Deformación y rocas de falla en las zonas de cizalla basales de los mantos cantábricos
- Autores: Manuel Ignacio de Paz Álvarez
- Directores de la Tesis: Juan Luis Alonso Alonso (dir. tes.), Sergio Llana Fúnez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Oviedo ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Teixell Cacharo (presid.), Josep Poblet i Esplugas (secret.), Marco Giuseppe Palladino (voc.), Francisco José Fernández Rodríguez (voc.), Ana Crespo Blanc (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biogeociencias por la Universidad de Oviedo
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: RUO
- Resumen
La Zona Cantábrica constituye el cinturón de pliegues y cabalgamientos varisco en el NW del Macizo Ibérico. Su sucesión paleozoica y estructura varisca han sido ampliamente estudiadas en la literatura. Sin embargo, pocos estudios se han enfocado en las rocas de falla presentes en las zonas de cizalla basales (ZCB) de los mantos, que registran importante información relativa a la deformación varisca. Los objetivos de esta tesis doctoral son (i) determinar los procesos de deformación que han permitido el emplazamiento de los mantos cantábricos y (ii) estimar el sentido de transporte de diversos mantos. Para ello se han recogido muestras de la base de las principales unidades cabalgantes (Somiedo, Esla y Bodón-Ponga) con el fin de realizar un estudio petrográfico y geoquímico. Se han elaborado cartografías geológicas de detalle y se han recogido datos cinemáticos que, una vez restituidos, permiten calcular el sentido de transporte de los mantos. Las ZCB presentan rocas de falla de entre 1 y 50 cm de potencia, y registran elevados valores de deformación por cizalla simple de 104-105, con una tasa de deformación media de 10,8-10,9 s,1. Las rocas de falla están constituidas por fragmentos de la formación situada en la base de la lámina cabalgante, localmente con otros procedentes del bloque inferior. A menudo poseen una fábrica tectónica planar subparalela al contacto definida por superficies de disolución, de deslizamiento, y/o delgadas venas de calcita. Los procesos de deformación dominantes han sido cataclasis y disolución por presión. La distribución de tamaños de fragmento de las cataclasitas se ajusta mediante leyes potenciales con coeficientes 3D de entre 1,98 y 3,90, siendo los más habituales próximos o superiores a 3,0, lo cual sugiere una intensa localización de la deformación por cizalla simple en niveles delgados. Aunque escasos, localmente existen indicios de posibles deslizamientos a velocidades sísmicas en las ZCB tales como superficies de deslizamiento muy netas y planares, estructuras fluidales e inyecciones de rocas de falla. Ello parece indicar que debido a su mineralogía, textura y condiciones ambientales, algunas ZCB poseían un comportamiento friccional metaestable, permitiendo la propagación de eventos sísmicos nucleados en sectores más profundos. Una particularidad de algunas ZCB es la presencia de inyecciones clásticas formadas por granos de cuarzo detríticos intruidos desde formaciones siliciclásticas cabalgadas. Ello sugiere que estas se encontraban parcialmente no litificadas, y que las rocas de falla de las ZCB permitieron que se alcanzase una elevada presión de fluido en las láminas cabalgadas, incluso en exceso de la presión litostática. En estas condiciones, es posible la hidrofracturación intrusiva de la parte inferior de la lámina cabalgante acompañada de la fluidificación e inyección de material procedente de la lámina cabalgada. Este proceso es especialmente relevante en el Manto del Esla. La signatura isotópica de las rocas de falla en las ZCB indica la existencia de un flujo restringido de fluidos en sistemas cerrados sin interacción con fluidos externos a las ZCB durante el emplazamiento de los mantos. En muchos casos las rocas de falla están en equilibrio isotópico con las formaciones circundantes, mientras que localmente la disminución de 13C sugiere un aporte limitado de 12C orgánico desde formaciones sinorogénicas carboníferas cabalgadas. Isótopos clumped permiten estimar un gradiente geotérmico durante la deformación varisca de 19 °C/km. Los sentidos de transporte de los mantos cantábricos varían lateralmente a lo largo de los mismos, mientras que en la dirección de avance los diversos mantos muestran un sentido equiparable. Esta distribución no es compatible con un emplazamiento rotacional de los mantos (excepto en la región de Picos de Europa), y sugiere que el Arco Cantábrico es fundamentalmente de origen secundario, si bien podría haber presentado una ligera curvatura original.
