An early Miocene arc-tholeiitic magmatic dike event from the Alboran Sea — Evidence for precollisional subduction and back-arc crustal extension in the westernmost Mediterranean

ZusammenfassungÜber die generelle Bedeutung einer Vielzahl von Gängen (22–23 Ma, K/Ar-Datierung) wird diskutiert, die in einem weiten Gebiet der Betischen Zone aufgeschlossen sind. Diese Vielzahl von Gängen repräsentiert wahrscheinlich eine der ersten magmatischen Episoden innerhalb der vulkanischen neogenen Provinz, welche mit der späten tektonischen Entwicklung der Region des Alboranischen Meeres verbunden ist. Diese Gänge bieten in jedem Fall das besterhaltene magmatische Material, verglichen mit denen, die man bis jetzt kennt. Die Gesteine, die diese Gänge bilden (hypoabyssiche Aequivalente andesitischer Basalte und basaltischer Andesite), besitzen ebenso Hauptelemente wie auch Spurenelemente, die den Tholeiit-Serien der Inselbögen ähnlich sind. Ihre Flächenverteilung und Feldbeziehungen geben auch an, daß ein ausgedehnter Gürtel in der Zone von Alboran in oligo-miozänen Zeiten in Entwicklung war, bevor sich der Zusammenstoß des sogenannten Alboranblocks mit der naheliegenden Kontinentalzone im unteren-mittleren Miozän produzierte.Diese Gesteine geben das gleichzeitige Vorhandensein einer Benioff-Wadati-Zone aktiv unter der Region von Alboran an, sowohl auf Grund ihres magmatischen Aussehens wie auch auf Grund ihrer weiten Flächenverteilung, und deshalb zeigen sie auch die vorige Existenz subduktionsfähiger Lithosphäre in ihrer Nähe. Der Hauptdilatationsvektor war schon während der Intrusion der Gänge normal zur jetzigen Elongation des Alboran-Beckens gerichtet, was auch vermuten läßt, daß jenes Becken schon während des Oligozäns oder des unteren Miozäns begonnen hatte, sich tektonisch zu individualisieren. In diesem Fall könnte die durch die Gänge repräsentierte vulkanische Episode einige der Charakteristika der dem Becken unterliegenden Kruste erklären und speziell das Vorhandensein eines wichtigen Netzes von magnetischen Anomalien, das Ost-West verläuft. Die spätere Entwicklung des Vulkanismus in dieser Provinz konnte sich aus der Partialschmelzung einer vorher kontaminierten und sogar thermisch anomalen Zone des Mantels ergeben haben, verbunden mit dem Wirken von Verwerfungen und zerrenden Brüchen in einem lithosphärischen Gürtel, der sich vom Südosten der Iberischen Halbinsel bis Marokko ausbreitet.AbstractA discussion is made on the general significance of an Early Miocene (22–23 Ma, K/Ar dating) basaltic dike swarm that outcrops within large areas of the central and western Betic Zone of the Betic Cordilleras (Southern Spain). This dike swarm is thought to represent the remains of one of the earliest magmatic episodes within the the Neogene volcanic province that is associated with the late orogenic evolution of the Alboran region, and undoubtedly offers the best preserved igneous material related to this early stage that is known at present. The dike rocks (hypabyssal equivalents of andesitic basalts and basaltic andésites) have both major and trace-element abundance patterns that are akin to those of arc-tholeiitic suites. The field relationships and areal distribution of the dike swarm suggest, on the other hand, that a major E-W-trending rifting belt could have been developing within the Alboran Block in oligo-miocene times, previous to its collision with adjacent continental borderlands in the Early-Middle Miocene.Because of their magmatic character and wide distribution, it is proposed that these dike rocks may be regarded as an indication of the existence of roughly contemporaneous (Oligo-Miocene) Benioff-Wadati zone activity under the Alboran Area, which also points towards the previous existence of subductable lithosphere in its surroundings. The main dilatational vector during dike emplacement was already normal to the present E-W stretching of the Alboran Basin proper, which also adds to the possibility that the latter had already started to individualize tectonically in Oligo-Miocene times, and that some of its present crustal features, especially a prominent E-W-trending pattern of magnetic anomalies, had been generated in relation with the dike event. Continued postcollisional Middle Miocene to Pliocene calc-alkaline to ultrapotassic volcanism in the same area could hence have resulted from decompression partial melting of an already contaminated, and