Contribution of tectonic processes to the exhumation of the Cycladic blueschist unit, Greece and Turkey

In dieser Studie werden strukturgeologische, metamorphe und geochronologische Daten benutzt, um eine Quantifizierung tektonischer Prozesse vorzunehmen, die für die Exhumierung der Kykladischen Blauschiefereinheit in der Ägäis und der Westtürkei verantwortlich waren. Bei den beiden tektonischen Prozessen handelt es sich um: (1) Abschiebungstektonik und (2) vertikale duktile Ausdünnung. Eine finite Verformungsanalyse an Proben der Kykladischen Blauschiefereinheit ermöglicht eine Abschätzung des Beitrags von vertikaler duktiler Ausdünnung an der gesamten Exhumierung. Kalkulationen mit einem eindimensionalen, numerischen Model zeigt, daß vertikale duktile Ausdünnung nur ca. 10% an der gesamten Exhumierung ausmacht. Kinematische, metamorphe und geochronologische Daten erklären die tektonische Natur und die Evolution eines extensionalen Störungssystems auf der Insel Ikaria in der östlichen Ägäis. Thermobarometrische Daten lassen erkennen, daß das Liegende des Störungssystems aus ca. 15 km Tiefe exhumiert wurde. Sowohl Apatit- und Zirkonspaltspurenalter als auch Apatit (U-Th)/He-Alter zeigen, daß sich das extensionale Störungssystem zwischen 11-3 Ma mit einer Geschwindigkeit von ca. 7-8 km/Ma bewegte. Spät-Miozäne Abschiebungen trugen zur Exhumierung der letzten ~5-15 km der Hochdruckgesteine bei. Ein Großteil der Exhumierung der Kykladischen Blauschiefereinheit muß vor dem Miozän stattgefunden haben. Dies wird durch einen Extrusionskeil erklärt, der ca. 30-35 km der Kykladischen Blauschiefereinheit in der Westtürkei exhumierte. 40Ar/39Ar und 87Rb/86Sr Datierungen an Myloniten des oberen Abschiebungskontakts zwischen der Selçuk Decke und der darunterliegenden Ampelos/Dilek Decke der Kykladischen Blauschiefereinheit als auch des unteren Überschiebungskontakts zwischen der Ampelos/Dilek Decke und den darunterliegenden Menderes Decken zeigt, daß sich beide mylonitische Zonen um ca. ~35 Ma formten, was die Existenz eines Spät-Eozänen/Früh-Oligozänen Extrusionskeils beweist.

In this study structural, metamorphic and geochronological data are used to quantify how tectonic exhumation processes, i.e. normal faulting and vertical ductile thinning, contribute to the total exhumation of the deeply buried Cycladic blueschist unit in the Aegean and western Turkey. A finite-strain analysis on samples of the Cycladic blueschist unit demonstrates how much vertical ductile thinning contributed to the total exhumation of the high-pressure rocks. Calculations with a one-dimensional numerical model suggest that ductile thinning contributed only ~10% to the total exhumation. Kinematic, metamorphic and geochronological data elucidate the tectonic nature and evolution of the extensional fault system on Ikaria Island in the eastern Aegean. Thermobarometric data show that the footwall of the extensional fault system was exhumed from a depth of ~15 km. Zircon and apatite fission track and apatite (U-Th)/He ages indicate that the extensional fault system slipped at fast rates of ~7-8 km Myr-1 between 11-3 Ma. The late Miocene low-angle normal fault detachments accomplished only the final ~5-15 km of the total exhumation of the Cycladic blueschist unit. Available P-T data show that ~30-35 km of exhumation was already accomplished in an extrusion wedge in western Turkey before the Miocene. 40Ar/39Ar and 87Rb/86Sr dating of mylonite of the upper normal fault contact between the Selçuk nappe and the underlying Ampelos/Dilek nappe of the Cycladic blueschist unit as well as of the lower thrust contact between the Ampelos/Dilek nappe and the underlying Menderes nappes shows that both mylonite zones formed at ~35 Ma and prove the existence of a Late Eocene/Early Oligocene extrusion wedge.