| Titre | Geochemistry and paleogeographic implications of Permo-Triassic metasedimentary cover from the Tauern Window (Eastern Alps) |
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| Auteur | Franz, G; Kutzschbach, M; Berryman, E J ; Meixner, A; Loges, A; Schultze, D |
| Source | European Journal of Mineralogy vol. 33, issue 4, 2021 p. 401-423, https://doi.org/10.5194/ejm-33-401-2021  Accès ouvert |
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| Année | 2021 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20210368 |
| Éditeur | Copernicus GmbH |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.5194/ejm-33-401-2021 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf |
| Région | Tauern Window; Alps |
| Lat/Long OENS | 11.0000 13.0000 48.0000 46.0000 |
| Sujets | roches sédimentaires métamorphosées; bassins; pétrographie; analyses des éléments majeurs; géochimie des éléments majeurs; analyses des éléments en trace; géochimie des éléments en trace; altération;
altération; géochimie; sédimentologie; Permien; Trias |
| Illustrations | cartes de localisation |
| Diffusé | 2021 07 21 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
The chemical composition of metasediments is a valuable source of paleogeographic information about the protolith's sedimentary environment. Here, we compile
major- and trace-element whole-rock data, including B contents, and 10/11B-isotope ratios from the Permo-Triassic metasedimentary cover of the Pfitsch-Mörchner basin, overlying the Variscan basement in the western Tauern Window, Eastern Alps (Austria
and Italy). The basement consists of orthogneiss ("Zentralgneis", metamorphosed Variscan granitoids with intrusion ages between 305 and 280gMa), and the roof pendant consists of granites (amphibolites, paragneiss, and minor serpentinites). The
Zentralgneis is partly hydrothermally altered into pyrite quartzite with high Al-S contents, low Na-Sr-Ca-Mg contents, and very strong depletion of the light rare earth elements. Comparison with published detailed mapping of this and other
time-equivalent basins in the western Tauern Window, with radiometric age data in the literature, and with unmetamorphosed basins in the South Alpine realm yields a late Permian to Early Triassic age of sedimentation. Although during Alpine
metamorphism all rocks were strongly deformed, the whole-rock chemical compositions of the metasediments were not pervasively changed during deformation. We show that the sediments were deposited in a small, probably lacustrine-fluviatile,
intramontane basin, under arid to semi-arid climatic conditions. The sequence starts with metaconglomerates, which can be interpreted as a mixture of the different basement rocks, based on a combination of major-element ratios Na2Og/g(Na2Og+gK2O) and
MgOg/g(MgOg+gFe2O3) with concentrations of trace elements Cr, V, and Ni. The sequence is overlain by a fining-upwards sequence of clastic sediments, in which the behavior of K, Rb, and Sr allows the reconstruction of intense diagenetic K-B
metasomatism, which raised the K2O contents up to g1/4g10gwtg%. The average B content of 218gµggg-1 is well above the B content of common sediments, and the B-isotope composition reaches extremely low values of down to -33g‰gd11B. The top of the
sequence is a lazulite quartzite, interpreted as a former conglomeratic phosphatic sandstone, which marks the transition from a closed Permian basin to an open Triassic basin. Within the clastic sequence, the presence of hydrothermal tourmalinite
veins documents a hydrothermal event after deposition but before the onset of Alpine metamorphism. A metamorphosed mafic dike swarm in the orthogneiss indicates a post-Variscan event of basaltic magmatism, and this event is tentatively correlated
with increased heat flow in the Triassic basin and hydrothermal activity. A consistent conceptual model of this basin and its diagenetic modifications, based on a combination of geochemical data with petrographical and field information, provides the
geodynamic context of the European margin at the onset of the Alpine orogeny. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
La composition chimique des métasédiments est une source précieuse d'informations paléogéographiques sur l'environnement sédimentaire du
protolithe. Ici, nous compilons des données sur les roches entières en éléments majeurs et traces, y compris les teneurs en B, et les rapports isotopiques 10/11 B de la couverture métasédimentaire permo-triasique du bassin de Pfitsch-Mörchner,
recouvrant le socle varisque dans la fenêtre occidentale de Tauern, Alpes orientales (Autriche et Italie). Le socle est constitué d'orthogneiss ("Zentralgneis", granitoïdes varisques métamorphisés dont l'âge d'intrusion est compris entre 305 et 280
Ma), et le toit pendant est constitué de granites (amphibolites, paragneiss et serpentinites mineures). Le Zentralgneis est partiellement altéré par hydrothermie en quartzite pyriteux à forte teneur en Al-S, faible teneur en Na-Sr-Ca-Mg, et très fort
appauvrissement en éléments légers de terres rares. La comparaison avec la cartographie détaillée publiée de ce bassin et d'autres bassins équivalents en temps dans la fenêtre occidentale de Tauern, avec les données d'âge radiométrique de la
littérature et avec les bassins non métamorphisés du domaine alpin sud donne un âge de sédimentation allant de la fin du Permien au début du Trias. Bien que toutes les roches aient été fortement déformées au cours du métamorphisme alpin, les
compositions chimiques de la roche entière des métasédiments n'ont pas été modifiées de manière généralisée pendant la déformation. Nous montrons que les sédiments ont été déposés dans un petit bassin intramontagnard, probablement
lacustre-fluviatile, dans des conditions climatiques arides à semi-arides. La séquence commence par des métaconglomérats, qui peuvent être interprétés comme un mélange des différentes roches du socle, sur la base d'une combinaison des rapports
d'éléments majeurs Na2O/(Na2O + K2O) et MgO / (MgO + Fe2O3) avec des concentrations d'éléments traces Cr, V et Ni. La séquence est recouverte d'une séquence finement ascendante de sédiments clastiques, dans laquelle le comportement de K, Rb et Sr
permet de reconstruire un intense métasomatisme diagénétique K-B, qui a élevé les teneurs en K2O jusqu'à ~ 10 % en poids. La teneur moyenne en B de 218 µg/g -1 est bien supérieure à la teneur en B des sédiments communs, et la composition isotopique
en B atteint des valeurs extrêmement basses, jusqu'à -33 %0 d11B. Le sommet de la séquence est un quartzite lazulite, interprété comme un ancien grès phosphaté conglomératique, qui marque la transition entre un bassin permien fermé et un bassin
triasique ouvert. Dans la séquence clastique, la présence de veines de tourmalinite hydrothermale documente un événement hydrothermal après le dépôt mais avant le début du métamorphisme alpin. Un essaim de dykes mafiques métamorphisés dans
l'orthogneiss indique un événement post-variscain de magmatisme basaltique, et cet événement est provisoirement corrélé avec une augmentation du flux de chaleur dans le bassin triasique et une activité hydrothermale. Un modèle conceptuel cohérent de
ce bassin et de ses modifications diagénétiques, basé sur une combinaison de données géochimiques et d'informations pétrographiques et de terrain, fournit le contexte géodynamique de la marge européenne au début de l'orogenèse alpine. |
| GEOSCAN ID | 329119 |
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