594 resultados para 040303 Geochronology


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The distinct core-to-rim zonation of different REEs in garnet in metamorphic rocks, specifically Sm relative to Lu, suggests that Sm-Nd and Lu-Hf isochron ages will record different times along a prograde garnet growth history. Therefore, REE zonations in garnet must be measured in order to correctly interpret the isochron ages in terms of the garnet growth interval, which could span several m.y. New REE profiles, garnet crystal size distributions, and garnet growth modeling, combined with previously published Sm-Nd and Lu-Hf geochronology on a UHP eclogite of the Zermatt-Saas Fee (ZSF) ophiolite, Lago di Cignana (Italy), demonstrate that prograde garnet growth of this sample occurred over a similar to 30 to 40 m.y. interval. Relative to peak metamorphism at 38 to 40 Ma, garnet growth is estimated to have begun at similar to 11 to 14 kbar pressure at similar to 70 to 80 Ma. Although such a protracted garnet growth interval is surprising, this is supported by plate tectonic reconstructions which suggest that subduction of the Liguro-Piemont ocean occurred through slow and oblique convergence. These results demonstrate that REE zonations in garnet, coupled to crystal size distributions, provide a powerful means for understanding prograde metamorphic paths when combined with Sm-Nd and Lu-Hf geochronology. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé grand public Comme toute matière, la roche est sensible à son environnement et cherche à s'adapter pour acquérir un état stable (état d'équilibre). Les changements des conditions physiques (température et pression) vont ainsi impliquer des modifications dans la roche. Le métamorphisme est l'étude de ces changements. Les minéraux qui constituent la roche peuvent modifier, leur structure, leur chimie ou être remplacer par d'autres minéraux plus stables. Il est ainsi crucial de déterminer les processus responsables et limitant de la croissance minérale. Trois processus permettent la croissance ; (1) la dissolution des éléments du réactant, (2) le transport de ces éléments vers le site de croissance, (3) l'incorporation de ces éléments dans la nouvelle structure. Cette thèse se focalise sur les structures des minéraux de haute pression (forme, zonation chimique, structure interne) pour essayer de déterminer les facteurs importants à l'origine de leur état final. Les zones d'étude se situent dans la zone de Sésia. La première partie traite de la problématique liée à l'incorporation d'un élément dans une structure minérale. A l'image de la croissance humaine, les irrégularités minéralogiques permettent de mettre en lumière un dysfonctionnement de la croissance due à un excès ou à une carence d'un élément. Bien dosé, cet élément est cependant essentiel à la croissance. Les zoisites (épidotes) des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent une zonation chimique en sablier. Dans cette zonation la teneur en fer excède la capacité maximum que peut contenir la structure orthorhombique de la zoisite. Des défauts de structure permettent l'accommodation de cet excès. La zoisite peut ainsi adapter sa structure pour permettre l'incorporation d'une relativement grande quantité de fer. Les études précédentes montraient, pour des conditions similaires, la formation de deux épidotes distinctes. La deuxième partie se penche sur la compétition entre le minéral qui fait sa croissance et les minéraux (réactants) qui l'entourent. Les métapélites de la région du Monte Mucrone contiennent des grenats atollaires. Des études détaillées de la texture et de la zonation chimique du grenat ainsi qu'une modélisation thermodynamique ont permis de mieux cerner les facteurs importants responsables de la forme atollaire. Cette structure est obtenue par un changement du comportement de la croissance du grenat le long d'un chemin P-T hercynien. Dans un premier stade, le grenat croît rapidement et consume peu le quartz de la matrice. La croissance se fait ainsi le long des jointures des grains de