From the Upper Ordovician unconformity to the core-mantle boundary: A review of the Ordovician events in the Canigó massif, Pyrenees

Abstract

We present a review of the stratigraphical, structural, geochemical, isotopic and geochronological data that document Ordovician events in the Canigó massif, eastern Pyrenees. Voluminous felsic magmatism, 15-20my in duration, occurred in the Mid to Late Ordovician, in two magmatic pulses that produced several laccolithic bodies, up to ca. 2000m in thickness, which became the protoliths of the various lithologies of the Canigó gneisses. There is also evidence of coeval basalt (now metabasites) with E-MORB affinities. Mid Ordovician uplift and erosion produced an Upper Ordovician (Sardic) unconformity. Synchronous extensional faults built propagation cleavage-free folds affecting a pre-Upper Ordovician succession and caused the erosion of up to 1500m of the underlying Cambrian-Lower Ordovician succession. Early Late Ordovician synsedimentary normal faults produced significant thickness variations in the Upper Ordovician successions. Compiled data match the Ordovician evolution described in Sardinia, Mouthoumet and Montagne Noire (Occitan Domain), but differs from the evolution of neighbouring areas, such as the Iberian, Armorican and Bohemian massifs, where thermal doming and magmatism developed earlier, in Furongian-Early Ordovician times, linked to the Toledanian unconformity. In the study area, uplift, erosion and extensional tectonics argue for a lithospheric uplift coeval with the development of felsic and basaltic (with E-MORB affinities) magmatism, and strongly suggests Mid to Late Ordovician plume activity beneath this segment of NW Gondwanan. The proposed plume would be one of a cluster of plumes impacting the Gondwana periphery that probably migrated inwards into Gondwana. Plume activity may be related to an early Palaeozoic superplume event, that contributed to the birth and development of the Rheic Ocean throughout the Gondwana margin breakup.Presentamos una revisión de los datos estratigráficos, estructurales, geoquímicos, isotópicos y geocronológicos que documentan los eventos Ordovícicos en el macizo del Canigó, Pirineo oriental. Un voluminoso magmatismo félsico, de 15-20 millones de años de duración, se produjo entre el Ordovícico Medio y Superior, en dos pulsos magmáticos que produjeron varios cuerpos lacolíticos, de hasta aproximadamente 2000 m de espesor, que se convirtieron en los protolitos de las diversas litologías de los gneises del Canigó. También existe evidencia de basaltos coetáneo (ahora metabasitas) con afinidad E-MORB. El levantamiento y la erosión del Ordovícico Medio produjeron la discordancia del Ordovícico Superior (sárdica). Fallas extensionales sincrónicas dieron lugar a pliegues de propagación sin clivaje asociado, que afectaron a la sucesión pre-Ordovícico Superior y provocaron la erosión de hasta 1500 m de la sucesión subyacente Cámbrico-Ordovícico Inferior. Las fallas normales sinsedimentarias del Ordovícico Superior produjeron variaciones significativas de espesor en las sucesiones del Ordovícico Superior. Los datos compilados coinciden con la evolución ordovícica descrita en Cerdeña, Mouthoumet y Montagne Noire (Dominio Occitano), pero difieren de la evolución de áreas vecinas, como la de los macizos Ibérico, Armoricano y Bohemio, donde el domo térmico y el magmatismo se desarrollaron antes, en tiempos Furongienses-Ordovícico Inferior, vinculados a la discordancia toledánica. En el área de estudio, la elevación, la erosión y la tectónica extensional sugieren una elevación litosférica coetánea con el desarrollo del magmatismo félsico y basáltico (con afinidad E-MORB), y sugieren la actividad de una pluma mantélica durante el Ordovícico Medio a Superior debajo de este segmento del noroeste de Gondwana. La pluma propuesta sería una de un grupo de plumas que impactarían la periferia de Gondwana y que probablemente migraron hacia el interior de Gondwana. La actividad de las plumas podría estar relacionada con un evento de superpluma del Paleozoico inferior, que contribuyó al nacimiento y desarrollo del océano Reico mediante la ruptura del margen de Gondwana.