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Shortening of the axial zone, pyrenees: Shortening sequence, upper crustal mylonites and crustal strength

Authors :
Matthias Bernet
Laura Airaghi
Frédéric Mouthereau
Claudio Rosenberg
Benoît Dubacq
Abdeltif Lahfid
Raphaël Pik
Yoann Denèle
Arnaud Vacherat
Nicolas Bellahsen
L. Bayet
Maxime Waldner
Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Géosciences Environnement Toulouse (GET)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Institut des Sciences de la Terre (ISTerre)
Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-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 Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG)
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Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)
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)
Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Tectonophysics, Tectonophysics, Elsevier, 2019, 766, pp.433-452. ⟨10.1016/j.tecto.2019.06.002⟩, Tectonophysics, 2019, 766, pp.433-452. ⟨10.1016/j.tecto.2019.06.002⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

The strength of the lithosphere may be constrained qualitatively by field observations on localized vs distributed modes of deformation and by the mineral assemblages formed during deformation. The internal deformation of the Bielsa basement unit of the Pyrenean Axial zone is investigated through structural, microstructural and thermometric data. In this area, shortening is widely distributed as attested by the folded attitude of the interface between the basement and its sedimentary Triassic cover. Shortening is estimated around 1.7 km (13%) from a regional balanced cross-section and should be considered in pre-Pyrenean reconstructions. Shortening probably occurred before strain localization on crustal ramps as suggested by zircon fission-track analysis. Distributed shortening is characterized at small-scale by low-temperature mylonites and cataclasites. In thin-section, feldspar originally present in the magmatic protolith is partially to totally sericitized. This transformation led to significant weakening of the rock and took place in the 250–350 °C temperature range. Sericitization is ubiquitous, even in un-deformed granodiorites. This shows that the weakening effect of sericitization not only occurs in ultra-mylonites, ultra-cataclasites and phyllonites but also more generally in the upper crust early during the shortening history, with implications for the shortening style. Estimates of the geothermal gradient suggest that inherited thermicity may also have influenced the style of shortening. We propose that the upper crust was very weak before or at the onset of its shortening due to high-thermal gradients and fluid circulation that induced large-scale sericitization in greenschist facies conditions. This has strong implications on the rheological evolution of the upper crust submitted to metamorphic alteration in the greenschist facies and below.

Details

Language :
English
ISSN :
00401951 and 18793266
Database :
OpenAIRE
Journal :
Tectonophysics, Tectonophysics, Elsevier, 2019, 766, pp.433-452. ⟨10.1016/j.tecto.2019.06.002⟩, Tectonophysics, 2019, 766, pp.433-452. ⟨10.1016/j.tecto.2019.06.002⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....43424e2e9a6cb1d5b7a615f54d1b2267
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.tecto.2019.06.002⟩