cizalla dúctil no-reste-suroeste que aparecen en algunos delos contactos entre cuerpos degranodioritas y migmatitas. Para ello seanalizan mediante EBSD muestras decuarcitas afectadas por la cizalla, siendoéste un avance del estudio general de estafamilia de cizallas.Descripción de la zona de cizalla de laGarganta de las PozasLa cizalla dúctil NE-SW que se des-cribe en este trabajo discurre en la zonade estudio a lo largo del contacto entreuna lámina de granodiorita con un espe-sor promedio de unos 700 m a muro y elcomplejo anatéctico del Refugio del Reya techo (Fig. 2). En el contacto entre es-tas dos grandes unidades se produceuna alternancia de bandas de entre 5 y30 cm de t res  l i to logías :  1)  lagranodiorita con todos los elementosdescritos en la introducción, 2) lamigmatita muy desmembrada, por loque prácticamente estaríamos hablandode melanosome con resisters de cuarzo,cuarcitas y restitas Bt+Crd+Sil±And, y3) nebulitas cordieríticas compuestas deQtz+Kfs+Crd+Pl+Bt+Ms+Sil±And, conglándulas xenomorfas de feldespatopotásico y una gran cantidad de restitasBt+Crd+Sil. El bandeado descrito se dis-pone paralelo a los bordes de la zona decizalla.Los niveles de las tres litologías des-critas se alternan a lo largo de unos 15metros, con una dirección aproximadaN45ºE y un buzamiento de unos 60º alSureste. En esta zona bandeada lagranodiorita muestra una fuerte alinea-ción de los megacristales de feldespatopotásico paralela a los límites entre lasbandas, mientras que en la migmatita losdiferentes niveles de leucosoma,mesosoma y melanosoma adquieren unageometría tabular, asimismo paralela alos límites de las bandas (Fig. 2). Esta fo-liación definida en las migmatitas abrazaun gran número de enclaves y restitas(Fig. 2), que desarrollan estructuras aná-logas geométricamente a los sistemas deporfiroclastos de tipo f, s y d (p. ej.,Passchier y Trouw, 1996). Los escasoscriterios indicativos de la dirección demovimiento a lo largo de la zona de ciza-lla, como las lineaciones definidas por losmegacristales de feldespato potásico, in-dican que el desplazamiento se habríaproducido esencialmente en dirección,tomando como referencia la disposiciónactual de la zona de cizalla. En este senti-do, los criterios cinemáticos definidos porla asimetría de los cuerpos de enclaves yrestitas sugieren un movimiento lateralderecho para la cizalla.De acuerdo con las observacionesmicroestructurales, la mayor parte de ladeformación se produjo en estadoFig. 2.- Esquema de la cizalla y ejemplos de los afloramientos.Fig. 2.- Diagram of the shear zone and examples of the outcrops.33Boundary Migration, GBM) como uno delos mecanismos de recristalización diná-mica del cuarzo en esta muestra. No obs-tante, también se ha observado el desarro-llo de bordes de subgrano y algunos agre-gados poligonales con límites de granorectos (Fig. 3), lo que sugiere la contribu-ción de la rotación de subgranos(Subgrain Rotation, SR) como otro posi-ble mecanismo de recristalización diná-mica. La microfábrica descrita se aseme-ja, por tanto, a la zona de recristalizacióndinámica transicional SR-GBM definidapor Stipp et al. (2002), que corresponde-ría, según estos autores, a una temperatu-ra de deformación de unos 575 ºC.La orientación cristalográfica prefe-rente (OCP) de la muestra de cuarcita fueobtenida mediante difracción de electro-nes retrodispersados (EBSD) en un mi-croscopio electrónico de barrido (SEM)Philips XL-30 del Centro de Investiga-ción, Tecnología e Innovación de la Uni-versidad de Sevilla (CITIUS). Las condi-ciones operativas consistieron en un vol-taje de aceleración de 20 kV y unadistancia de