quartz. Dans un second temps, les changements de conditions PT donnent une croissance lente du grenat et une forte consommation du quartz. Le grenat peut ainsi développer sa forme dodécaédrale classique. La troisième partie s'intéresse aux distances de transport par diffusion d'un élément (ici l'argon) durant la haute pression. Pour ce faire, un profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotite a été mesuré depuis un veine de haute pression riche en argon jusque dans son encaissant (granitoïd du Monte Mucrone). Le profile montre une répartition des âges suivant une courbe de diffusion. Le transport se fait sur une longueur de deux centimètre avec l'aide d'un fluide. Il est réduit à une échelle millimétrique quand la phase fluide disparaît. Cette étude montre ainsi les difficultés de transport des éléments durant la haute pression ne permettant pas un rééquilibrage de la roche à grande échelle. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé de thèse Les processus de croissance (diffusion des éléments et les réactions d'interface) et les conditions dans lesquelles les minéraux grandissent (température, pression, fluide, composition chimique de la roche), déterminent la texture ainsi que la zonation des minéraux. Cette thèse se focalise, par le biais de textures peu communes, sur trois différents processus impliqués dans la croissance minérale à haute pression (Zone de Sésia, Alpes de l'Ouest, Italie). L'incorporation d'un élément dans une structure minérale ne peut se faire que dans des sites en accord avec la taille et la charge ionique de l'élément. De plus, la balance de charge doit être maintenue dans le minéral. La régularité de la structure cristalline fixe ainsi une limite maximum de concentration d'un élément donné. Les zoisites provenant des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent des zonations en sablier caractérisées par une concentration anormale en fer. La zonation se marque par une différente teinte de biréfringence et par un plus grand angle d'extinction que le reste de la zoisite. Une inter-croissance de clinozoisite à l'intérieur de la structure orthorhombique de la zoisite peut ainsi être suspectée. Les analyses XRD (diffraction des rayons x) ainsi que les analyses Raman ne confirment pas cette suspicion. Seules les analyses TEM (microscope à électrons transmis) montrent des défauts de structure pouvant être interprétés comme des modules de clinozoisite. Ils ne peuvent cependant pas être considérés comme une phase thermodynamique. Un nouveau trou d'immiscibilité entre deux zoisite (X ep= 0.1 and Xep = 0.15) a ainsi pu être établi. Dans les métapélites la région du Monte Mucrone, des grenats fortement zonés montrent une évolution texturale singulière. Ils présentent une forme initiale de `champignon' qui se développe pour former une structure atollaire finale. L'étude conjuguée de la structure 3D et des zonations, ainsi que l'établissement d'un model thermodynamique, indiquent que ces structures proviennent de deux épisodes de croissances : (1) La croissance du grenat durant un chemin prograde hercynien (de 525 °C et 6.2 kbar à 640 °C et 9 kbar) permet la formation des textures atollaires. Elles sont le résultat d'une croissance poecilitique initiale suivie d'une croissance idiomorphique du grenat. (2) La structure est rendue plus complexe par la cristallisation d'un grenat homogène tout autour ainsi qu'à l'intérieur du grenat hercynien durant la haute pression alpine (550 °C and 20 kbar). L'arrivée de l'eau durant la haute pression facilite le transport d'éléments et permet une cristallisation rapide du grenat. La diffusion peut être un facteur limitant de la croissance minéralogique. Elle a aussi une grande importance pour la géochronologie. Une veine de haute pression à l'intérieur du granitoïde du Monte Mucrone a été étudiée dans le but de déterminer la distance de diffusion de l'argon. Le profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotites, établi de la veine vers le métagranitoïde, suit une courbe de diffusion. Les âges sont élevés proche de la veine (800 Ma) puis décroissent jusqu'à des âges homogènes (170-150 Ma) à deux centimètres de la veine. La présence de fluide, marqué par de hautes concentrations en chlore, permet une diffusion centimétrique. Cependant, la distance est réduite à une échelle millimétrique quand le fluide est absent. Les très faibles distances de diffusion préservent les âges pré-alpins et impliquent un événement géologique pour les âges de 170-150 Ma. