Geología de las zonas Centro Ibérica y Galicia – Trás-Os-Montes en la parte oriental del Complejo de Morais, Portugal/España

Abstract

[EN] The Morais Allochthonous Complex (MAC) belonging to the Galicia Trás-os-Montes Zone, (GTMZ) is placed in the hinge zone of the Central Iberian Arc (CIA). Evidences of the pre- to syn-Variscan geological evolution of the NW Iberia are especially well exposed along the eastern rim of this first order structure, where this research work was achieved. Two major tectono-stratigraphic domains juxtaposed by a significant Variscan tectonic accident were redefined: the Schistose Domain of Galicia Trás-os-Montes (SDGTM) and Central Iberian Zone (CIZ). The first domain belongs to the lowermost tectonic slice of the different imbricated allochthonous units of the GTMZ. The SDGTM was settled over the CIZ during the Variscan C2 stage by the Main Trás-os-Montes Thrust (MTMT), and it is considered to be the least allochthonous unit (also called Parautochthonous or Peritransmontano Domain). Since the pre-variscan stratigraphic records of both domains are very similar, it is assumed that they must have been attached to the same continental margin but in different palaeogeographic locations, as their detrital zircon age populations point out. Both domains present a quite continuous and traceable Cambro-Silurian (?) stratigraphic sequence, although it underwent more Variscan deformation in the SDGTM than in its relative autochthonous (CIZ). In the CIZ the identification of two ichnofossil genera in the Desejosa Formation (Teichichnus rectus and Rosselia socialis) confirms that its upper part is at least uppermost-early Cambrian (Cambrian Stage 3), as previously proposed near the studied region with badly preserved trilobite remains (522Ma). A new stratigraphic unit (Montes Ermos formation, informal) was found concordantly overlaying the Desejosa Formation and lying below the Lower Ordovician unconformity (or Toledanic Unconformity) meaning that the uppermost record of the Slate and Greywacke Complex in Iberia could reach ages younger than Cambrian Stage 3. Over the Toledanic unconformity, a quite complete Lower-Middle Ordovician sequence was mapped, showing a laterally continuous and condensed Armorican Quartzite facies. At the base of the Upper Ordovician limestones of the Santo Adrião Formation another unconformity was identified, eroding the underlying units towards the Lower Ordovician formations, which locally eliminates the Middle Ordovician record (Moncorvo Formation). The youngest studied unit of the autochthonous domain recognized in this work is Silurian, but due to the strong C2 shearing that affects it no further assumptions on its age should be made. Although the pre-Variscan record of the SDGTM is intensely deformed under low metamorphic Barrovian conditions, it was possible to redefine its stratigraphy and the variscan structure based on field criteria and high resolution dating methods. With that purpose, two volcanic complexes were dated using U-Pb CA-ID-TIMS of magmatic zircon grains, proving the existence of two separated events in the same sedimentary sequence. The oldest, named Mora volcanics, is firstly described as a stratigraphic unit in this work. It presents a Furogian age (late Cambrian) and is characterized by a bimodal volcanic suite with sulphide mineralization. The youngest volcanic rocks dated in this thesis are Lower Ordovician. These are known as Saldanha Gneiss but the name Saldanha volcanics is preferably used. This unit is composed by porphyritic tuffs and rhyolites with calc-alkaline affinity. Since no important accident between these two volcanic complexes was identified, these ages add importance to the first order tectonic accident mapped at the base of the Upper Parautochthon, the MTMT, as Cambro-Ordovician rocks of the now proposed Mora-Saldanha Volcano-Sedimentary complex (MSVSc) are put over the Devono-Carboniferous synorogenic deposits of the Lower Parautochthon. The MSVSc is roofed by the white quartzite beds of the Algoso formation (informally proposed in this work) which is thought to be an equivalent to the Armorican Quartzite units of Iberia. Finally, the uppermost unit of the Upper Parautochthon studied in this work is composed by slates and basic to acid volcanic rocks with sulphide mineralization, known here as Peso formation (formerly as Vulcano- Siliceous Complex) and a possible correlation with the Middle Ordovician slaty units of Iberia is proposed. Along the boundary between the CIZ and the GTMZ, the two synorogenic deposits of the Lower Parautochthon Travanca and Vila Chã formations were detached over the autochthonous Silurian black slates and ampelites thus creating the