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Pre‐orogenic upper crustal softening by lower greenschist facies metamorphic reactions in granites of the central Pyrenees

Authors :
Laura Airaghi
Valérie Magnin
Claudio Rosenberg
Benoît Dubacq
Nicolas Bellahsen
David Chew
Emilie Janots
Maxime Waldner
Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Trinity College Dublin
Institut des Sciences de la Terre (ISTerre)
Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)
CNRS - BRGM - TOTAL : OROGEN Project
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO)
Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géodynamique - UMR7327
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Source :
Journal of Metamorphic Geology, Journal of Metamorphic Geology, Wiley-Blackwell, 2020, 38 (2), pp.183-204. ⟨10.1111/jmg.12520⟩, Journal of Metamorphic Geology, 2020, 38 (2), pp.183-204. ⟨10.1111/jmg.12520⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

International audience; Pre‐kinematic greenschist facies metamorphism is often observed in granites and basement units of mountain belts, but rarely dated and accounted for in orogenic cycle reconstructions. Studying pre‐kinematic alteration is challenging because of its usual obliteration by subsequent syn‐kinematic metamorphism often occurring at conditions typical of the brittle–ductile transition. It is, however, to be expected that pre‐kinematic alteration has major implications for the rheology of the upper crust. In the 305 Ma‐old Variscan basement of the Bielsa massif (located in the Axial Zone of the Pyrenees), successive fluid–rock interaction events are recorded in granites below 350°C. Combined microstructural and petrographic analysis, low‐T thermobarometry and in situ U–Th/Pb dating of anatase, titanite and monazite show extensive pre‐orogenic (pre‐Alpine) and pre‐kinematic alteration related to feldspar sericitization and chloritization of biotite and amphibole at temperatures of 270–350°C at 230–300 Ma. This event is followed by a second fluid–rock interaction stage marked by new crystallization of phyllosilicates at 200–280°C and is associated with the formation of mylonitic shear zones and fractures parallel to the shear planes. U–Pb anatase and monazite ages as well as the microtextural relationships of accessory minerals suggest an age for this event at 40–70 Ma, consistent with independent regional geology constraints. The Variscan basement was therefore softened at late to post‐Variscan time, at least 150–200 Ma before the main Alpine shortening while Alpine‐age compression (c. 35–50 Ma) leads to the formation of a dense net of mylonites. The associated deformation, both distributed at the scale of the Bielsa massif and localized at decametric scale in mylonitic corridors, precedes the strain localization along the major thrusts of the Axial Zone. The Bielsa massif is a good example where inherited, pre‐orogenic upper crustal softening controls the deformation patterns in granitic basement units through low‐grade metamorphic reactions.

Details

Language :
English
ISSN :
02634929 and 15251314
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Metamorphic Geology, Journal of Metamorphic Geology, Wiley-Blackwell, 2020, 38 (2), pp.183-204. ⟨10.1111/jmg.12520⟩, Journal of Metamorphic Geology, 2020, 38 (2), pp.183-204. ⟨10.1111/jmg.12520⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....2a1adaf9a9aaef6e158ee579e1b8c3b6
Full Text :
https://doi.org/10.1111/jmg.12520⟩