High-grade metamorphic rocks and peridotites along the Leiza Fault (Western Pyrenees, Spain)

ZusammenfassungTypische Gesteine entlang der Leiza-Störung (Navarra, Spanien), im äußersten Westen des pyrenäischen Gürtels, sind saure und basische Granulite, Migmatite und Lherzolithe. Die Ausgangsgesteine der sauren Granulite waren von granodioritischer Zusammensetzung. Texturelle und mineralogische Untersuchungen lassen darauf schließen, daß sich die sauren Granulite aus einer frühen, synkinematischen Mitteldruck-Granulitfazies-Phase [Granat-Biotit I-Kfsp] bis zu einer postkinematischen Granulitfazies-Phase niedrigeren Drucks und höherer Temperatur [Granat-Biotit II-Cordierit-Kfsp-(Spinel?), Kinzingite] herleiten lassen. Die Ausgangsgesteine der basischen Granulite waren tholeitische bis alkaline Basalte. Als Charakteristikum weisen die basischen Granulite millimetergroße subidiomorphe Granate verteilt in der Matrix auf, sowie kleinere kranzartigte Granate zwischen opaken Mineralen oder Orthopyroxenen und Plagioklas. Schätzungen für Temperatur- und Druck-Maxima während der Granulitfazies-Metamorphose liegen bei ca. 800° C und 8 kbar. Wahrscheinlich repräsentieren die Migmatite eine niedrigere Metamorphosestufe (Andalusit/Sillimanit-Kfsp). Scapolit in den basischen Granuliten wurde während einer postgranulitischen Metamorphose-Phase gebildet. Die Lherzolithe sind intensiv brekziiert und serpentinisiert, was einen Entwicklungsvergleich mit anderen an der Leiza-Störung aufgeschlossenen Gesteinen schwierig macht. Die sauren und basischen Granulite, Migmatite und Lherzolithe entlang der Leiza-Störung sind vergleichbar mit ähnlichen Gesteinen, die in der Nordpyrenäen-Zone und entlang der Nordpyrenäen-Störung als tektonische Bruchstücke und Massive aufgeschlossen sind. Aufgrund der Analogie der Gesteine kann man die Granulitfazies-Metamorphose als herzynisch einstufen. Die Leiza-Störung stellt also die westliche Verlängerung der Nordpyrenäen-Störung dar. Die bearbeiteten Gesteine werden deshalb, bis auf die Lherzolithe, als Relikte eines metamorphen Massivs herzynischen Alters gedeutet, das aufgrund des Versatzes entlang der Störung am Ende der herzynischen Phase und während der alpidischen tektonischen und metamorphen Vorgängen zerrissen wurde.AbstractAcid and basic granulites, migmatites, and lherzolites outcrop along the Leiza Fault (Navarra, Spain) in the western extremity of the Pyrenean Belt. The protoliths of the acid granulites have granodioritic composition. Textural and mineralogical data suggest that the acid granulites evolved from a first, syn kinematic medium-pressure granulite-facies stage [garnet-biotite I-Kfsp] to a post-kinematic granulite-facies stage of lower pressure and higher temperature [garnet-biotite II-cordierite-Kfsp-(spinel?), kinzigites]. Basic granulites were formed from protoliths with composition of tholeiitic to alkaline basalts. Basic granulites exhibit millimeter size subidiomorphic garnets dispersed through the matrix and smaller coronitic garnets between opaques or orthopyroxenes and plagioclase. Thermo-barometric estimates for the peak of the granulite-facies metamorphism are c. 800°C and 8 kbar. The migmatites presumably represent a shallower level of metamorphism (andalusite/sillimanite-Kfsp). Scapolite in the basic granulites was formed during a post-granulitic metamorphic episode. The lherzolites have been intensely brecciated and serpentinized, which makes difficult the comparison of their evolution with that observed in the other rocks associated with the Leiza Fault. Acid and basic granulites, migmatites, and lherzolites along the Leiza Fault may be correlated with similar rocks outcropping elsewhere in the North-Pyrenean Zone and along the North-Pyrenean Fault as tectonic slices and massifs. By analogy with those rocks, the granulitefacies metamorphism observed in the rocks studied must be Hercynian in age. The Leiza Fault constitutes, therefore, the western continuation of the North-Pyrenean Fault, and the rocks studied (except perhaps the lherzolites) may be considered as remnants of an Hercynian metamorphic massif, dismembered as a consequence of the activity of the fault at the end of the Hercynian cycle and during the Alpine tectonometamorphic events.RésuméDes granulites acides et basiques, des migmatites et des lherzolites affleurent le long de la faille de