Original paper

Cenozoic tectonic evolution of northeastern Apulia: insights from a key study area in the Hellenides (Kythira, Greece)

Xypolias, Paraskevas; Koukouvelas, Ioannis; Zulauf, Gernold

Abstract

The Cenozoic tectonic evolution of the northeastern Apulia, as it is recorded on Kythira, began at the Eocene with the southwestward nappe stacking of the upper units (Pindos and Tripolitsa Units). New structural data indicate that crustal shortening of the Pindos Nappe on Kythira was largely accommodated by detachment folding. During Oligocene, the Phyllite-Quartzite (PQ) Unit (lower nappes) underwent high-pressure/low-temperature metamorphism in the course of intracontinental subduction within the Apulia crust. Our structural analysis revealed four successive deformation phases that were coeval with the progressive burial and exhumation of the PQ Unit rocks from late Oligocene to mid-Miocene. D1 fabrics are poorly preserved. The subsequent penetrative D2 deformation is characterized by a consistent top-to-the-WSW sense of shear and can be subdivided in two flattening increments. The earlier D2a increment appears to be coeval with the main growth of high-pressure related minerals. It can be locally recognized in the form of minor folds with axes parallel to the WSW-trending stretching lineation. D2b increment postdates the main growth of high-pressure related minerals. It is characterized by strong flattening along S2 foliation and the creation of outcrop scale tight to isoclinal folds. The third deformation phase (D3) is less widely developed than D2. It is mainly represented by centimetre- to metre-scale folds and crenulations with subhorizontal NNE- to NNW-trending axes. Discrete S3 cleavage domains serve as the site for growth of both biotite and albite. The D4 map-scale folds are developed under brittle conditions and are interpreted to refl ect N-S compression. Map-scale folding with the same trend has also affected the upper nappes. Extensional deformation started in late Miocene times and is still active today. There is evidence that the position and attitude of the young normal faults is strongly influenced by the pre-existing contractional structures.

Kurzfassung

Im Bereich von Kythira begann die känozoische tektonische Entwicklung im Eozän mit SW-gerichtetem Transport der Oberen Decken (Pindos- und Tripolitza-Serie). Neue strukturelle Daten machen deutlich, dass die Stapelung der Pindos-Decke vor allem durch Detachment-Faltung bewältigt wurde. Im Oligozän wurde die Phyllit-Quarzit-Serie als Teil der Unteren Decken von einer Hochdruck-Niedertemperatur-Metamorphose erfasst, die im Rahmen von intrakontinentaler Subduktion innerhalb apulischer Kruste stattfand. Unsere strukturelle Analyse zeigt an, dass die Versenkung und Exhumierung der Phyllit-Quarzit-Serie mit vier Deformationsstadien (D1-D4) einherging. D1-Gefüge sind nur selten überliefert. Die darauf folgende D2-Deformation ist penetrativ und resultiert aus Top-nach-WSW Bewegungen, die zwei Plättungsinkremente beinhalten. Das frühere D2a-Inkrement fand zeitgleich mit dem Wachstum der hochdruckmetamorphen Minerale statt. Es ist charakterisiert durch Falten, deren Achsen subparallel zum WSW verlaufenden Streckungslinear verlaufen. Das jüngere Inkrement, D2b, erfolgte nach dem Wachstum der hochdruckmetamorphen Minerale. Es ist gekennzeichnet durch Plättung entlang der S2-Foliation sowie durch enge bis isoklinale Falten. D3 ist dokumentiert in Form von Falten und Runzeln mit subhorizontalen NNE bis NNW verlaufenden Achsen. Diskrete S3-Domänen sind durch Neubildung von Biotit und Albit gekennzeichnet. Die das Kartenbild prägenden D4-Falten entwickelten sich im spröden Krustenstockwerk unter N-S-Konvergenz. Ähnliche das Kartenbild prägende Falten haben auch die Oberen Decken erfasst. Krustenextension begann im späten Miozän und hielt bis in die Gegenwart an. Die dabei gebildeten Abschiebungen reaktivierten nicht selten die älteren kompressiven Strukturen.

Keywords

phyllite-quartzite unitpindos unitalpine deformationexternal hellenideshellenic arckythira