Geologische Rundschau

, Volume 75, Issue 2, pp 421–443 | Cite as

Field and petrological evidence for the development of an ensialic marginal basin related to the Hercynian orogeny in the Massif Central, France

  • Herve Sider
  • Maryse Ohnenstetter
Article

Abstract

Six lithologic units in tectonic contact with each other have been defined during mapping of the Devonian in the Beaujolais area of the northeastern Massif Central. Five main igneous suites have been recognized:
  1. 1.

    A transitional basaltic suite restricted to a single unit.

     
  2. 2.

    An acid volcanic-plutonic suite the members of which are related by fractional crystallization and magma mixing.

     
  3. 3.

    Low-TiO2 volcanic rocks with calc-alkaline affinities.

     
  4. 4.

    A TiO2-rich tholeiitic suite related to an ophiolitic complex.

     
  5. 5.

    A plutonic suite with close resemblances to Alaskantype intrusions.

     

The transitional metabasalts (1) form the oldest igneous suite and could represent either an intraplate magmatic forerunner of rifting or tectonic slices of weakly metamorphosed rocks representing a pre-Acadian event.

The next three suites may be related to a short-lived ensialic marginal basin that developed between the Acadian and Bretonian orogenies. The basin is asymmetric, with the ophiolite of the central part flanked by an acid ridge on one side and a passive continental margin on the other. Quartz-keratophyres (2) and calc-alkalic basic volcanic rocks (3) were intercalated in varying proportions to form a bimodal volcanic pile before the rifting event that led to the formation of the ophiolites (4). The acid ridge (2) may be due to the reactivation of a continental basement.

Cumulate rocks with Alaskan-type affinities occur as olistoliths, emplaced before the formation of the rift basin, supporting a comparison of the Hercynian belt with accreted magmatic arc terranes.

Keywords

Devonian Orogeny Passive Continental Margin Basic Volcanic Rock Tectonic Slice 

Zusammenfassung

Im Gebiet des Beaujolais nordöstlich des französischen Zentralmassivs wurden nach einer kartographischen Untersuchung sechs an Devon-Formationen angegliederte Gesteinseinheiten bestimmt. Hierin wurden fünf magmatische Hauptserien identifiziert: 1)eine basische Übergangsserie, die nur in einer einzigen Gesteinseinheit vorkommt; 2)eine vulkanische und plutonische Serie, deren einzelne Glieder Vorgängen fraktionierter Kristallisation und Magmavermischung zuzuschreiben sind; 3)ein TiO2-armer Vulkanismus mit kalkalkalischen Affinitäten; 4)eine tholeiitische Serie mit hohen TiO2-Gehalten, welche mit einem Ophiolith-Komplex in Verbindung zu bringen ist; 5)eine plutonische Serie in enger Verbindung mit einem Magmatismus vom Alaska-Typ.

Die Serie der Übergangs-Metabasalte (1), die älter ist als alle anderen dieser magmatischen Serien, könnte einen Intra-Plattenmagmatismus darstellen, Vorläufer oder Anfangsstadium des Riftings, oder einen prä-akadischen Magmatismus, der in tektonische Schuppen eingeschaltet ist.

Die drei folgenden Serien können mit der Entstehung eines kurzlebigen ensialischen, asymetrischen Randbeckens, welches sich zwischen der akadischen und der bretonischen Orogenese ausgebildet hat, in Verbindung gebracht werden.

Die Öffnung tektonischer Brüche hat in Verbindung mit Vulkanismus nach dem kalkalkalischen basischen Magmatismus (3), dessen Laven in Keratophyren eingeschaltet sind, zur örtlichen Bildung von Ophiolithen (4) geführt. Das Vorkommen einer sauren Serie (1), deren Bildung eventuell der Wiederbelebung einer Kontinentalkruste zuzuschreiben ist, ist für die Asymmetrie des Randbeckens verantwortlich und für den Aufbau eines bimodalen Vulkangesteinskomplexes mit unterschiedlichen Anteilen an sauren und basischen Gliedern (Spilit-Keratophyre und Ophiolithe).

Kumulate, die mit einem Magmatismus vom Typ Alaska verwandt sind, kommen als Olistolithe vor. Dieses läßt einen Vergleich des Herzynischen Gürtels mit den Akkretionsgebieten der magmatischen Inselbögen zu.