trabajo de unos 10 mm, conla muestra inclinada 75º. La muestra fuepulida mecánica y químicamente, y pos-teriormente cubierta con una película decarbono. Los patrones de EBSD fueronindexados y procesados para la obtenciónde figuras de polos convencionales me-diante el software OIM-analysis v.3.5 deTSL. (Fig. 4).Los resultados obtenidos (Fig. 4)muestran una fábrica de cuarzo con unmáximo prominente de ejes c situado aalto ángulo con respecto al borde de lazona de cizalla y al bandeado, y rotadounos 30º en sentido horario con respectoal polo de dicho bandeado. Por su parte,los ejes <a> y los polos de los planos {m}se disponen según un círculo mayor cuyopolo es paralelo a la orientación de losejes <c>. Dentro de este círculo mayor,los ejes <a> definen tres máximos, dos delos cuales se aproximan a la orientaciónde la dirección de movimiento de la zonade cizalla. Finalmente, los polos de losplanos {r} y {z} describen una texturamuy similar, definiendo dos círculos me-nores en torno a la orientación de los ejes<c>.La OCP descrita se asemeja a la deotras milonitas desarrolladas en condicio-nes de la parte baja de la facies de lasanfibolitas (Stipp et al., 2002; Lloyd,2004), y sugiere la actividad de sistemasde deslizamiento en los que el movimien-to se produce principalmente en la direc-ción del eje <a>. Dada la distribución deFig. 3.- Microfotografía que muestra distintas microestructuras del cuarzo en el nivel cuarcíti-co de la zona de cizalla de la Garganta de las Pozas: (1) Extinción ondulante en forma detablero de ajedrez; (2) bordes de grano lobulados y aserrados; (3) «granos islas»; (4) bordesde subgranos y (5) agregados poligonales con bordes grano rectos.Fig. 3.- Microphotograph showing quartz microstructures from a quartzite layer from theGarganta de las Pozas shear zone: (1) chessboard extinction; (2) lobulate and serrated grainboundaries; (3) «island grains»; (4) subgrain boundaries and (5) polygonal aggregates withstraight grain boundaries.magmático en las granodioritas, y es con-temporánea con la migmatización de launidad anatéctica. Sin embargo, es posi-ble observar una débil deformación enestado sólido en los cuerpos degranodiorita situados en la base de la ci-zalla, marcada por un pequeño estira-miento de los cristales de cuarzo, que se-rían una de las últimas fases cristalizadasen la granodiorita. La oblicuidad entre lafoliación definida por los cristales decuarzo y el borde de la zona de cizalla in-dica también un movimiento lateral dere-cho, por lo que se sugiere que el despla-zamiento asociado a esta cizalla prosiguióhasta después de la cristalización comple-ta de las granodioritas.Con objeto de confirmar la cinemáti-ca de esta zona de cizalla medianteindicadores distintos de los observados enel campo, así como para obtener informa-ción acerca de la temperatura de deforma-ción basada en los mecanismos de defor-mación del cuarzo, se ha tomado unamuestra orientada de un nivel cuarcíticointercalado dentro de las migmatitas de lazona bandeada. Las observaciones decampo y microestructurales indican quelas granodioritas sufrieron una fuerte de-formación en estado magmático junto alos productos de la fusión parcial y susmateriales, especialmente en zonas de ci-zalla como la descrita en este trabajo. Lasfases posteriores de deformación no afec-taron significativamente a estas rocas enel área objeto de estudio de este trabajo(Fig. 2). Es de esperar, por tanto, que losniveles cuarcíticos hayan adquirido unaintensa orientación cristalográfica prefe-rente durante esta fase de deformación.Microfábrica del cuarzoEl tamaño de los cristales de cuarzode la