Tectonic structure and evolution of the upper plate of Vlahokerasia Metaporphic core (Central Peloponnesus)


Published: Jan 1, 2001
Keywords:
metamorphic core detachment fault high-angle normal fault extension domino faults Hellenides Peloponnesus
Ε. ΣΚΟΥΡΤΣΟΣ
Α. ΑΛΕΞΟΠΟΥΛΟΣ
Σ. ΛΕΚΚΑΣ
Abstract

The geological structure of Vlahokerasia metamorphic core is consisted by a series of imbricated tectonic units, the occurrence of which, from the bottom to the top is as follows: Marbles, Phylites-Quartzites, Tripolitza and Pindos unit. Nevertheless, it has often been observed that some units are juxtaposed, not on the immediate tectonically underlying unit but on even lower units (i.e. Pindos unit lies directly on the Phyllites-Quartzites unit). The first two units, which have undergone Late Oligocene - Early Miocene HP/LT metamorphism, represents the lower plate of the metamorphic core, whereas the latter two (Pindos and Tripolitza units) correspond to the upper plate. The rocks of the upper plate are mainly characterized by a relatively small thickness (<300m) and they are strongly tectonized by two sets of normal faults. The main fault system trends in a ΝW orientation whereas the second one, which is younger, intersects the first set in a NNE orientation. Fault plane solutions performed on the previous-mentioned fault scarps showed a NE-SW oriented extensional stress distribution. In order to study the extensional tectonics, which has obviously influenced the fabric of the whole upper plate, a cross-section parallel to the main extensional axis and very close to the detachment surface has been constructed. The restoration of the cross-section showed that the extension of the upper plate was a result of the function of two sets of 'domino faults' of, relatively, opposite polarity. The gradual activation of these two sets of faults caused a severe thinning of the upper plate, expressed by a horizontal extensional deformation in the order of 302-422 %. Based on the existing radiochronological data, derived from the lower plate and on the age of the postalpine formations, which cover uncomformably the older structures, we assume that the extensional deformation of the upper plate took place during Early Miocene-Lower Pliocene. Regarding the post-alpine sediments, they have been deposited into basins created during the activity of a NW-oriented normal fault system, which cut through the older extensional features.

Article Details
  • Section
  • Tectonics
Downloads
Download data is not yet available.
References
ANDERSON, Ε. Μ. (1951). The dynamics of faulting. 2nd ed. Edinburgh: Oliver and Boyd.
BASSIAS, I. (1984). Etude géologique du domaine parnonien (feuille d' Astros au 1:50.000) Péloponnèse oriental. These de 3eme cycle, Univ. P. et M. Curie, Paris.
BASSIAS I. & TRIBOULET C. (1987). Tertiary Pressure-Temperature-Time paths from the Metamorphic External Hellenides, Peloponnesus (Greece). Evolution of Metamorphic Belts, Joint Meeting with IGCP PROJECT 235, University College Dublin, Ireland, 17-20 September, 1987.
BASSIAS, I. & LEKKAS, S. (1989). La serie transition entre les zones de Tripolitza et du Pinde dans la region d' Eleokhorion-Mont Parthenion (Péloponnèse, Grece). Ann. Soc. Geol. Nord, CVII, 297-304.
DE WEVER, P. (1975). Etude géologique de series apparaisant en fenêtre sous l'allocthone pindique (serie de Tripolitza, serie epimetamorphique de Zarouchla), Péloponnèse septentrional, Grece. These, 3eme cycle, p. 318, Lille.
DERCOURT, J. (1964). Contribution a l'étude géologique d'un secteur du Péloponnèse septentrional. Ann. Geol. Pays Hell, 15, p. 418.
DERCOURT, J., DE WEVER, P. & FLEURY, J. J. (1976). Données sur le style tectonique de la nappe de Tripolitza en Péloponnèse septentional (Grece). Bull. Soc. geol. France, (7), t. XVIII, n° 2, 317-326.
DOUTSOS, T., KOUKOUVELAS, L, POULIMENOS, G, KOKKALAS, S., XYPOLIAS, P. & SKOURLIS, K. (2000). An exhumation model of the south Peloponnesus, Greece. Int. J. Earth Sci., 89, 350-365.
