Original paper

Deformationsanalyse im Basementkomplex von Acatlán, Südmexiko: Kinematische Geschichte des Mixteca-Terranes

[Deformation Analysis of the Acatlán Basement Complex, Southern Mexico: Kinematic History of the Mixteca Terrane]

Weber, Bodo; Meschede, Martin; Ratschbacher, Lothar; Frisch, Wolfgang

Kurzfassung

Paläozoische Metamorphite und Magmatite, die das Basement des Mixteca-Terranes in Südmexiko bilden, werden als Acatlán-Komplex zusammengefaßt. Wir unterscheiden in unserem Arbeitsgebiet sechs Deformationsphasen anhand unterschiedlicher Metamorphosefazies, Duktilität der Deformation und relativer zeitlicher Einordnung. Die erste Deformation (D1) ist durch Hochtemperaturmetamorphose (M1) gekennzeichnet, die Eklogite (M0/D0) überprägt und in Anatexis und Intrusion von Graniten kulminiert. Während dieser Deformaion wuchsen in Metasedimenten Hellglimmer und Kalifeldspat-Megablasten. Die zweite Deformation (D2) ist durch Diaphthorese bis zur Grünschieferfazies gekennzeichnet. D1-Glimmer sind als Porphyroklasten reliktisch erhalten geblieben oder rekristallisierten auf den S2-Schieferungsflächen. D2 führte zur dynamischen Rekristallisation von Quarz. Die dritte Deformation (D3) faltete das Gebiet in W-vergente, enge bis isoklinale Falten. Zwischen D2 und D3 abgelagerte Sedimente wurden während D3 anchizonal metamorph geprägt und weisen, ebenso wie Granite, die während D3 in ein hohes Krustenstockwerk intrudiert sind, eine S3-Schieferung auf. Die vierte Deformationsphase (D4) ist durch Knickfalten, eine steilstehende kataklastische Scherzone und Störungsflächen charakterisiert. Berechnungen der Paläostresstensoren ergaben subhorizontale, NE-SW gerichtete sigma1- und ebenfalls subhorizontale sigma3-Achsen. Die überwiegende Anzahl der Störungsflächen-Populationen zeigt Subhorizontale, ESE-WNW verlaufende sigma1- und Subhorizontale sigma3-Achsen. Sie gehören zur fünften Deformation (D5), die auf großräumige Lateralverschiebungssysteme in Südmexiko zurückzuführen ist. Abschiebungen definieren die sechste Deformation (D6) mit subvertikaler sigma1-Achse und subhorizontaler, N-S gerichteter sigma3-Achse. Sie wird als Ergebnis postorgogener Zergleitung angesehen.

Abstract

Paleozoic metamorphites and magmatites forming the basement of the Mixteca terrane in Southern Mexico define the Acatlán complex. We discriminate six stages of deformation due to metamorphic facies, structural behaviour, and overprinting relationships. The first deformation (D1) is accompanied by high-temperature metamorphism (M1), overprints eclogites (M0/D0), and culminates in anatexis and granitic intrusion. During this deformation large mica crystals and megablasts of potassic feldspar grew. The second deformation (D2) is characterized by diaphthoresis up to greenschist facies conditions. Mica crystals of the M1 are preserved as relictic porphyroclasts in S1 foliation planes. On S2 planes they were broken and substituted by sericite. D2 caused elongation and recrystallization of quartz. During the third deformation (D3) the Acatlán complex was folded into W-vergent, tight to isoclinal folds. Sediments, deposited between D2 and D3 were metamorphosed by a very low grade metamorphism during D3. They show, like granites intruded into an upper crustal level, a S3 foliation. The fourth deformation phase (D4) is characterized by kinkfolds, cataclastic shear-zones, and faults with slickensides. Calculations of the paleostress tensors yielded subhorizontal NE-SW oriented sigma1-axes and subhorizontal sigma3-axes. Most of the fault populations have subhorizontal ESE-WNW oriented sigma1-axes and subhorizontal sigma3-axes. They belong to the fifth deformation (D5) which originates from large-scale strike-slip movements in Southern Mexico. Normal faults define the sixth deformation (D6) with subvertical sigma1-axes and N-S trending sigma3-axes caused by the recent topographic differences.

Keywords

Terrane (Mixteca Terrane)basementPaleozoic (Acatlan Complex)metamorphic rocksigneous rockspolyphase deformationkinematicsmetamorphic faciesfoldingfoliationshearstrike-slip faultsnormal faultsHercynian OrogenyAlpine Orogeny Mexi