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Thesis abstract Rock textures and zonings are the consequence of growth processes (element diffusion and interface reaction) steered by the environment in which they grew (pressure, differential stress, temperature, fluid and rock composition). The thesis presented here focuses on three different topics, each of it dealing with aspects of mineral growth processes during subduction, in a high-pressure environment. All studies were conducted in the Sesia Zone of the Western European Alps, Italy. The first study addresses the crystallography and geochemistry of element incorporation in zoisite, one of the major hydrous minerals found in subduction zone rocks. Elements can be incorporated into a mineral structure only on crystallographic sites that offer enough space for the ion and the overall charge balance has to be maintained. Element concentrations are hence limited. Incorporation of some elements produces complex zoning, including hourglass like patterns, which are the focus of the first contribution. Zoisites from Cima di Bonze (Sesia Zone) show spectacular hourglass zoning defined by Fe-content variations. The hourglass zones have a distinct birefringence and a different extinction angle than the regular part of the zoisite. We show by detailed XRD (X-ray diffraction) and confocal Raman analyses that the high Fe-zones are nevertheless zoisite, and not clinozoisite as one might expect. High resolution TEM (transmission electron microscopy) analyses show planar defects on (100) that can be interpreted as small-scale clinozoisite modules. However, these clinozoisites cannot be interpreted as a distinctive thermodynamic phase and the entire mineral has to be considered as zoisite. The miscibility gap between two zoisites (Xep = 0.1 and Xep = 0.15) can be then definite at 550 ± 50°C and 14 to 20 Kbar. Strongly zoned garnets in quartz rich metapelite from the Monte Mucrone area (Sesia Zone) show evolution form 3D mushroom to atoll structure. The second contribution presents textural investigations, garnet zoning and thermodynamic modeling that demonstrate that atoll garnets are the result of two distinctive growth events. (1) Garnet atoll structure is already formed during a prograde Hercynian path from 525 °C and 6.2 kbar to 640 °C and 9 kbar. It results in an initial poikilitic growth followed by a final idiomorphic growth event. (2) Alpine HP garnet are homogenous (550 °C and 20 kbar) and grew around and also inside the Hercynian garnet. Lack of prograde Alpine garnet and fast growth of the HP garnet is explained by the absence of water during much of the prograde path. Water saturation was only observed towards the end, close towards the peak metamorphic conditions. Diffusion could be a limiting factor for crystal growth. It has also a great importance in geochronology. HP vein inside the metagranitoide of the Monte Mucrone (~300 Ma) was investigated to determine argon diffusion scales during high-pressure metamorphism. 40Ar/39Ar biotite ages profile from the vein toward the metagranodiorite show a diffusion curve: old ages (800 Ma) located close to the vein decrease until homogenous 170-150 Ma ages are obtained, two centimeter away from the vein. Centimeter-scale diffusion occurs with help of a fluid phase marked by high chlorine concentrations. Argon diffusion is reduced to a millimeter scale when free fluid is absent. Very short diffusion distance permits to preserve pre-Alpine ages. The 170-150 Ma ages are considered to be geologic meaningful, probably resulting from the extensional tectonics linked to opening of the Tethian ocean.

