Emplacement of synkinematic plutons in the Variscan Odenwald (Germany) controlled by transtensional tectonics
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- Volume 80, pages 391–409, (1991)
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Zusammenfassung
Im Gebiet des Odenwaldes (SW-Deutschland) ist das mittlere Krustenniveau eines variszischen magmatischen Gürtels aufgeschlossen. Zwischen 360 und 335 Ma intrudierte eine Abfolge magmatischer Gesteine (»Neunkirchener Flasergranitoid-komplex«) synkinematisch in eine NE-SW-streichende, divergente, duktile Blattverschiebungszone: Nach dem thermischen Höhepunkt der Metamorphose, aber noch vor der Platznahme der magmatischen Gesteine entwickelten sich im Nebengestein Scherzonen. Die Mikrogefüge dieser Zonen zeigen plastisches Deformationsverhalten von Feldspat, Hornblende und Quarz und postkinematische Temperung an. Während der Platznahme und Konsolidierung wurden die Magmatite deformiert. Die magmatische Abfolge schneidet lokal die Scherzonen des Nebengesteins, weist aber magmatische und auch mylonitische Foliationen parallel zu diesen Zonen auf. In den Magmatiten überdauerte die Abkühlung die Deformation: Feldspat und Amphibol zeigen einen Wechsel im Deformationsverhalten von plastisch zu spröde, der Grad der postkinematischen Temperung variiert. Im Nebengestein und in der magmatischen Abfolge wurden aus kinematischen Indikatoren sinistrale Blattverschiebungen abgeleitet. In den Nebengesteinen beinhalten die Blattverschiebungen eine deutliche Abschiebungskomponente. Dies läßt darauf schließen, daß horizontale Extension, die mit den Blattverschiebungen assoziiert war (Transtension) Aufstieg und Platznahme des Magmas erleichterte. Transtension fand gleichzeitig mit NW-SE-Kompression in Schwarzwald/Vogesen (südlich des Odenwaldes) statt. Transtension wurde möglicherweise durch »lateral escape« einzelner Krustenfragmente während der Kompression verursacht; sie ist wahrscheinlich auch mit signifikanter Hebung von metamorphen Gesteinen verbunden.
Abstract
In the Odenwald area (SW-Germany) an intermediate level of Variscan magmatic arc is exposed. Between 360 and 335 Ma the »Neunkirchen Intrusive Complex« intruded into an active NE-SW-trending zone of ductile divergent strike shear. After the thermal peak of metamorphism, but before the emplacement of the magmatic rocks shear zones developed in the wall rocks. The microfabrics of these zones infer plastic deformation of feldspar, hornblende and quartz and an increasing degree of postkinematic annealing towards the intrusive complex. During emplacement and solidification, the magmatic rocks experienced bulk strain: The intrusive complex locally crosscut the shear zones of the wall rocks, but show magmatic and also mylonitic foliations which parallel these zones. A change from plastic to brittle behavior of feldspar and amphibole and a varying degree of postkinematic annealing of quartz, suggest that in the intrusive complex strike shear continued during cooling. In wall rocks and plutonic rocks kinematic indicators imply sinistral displacement; in the wall rocks adjacent to the intrusive complex, strike shear was combined with normal displacement. This suggests that a component of horizontal extension which was associated with strike shear (transtension) facilitated ascend and emplacement of the magma. Transtension occurred at the same time, when the Schwarzwald/Vosges area (in the south of the Odenwald) was subjected to NW-SE compression; transtension was probably initiated by lateral escape of crustal fragments during overall convergent plate movements. Transtension is also supposed to be associated with significant uplift of metamorphic rocks.
Résumé
Dans l'Odenwald (Allemagne du sud-ouest) affleure le niveau crustal moyen d'un arc magmatique varisque. Entre 360 et 335 Ma, un ensemble de roches magmatiques (le Complexe intrusif de Neukirchen) s'est mis en place de manière syncinématique dans une zone de cisaillement ductile divergent: après le pic thermique du métamorphisme, mais avant la mise en place des roches magmatiques, des shear-zones se sont développées dans les roches encaissantes. Les microfabriques de ces zones montrent une déformation plastique du feldspath, de la hornblende et du quartz et un recuit post-cinématique dont le degré augmente vers le complexe intrusif. Les roches magmatiques ont été déformées au cours de leur mise en place et de leur consolidation. Le complexe intrusif est localement sécant sur les shear-zones des roches encaissantes, mais présente des foliations magmatiques et mylonitiques parallèles à ces zones. Dans les roches magmatiques, la déformation cisaillante s'est poursuivie pendant le refroidissment: en témoignent le passage du comportement plastique du feldspath et de l'amphibole à un comportement rupturel, ainsi qu'un degré variable de recuit postcinématique du quartz. Tant dans les roches plutoniques que dans leurs encaissants, les marqueurs de déformation impliquent un déplacement sénestre; dans les roches encaissantes, le cisaillement est combiné à un déplacement normal. On en déduit qu'une composante d'extension horizontale, associée au cisaillement (« transtension »), a facilité la montée et la mise en place du magma. Cette «transtension» s'est manifestée au moment où la région des Vosges et de la Forêt Noire (au sud de l'Odenwald) était soumise à une compression et une transpression NW-SE; la transtension a été probablement initiée par le départ latéral («lateral escape») de fragments de croûte lors des mouvements de convergence des plaques. Elle est aussi vraisemblablement en liaison avec une montée significative des roches métamorphiques.
Краткое содержание
В Оденвальде найдено обнажение среднего уровня Земной коры в г ерцинском магматиче ском поясе. Между 360 и 335 Ма в зон у расходящихся, рыхлых сдвигов, прост ирающихся на NE-SW интрудировала св ита магматических пород («Neunkirchener Flasergranitoidkomplex»). После кульминационн ого пункта термического метамо рфизма, но до внедрени я магматических пород в вмещающих породах образуются зоны скол а. Микроструктуры эти х зон проявляют пласти ческую деформацию полевого пшата, рогов ой обманки, кварца и нагрев после движени я. Во время внедрения и консолидации имела м есто деформация магм атитов. Магматическая свита прорезывает локально зону скола в мещающих пород, но проявляет, как магмат ическую, так и милонит ную фолиацию параллельн о этим зонам. В магматитах во время о хлаждения имела мест о деформация: в полевом шпате и амфиболе установили смену хар актера деформации от пластической до хруп кой, что связано с коле баниями посткинетического п роцесса нагрева. По вмещающим породам и м агматической свите выводят индикаторы к инематики, указывающ ие на боковое смещение в лево. Во вмещающей породе боковое смеше ние проявляет черты явного сброса. Э то разрешает предпол агать, что горизонтальное р асширение, связанное с боковым с мещением (транстензи я), способствовала подъ ему магмы. Такие транс тензии имели место одноврем енно с процессами сдавления в NW-SE направл ениях и с трансгрессией в Швар цвальде/Вогезах, т.е. южнее Оденвальда. Тра нстензии, возможно, оказались вызванным и боковыми выступами («lateral escape») отдельных фрагм ентов коры во время сдавливания. Эта последняя, вероят но, связана со значитель ным подъемом метаморфных пород.
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