Evolución de paleoesfuerzos durante la exhumación de mármoles de alta presión, Complejo de Samaná, norte de La Española
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F.J. Fernández [1] ; I. Rodriguez [4] ; J. Escuder-Viruete [2] ; A. Pérez-Estaún [5] ; E. Mariani [6] ; D. Prior [3]
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[1] Universidad de Oviedo
Universidad de Oviedo
Oviedo, España
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[2] Instituto Geológico y Minero de España
Instituto Geológico y Minero de España
Madrid, España
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[3] University of Otago
University of Otago
Nueva Zelanda
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[4] Universidad de León
Universidad de León
León, España
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[5] ) Instituto de Ciencias de la Tierra “Jaume Almera” CSIC
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[6] Department of Earth, Ocean and Ecological Sciences
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- Localización: Boletín geológico y minero, ISSN 0366-0176, Vol. 128, Nº 3, 2017, págs. 587-610
- Idioma: español
- Títulos paralelos:
- Paleostress evolution during the exhumation of high-P marbles, Samaná Complex, northern Hispaniola
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Resumen
- español
Los mármoles del complejo de Samaná presentan una foliación generalizada producida en condiciones de deformación descompresiva (2.0 P 0.7 GPa) y a temperatura 500º C. La foliación es de tipo plano-linear y blastomilonítica. La distribución de la deformación es muy heterogénea. Aunque la fábrica tectónica está bien desarrollada, la orientación cristalográfica preferente de calcita es débil porque la fábrica blastomilonítica enmascara una fábrica tectónica previa. Imágenes de catodolumiscencia fría revelan que la foliación de los mármoles comenzó a desarrollarse por flujo friccional. Los modelos termodinámicos indican que sólo un leve aumento del contenido en agua derivado de reacciones metamórficas progradas (1.2 w.t.H2O 1.8) pudo producir una sobrepresión de fluidos que desencadenó la cataclasis y la exhumación. La caída del esfuerzo tras la cataclasis y la reducción del tamaño de grano activaron el creep de disolución-precipitación sobre las bandas cataclásticas. Los esfuerzos diferenciales s1-s3 aumentaron progresivamente con la exhumación después del evento cataclástico. La incidencia de maclado de las calcitas registró s1-s3 350 MPa. El esfuerzo de fluencia medio durante la migración de borde de grano fue s1-s3 150 MPa. Los altos paleoesfuerzos y las microestructuras de los mármoles son consistentes con las elevadas tasas de exhumación calculadas 110 MPa Ma-1. Todos estos datos sugieren que la exhumación se produjo siempre próxima al régimen de deformación frágil-dúctil.
- English
The marble of the Samaná complex presents a widespread foliation formed during its exhumation following a general decompressive strain path from high pressure (2.0P0.7 GPa) and low temperature (500 ºC) conditions. The foliation is plano-linear and blastomylonitic. Deformation distribution is highly heterogeneous. Calcite preferred orientation is poor, even though the marble has a well-defined tectonic fabric. The blastomylonitic fabric is masking an earlier tectonic fabric. Cathodoluminiscence images reveal that intense fracturing formed prior to foliation development in the marbles. The thermodynamic modelling of mineral phase transformations during prograde metamorphism indicate an increase in water content (1.2w.t. H2O1.8) that may have involved an increase in fluid pressure and triggered rock embrittlement and subsequent exhumation. Stress drops after a cataclastic event, as well as grain-size reduction by abrasion, may have activated dissolution-precipitation processes along cataclastic bands. Differential stress |s1-s3| increased as exhumation progressed after the cataclastic event. Estimates of paleostress based on calcite mechanical twinning indicate values of |s1-s3| >350 MPa during deformation. In contrast, mean flow stress during grain-boundary migration is estimated in s1-s3150 MPa. The high paleostress record and microstructures of the marble are consistent with the high exhumation rate calculated 110 MPa Ma-1. All of these data suggest that exhumation always occurred near the brittle-ductile regime of deformation.
- español