Basal Lower Parautochthonous Detachment (BLPD) during the C2 Variscan phase. Because their zircon U-Pb age clusters are identical to the ones found in the pre-orogenic record of the SDGTM (and in the Basal Units) they were incorporated in the GTMZ. In this work it is proposed a new local tectono-stratigraphic sub-division of the SDGTM, where the synorogenic units define the Lower Parautochthon, whereas the pre-orogenic ones were included in the Upper Parautochthon. In this work it is also presented an integrated approach to the tectono-thermal evolution of the Variscan Orogeny in the eastern border of the MAC based on the regional study of macro and microscopic tectono-metamorphic fabrics. The first compressive event (C1) generated folding of both SDGTM and CIZ and marks the beginning of the prograde Barrovian evolution. Continuously the C2 event caused the thrusting of the Upper Parautochthon on top of the Lower creating the MTMT, and triggered the detachment of the synorogenic deposits over the CIZ along the BLPD. This event started the bending (CIA) of the previous C1 folds in both domains and it is thought to be related with the expansion of an extrusion wedge from the Variscan orogen axial zone. During this period the Barrovian metamorphism reached its peak. Following this initial compressional events, the instability of the thickened crust below the GTMZ, produced the synorogenic collapse and the formation of thermal domes (metamorphic core complexes) during the first extensional event (E1). This favoured the development of tectonic basins where the allochthonous complexes were preserved and the partial melt of the lower-middle crust while it was exhumed to upper crust conditions in the domes (following a Buchanian path). Immediately after the synorogenic extension a third compressive event (C3) generated disharmonic folding and lately fragile-ductile conjugate shear bands that led to the tightening of the CIA, and the formation of the Ibero-Armorican Arc. This event was accompanied by the intrusion of different granitic bodies. Finally, a late gravitational collapse (E2) followed by late-post Variscan compression (C4) produced gentle horizontal and vertical folding (respectively)

[ES] El Morais alóctona Complex (MAC), perteneciente a la zona de Trás-os-Montes Galicia, (GTMZ) se coloca en la zona de articulación del Arco Centro-Ibérica (CIA). Evidencias de la pre-a sin-Varisco evolución geológica del NW de Iberia están especialmente expuestos a lo largo del borde oriental de esta primera estructura de orden, donde se logró este trabajo de investigación. Dos grandes dominios tectono-estratigráficas yuxtapuestas en un significativo accidente tectónico Varisco se redefinieron: el dominio esquistosa de Galicia Trás-os-Montes (SDGTM) y Zona Centro Ibérica (CIZ). El primer dominio pertenece a la rebanada tectónica más inferior de las diferentes unidades alóctonas imbricadas de la GTMZ. El SDGTM fue colocada sobre el CIZ durante la etapa C2 Varisco por el principal empuje Trás-os-Montes (MTMT), y es considerado como la unidad menos alóctona (también llamado parautóctonas o Peritransmontano Domain). Dado que los registros estratigráficos pre-Varisco de ambos dominios son muy similares, se supone se han adherido a la misma margen continental, pero en diferentes lugares paleogeográficas, como señalan sus poblaciones en edad de circón detrítico. Ambos dominios presentan una secuencia estratigráfica Cambro-Silúrico (?) Bastante continua y trazable, aunque sufrió una deformación más Varisco en el SDGTM que en su autóctona relativa (CIZ). En el CIZ la identificación de los dos géneros icnofósil en la Formación Desejosa (Teichichnus recto y Rosselia socialis) confirma que su parte superior es al menos superior-Cámbrico inferior (Cámbrico Etapa 3), tal como se propone anteriormente, cerca de la zona de estudio con mal conservado restos trilobite (522Ma). Se encontró una nueva unidad estratigráfica (formación Montes Ermos, informal) concordantemente superponer la Formación Desejosa y acostado debajo de la discordancia Ordovícico Inferior (o disconformidad Toledanic), que significa que el registro más alto de la pizarra y del Complejo Greywacke en Iberia podría llegar a edades más jóvenes que Cámbrico Stage 3. Durante la discordancia Toledánica, una bastante completa secuencia del Ordovícico Inferior-Medio se asignó, mostrando lateralmente continuas y condensadas facies cuarcita Armórica. En la base de las calizas del Ordovícico Superior de la Formación Santo Adrião otra discordancia fue identificada, erosionando las unidades subyacentes a las formaciones del Ordovícico inferior, lo que elimina localmente el registro Ordovícico Medio (Formación Moncorvo). La unidad