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Scapolite-bearing and related calc-silicate layers from the alpujarride series. (Betic cordilleras of Southern Spain). A discussion on their origin and some comments

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Zusammenfassung

Das häufige Auftreten von Kalksilikatbändern (manchmal mit Skapolith) in einigen alpujarriden Einheiten, besonders im zentralen und westlichen Abschnitt der betischen Kordillere, wird erklärt als Ergebnis einer metamorphen Differentiation von ursprünglich Ca-reichen Schichten. Die Anwesenheit von Skapolith legt eine hohe Anionenkonzentration der intergranularen fluiden Phasen während der Metamorphose nahe, bedingt durch evaporitisches Material der ursprünglichen Sedimente. Diese Hypothese, zusätzlich gestützt durch den extrem hohen Gehalt der umgebenden Pelite an löslichen Kathionen (Ca, Na, K), erlaubt die Korrelation der Kalksilikatbänder-haltigen Formationen mit aus anderen betischen Einheiten bekannten evaporitischen Serien des Permowerfenïan. Auf die stratigraphische Korrelation angewendet, legt dies nahe, daß öfters hochmetamorphe, permotriadische Serien fälschlicherweise als älter betrachtet wurden, was zu einer Unterschätzung der alpinen Metamorphose (Niederdruck-Hochtemperatur) im alpujarridem Bereich führte.

Abstract

Generalized development of calc-silicate bands in several alpujarride units of the central and western segments of the Betic Zone, is interpreted as the result of metamorphic differentiation from original calcium-rich sedimentary beds in the sequence. Presence of Scapolite suggests that this phenomenon may have been made possible by the catalizing action of high anion concentrations in the pore fluid medium during metamorphism, probably caused by the existence of evaporic material in the original sediments. This hypothesis, which is further supported by anomalous high Ca, Na and K contents of the enclosing metapelites, leads to the correlation of the present calc-silicate bearing metamorphic formations with well-known permo-werfenian evaporitic series in other units of the Betic Zone. The use of this new criterion of stratigraphic correlation would indicate that highly metamorphosed permo-triassic sequences have often been misidentified as more ancient formations, thus causing an underestimation of the importance of alpine HT-LP metamorphism in the alpujarride tectonic domain.

Resumen

El desarrollo bastante generalizado de bandas de silicatos calcicos, entre los cuales se encuentra a veces una escapolita, en varias unidades alpujárrides de los segmentos central y occidental de la Zona Bética, es interpretado como el resultado de un proceso de diferenciación metamórfica a partir de lechos sedimentarios originalmente ricos en calcio. La presencia de escapolita sugiere que este hecho ha sido probablemente posible gracias a la existencia de una alta concentración de aniones en el fluido metamórfico intergranular, condicionada por la existencia de material evaporitico en los sedimentos originales. Esta última hipótesis que es ulteriormente apoyada por un contenido anómalamente alto de cationes solubles (Ca, Na, K) en las metapelitas encajantes, permite correlacionar las formaciones que contienen los lechos de silicatos calcicos con conocidas series evaporiticas de edad permowerfenense en otras unidades de la Zona Bética. La aplicación de este nuevo criterio de correlación estratigráfica sugiere que series permotriásicas altamente metamorfizadas han sido a menudo erróneamente interpretadas como más antiguas, hecho que ha conllevado a una substimación de la importancia del metamorfismo (BP-AT) alpino en el dominio tectónico alpujárride.

Résumé

Le developpement très fréquent de roches litées à silicates calciques dans quelques unités alpujarrides des regions centrale et occidentale de la Zone Bétique, est interpreté comme la conséquence d'un processus de différenciation métamorphique à partir de lits riches en calcium dans les sequences sédimentaires originelles. La présence de scapolite suggére que ce phénomène a été rendu possible par l'intervention d'un cataliseur naturel, tel que des hautes concentrations en anions dans le milieu fluide intergranulaire pendant le métamorphisme, occasionées probablement par l'existence de materiel évaporitique dans les sédiments originels.

Cette hypothese, qui se trouve additionellement supportée par des teneurs élevées en cations solubles des métapelites encaissantes, permet d'assimiler les formations qui contiennent les lits à silicates calciques avec des séries évaporitiques permowerféniennes, bien connues dans d'autres unités des zones internes des Cordilléres Bétiques. L'application de ce nouveau critère de corrélation stratigraphique indiquerait que des séquences permotriasiques fortement affectées par le métamorphisme ont été souvent à tort interprétées comme plus anciennes, amenant ainsi a une sous-estimation de l'importance du métamorphisme alpin (BP-HT) dans le domaine tectonique alpujarride.

Краткое содержание

Частое появление изв естково-силикатных п рослоев — порой с примесью скаполита — в некотор ых стратиграфически х единицах Альпухаррид и, в особенности, в центр альном и западном сек торе бетских Кордильер, об ъясняют матеморфической диф ференциацией слоев, б огатых кальцием. Присутстви е скаполита разрешает предполагать высоку ю концентрацию анионо в в жидкой фазе между от дельными зернами во в ремя метаморфизма, исходн ым материалом которых м огли являться осадоч ные породы химического происхождения. Такая гипотеза, находя косв енное подтверждение в чрез вычайно высоком содержании р астворимых катионов: Са, Na, К, разрешает провести корреляцию свит, содержащих известково-силикатн ые прослойки с эвапоритными свита ми Permowerfenian, установленными в других стратиграфических единицах бетского яр уса. Применение этих н овых критериев для корреляции показ ало, что высоко метаморфизированны е пермо-триасовые свиты часто ошибочно относили в более древ ним формациям, что привод ило к недооценке значени я альпийского метамо рфизма — высокая температура и низкое давление — в р айоне Альпухаррид.

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Torres-Roldan, R.L. Scapolite-bearing and related calc-silicate layers from the alpujarride series. (Betic cordilleras of Southern Spain). A discussion on their origin and some comments. Geol Rundsch 67, 342–355 (1978). https://doi.org/10.1007/BF01803272

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Keywords

  • Stratigraphic Correlation
  • Betic Cordillera
  • Calcio
  • Western Segment
  • Permite