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The Miocene Paine Granite in the Torres del Paine Intrusive Complex, southern Chile, is an extraordinary example of an upper crustal mafic and granitic intrusion. The granite intruded as a series of three sheets, each one underplating the previous sheet along the top of the basal Paine Mafic Complex. High-precision U/Pb geochronology on single zircons using isotope dilution-thermal ionization mass spectrometry yields distinct ages of 12.59 +/- 0.02 Ma and 12.50 +/- 0.02 Ma, respectively, for the first and last sheet of the laccolith. This age relationship is consistent with field observations. The zircon ages define a time frame of 90 +/- 40 k.y. for the emplacement of a >2000-m-thick granite laccollith. These precise U-Pb zircon ages permit identification of the pulses in a 20 k.y. range. The data obtained for the Paine Granite fill the gap between 100 k.y. and 100-1000 yr pulses described in the literature for crustal magma chambers.

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This paper presents the first quantitative study of the Early Jurassic recovery of ammonoids after the end-Triassic mass extinction based on detailed U-Pb ID-TIMS (isotope dilution thermal ionization mass spectrometry) geochronology from ash bed zircons placed within a clear phylogenetical and biochronological framework at the subzonal and species level. This study was triggered by the discovery of a rich Peruvian succession of ammonites, deposited concomitantly with an unusually large number of ash beds. Two major phases of rediversification are observed during the Psiloceras spelae and Angulaticeras zones that correspond to positive peaks in the delta C-13(org) curve, providing a possible link between biodiversity and the global carbon cycle. In the case of the post-extinction recovery, the development of the earliest Hettangian ammonites occurs within the genus Psiloceras, which begins with the occurrence of P. spelae and then explodes into worldwide development of smooth psiloceratids of the Psiloceras planorbis group s.l. This rapid biodiversification likely occurred less than 100 ka after the end-Triassic crisis; the genus Psiloceras occupied all the possible ecological niches worldwide, from the Pacific deep waters to the NW European shallow deposits and also in some rare Tethyan occurrences like at Germig in Tibet. This global dispersion allowed the differentiation of the group in several major phyla, the Schlotheimiidae, Discamphiceratinae, Arietitidae and Lytocerataceae, which were the roots of all other Jurassic and Cretaceous ammonites. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

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A detailed magnetostratigraphic study has been carried out in the early to middle Miocene distal alluvial and lacustrine sediments of the Montes de Castejón (central Ebro Basin). The study was based on the analysis of 196 magnetostratigraphic sites sampled along a stratigraphic interval of about 240 meters. Local magnetostratigraphy yielded a sequence of 12 magnetozones (6 normal and 6 reverse) which could be correlated with the Geomagnetic Polarity Time Scale (GPTS) interval C5Cr to C5AD (between 17 and 14.3 Ma.). The sampled sedimentary sequences include the boundary between two tectosedimentary units (TSU, T5 and T6) already defined in the Ebro Basin. The magnetostratigraphy of the Montes de Castejón allows to date the T5/T6 TSU boundary at 16.14 Ma, within chron C5Cn.1n. This magnetostratigraphy also allows us to analyse in detail as well as to discuss the variations in sedimentation rates through space and time between different lacustrine environments: Outer carbonate lacustrine fringes and distal alluvial plains (Montes de Castejón sections) show higher sedimentation rates than offshore lacustrine areas (San Caprasio section, 50 km east of Montes de Castejón).

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In the southeastern Ebro Foreland Basin, the marine deposits of Lutetian and Bartonian age show excellent outcrop conditions, with a great lateral and horizontal continuity of lithostratigraphic units. In addition, the rich fossil record -mainly larger foraminifers-, provides biostratigraphic data of regional relevance for the whole Paleogene Pyrenean Basin, that can be used for the Middle Eocene biocorrelation of the western Tethys. This contribution is a sedimentary and biostratigraphic synthesis of the basic outcrops and sections of the Lutetian andBartonian marine and transitional deposits in the southeastern sector of the Ebro Foreland Basin.

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Palliolum (L.) excisum (Bronn) se encuentra en España en tres áreas: Cordillera Litoral (Cordillera Costero-Catalana), región de Alicante (Cordilleras Béticas) y Depresión del Guadalquivir. En las dos primeras tiene una distribución puntual, mientras que en la última son frecuentes las localidades en las que se presenta. Litológicamente es una especie que va asociada a las facies detríticas finas, faltando en las facies gruesas y carbonatadas. En la región maditerránea y en la atlántica del sur de Europa tiene una edad pliocénica. Sólo en el Camping Francás (España) correspondería al Mioceno superior y no se puede descartar la posibilidad de que esta localidad pudiera pertenecer al Plioceno. En el contravertido yacimiento de Dar-Bel-Hamri (Marruecos) presenta una posición estratigráfica dudosa y su edad se ha considerado como Massiniense.

