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

Resumen

El Orógeno Varisco se formó como consecuencia de la colisión de dos grandes continentes, 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 Europa, desde el Macizo de Bohemia, a través del Macizo Central Francés y del Macizo Armoricano, hasta el Macizo Ibérico. La zona más interna del orógeno aflora en complejos alóctonos y se caracteriza por contener varias zonas de sutura donde aparecen unidades de alta-P y ofiolitas. En el Macizo Ibérico se han identificado cuatro cinturones de alta-P, tres de los cuales se formaron en los estadios iniciales de la colisión. Hacia el techo de los complejos alóctonos, la base del Alóctono Superior forma parte de un primer cinturón de alta-P y alta-T generado durante el Devónico Inferior (c. 400-390 Ma). En la base de los complejos, el Alóctono Basal es un cinturón de alta-P y baja a intermedia-T, cuyo metamorfismo es datado como Devónico Superior (c. 377-370 Ma). Por último, un Alóctono Intermedio contiene unidades ofiolíticas de diferente naturaleza y edad. La sección inferior de estas ofiolitas contiene una mélange de matriz serpentinítica, la Mélange de Somozas, formada en un canal de subducción donde abundan los bloques tectónicos de diversa naturaleza, uno de ellos afectado por un metamorfismo de alta-P de edad incierta, aunque probablemente intermedia entre los episodios de alta-P de los alóctonos superior e inferior. Esta Tesis presenta un estudio petrológico de una selección de litologías clave de cada uno de los tres cinturones de alta-P más antiguos que afloran en el Macizo Ibérico. La metodología incluye un análisis del contexto regional, un estudio petrográfico detallado, el estudio de la composición mineral y del espacio composicional, y la modelización termodinámica de las litologías de alta-P. Los resultados obtenidos han sido publicados en revistas de la especialidad durante la Tesis. El primer artículo presenta el estudio de los paragneises migmatíticos de alta-P de la Unidad de Sobrado (Alóctono Superior, Complejo de Órdenes). Para ello se ha modelizado la composición residual y se han obtenido condiciones de 15 kbar y 835 ºC para el pico metamórfico, que fue seguido por una exhumación isotérmica hasta los 10 kbar y por una exhumación posterior con fuerte enfriamiento hasta los 5 kbar y 550 ºC. El segundo trabajo aborda la evolución tectonotermal de un bloque de metavolcanitas de la Mélange de Somozas. Para ello se ha estudiado la matriz hialoclastítica de unas brechas de lavas almohadilladas recristalizada a alta-P. Los resultados de la modelización termodinámica indican condiciones de 18 kbar y 550 ºC para el pico metamórfico, que se alcanzaron durante un enterramiento profundo y acreción en un canal de subducción, y una drástica exhumación posterior casi isotérmica. En la tercera y cuarta publicaciones se estudian rocas pertenecientes a dos unidades diferentes del Alóctono Basal del SW de Iberia. En la Unidad de Cubito-Moura se investigaron eclogitas que muestran una evolución prograda hasta alcanzar el pico bárico a 24 kbar y 575 ºC. El pico térmico se alcanzó después a 19 kbar y 630 ºC y fue seguido por una drástica exhumación isotérmica. En la Unidad de Badajoz-Córdoba se han estudiado metapelitas en facies de esquistos azules que alcanzaron P mínimas de 20 kbar a 525 ºC y tuvieron una evolución que implica un calentamiento moderado durante la descompresión de las rocas.