ΦΑΣΣΟΥΛΑΣ, X. (1995). Κινηματική και παραμόρφωση των καλυμμάτων της κεντρικής Κρήτης. Διδακτορική Διατριβή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, σελ. 258, Θεσσαλονίκη.
FASSOULAS, C. (1999). The structural evolution of central Crete: insight into the tectonic evolution of the south Aegean (Greece). Journal of Geodynamics, 27, 23-43.
FASSULAS, C, KILIAS, A. & MOUNTRAKIS, D. (1994). Postnappe stacking extension and exhumation of high-pressure/low-temperature rocks in the island of Crete, Greece. Tectonics, v. 13, 127-138.
ΓΕΩΡΓΟΥΛΗΣ, I. (1989). Γεωλογικές και Υδρογεωλογικές έρευνες στην επαρχία Μαντινείας (Κεντρική Πελοπόννησος).
ΙΓΜΕ, Υδρολογικές & Υδρογεωλογικές Έρευνες, Αρ. 52, Αθήνα.
ΘΕΟΔΩΡΟΠΟΥΛΟΣ, Δ. (1970). Γεωλογικαί και μορφολογικαί παρατηρήσεις εις την περιοχήν Νεαπόλεως Βοιών. Ann. Geol. Pays Hell., 25, 445-466.
JOLIVET L., DANIEL J., TRUFFERT C. & GOFFE Β. (1994). Exhumation of deep crustal metamorphic rocks and crustal extension in arc and back-arc regions. Lithos, 33, 3-30.
JOLIVET L., GOFFE Β., MONIE P., TRUFFERT-LUXEY C., PATRIAT M. & BONNEAU M. (1998). Miocene detachment in Crete and exhumation P-T-t paths of high pressure metamorphic rocks. Tectonics, 15, 1129-1153.
JOLIVET, L. & GOFFE, Β. (2000). Les domes métamorphiques extensifs dans les chains de montagnes. Extension syn-orogenique et post-orogenique. C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la Terre et des planètes, 330, 739-751.
ΚΑΝΑΒΟΣ, Θ. (1989). Πετρογένεση μεταμορφωμένων σχηματισμών Κεντρικής Πελοποννήσου. Διδακτορική Διατριβή, Πανεπιστήμιο Πατρών, σελ. 199, Πάτρα
ΚΑΡΟΤΣΙΕΡΗΣ, Ζ. (1981). Γεωλογικές έρευνες στην περιοχή Βυτίνας (Κεντρική Πελοπόννησος). Διδακτορική Διατριβή, Πανεπιστήμιο Αθηνών, 202 σελ., Αθήνα
ΚΙΛΙΑΣ, Α., ΦΑΣΟΥΛΑΣ, Χ. & ΜΟΥΝΤΡΑΚΗΣ, Δ. (1993). Τριτογενής έκταση ηπειρωτικού φλοιού και ανύψωση του «μεταμορφικού συμπλέγματος» του Ψηλορείτη στο κεντρικό τμήμα του ελληνικού τόξου (Κρήτη, Ελλάδα). Δελτ. Ελλ. Γεωλ Εταιρ., 28/1, 297-314.
KILIAS, Α., FASSOULAS, C. & MOUNTRAKIS, D. (1994). Tertiary extension of continental crust and uplift of Psiloritis metamorphic core complex in the central part of the Hellenic Arc (Crete, Greece). Geol. Rundsch., 83, 417-430.
KÜSTER, M. & STÖCKHERT, Β. (1997). Density changes of fluid inclusions in high-pressure low-temperature metamorphic rocks from Crete: a thermobarometric approach based on the creep strength of the host minerals. Lithos, 41, 151-167.
ΛΕΚΚΑΣ, Σ. (1978). Συμβολή εις την γεωλογικήν δομήν της περιοχής νοτιο-ανατολικώς της Τριπόλεως (Κεντρική Πελοπόννησος). Διδακτορική Διατριβή, Πανεπιστήμιο Αθηνών, 192 σελ., Αθήναι.
LEKKAS, S. & PAPANIKOLAOU, D. (1979). On the phyllite problem in Peloponnesus, Ann. Geol. Pays Hellen., 29/1, 395-409.
LEKKAS, S. & ZAMBETAKIS-LEKKAS, A. (1980). Sur l'existence de la serie de Magassa en Péloponnèse central (Grece). Ann. Geol. Pays Hellen., 30/1, 332-341.
