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Fluidassoziierte Brekzien als Monitor dolomitisierender und dedolomitisierender Lösungsströme in der Kantabrischen Zone (Nordspanien)

Grimmer, Jörg O. W.

English Title: Fluidassociated breccias as a monitor of dolomitising and dedolomitising brines in the Cantabrian Zone (Northspain)

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PDF, German
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Abstract

Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit beschäftigt sich mit den tektonischen Brekzien der Barcaliente Formation und ihrer Dolomit- und Calcitzemente, die auf eine hohe Fluidbeteiligung hindeuten. Ob die Strukturen der Brekzien in den Störungszonen durch Fluidüberdruck erzeugt und die Prozesse vergleichbar sind, wurde an vier Lokalitäten (I. Ponga-Meré, II. Ponga-Priesca, III. Esla - Pico Jano, IV. Picos - La Hermida) im östlichen Teil der Kantabrischen Zone mittels Petrographie, Kathodolumineszenz, Crushing, Mikrothermometrie, Ramananalyse, kombinierte Raman-Mikrothermometrie und Ermittlung der stabilen Isotopenzusammensetzung von Karbonaten untersucht. Alle vier Brekzien zeigen Anzeichen einer Dolomitisierung unter Ausbildung von fünf Dolomittypen (a und e Replacementdolomite, b,c und d Satteldolomite). Danach erfolgte in den Brekzienzonen eine Dedolomitisierung mit Ausfällung der Calcitzemente 2, 3 und 4. Calcit 1 könnte die älteste Zementation sein und vor den Dolomiten ausgefallen sein. Die mikrothermometrischen Untersuchungen von homogen eingeschlossenen Fluiden ergeben für die Dolomite a und b der Lokalitäten I, II und III minimale Bildungstemperaturen von 100-130 °C. Bei Lokalität IV. Picos (La Hermida) liegen die minimalen Bildungstemperaturren bei 170 °C für Dolomit d. Bei den Calciten 2, 3 und 4 betragen die minimalen Bildungstemperaturen für alle vier Brekzienlokalitäten 95-145 °C. Die d18O-Werte der Barcaliente Formation zeigen einen großen Schwankungsbereich (-12,73 bis 1,51 d18O ? PDB). Die d13C-Werte (PDB) zeigen keine große Varianz (2,56 bis 5,43 d13C ? PDB). Die Dolomite der Brekzienlokalitäten weisen geringere d18O- (PDB) und d13C-Werte auf. Die geringsten d18O- und d13C-Werte befinden sich in den Calciten. Die in dieser Arbeit vorgelegten Daten belegen, daß an vier verschiedenen Brekzienlokalitäten mit komplexen Zementationen über ein Gebiet von über 900 km2 ähnliche Prozesse abliefen.

Translation of abstract (English)

The main subjects of this study are the tectonic breccias of the Barcaliente formation and their dolomites and calcites which indicate a high fluid participation. It has been proven in four localities (I. Ponga-Meré, II. Ponga-Priesca, III. Esla - Pico Jano, IV. Picos - La Hermida) in the eastern part of the Cantabrian Zone that the structures of the breccias in the fault zones are caused by fluid overpressure and that these processes are comparable. Petrography, cathodoluminescence, crushing, microthermometry, Raman analyses, combined Raman-microthermometry and analyses of stabile isotopes were used for this purpose. In addition to the four main localities, which are situated in the tectonic units, named Esla, Ponga and Picos nappe, samples were taken from three other localities to compare these with the breccias. Every one of the four breccias show indications of dolomitisation and the precipitation of five dolomites (a and e replacement dolomites, b, c and d saddle dolomites). Subsequently dedolomitisation and precipitation of calcites 2, 3 and 4 took place. Calcite 1 could be the oldest cement generation and even older than the dolomites. Microthermometric measurements of homogeneous trapped fuids indicate that dolomite a and b of localities I, II and III contain minimum precipitation temperatures of 100 to 130 °C. In locality IV, the minimum formation temperatures are 170 °C for dolomite d. The calcites 2, 3 and 4 of every breccia locality show temperatures of 95 to 145 °C. It is assumed that the dolomitising fluids, interpreted as formation waters, ascended during the nappe emplacement of the Variscan orogeny (thin-skinned tectonics) from lower units into the Barcaliente formation. These fluids could have functioned as a lubricate of the nappe geometry and could have been part of the first pulp of the breccias. The data reveal the similar processes of compex cementations in four different breccia localities covering an area of more than 900 km2.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Bechstädt, Professor Thilo
Date of thesis defense: 20 December 2000
Date Deposited: 26 Jan 2001 00:00
Date: 2000
Faculties / Institutes: Fakultät für Chemie und Geowissenschaften > Institut für Geowissenschaften
Subjects: 550 Earth sciences
Controlled Keywords: Kantabrien <Ost>, Dolomitisierung
Uncontrolled Keywords: Dedolomit , Barcaliente Formation , Hydrofrakturierung , Flüssigkeitseinschlüssedolomite , dedolomite , hydrofracturing , Barcaliente Formation , fluid inclusions
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