más joven estudiada del dominio autóctona reconocida en este trabajo es Silúrico, pero debido a la fuerte cizalladura C2 que le afecta ninguna otra hipótesis sobre su edad debe hacerse. Aunque el registro de pre-Varisco del SDGTM es deformado intensamente en condiciones Barrovian bajo metamórficos, fue posible redefinir su estratigrafía y la estructura Varisca en base a criterios de campo y los métodos de datación de alta resolución. Con ese fin, dos complejos volcánicos fueron fechados con U-Pb CA-ID-mas de circones magmáticos, lo que demuestra la existencia de dos eventos separados en la misma secuencia sedimentaria. El más antiguo, llamado Mora volcánicos, se describe en primer lugar como una unidad estratigráfica en este trabajo. Presenta una edad Furogian (finales del Cámbrico) y se caracteriza por una serie volcánica bimodal con mineralización de sulfuro. Las rocas volcánicas más jóvenes de fechas en esta tesis son Ordovícico Inferior. Estos son conocidos como Saldanha gneis pero el nombre Saldanha volcánicas se utiliza preferentemente. Esta unidad está compuesta por tobas porfídicas y riolitas con afinidad calco-alcalina. Desde que se identificó ningún accidente importante entre estos dos complejos volcánicos, estas edades suman importancia a la primera orden accidente tectónico asignado en la base de la Parautochthon Superior, el MTMT, como Cambro-Ordovícico rocas de la Mora-Saldanha complejo Volcano-sedimentaria que ahora se propone (MSVSc) se colocan en los depósitos sinorogénicos Devono-Carbonífero del Parautochthon Baja. El MSVSc está cubierta por las camas blancas de la cuarcita de la formación Algoso (informalmente se propone en este trabajo), que se cree que es el equivalente a las unidades de cuarcita armoricanas de Iberia. Por último, la unidad superior de la Parautochthon superior estudiado en este trabajo está compuesto por pizarras y básicas a las rocas volcánicas ácidas con mineralización de sulfuro, conocida aquí como la formación de Peso (anteriormente como Complejo Vulcano-silícea) y una posible correlación con las unidades pizarrosas del Ordovícico Medio Se propone de Iberia. A lo largo de la frontera entre el CIZ y GTMZ, los dos depósitos sinorogénicos del Bajo Parautochthon Travanca y Vila Chã formaciones fueron separados en los autóctonos pizarras del Silúrico negros y ampelitas creando así el Basal Destacamento parautóctonas inferior (BLPD) durante la fase C2 Varisco. Debido a que sus grupos de edad U-Pb en circones son idénticos a los encontrados en el registro de pre-orogénica del SDGTM (y en las unidades basales) que se incorporaron en el GTMZ. En este trabajo se propone un nuevo tectono-estratigráfico sub-división local del SDGTM, donde las unidades sinorogénicos definen el Parautochthon inferior, mientras que los pre-orogénicos se incluyeron en el Parautochthon superior. En este trabajo también se presenta un enfoque integrado de la evolución tectono-térmica de la orogenia Hercínica en la frontera oriental de la MAC basado en el estudio regional de la macro y tejidos tectono-metamórficos microscópicas. El primer evento de compresión (C1) genera plegamiento tanto SDGTM y CIZ y marca el comienzo de la evolución Barrovian progrado. Continuamente el caso de C2 causó el empuje de la Parautochthon superior en la parte superior de la inferior de la creación de la MTMT, y provocó el desprendimiento de los depósitos sinorogénicos más de la CIZ lo largo de la BLPD. Este evento se inició la flexión (CIA) de los pliegues C1 anteriores en ambos dominios y que se cree que está relacionada con la expansión de una cuña de extrusión a partir de la zona axial orógeno Varisca. Durante este período, el metamorfismo Barrovian alcanzó su pico. A raíz de estos eventos iniciales de compresión, la inestabilidad de la corteza engrosado debajo de la GTMZ, produjo el colapso sinorogénicos y la formación de cúpulas térmicas (complejos de núcleo metamórficas) durante el primer evento de extensión (E1). Esto favoreció el desarrollo de las cuencas tectónicas donde se conservan los complejos alóctonos y la fusión parcial de la corteza media-baja, mientras que fue exhumado a las condiciones de la corteza superior de las cúpulas (siguiendo un camino Buchanian). Inmediatamente después de la extensión sinorogénicos un tercer evento de compresión (C3) generó plegamiento inarmónico y últimamente bandas de cizalla conjugadas frágil-dúctil que condujeron a la tensión de la CIA, y la formación del Arco Ibero-Armórica. Este evento estuvo acompañado por la intrusión de los diferentes cuerpos graníticos. Finalmente, un último colapso gravitacional (E2), seguida por la compresión tarde-post Varisco (C4) produjo plegado horizontal y vertical suave (respectivamente)