Original paper

Metamorphism of the pre-Alpine basement and the Phyllite-Quartzite Unit s.str. of Kythira (External Hellenides, Greece)

Romer, Tanja; Vö ls, Sonja; Schulz, Bernhard; Xypolias, Paraskevas; Zulauf, Gernold; Krenn, Erwin

Abstract

New petrographic and mineral-chemical data have been obtained from rocks of the Phyllite-Quartzite Unit s.str. and the pre-Alpine basement of Kythira (Greece). Mineral assemblages and mineral chemistry of the basement rocks are similar to those of the Phyllite-Quartzite Unit s.str. In both units, garnet zonation trends indicate a single-phase garnet growth at increasing temperature and pressure. Cation-exchange and net-transfer geothermobarometry applied to garnet-bearing assemblages of the Phyllite-Quartzite Unit s.str. yielded temperatures of 370 °C at maximal 9 kbar. Phengites with lower Si4+ recorded slightly lower pressures (7 kbar) in the pre-Alpine basement. Glaucophane and green amphibole compositions are similar in the pre-Alpine basement and the Phyllite-Quartzite Unit s.str. Their crystallisation during a prograde evolution started in the glaucophane stability field and passed its high temperature stability limit. This metamorphic evolution and the formation of an associated penetrative foliation (S2), as well as several generations of folding can be attributed to the Alpine orogeny in the External Hellenides. Remnants of a pre-Alpine metamorphic imprint are lacking in the basement rocks of Kythira. It can be suggested that the pre-Alpine metamorphic conditions were at low grade with temperatures similar to or below the maximal temperatures during the Alpine event.

Kurzfassung

Die vorliegende Studie präsentiert neue petrografische Beobachtungen und mineralchemische Daten von Metamorphiten des präalpinen Grundgebirges (Altkristallin) und der Phyllit-Quarzit-Serie s. str. auf Kythira (Griechenland). Die Phyllite der Phyllit-Quarzit-Serie s. str. und das altkristalline Grundgebirge weisen keine Unterschiede in Mineralzusammensetzungen und tektonometamorpher Entwicklung auf. In beiden Einheiten zeigen die Granatzonierungen in Metapeliten eine einphasige Kristallisation bei ansteigenden Temperaturen und Drücken. Geothermobarometrie mit Kationenaustausch- und Net-Transfer-Reaktionen an Granat-Paragenesen ergab 370 °C bei maximal 9 kbar in der Phyllit-Quarzit-Serie s. str. Phengit mit niedrigeren Si4+ lieferte etwas niedrigere Drücke (7 kbar) für das Altkristallin. Die Glaukophane und grünen Amphibole sind in beiden Einheiten ähnlich zusammengesetzt und zeigen eine prograde Entwicklung. Diese begann innerhalb des Glaukophan-Stabilitätsfelds und überschritt dessen Stabilitätsgrenze bei hohen Temperaturen. Die Metamorphose, die Bildung der dominanten Foliation (S2) sowie ihre mehrphasige Faltung können der alpidischen Orogenese in den Externen Helleniden zugeordnet werden. Im Altkristallin Kythiras ließen sich keine Relikte einer präalpidischen Metamorphose auffi nden so wie sie von Kreta und den Dodekanes beschrieben wurden. Es ist daher anzunehmen, dass bei einer möglichen niedriggradigen präalpidischen Metamorphose die Temperaturen ähnlich hoch oder aber niedriger waren als beim alpidischen Ereignis.

Keywords

glaucophane schistsphyllitegarnetglaucophanegeothermobarometryp-t pathalpine orogenypre-alpinebasementcyclades