LEKKAS, S. & GEORGOULIS, J. (1985). Couches renversées dans la nappe d' Arcadie et leur signification pour l' hydrogeologie (Péloponnèse Central, Grece). Ann. Geol. Pays Hellen., 33/1, 83-91.
ΛΕΚΚΑΣ, Σ. & ΚΑΡΟΤΣΙΕΡΗΣ, Ζ.,(1988): Η γεωλογική δομή γύρω από το οροπέδιο της Τρίπολης. Δελτ. Ελλ. Γεωλ. Εταιρ., 20, 53-66.
LUTTIG, G. & VINKEN, R. (1960). Ââùëïaéêito -fUnôço ôço ëâêfjiço ôço Îâââëuoïëâùo. Geologisches. Jahrbuch, 83, Hannover.
ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ, Δ. (1984). Εισαγωγή στην τεκτονική ανάλυση των ρηγμάτων της Ελλάδος. Συνέδριο «Σεισμοί και κατασκευές», Τ.Ε.Ε., Αθήνα 1984, Πρακτικά, 2, 1030-1044.
ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ, Δ. & ΔΑΝΑΜΟΣ, Γ. (1991). Αντιστοίχηση της γεωτεκτονικής θέσης των Κυθήρων και των Κυκλάδων στη γεωδυναμική εξέλιξη του ελληνικού τόξου. Δελτ. Ελλ. Γεωλ. Εταιρ., 25/1, 65-79.
RICHTER, D. (1975). Problem der Metamorphose auf dem Peloponnes (Griechenland). N. Jb. Geol. Palaont. Abh., 149/2, 129-147, Stuttgart.
SEIDEL, E., KREUZER, H. & HARRE, W. (1982). A late Oligocene/early Miocene high pressure belt in the external Hellenides. Geol. Jb., E23, 165-206, Hannover.
ΣΚΑΡΠΕΛΗΣ, Ν. (1982). Μεταλλογένεση συμπαγών θειούχων μεταλλευμάτων και πετρολογία της εξωτερικής μεταμορφικής τεκτονικής ζώνης των Ελληνίδων (ΝΑ Πελοπόννησος). Διδακτορική Διατριβή, Πανεπιστήμιο Αθηνών, σελ. 149, Αθήνα
STÖCKHERT, Β., WACHMANN, Μ., KÜSTER, Μ. & BIMMERMAN, S. (1998): Low effective viscosity during high-pressure metamorphism due to dissolution precipitation creep: the record of HP-LT metamorphic carbonates and siliciclastic rocks from Crete. Tectonophysics, 303, 299-319.
ΤΑΤΑΡΗΣ, A. & ΜΑΡΑΓΚΟΥΔΑΚΗ, N. (1965). Επί της στρωματογραφίας του Τριαδικού και Ιουρασικού της ζώνης Τριπόλεως εις Κυνουρίαν (Πελοπόννησος). Δελτ. Ελλ. Γεωλ. Εταιρ., 6/2, 353-364.
ΤΗΕΥΕ, ΤΗ. & SIEDEL, Ε. (1991). Petrology of low-grade high-pressure metapelites from the External Hellenides (Crete, Péloponnèse). A case study with attention to sodic minerals. Eur. J. Mineral., 1991, 3, 343-366.
THIEBAULT F. (1982). Evolution geodynamique des Hellenides externes en Péloponnèse meridional (Grece). Société Géologique du Nord, Publication n° 6, p. 393.
THOMSON, S., STOCKHERT, B. & BRIX, M. (1998). Thermochronology of the high-pressure metamorphic rocks of Crete, Greece: Implications for the speed of tectonic processes. Geology, v. 26, no. 3, p. 259-262.
THOMSON, S., STOCKHERT, B. & BRIX, M. (1999). Miocene high-pressure metamorphic rocks of Crete, Greece: rapid exhumation by buoyant escape, In: Ring, U., Brandon, M. T, Lister, G. S. & Willett, S. D. (eds)
Exhumation Processes: Normal faulting, Ductile flow and Erosion. Geological Society of London, Special Publications, 154, 87-107.
TROTET, F. (2000). Exhumation of high pressure-low temperature metamorphic rocks along a transect from the Cyclades to the Péloponnèse (Greece)-Geodynamic implications. Thesis. De l'École Normale Supérieure, Laboratoire de Géologie.
Most read articles by the same author(s)