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https://ria.asturias.es/RIA/handle/123456789/14874| Título : | Reactivación de fallas en Picos de Europa (Cordillera Cantábrica) deducida a partir del análisis estructural y la caracterización de paleofluidos y mineralizaciones asociadas |
| Autor : | Flórez Rodríguez, Adriana Georgina |
| Palabras clave : | Geología estructural Geología regional Geoquímica |
| Fecha de publicación : | 13-mar-2024 |
| Citación : | Flórez-Rodríguez, A. G. (2024). Reactivación de fallas en Picos de Europa (Cordillera Cantábrica) deducida a partir del análisis estructural y la caracterización de paleofluidos y mineralizaciones asociadas. Tesis doctoral, Universidad de Oviedo |
| Resumen : | The Picos de Europa region is mainly conformed by marine Carboniferous limestones. It has been subjected to tectonic deformation in various episodes over the last 320 Ma. During the Variscan Orogeny, its deformation was characterised by the development of a thrust imbricate system. Subsequent deformation was associated with various tectonic contexts and did not influence its structure significantly. This thesis explores the activity of high-angle WNW–ESE trending faults formed in this period, through the combination of structural analysis and the geochemical characterisation of associated minerals (calcite, dolomite, and sulphide ores). The study has focussed on the San Carlos and Liordes fault systems, for which kinematic data have been measured that record several deformational events. From the spatial relation between successive calcite generations and deformation structures, each fault activity period has been linked to fluids with particular physical and chemical properties, which have been characterised through clumped isotope thermometry in carbonates, and stable isotope ratios in minerals and fluid inclusions. In addition, model ages for the sulphide ores associated with the faults have been derived in order to constrain the age of fault activity. Faults of the San Carlos system display a dominant WNW–ESE trend and dip steeply to the NNE. They display associated secondary dolostones of Permian age, which obliterated the structures related to their original activity. These faults register a normal displacement which, according to the model ages obtained from the sulphide ores, was related to the crustal extension during the Upper Jurassic to the Lower Cretaceous described in surrounding areas such as the Basque-Cantabrian and Asturian basins. During the subsequent development of the Cantabrian Mountains during the Cenozoic, within the framework of the Alpine Orogeny, the fault system was reactivated accommodating a dextral displacement with a minor reverse component (slip vector plunging ~16°). Being aware of the relation that exists between deformation stages and the different mineral generations in the San Carlos fault system provides valuable insights in order to study other poorly outcropping faults. That is the case of the Liordes fault system, for which a reactivation history very similar to that of San Carlos has been deduced, characterised by a normal displacement during the Upper Jurassic–Lower Cretaceous extension, and a subsequent reactivation during the Alpine Orogeny, with a dextral movement with a reverse component which is more prominent than in the case of the San Carlos system (slip vector plunging 27°–62°). Upper Jurassic to Lower Cretaceous deformation was associated with the circulation of hydrothermal fluids, which were likely a mixture of seawater and insterstitial fluids from the Pisuerga-Carrión Region. Most of the clumped isotope temperature estimates for the calcite precipitated during this stage are comprised in the range 150–250 °C. During the Cenozoic deformation, calcite was precipitated from meteoric fluids. The clumped isotope temperature estimates for these precipitates span the entire interval between 16 and 106 °C. The clumped isotope thermometer may have been subjected to variable degrees of resetting, being more marked in the oldest carbonates sampled in the areas that experienced a larger burial maximum depth. The original precipitation temperature of the Mesozoic calcite would be higher than the obtained temperature in most cases, whereas the initial temperature of the Cenozoic calcite would be either equal or slightly lower than the calibrated temperature. However, the obtained temperature values still reflect to a large extent the original temperature contrast between the Mesozoic and Cenozoic precipitates. |