Résumé

Dans la région du Beaujolais, au NE du Massif Central français, six unités lithologiques, séparées par des contacts tectoniques et qui sont reliées à des formations dévoniennes ont été définies après une étude cartographique. Cinq suites magmatiques principales ont été reconnues:
  1. 1)

    Une suite basique transitionnelle qui n'existe que dans une seule unité.

     
  2. 2)

    Une suite volcanique et plutonique dont les différents termes sont reliés par des processus de cristallisation fractionnée et de mélange magmatique.

     
  3. 3)

    Un volcanisme pauvre en TiO2 avec des affinités calco-alcalines.

     
  4. 4)

    Une suite tholéiitique riche en TiO2 associée à un complexe ophiolitique.

     
  5. 5)

    Une suite plutonique ayant des ressemblances étroites avec un magmatisme de type alaskéen. La suite de métabasaltes transitionnels (1) qui est plus ancienne que toutes les autres suites magmatiques peut représenter soit un magmatisme précurseur intraplaque lié aux stades précoces du rifting, soit un magmatisme anté-acadien dont les témoins ont été incorporés dans des écailles tectoniques.

     

Les trois suites suivantes peuvent être reliées à l'établissement d'un bassin marginal ensialique de courte durée qui s'est développé entre les orogenèses bretonnes et acadiennes.

Le bassin est asymétrique, les ophiolites (4) dans la partie centrale étant bordées, d'un côté, par une ride acide (2) et de l'autre, par une marge continentale passive. Les kératophyres quartziques (2) et les roches volcaniques basiques calco-alcalines (3), intercalées en proportion variable, constituent un ensemble volcanique bimodal mis en place avant l'épisode d'océanisation conduisant à la formation des ophiolites (4). La genèse de la ride acide peut être reliée à la réactivation d'un socle continental.

La présence d'olistolithes de cumulats, ayant des affinités avec un magmatisme de type alaskéen, et qui ont été mis en place avant la création du bassin ophiolitique, renforce la comparaison de la chaîne hercynienne avec les terrains accrétés des arcs magmatiques.

Краткое содержание

После картографичес кого исследования бы ли определены шесть литографическ их единиц связанных с девонскими образова ниями в районе Божоле на северо-востоке Французского Центра льного Массива. Было установлено пят ь магматических сери й:
  1. 1

    Базальтовая переход ная серия, которая существует только в о дной единице.

     
  2. 2

    Вулкано-плутоническ ая серия, различные члены которой связан ные с процессами фрак ционной кристаллизацией и ма гматического смешив ания.

     
  3. 3

    Вулканиты с небольши м содержанием Тio2 с известково-щелочным сродством.

     
  4. 4

    Толеитовая серия с вы соким содержанием TiO2 в ассоциации с офиол итовым комплексом.

     
  5. 5

    — Плутоническая сери я имеющая тесное сходство с аляскинск им магматизмом. Серия переходных мет абазальтов (1), которая является самой древней из всех магматических серий, может представлять л ибо предвещающий вну триплитовый магматизм связанный с ранними периодами рифтообразования, ли бо предакадский магм атизм, останцы которого был и включены в тектонич еских чешуях.

     

Следующие три серии м огут быть присоедине ны к “возникновению кра ткосрочного крайног о энсиалического и ассиметрического б ассейна, который разбился между брето нским и акадским тект огенезами. Открытие рифтов привело к мест ному созданию офиолитов (4) после разв ития основного магма тизма (3), соответствующие лав ы которого переслаив аются с кератофирами (2). Сущес твование кислого хребта (1), образование к оторого может быть св язано с переоживлением кон тинентальной коры, от ветственная за ассиметрией крайн его бассейна, а также за наслоение ву лканического бимода льного комплекса с различны ми соотношениями кис лых и основных членов (спил итыкератофиры и офио литы). Наличие кумулатовых олистол итов имеющие сродство с аляскинск им магматизмом и, кото рые были заложены до созд ания офиолитового ба ссейна, усиливает сравнение герцинского пояса с а ккреционным комплексом из магмат ических дуг.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1986

Authors and Affiliations

  • Herve Sider
    • 1
  • Maryse Ohnenstetter
    • 2
  1. 1.Laboratoire de Pétrologie structurale et Métallogénie, ERA CNRS no 1011-Pétrologie des granitoidesUniversité de Nancy IVandoeuvreles-NancyFrance
  2. 2.la rue de la FérollerieCRSCM, GIS-BRGM-CNRSOrléans CédexFrance

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