cuarcita estudiada es extremada-mente variable (diámetros de entre 20 mmhasta 1 mm. aproximadamente). Los gra-nos de mayor tamaño presentan extinciónondulante, normalmente en forma de ta-blero de ajedrez (Fig. 3). Estamicroestructura se asocia al desarrollo delímites de subgranos paralelos a los pla-nos basales <c> y prismáticos <m> encondiciones de alta temperatura (e.g.,Mainprice et al., 1986). Los límites degrano pueden ser irregulares y presentarformas lobuladas o aserradas, llegandoincluso a formar los llamados «granos is-las» (Fig. 3), equivalentes a las«microestructuras de disección» defini-das por Urai et al., (1986). Estas caracte-rísticas son indicativas de la actividad dela migración de borde de grano (Grain34los ejes <c>, el sistema (c) <a> parece elmás importante. No obstante, el sistema{m}<a> ha podido estar también activo,como sugieren (1) la dispersión observa-da en la distribución de polos para las di-recciones cristalográficas {m}, {r} y {z}(e.g., Lloyd y Freeman, 1994); la presen-cia de un pequeño máximo de los ejes <c>cercano a la dirección Y, y (3) la extin-ción ondulante en forma de tablero de aje-drez que muestran los granos de mayortamaño (e.g., Mainprice et al., 1986). Encualquier caso, la aparición de un máxi-mo de ejes c en lugar de las típicas coro-nas cruzadas asimétricas, puede ser con-secuencia de la recristalización dinámica(Jessell, 1988) o de la presencia de uncomponente no rotacional de la deforma-ción (Lister y Hobbs, 1980; Schmid yCasey, 1986), correspondiente en estecaso a un aplastamiento con eje de máxi-mo acortamiento normal al bandeado. Porúltimo, la similitud mostrada por las fá-bricas de los polos de los planos {r} y {z}ha sido interpretada por Lloyd (2004)como una prueba de la aportación de lamacla de dauphiné a la recristalizacióndinámica del cuarzo.La disposición asimétrica de la fábri-ca de ejes c del cuarzo con respecto a losmarcadores de la deformación finita su-giere la intervención de un componenterotacional de la deformación (p. ej., Listeret al, 1978) que, en este caso, correspon-dería a un cizallamiento lateral derecho(Fig. 4). Las fábricas de cuarzo corrobo-ran, por tanto, la información obtenida apartir de las observaciones estructuralesde campo. ConclusionesLa coincidencia del contacto entre elcuerpo granodiorítico y el complejoanatéctico del Refugio del Rey puede in-ducir al error de pensar en la cizalla NE-SW como fruto de un contacto mecánico(provocado por la intrusióngranodiorítica), quedando esta hipótesisdescartada al encontrarse este mismo con-tacto magmático sin cizallar más al norte.También llama la atención la presen-cia de las nebulitas descritas con anterio-ridad intercaladas en la cizalla, ya que noexiste ningún cuerpo de estas caracterís-ticas a lo largo del contacto. La presenciade este tipo de rocas ha sido descubiertarecientemente con el transcurso de lostrabajos en esta zona, apareciendo uncuerpo de nebulitas a muro de la láminagranodiorítica. Esto parece indicar queesta familia de cizallas está favoreciendola movilización de fundidos de diferentesniveles corticales a través de zonas muyconcretas y confirma la tesis de que seproducen en un contexto magmático.Tanto los apilamientos demegacristales, como las geometrías des-critas para los enclaves atrapados en lacizalla, así como la rotación de la defor-mación en estado sólido del cuarzo conrespecto a la dirección de la cizalla, res-ponden a un movimiento lateral dextrocon un desplazamiento fundamental-mente en dirección. Esto se ha podidoconfirmar gracias al estudio de lamicrofábrica del cuarzo. Este ha sufridorecristalización dinámica