| Descripción : | Tesis doctoral de Adriana Georgina Flórez Rodríguez, enmarcada en el Programa de Doctorado en Biogeociencias de la Universidad de Oviedo y dirigida por Joaquín García Sansegundo y Agustín Martín Izard. Resumen: La región de los Picos de Europa, compuesta principalmente por calizas marinas carboníferas, fue sometida a deformación tectónica en varios episodios durante los últimos 320 Ma. Durante la orogenia Varisca, su deformación se caracterizó por el desarrollo de un imbricado de láminas cabalgantes. La deformación posterior, asociada a diversos contextos tectónicos, tuvo un menor impacto en su estructura. La presente tesis explora la actividad de fallas de alto ángulo y rumbo ONO-ESE formadas en este periodo, mediante la combinación de su análisis estructural y de rasgos geoquímicos de los minerales asociados (calcita, dolomita y sulfuros metálicos). El estudio se ha centrado en la caracterización de los sistemas de fallas de San Carlos y Liordes, habiéndose recopilado criterios cinemáticos que registran diferentes eventos de deformación. A partir de la relación espacial entre sucesivas generaciones de calcita y estructuras de deformación, se ha vinculado cada etapa de actividad de las fallas a fluidos con unas características físico-químicas concretas, reconocidas principalmente a partir de medidas de isótopos clumped en carbonatos y de la proporción entre isótopos estables en minerales e inclusiones fluidas. Además, se han estimado edades modelo de los sulfuros metálicos asociados a las fallas para constreñir el momento de actividad de estas. Las fallas del sistema de San Carlos, con un rumbo predominantemente ONO-ESE y un fuerte buzamiento hacia el NNE, presentan asociada dolomita de reemplazamiento pérmica, que obliteró las estructuras relacionadas con su actividad original. Estas fallas registran un desplazamiento normal que, de acuerdo con las edades modelo extraídas de los sulfuros metálicos, estuvo vinculado a la extensión cortical del Jurásico Superior al Cretácico Inferior descrita en áreas circundantes como la Cuenca Vasco-Cantábrica y la Cuenca Asturiana. Durante el posterior desarrollo de la cordillera Cantábrica en el Cenozoico, en el marco de la orogenia Alpina, el sistema de fallas se reactivó acomodando un desplazamiento dextro con una componente menor inversa (vector de deslizamiento con una inclinación de ~16°). Conocer la relación existente entre las etapas de deformación y las diferentes generaciones de minerales para el sistema de fallas de San Carlos proporciona una vía de estudio valiosa para otras fallas con peores condiciones de afloramiento. Este es el caso del sistema de fallas de Liordes, para el que se ha deducido una historia de reactivación comparable a la del de San Carlos, consistente en un desplazamiento normal durante la extensión del Jurásico Superior-Cretácico Inferior, y una posterior reactivación durante la orogenia Alpina, con un desplazamiento dextro y una componente inversa más notable que en el sistema de fallas de San Carlos (vector de desplazamiento inclinado 27°-62°). La deformación del Jurásico Superior-Cretácico Inferior estuvo acompañada de la circulación de fluidos hidrotermales, que probablemente constituyeron una mezcla de agua marina y fluidos intersticiales de la Región del Pisuerga-Carrión. Entre los valores de temperatura obtenidos para la calcita de esta edad mediante termometría de isótopos clumped predominan los comprendidos entre 150-250 °C. Durante la deformación del Cenozoico, la calcita se formó a partir de fluidos de origen meteórico. La temperatura obtenida para esta calcita abarca todo el rango entre 16-106 °C. El termómetro de isótopos clumped pudo sufrir un reseteo de magnitud variable, siendo más acentuado para los carbonatos más antiguos de los sectores situados a una mayor profundidad de enterramiento. La temperatura original de la calcita mesozoica sería superior a la obtenida en la mayoría de los casos, mientras que la de la calcita cenozoica sería igual o ligeramente inferior a la calibrada. Sin embargo, la temperatura obtenida aún refleja en gran medida el contraste original entre la temperatura de precipitación de los minerales mesozoicos y cenozoicos. |
| URI : | https://ria.asturias.es/RIA/handle/123456789/14874 |
| Aparece en las colecciones: | Geología |
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