still thermally anomalous, mantle wedge, connected with the occurrence of traverse strike-slip and extensional deep faulting within a crustal segment that stretches from southeastern Spain to Morocco.ResumenSe hace una discusión sobre la significación general de un enjambre de diques (22–23 M.a., datación K/Ar) que aflora en una amplia extensión de la Zona Bética (Cordilleras Béticas, España Meridional). Este enjambre de diques représenta probablemente uno de los primeras episodios magmáticos dentro de la provincia volcánica neógena asociada a la evolución orogénica tardia de la región del Mar de Alborán, y ofrece en todo caso el material igneo mejor preservado en relación con este estadio de los conocidos hasta el presente. Las rocas que constituyen los diques (equivalentes hipoabisales de basaltos andesiticos y andesitas basálticas) poseen caracteres geoquímicos tanto de elementos mayores como de trazas que son afines a los de las series toleáticas de arcos insulares. Su distribución areal y relaciones de campo indican, por otra parte, que una banda dilatacional podría haberse estado desarrollando en el área de Alborán en tiempos oligo-miocenos, con anterioridad a la colisión del Bloque de Alborán con las áreas continentales adyacentes en el Mioceno Inferior-Medio.A causa tanto de su afinidad magmática como de su amplia distribución areal, estas rocas vienen a indicar la existencia, contemporánea, de una zona de Benioff-Wadati activa bajo la región de Alborán y, por ende, la presencia previa de litosfera subducible en sus inmediaciones. El principal vector dilatacional durante la intrusión de los diques era ya normal a la actual elongación de la cuenca de Alborán, lo cual también sugiere la posibilidad de que aquella hubiese comenzado a individualizarse tectónicamente durante el Oligoceno ó Mioceno Inferior. En tal caso el episodio volcńico representado por los diques podría explicar algunas de las características de la corteza subyacente a esta cuenca, y en especial la existencia de una prominente red de anomalias magnéticas de dirección E-W, paralela a la red de dikes. El desarrollo posterior del volcanismo en esta provincia podria haber resultado de la fusión partial de una zona del manto previamente contaminada, y aún térmicamente anómala, en conexión con la actuación de desgarres y fracturación distensiva en una banda litosférica que se extiende desde el sureste de la peninsula ibérica hasta Marruecos.раткое содержаниеС помощью калий-аргон ового метода определ или возраст многочислен ных жил (22–23 Ма) в районе бетской зоны, в которо й эти жилы находятся. Э ти многочисленные жилы представляют собой, в ероятно, первые эпизоды вулка нической деятельнос ти в период неогена в дан ном районе, которая св язана с тектоническим разв итием региона альбор анского моря. Эти жилы содержа т наиболее хорошо сох ранившийся магматический матер иал, по сравнению с до сих пор известным. Состав главных и микроэлементов в породах, образующих эти жилы (гипоабисски е эквиваленты андезит ных базальтов и базал ьтовые андезиты), подобен так овому толеитовых серий островных дуг. Р аспределение пород в их простирании и их вз аимоотношения в поле указывают на то, что в олиго-миоце не, до того, как произош ло столкновение т. н. блок а альборан с ближайше й материковой зоной в н ижнем до среднего миоцене, здесь образо вался широкой пояс. В этих породах под сам ым Альбораном распол ожена активная зона Беньоф а-Вадати, что установл ено, как по внешнему виду п ород, так и по их распре делению в простирании. Поэтом у считают, что до столкновения вбли зи их располагалась л итосфера, которую можно было за сасывать. Основной ве ктор расширения уже во вре мя интрузии жил прохо дил вдоль сегодняшней дл инной оси бассейна Ал ьборан; это разрешает предпо лагать, что названный бассейн возник текто нически в период олиг оцена, или в период нижнего м иоцена. В данном случа е вулканические события, представлен ные жилами, могуг объяснить некоторые особенности коры, под стилающей бассейн, и в частности, присутствие значительных магнит ных аномалий, простир ающихся в направлении с восто ка на запад. Позднейше е развитие вулканизма в этой провинции могло привести к част ичному расплавлению зоны мантии, ранее загрязн енной и термически ан омальной, и связанными с этим сб росами и зонами разры ва в поясе литосферы, про ходящем от юговосток а иберийского полуострова до Марок ко.