Leiza (Navarre, Espagne), à l'extrémité occidentale de la chaîne pyrénéenne. Les protolithes des granulites acides ont une composition granodioritique. Les données texturales et minéralogiques montrent que ces granulites acides ont évolué d'un premier stade syncinématique dans le facies des granulites à pression moyenne (grenat — biotite I — feldspath K) vers un second stade post-cinématique dans le faciès des granulites à basse pression et haute température (kinzigites à grenat — biotite II — cordiérite — feldspath K — (spinel?)). Les granulites basiques proviennent de protolithes à composition de basaltes tholéiitiques à alcalins. Les granulites basiques renferment des grenats millimétriques subidiomorphes dispersés à travers la matrice et des grenats coronitiques plus petits localisés entre des opaques ou des pyroxènes et le plagioclase. La thermo-barométrie donne une estimation de ± 800 °C et 8 Kb pour le pic du métamorphisme granulitique. Les migmatites représentent probablement un niveau de métamorphisme moins profond (andalousite/sillimanite-feldspath K). Dans les granulites basiques, de la scapolite s'est formée au cours d'un épisode post-granulitique. Les lherzolites ont été intensément bréchiées et serpentinisées, ce qui rend difficile la comparaison entre leur évolution et celle que l'on observe dans les autres roches associées à la faille de Leiza. Les granulites acides et basiques, les migmatites et les lherzolites de la faille de Leiza peuvent être corrélées avec des roches similaires qui se rencontrent en massifs et en écailles tectoniques, en d'autres endroits de la Zone nord-pyrénéenne et le long de la faille nord-pyrénéenne. Par analogie avec ces dernières, le métamorphisme granulitique des roches en question ici doit être d'âge hercynien. Dans ces conditions, la faille de Leiza représente le prolongement occidental de la faille nord-pyrénéenne et les roches étudiées ici (à l'exception peut-être des lherzolites) peuvent être considérées comme des restes d'un ancien massif métamorphique hercynien, démembré par l'action de la faille à la fin du cycle hercynien et au cours des événements tectono-métamorphiques alpins.Краткое содержаниеaКислые и базические г ранулиты, мигматиты и лерцолиты являются т ипичными породами, за легающими вдоль нарушения Leiza (Нав арра, Испания) на крайнем За паде Пиренейского пояса. Исходные пород ы для кислых гранулит ов характеризуются гра нодиоритным составо м. Данные исследования текстуры и минералог ического состава разрешают сд елать вывод, что образование кисл ых гранулитов шло чер ез сип-кинематическую ф азу гранулитного фац ия при условиях умеренн ого давления — гранит биотит 1 — Kfsp — до пост-кинематич еской стадии гранулитной фации, ха рактеризующейся условиями низкого да вления и высокой темп ературы- гранит-биотит II - корди ерит - Kfsp шпинель?-. Исходной породой баз ических гранулитов являются толеитные д о алкалических базальты. Базические гранулиты содержат субидиоморфные гран аты размерами в мм., рассеянные в матрице, и среди непрозрачных минералов, или ортопи роксенов и плагиокла зов более мелкие гранаты, окруженные каемкой. Считают, что максимум температуры и давления во время мет аморфизма гранулито вой фации составляли, вер оятно, 800°С и 8 кбар. Вероятно, мигмат иты представляют собой низкую ступень метаморфизмаа ндалузит/силлиманит — Kfsp. Скаполит образует ся в базических гранулит ах во время пост-грану литной фазы метаморфизма. Ле рцолиты состоят гл. обр. из брекчий и сил ьно серпентизирован ы- что очень затрудняет их сравнение с другим и породами, находящими ся в зоне нарушения Lei95 za. Кислые и базические г ранулиты, мигматиты и лерцолиты вдоль нар ушения Leiza можно сравнивать с породам и, которые установлен ы в зоне Северных Пирене ев и вдоль нарушения Северных Пиренеев в в иде обломков и массив ов. Этот метаморфизм гра нулитовой фации можно отнести на осно вании сравнения назв анных пород в герцинскому в ремени. Т.о. зона тектонического нару шения Leiza представляет собой, как бы простира ние на запад нарушени й Северных Пиренеев. Ис следованные породы до лерцолитов считаю т как бы реликтами мет аморфного массива герцинского возраста, который в результате перемещения вдоль зо н разрывов в конце герц инской фазы и во время альпийских тектонич еских и метаморфных событий оказался раз орванным.

Field of study: Environmental science