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Con intención de comprobar una posible evolución en la composición de las aleaciones de los objetos de bronce en diversos períodos cronológicos, así como de establecer posibles diferencias entre piezas de naturaleza diversa, y principalmente con ánimo de demostrar la fabricación de las mismas en el yacimiento por medio de la comparación de escorias y fragmentos de piezas terminadas de una misma procedencia locativa, intentando al mismo tiempo determinar la procedencia del mineral utilizado, procedimos a escoger una serie de veinticinco muestras de bronce provenientes del corte J, que junto al corte Q, situado a poca distancia del mismo, son las zonas que 'han aportado una mayor cantidad de elementos de bronce en el yacimiento de Ullastret.

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La secuencia cronoestratigráfica del poblado de la Primera Edad del Hierro del Alto de la Cruz (Cortes de Navarra) constituye un punto de referencia básico para la estructuración del poblamiento en el valle medio del Ebro. Se analiza el tipo constructivo de la fase más antigua del mismo y, en especial, un conjunto de estructuras de combustión documentadas en la H.88/21.

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In the southeastern Ebro Foreland Basin, the marine deposits of Lutetian and Bartonian age show excellent outcrop conditions, with a great lateral and horizontal continuity of lithostratigraphic units. In addition, the rich fossil record -mainly larger foraminifers-, provides biostratigraphic data of regional relevance for the whole Paleogene Pyrenean Basin, that can be used for the Middle Eocene biocorrelation of the western Tethys. This contribution is a sedimentary and biostratigraphic synthesis of the basic outcrops and sections of the Lutetian andBartonian marine and transitional deposits in the southeastern sector of the Ebro Foreland Basin.

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U-Pb dating of zircons by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICPMS) is a widely used analytical technique in Earth Sciences. For U-Pb ages below 1 billion years (1 Ga), Pb-206/U-238 dates are usually used, showing the least bias by external parameters such as the presence of initial lead and its isotopic composition in the analysed mineral. Precision and accuracy of the Pb/U ratio are thus of highest importance in LA-ICPMS geochronology. We consider the evaluation of the statistical distribution of the sweep intensities based on goodness-of-fit tests in order to find a model probability distribution fitting the data to apply an appropriate formulation for the standard deviation. We then discuss three main methods to calculate the Pb/U intensity ratio and its uncertainty in the LA-ICPMS: (1) ratio-of-the-mean intensities method, (2) mean-of-the-intensity-ratios method and (3) intercept method. These methods apply different functions to the same raw intensity vs. time data to calculate the mean Pb/U intensity ratio. Thus, the calculated intensity ratio and its uncertainty depend on the method applied. We demonstrate that the accuracy and, conditionally, the precision of the ratio-of-the-mean intensities method are invariant to the intensity fluctuations and averaging related to the dwell time selection and off-line data transformation (averaging of several sweeps); we present a statistical approach how to calculate the uncertainty of this method for transient signals. We also show that the accuracy of methods (2) and (3) is influenced by the intensity fluctuations and averaging, and the extent of this influence can amount to tens of percentage points; we show that the uncertainty of these methods also depends on how the signal is averaged. Each of the above methods imposes requirements to the instrumentation. The ratio-of-the-mean intensities method is sufficiently accurate provided the laser induced fractionation between the beginning and the end of the signal is kept low and linear. We show, based on a comprehensive series of analyses with different ablation pit sizes, energy densities and repetition rates for a 193 nm ns-ablation system that such a fractionation behaviour requires using a low ablation speed (low energy density and low repetition rate). Overall, we conclude that the ratio-of-the-mean intensities method combined with low sampling rates is the most mathematically accurate among the existing data treatment methods for U-Pb zircon dating by sensitive sector field ICPMS.

