Thermodynamic modelling of high-P mineral assemblages from the Iberian Massif

Abstract

The Variscan Orogen formed as a consequence of the collision of two large landmasses, Gondwana to the South and Laurussia to the North, during the final assembly of Pangea that took place in Late Paleozoic times. Nowadays this orogen can be tracked from the Bohemian Massif to the East, through the French Massif Central and the Armorican Massif, to the westernmost Iberian Massif. The most internal zone of the orogen crops out in several allochthonous complexes and it is characterized by several suture zones, featured by high-P metamorphic units and ophiolites. In the Iberian Massif, units that belong to four high-P metamorphic belts are identified, three of which formed during the initial stages of the collision. This PhD Thesis presents the results obtained for the three oldest high-P belts. To the top of the allochthonous complexes, the base of the Upper Allochthon (or Upper Units) is part of a first high-P, high-T metamorphic belt formed during Early Devonian times (c. 400-390 Ma). At the base of the complexes, the Basal Allochthon (or Basal Units) represents a section of another high-P metamorphic belt, in this case characterized by low- to intermediate-T, dated at Late Devonian (c. 377-370 Ma). Finally, the Middle Allochthon contains ophiolitic units of different nature and age. The lower and easternmost section of the ophiolites contains the Somozas Mélange, a serpentinite-matrix mélange formed in a subduction channel that includes abundant tectonic blocks of diverse nature and size. One of the blocks is composed by submarine metavolcanites that underwent high-P metamorphism. The age of the high-P metamorphism is uncertain, although an intermediate age between the high-P metamorphism of the Upper and Basal Allochthons is the most likely...El Orógeno Varisco se formó como consecuencia de la colisión de dos grandes masas continentales, Gondwana al Sur y Laurrusia al Norte, dando lugar al ensamblado final de Pangea durante el Paleozoico Superior. Actualmente, este orógeno se puede seguir a lo largo de buena parte de Europa, desde el Macizo de Bohemia al Este, a través del Macizo Central Francés y del Macizo Armoricano, hasta el Macizo Ibérico, que representa su sección más occidental. La zona más interna del orógeno aflora en una serie de complejos alóctonos y se caracteriza por contener varias zonas de sutura, donde aparecen unidades de alta presión y ofiolitas. En el Macizo Ibérico se han identificado unidades pertenecientes a cuatro cinturones de alta presión, tres de los cuales se formaron en los estadios iniciales de la colisión. Esta Tesis Doctoral presenta resultados en los tres cinturones más antiguos. Hacia el techo de los complejos alóctonos, la base del Alóctono Superior (o Unidades Superiores) forma parte de un primer cinturón de alta presión y alta temperatura generado durante el Devónico Inferior (c. 400-390 Ma). En la base de los complejos, el Alóctono Basal (o Unidades Basales) representa una sección de un nuevo cinturón de alta-P, en este caso de temperatura baja a intermedia, que ha sido datado cómo Devónico Superior (c. 377-370 Ma). Por último, un Alóctono Intermedio contiene unidades ofiolíticas de diferente naturaleza y edad. La sección inferior y más oriental de estas ofiolitas contiene la denominada Mélange de Somozas, una mélange de matriz serpentinítica formada en un canal de subducción donde abundan los bloques tectónicos de muy diversa naturaleza y tamaño. Uno de estos bloques está constituido por metavolcanitas submarinas afectadas por un metamorfismo de alta-P de edad incierta, aunque probablemente intermedia entre la que registran los episodios de alta-P característicos de los alóctonos superior e inferior...