en la que hanintervenido hasta tres mecanismos dedeformación: rotación de subgranos, mi-gración de bordes de grano (estos dosdeducidos a partir de la microestructura)y macla de dauphine (deducida de laOCP). Los sistemas de deslizamiento ac-tivos en el cuarzo durante su deforma-ción han sido (c) <a> y, en menor medi-da {m} <a>. Tanto la microestructuracomo la OCP indican que la temperaturade deformación corresponde a la partebaja de la facies de las anfibolitas, por lotanto la deformación en la cuarcita pue-de estar registrando un último evento delmismo proceso de deformación en la ci-zalla puesto que los dominiosmagmáticos habrían sufrido la mayorparte del flujo en la banda en condicio-nes de mayor temperatura.AgradecimientosEste trabajo ha sido financiado conlos proyectos CGL2004-06808-CO4-01 yCGL2004-06808-CO4-02.ReferenciasBea, F. y Moreno Ventas, I. (1985). Stu-dia Geologica Salmanticensia, 20,175-203.Díaz Alvarado, J., Fernández, C., More-no-Ventas, I. y Castro, A. (2005).Geogaceta, 39, 27-30.Jessell, M.W. (1988). Journal of Structu-ral Geology, 10, 779-793.Lister, G.S. y Hobbs, B.E. (1980). Jour-nal of Structural Geology, 2, 355-371.Lister, G.S., Paterson, M.S. y Hobbs, B.E.(1978). Tectonophysics, 45, 107-158.Lloyd, G.E. (2004). Geological SocietySpecial Publication, 224, 39-61.Lloyd, G.E. y Freeman, B. (1994). Jour-nal of Structural Geology, 16, 867-881.Mainprice, D.H., Bouchez, J.L., Blume-feld, P. y Tubía, J.M. (1986). Geology,14, 819-822.Moreno-Ventas, I. (1991). Petrología delos granitoides y rocas básicas de laSierra de Gredos. Tesis Doctoral, Univ.de Sevilla, 431 p.Moreno-Ventas, I., Rogers, G. y Castro,A. (1995). Contributions to Mineralo-gy and Petrology, 120, 137-149.Passchier, C.W. y Trouw, R.A.J. (1996).Microtectonics. Springer, 289 p.Schmid, S.M. y Casey, M. (1986).Geophysical Monographs, 36, 263-286.Stipp, M., Stünitz, H., Heilbronner, R.Schmid, S.M. (2002). Journal of Struc-tural Geology, 24, 1861-1884.Urai, J.L., Means, W.D., Lister, G.S.(1986). Geophysical Monographs, 36,161-199.Fig. 4.- Proyección equiareal (hemisferio inferior) de la orientación cristalográfica preferentedel cuarzo obtenidas mediante SEM/EBSD en una muestra orientada de un nivel cuarcítico dela zona de cizalla de la Garganta de las Pozas.Fig. 4.- Equal-area lower-hemisphere projection of the quartz lattice preferred orientationdetermined by SEM/EBSD in a quartzite layer from the Garganta de las Pozas shear zone.

Microfabric analysis of quartz in quartzite resisters of the «Garganta de las Pozas» ductile shear zone central part of the Gredos Massif

The NE-SW «Garganta de las Pozas» ductile shear zone goes along the contact between one of the granodioritic sheets mapped and the «Refugio del Rey» anatectic complex. As well as the descriptive work, it has been determined the microfabric and the lattice preferred orientation (OCP) by EBSD in a cuarcitic sample, both studies confirm a lateral dextral movement in the shear zone. The dynamic recristalization in quartz has been produced by three different mechanism: subgrain rotation, grain boundaries migration and dauphine twin, which correspond to a deformation temperature of 575ºC

Ramírez Rico, Joaquín

Moreno Ventas, I.

idUS. Depósito de Investigación Universidad de Sevilla

https://idus.us.es/xmlui/bitstream/handle/11441/71098/An%c3%a1lisis%20de%20la%20microf%c3%a1brica.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Microfabric analysis of quartz in quartzite resisters of the «Garganta de las Pozas» ductile shear zone central part of the Gredos Massif

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