LT - Metamorphose mit hohem thermischen Gradienten im Paläozoikum des Massivs von Mouthoumet (Südfrankreich) - orogene Aufheizung oder Tethys-Rifting?
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Frühere Arbeiten im metamorphen Kernkomplex der Montagne Noire (Südfrankreich) haben gezeigt, dass die temperaturbetonte Metamorphose dieses Gebietes mehrphasig ist, bei noch andauernder Sedimentation (also vor der variscischen Krustenstapelung!) begonnen und diese lange (bis ins Perm) überdauert hat. Diese Metamorphose ist offenbar unabhängig vom variscischen Kollisionsprozess gewesen. Der Nachweis der thermischen peaks der Montagne Noire auch in Nachbargebieten (Pyrenäen, Zentralmassif, Massif de Maures) deutet auf eine großräumige, anorogene Wärmequelle (Tethys-Rifting?). Diese Arbeitshypothese sollte am Paläozoikum des Massivs von Mouthoumet (N der Pyrenäen, S der M. Noire) getestet werden, weil das anchimetamorphe Paläozoikum dieses Gebietes ebenfalls einen Abgleich mit der Metamorphosegeschichte ermöglicht und die pyrenäische Überprägung nur bruchhaft ist. Eine tonmineralogische Analyse der i. Wes. anchizonalen Metamorphose (KI, Arkai-Index, b0-Parameter u.a.m.) hat eine normal/inverse Zonierung des Metamorphosegrades im paläozoischen Deckenstapel erbracht (mit den höchsten Graden an der Basis und in höheren Einheiten). Die b0-Indizes entsprechen weitgehend denen der M. Noire. Eine begleitende tektonische Analyse, K/Ar-Datierungen der Schieferung und U–Pb Laser-ICP-MS Datierung von Zirkon aus neu entdeckten variscischen Graniten erlauben eine Rekonstruktion der tektono-metamorphen Abläufe. Die K/Ar-Alter der SE-vergenten variscischen Faltungs- und Überschiebungstektonik nehmen von 360 Ma in der höchsten bis auf c. 310 Ma in der tiefsten tektonischen Einheit ab. Nach "Ausglätten" der Deformation ergibt sich – in Einklang mit den Nachbargebieten – ein Wandern der tektonischen Front nach ± S. Die mittleren Einheiten des Profiles wurden um 330 Ma, unmittelbar im Anschluss an die Flyschsedimentation, deformiert und angehoben. Das Fehlen einer Aufheizphase deutet auf Stapelung vorgeheizter Kruste. Dies wird durch einen dramatischen geothermischen Gradienten in der tiefsten Einheit bestätigt. In einem max. 500 m mächtigen Profil sind basal Gesteine der Epizone nachgewiesen (duktile Verformung von Dolomit, Conodonten-Alterationsindex 6-7) bis zur niederen Anchizone im nur schwach geschieferten karbonischen Flysch. Die Decken sind quasi über eine heiße Herdplatte geschoben worden. Das heutige tektonische Profil resultiert aus der Dehnung und Ausdünnung des Deckenstapels durch vor allem SW- bis SE-gerichtete Scherung, vermutlich am SW- bis S-Rand eines Dehnungsfensters (pull-apart-Domes) vom Typ der M. Noire. Jedoch sind auch Scherzonen mit NNE-gerichtetem Transport (bereits um 345 Ma) nachweisbar, die dextralen Schrägabschiebungen am N-Rand eines metamorphen Domes zugeordnet werden. Extensions-Schieferung (ohne nachweisbare einfache Scherung) ist um 311 Ma in der mittleren Einheit (III) belegt. In verschiedenen anderen Einheiten sind auch statische Aufheizungen bei 300 Ma (Stefan) und im Bereich 288-263 Ma (Perm) nachzuweisen. Das 300 Ma-Ereignis ist auch durch die Intrusion von post-tektonischen Mikrograniten in das Ordovizium eines tektonischen Fensters östlich des Mouthoumet (Treilles) und die Einheit Ia NW Termes dokumentiert (Laser ICP-MS: U/Pb 303 Ma). Insgesamt ergibt sich im Massif von Mouthoumet eine Überlagerung zweier unabhängiger Prozesse: SE-gerichtete Deformation und Akkretion paläozoischer Sedimente, spätestens ab c. 345 Ma begleitet von Dehnung und phasenweiser Aufheizung in einer Extensions-Zone, die möglicherweise die südwestliche Fortsetzung der M. Noire darstellt. Die Befunde erhärten das Konzept einer anorogenen, phasenhaften, Temperatur-betonten Metamorphose in weiten Teilen des Variscikums.
