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The West Cycladic detachment system on Makronisos, Greece
Johannes Loisl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Bernhard Grasemann
DOI
10.25365/thesis.33719
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29741.35578.449466-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Insel Makronisos liegt 3 km östlich der griechischen Hafenstadt Lavrion und repräsentiert den nordwestlichsten Teil des West-Kykladischen Archipels. Die tekono-metamorphe Evolution der West Kykladen und des angrenzenden Festlandteils, namens Attika, ist geprägt von Miozänen flach-winkeligen Abschiebungen, welche sich während der letzteren von zwei metamorphen Phasen in der Ägäis-Region, ausbildeten. Das Charakteristische dieser zweiten metamorphen Phase (M2) ist die Top-nach-SSW gerichtete krustale Extension, die für die Entstehung des West Cycladic Detachment System verantwortlich ist. Die damit verbundenen Vorgänge sind präzise dokumentiert auf allen West-Kyladischen Inseln und in Attika. Die Geologie von Makronisos hingegen, ist noch sehr unerforscht.
Ziel dieser Arbeit ist es, Daten der strukturgeologischen Evolution von Makronisos zu präsentieren um die tektono-stratigraphische Position der Insel in der Kykladischen Region und die Verbindung der West Kykladen und Attika durch das West Cycladic Detachment System zu beweisen.
Makronisos besteht zum Großteil aus gräulich bis grünlichen, intermediären bis mafischen, pelitschen Schiefern, durchzogen mit bläulich-grauen Marmormyloniten und Quartzit pinch & swell Strukturen. Kleinere Gesteinskörper aus Metabasit findet man auf der Ostseite der Insel vor, die Überreste von Blaue Amphibole beinhalten, jedoch retrograd Grünschiefer-faziell überprägt wurden. An zwei Lokalitäten auf Makronisos wurden Serpentinite angetroffen.
Bis zu 40 Meter mächtige Marmor-Ultramylonite bilden die strukturell gesehen höchste Einheit und sind, aufgrund antiklinaler Verfaltung, auf dem Grad und der Ost- und Westküste von Makronisos aufgeschlossen. Diese Marmor-Ultramylonite werden von 1-2 Meter mächtigen Ultrakataklasiten unterlagert.
Streckungslineare und makroskopische Scherrsinn-Indikatoren, geben Hinweis auf einen Top-nach-SSW gerichteten Scherrsinn. Mikrostrukturelle Analysen zeigen den gleichen Scherrsinn, angezeigt durch Orientierung der einzelnen Körner (SPO) und deren kristallographischen Achsen (CPO), sowie durch σ- und δ-Klasten, Glimmer-Fische und C‘- type Gefüge.
Deformationsmechanismen, beobachtet in Quartz (low-temperature bulging) und in Kalzit (sub-grain rotation), weisen auf eine Deformationstemperatur von ca. 300°C hin. Ablit und Epidot Porphyroklasten beinhalten eine ältere, interne Foliation, welche auf eine frühere, höher-gradige Metamorphose zurückzuführen ist.
Korngrößenverteilungsanalysen der Marmormylonite zeigen eine strain-Lokalisierung in den Marmor-Ultramyloniten und Berechnungen mit dem Paleowattmeter ergeben Werte für den Paleo-Differential-stress während der Deformation.
Die Lithostratigraphie und die Überreste von Hochdruck Mineralien korrelieren mit den Eigenschaften der Kykladischen-Blauschiefer.
40Ar/39Ar Analysen an metamorphen Hellglimmern, extrahiert aus Schiefern, Quartziten, Marmormyloniten und Marmor-Ultramyloniten, ergeben Alter zwischen 15 und 22 Ma, mit einer positiven Korrelation zwischen jungen Altern und höherem Strain. Diese Alter sind den Hellglimmer Altern von Kea sehr ähnlich. Die Stratigraphie, die tektono-metamorphe Evolution, der Top-nach-SSW gerichtete Scherrsinn und die strain-Lokalisierung in den überlagernden Marmor-Ultramyloniten sind alles Argumente, dass Makronisos Teil des West Cycladic Detachment System ist und eine ähnliche geologische Geschichte hat, wie andere West-Kykladischen Inseln.
