Original paper

The structural evolution of Kythnos Island (Cyclades, Greece) a reconnaissance

Keiter, Mark; Tomaschek, Frank; Ballhaus, Christian

Abstract

Kythnos Island is part of the Attic-Cycladic Crystalline Complex. The main rock sequence of Kythnos includes metasediments and metabasites with minor occurrences of meta-ultrabasites and was affected by regional Eocene blueschist to eclogite facies metamorphism (M1). Subsequently, the units were overprinted during the Oligocene/Miocene by a greenschist facies (M2) metamorphic event. The structural development of Kythnos is compared with existing concepts on the metamorphic history of this island. The rocks on Kythnos show evidence for three synmetamorphic ductile deformation events, D1 to D3, that were followed by at least one postmetamorphic brittle folding phase. The youngest deformation stage was dominated by normal faulting. The youngest ductile deformation phase, D3, produced the synmetamorphic fabrics dominating the structural inventory of Kythnos. F3 folds show a similar profile, as well as penetrative cleavage parallel to the fold axial planes and a dominant NW vergence. Fold geometry, indicating top-to-the-NW thrust sense of shear, and petrological indications suggest that the rocks of Kythnos were affected by horizontal crustal shortening and possibly vertical crustal thickening under greenschist facies conditions in the Oligocene/Lower Miocene.

Kurzfassung

Die Insel Kythnos ist Teil des Attisch-Kykladischen Kristallinkomplexes und wird hauptsächlich aus Metasedimenten und Metabasiten aufgebaut, mit untergeordnet Meta-Ultrabasiten. Die Gesteine waren von der regionalen eozänen blauschiefer-eklogitfaziellen Metamorphose (M1) betroffen, gefolgt von einer grünschieferfaziellen Überprägung im Oligozän/Miozän (M2). Die strukturelle Entwicklung umfasst drei synmetamorphe duktile Deformationsphasen, D1 bis D3, gefolgt von mindestens einer postmetamorphen spröden Faltungsphase. Die jüngste strukturelle Phase ist dominiert von spröden Abschiebungen. Unter den duktilen Deformationsphasen hat D3 die prägenden synmetamorphen Strukturen erzeugt. Die F3-Falten zeigen Klasse 2-Querschnitte, deutlich entwickelte Schieferung parallel zur Faltenachsenfläche und eine vorherrschende NW-Vergenz, was einen Deckentransport nach NW andeutet. Die Faltengeometrie und petrologische Befunde legen nahe, dass die Gesteine auf Kythnos während der Wende Oligozän/Miozän unter grünschieferfaziellen Bedingungen von einer horizontalen Krustenverkürzung betroffen waren, möglicherweise verbunden mit vertikaler Krustenstapelung.

Keywords

cycladeskythnoshigh-pressure deformationgreenschist facies foldingoligocene horizontal shortening