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The Adula nappe belongs to the Lower Penni- nic domain of the Central Swiss Alps. It consists mostly of pre-Triassic basement lithologies occurring as strongly folded and sheared gneisses of various types with mafic boudins. We propose a new lithostratigraphy for the northern Adula nappe basement that is supported by detailed field investigations, U-Pb zircon geochronology, and whole-rock geochemistry. The following units have been identified: Cambrian clastic metasediments with abundant carbonate lenses and minor bimodal magmatism (Salahorn Formation); Ordovician metapelites associated with amphibolite boudins with abundant eclogite relicts representing oceanic metabasalts (Trescolmen Formation); Ordovician peraluminous metagranites of calc-alkaline affinity ascribed to subduction-related magmatism (Ga- renstock Augengneiss); Ordovician metamorphic volcanic- sedimentary deposits (Heinisch Stafel Formation); Early Permian post-collisional granites recording only Alpine orogenic events (Zervreila orthogneiss). All basement lithologies except the Permian granites record a Vari- scan ? Alpine polyorogenic metamorphic history. They document a complex Paleozoic geotectonic evolution consistent with the broader picture given by the pre- Mesozoic basement framework in the Alps. The internal consistency of the Adula basement lithologies and the stratigraphic coherence of the overlying Triassic sediments suggest that most tectonic contacts within the Adula nappe are pre-Alpine in age. Consequently, me ́lange models for the Tertiary emplacement of the Adula nappe are not consistent and must be rejected. The present-day structural complexity of the Adula nappe is the result of the intense Alpine ductile deformation of a pre-structured entity.

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Se estudian los Moluscos, Foraminíferos, Palinología, Nanoplancton calcáreo de unos nuevos niveles arcilloso-limosos descubiertos en la excavación de un pozo en las proximidades de la Ermita de Berà (Tarragona); la excelente conservación de los restos paleontológicos permite un estudio más exahustivo. En conjunto, la mayoría de las características indican que se trataría de una sedimentación en condiciones neríticas alrededor de los 30 metros de profundidad con ciertas influencias de carácter estuarino. La presencia de abundantes Orbulina, T. mayeri, junto con G. praemenardii y ausencia de G. fohsi peripheroronda (presente en otras secciones próximas) permite atribuir los niveles a la biozona de G. mayeri, de edad Serravalliense; los datos de Nanoplancton son acordes con dicha edad.

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La cuenca terciaria de As Pontes (Noroeste de España), asociada a un corredor de fallas transcurrentes de dirección NW-SE, ha sido datada mediante magnetoestratigrafia, para lo cual se han estudiado un total de cuatro sucesiones magnetoestratigráficas. Las litologías estudiadas han sido sobre todo arcillas aluviales y palustres-lacustres, con un contenido variable de materia orgánica. En total se han desmagnetizado unos 900 especímenes, mediante desmagnetización térmica y por campos alternantes. Los minerales responsables de la magnetización en las rocas estudiadas son la magnetita y los sulfuros de hierro. A partir de los datos paleomagnéticos, se puede establecer que la sedimentación en la cuenca comenzó en el cron 10r (parte alta del Starnpiense) y se prolongó, como mínimo, hasta el subcron 6AAr.2n (Aquitaniense superior). Así, la duración de la sedimentación en la cuenca fue de unos 6,2 Ma, abarcando desde la última parte del Oligoceno temprano hasta el Mioceno temprano. La correlación magnetoestratigráfica de las diferentes sucesiones de la cuenca ha permitido establecer una correlación cronológica muy precisa a escala de cuenca, determinando la casi total isocronía de la mayor parte de los diferentes niveles de lignito y de las unidades litoestratigráficas de la cuenca. Por otro lado, las declinaciones medias muestran una rotación de 9'+4' para el relleno sedimentario de la cuenca de As Pontes, en sentido horario con respecto a la declinación del Oligoceno-Mioceno, coherente con el movimiento dextrógiro del corredor de fallas transcurrentes de dirección NW-SE. La datación del registro sedimentario de la cuenca de As Pontes permite establecer que los sistemas de fallas transcurrentes de orientación NW-SE del noroeste de la Península Ibérica fueron fuertemente activos desde la última parte del Oligoceno temprano hasta el Mioceno temprano. La finalización del movimiento principal de estos sistemas de fallas coincidió con el fin de actividad del margen entre la microplaca Ibérica y la placa Europea. Esto implicaría que el final de la actividad tectónica principal coincide en el ofshore y en el onshore del NW peninsular.