Abstract
(Englisch)
The island of Makronisos, which lies 3 km east of the Attica port of Lavrion, is the northwesternmost part of the Western Cycladic archipelago. The tectonometamorphic evolution of the Western Cyclades and the adjacent part of Attica is dominated by Miocene low-angle detachments that developed during the second of two metamorphic phases in the Aegean area. This second metamorphic phase, M2, is characterised by top-to-the-SSW crustal extension, forming the West Cycladic Detachment System. Although extension is well documented on the other Western Cycladic islands and in Attica, the geology of Makronisos is poorly known. The aim of this study is to provide data on the structural and microstructural evolution of Makronisos to resolve its tectonostratigraphic position, its relationships within the Cycladic realm and to test if the West Cycladic Detachment System is continuous between Attica and the Western Cyclades.
Most of Makronisos consists of grey, locally graphitic, pelitic schists and yellowish impure marbles, interlayed with blue-grey mylonitic marbles and quartzites, forming large-scale pinch-and-swell structures. Metabasites are present as small bodies along the east side of the island but are thicker and continuous in the southeast. Petrography shows that metabasites usually contain blue amphiboles, although generally only as relicts after greenschist facies retrogression. Serpentinite has been found at two localities. The structurally highest level of the island consists of white-grey to pale-red marble ultramylonites up to 40 m thick. These mainly lie on the central ridge of the island, but, due to large-scale upright folding, also crop out along the East and West coasts. In several places, the ultramylonites overlie 1-2 m of foliated ultracataclasites derived from the footwall pelitic schists.
Stretching lineations and macroscopic shear sense-criteria indicate a top-to-the-SSW shear-sense. Microstructural analyses consistently show the same shear-sense, indicated by shape and crystal preferred orientations, σ- and δ-clasts, mica-fish, rotated veins and C’-type structures. Deformation mechanisms observed in quartz (low-temperature bulging) and calcite (sub-grain rotation) are evidence for a deformation temperature of ca. 300°C. Albite and epidote porphyroclasts may preserve an older foliation and layering, exhibiting features of an earlier, higher grade metamorphism and deformation phase. This evolution is consistent with progressive cooling during top-to-the-SSW deformation. Grain size distribution analyses of marble mylonites indicate strain localisation in the ultramylonites and paleo-watt calculations reveal data of the paleo-differential stress during deformation.
The lithostratigraphy and the relict HP-mineral assemblages indicate a correlation with the Cycladic Blueschist Unit. 40Ar/39Ar analyses on metamorphic white mica from pelitic schists, quartzites and marble mylonites/ultramylonites yield ages between 15 and 22 Ma, with a positive correlation between young ages and higher strain. These ages are similar to white mica ages on nearby Kea. Stratigraphy, tectonometamorphic history, systematic top-to-the-SSW sense of shear and strain localisation in the overlying ultramylonites converge to argue that Makronisos is part of the footwall of the West Cycladic Detachment System and underwent a similar geological history as the other Western Cycladic islands.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
West Cycladic Detachment System Cycladic Blueschist Unit low-angle normal fault Cyclades Greece Makronisos
Schlagwörter
(Deutsch)
West Cycladic Detachment System Kykladische Blauschiefer flach-winkelige Abschiebungen Kykladen Griechenland Makronisos
Autor*innen
Johannes Loisl
Haupttitel (Englisch)
The West Cycladic detachment system on Makronisos, Greece
Paralleltitel (Deutsch)
Das West Cycladic Detachment System auf Makronisos, Griechenland
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
93 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Bernhard Grasemann
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.27 Metamorphe Gesteine ,
38 Geowissenschaften > 38.36 Tektonik
AC Nummer
AC12148749
Utheses ID
29943
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |