Gravity modeling of the lithosphere in the Calatrava Volcanic Province (Spain): geodynamic implications.
Creators
- 1. Universidad Complutense de Madrid
- 2. Instituto Geográfico Nacional
- 3. Instituto de Geociencias
Description
The origin of the intraplate volcanism in the Calatrava Volcanic Province (CVP) is controversial. On the basis of its geochemical signature it has been ascribed to an "aborted" rift, implying lithospheric thinning. However, the volcanism occurred during the generalized Cenozoic NW−SE-oriented compressive tectonic regime. On the other hand, on the basis of evidence for its deep-seated origin, it has been linked to the existence of a baby-plume detached from an active megaplume below the Canary-Azores Islands and the western Mediterranean. In order to understand better the aforementioned geodynamic scenarios for the origin of the CVP, we address here the study of the lithosphere in the CVP and its vicinity by means of gravity analysis and 2+1/2D modeling. Gravity modeling results do not support the rifting model adopted for the intraplate volcanism occurred in the CVP because the crust shows a constant thickness. Density models suggest the existence of a sub-crustal, anomalous low-density block that could be underplated magmatic material at the base of the crust, suggesting that only a minor part of it intruded up into the crust and erupted. The localized magmatism of the CVP can be related to the combination of two factors: one active, the gentle folding of the Iberian lithosphere and associated uplifting of the Variscan basement due to the NW-directed transmission of compressive stresses in the upper plate yielded by the subduction/collision in the south Iberian margin. The formation of the lithospheric folding in the Calatrava region results in a decrease of the pressure beneath the swell of the antiform that is likely to bring about basaltic magmatism below the swell; and one passive, the existence of a Variscan right-lateral shear band, which yields a weakened crust that facilitates the ascent of the magmatic materials. The relatively small volume, but large extension, of the volcanic outcrops could be associated with the preferential ascent of the magmas along the weakened crust of this NW−SE-trending Variscan shear band.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
أصل النشاط البركاني داخل الصفيحة في مقاطعة كالاترافا البركانية (CVP) مثير للجدل. على أساس توقيعه الجيوكيميائي، تم إرجاعه إلى صدع "تم إحباطه"، مما يعني ترقق الغلاف الصخري. ومع ذلك، حدث النشاط البركاني خلال النظام التكتوني الانضغاطي المعمم Cenozoic NW- SE. من ناحية أخرى، على أساس الأدلة على أصله العميق الجذور، تم ربطه بوجود عمود رضيع منفصل عن كتلة ضخمة نشطة أسفل جزر الكناري الأزوري وغرب البحر الأبيض المتوسط. من أجل فهم أفضل للسيناريوهات الجيوديناميكية المذكورة أعلاه لأصل CVP، نتناول هنا دراسة الغلاف الصخري في CVP ومحيطه عن طريق تحليل الجاذبية ونمذجة 2+ 1/2D. لا تدعم نتائج نمذجة الجاذبية نموذج التصدع المعتمد للبراكين داخل الصفيحة التي حدثت في CVP لأن القشرة تظهر سمكًا ثابتًا. تشير نماذج الكثافة إلى وجود كتلة منخفضة الكثافة شبه قشرية شاذة يمكن أن تكون مادة صخرية ناقصة في قاعدة القشرة، مما يشير إلى أن جزءًا صغيرًا منها فقط تدخل في القشرة وانفجر. يمكن أن تكون الصبغة الموضعية لـ CVP مرتبطة بمزيج من عاملين: أحدهما نشط، الطي اللطيف للغلاف الصخري الأيبيري والرفع المرتبط بقبو Variscan بسبب النقل الموجه من NW للإجهادات الانضغاطية في اللوحة العلوية الناتجة عن الاندساس/الاصطدام في الحافة الأيبيرية الجنوبية. يؤدي تكوين طي الغلاف الصخري في منطقة كالاترافا إلى انخفاض الضغط تحت انتفاخ المضاد للشكل الذي من المحتمل أن يؤدي إلى الصبغة البازلتية تحت الانتفاخ ؛ وأحد السلبيات، وجود شريط قص جانبي أيمن Variscan، والذي ينتج عنه قشرة ضعيفة تسهل صعود المواد الصخرية. يمكن أن يرتبط الحجم الصغير نسبيًا، ولكن الامتداد الكبير، للنتوءات البركانية بالصعود التفضيلي للصهارة على طول القشرة الضعيفة لشريط القص المتغير NW- SE.Translated Description (French)
L'origine du volcanisme intraplaque dans la province volcanique de Calatrava (CVP) est controversée. Sur la base de sa signature géochimique, il a été attribué à une faille « avortée », impliquant un amincissement lithosphérique. Cependant, le volcanisme s'est produit pendant le régime tectonique compressif généralisé orienté NW-SE du Cénozoïque. D'autre part, sur la base de preuves de son origine profonde, il a été lié à l'existence d'un panache de bébé détaché d'un mégaplume actif en dessous des îles Canaries-Azores et de la Méditerranée occidentale. Afin de mieux comprendre les scénarios géodynamiques susmentionnés pour l'origine de la CVP, nous abordons ici l'étude de la lithosphère dans la CVP et ses environs au moyen de l'analyse gravitationnelle et de la modélisation 2+1/2D. Les résultats de la modélisation de la gravité ne soutiennent pas le modèle de rifting adopté pour le volcanisme intraplaque survenu dans la CVP car la croûte montre une épaisseur constante. Les modèles de densité suggèrent l'existence d'un bloc sous-croûteux de faible densité anormal qui pourrait être un matériau magmatique sous-plaqué à la base de la croûte, suggérant que seule une partie mineure de celui-ci s'est infiltrée dans la croûte et a éclaté. Le magmatisme localisé de la CVP peut être lié à la combinaison de deux facteurs : l'un actif, le pliage doux de la lithosphère ibérique et le soulèvement associé du socle variscain en raison de la transmission dirigée vers le nord-ouest des contraintes de compression dans la plaque supérieure produites par la subduction/collision dans la marge sud ibérique. La formation du pliage lithosphérique dans la région de Calatrava entraîne une diminution de la pression sous la houle de l'antiforme qui est susceptible d'entraîner un magmatisme basaltique sous la houle ; et l'une passive, l'existence d'une bande de cisaillement latérale droite variscaine, qui donne une croûte affaiblie qui facilite l'ascension des matériaux magmatiques. Le volume relativement faible, mais l'extension importante, des affleurements volcaniques pourraient être associés à l'ascension préférentielle des magmas le long de la croûte affaiblie de cette bande de cisaillementVariscan à tendance NW-SE.Translated Description (Spanish)
El origen del vulcanismo intraplaca en la Provincia Volcánica de Calatrava (CVP) es controvertido. Sobre la base de su firma geoquímica, se ha atribuido a una grieta "abortada", lo que implica un adelgazamiento litosférico. Sin embargo, el vulcanismo ocurrió durante el régimen tectónico compresivo orientado al NO-SE del Cenozoico generalizado. Por otro lado, sobre la base de evidencias de su origen profundamente arraigado, se ha vinculado a la existencia de un penacho bebé desprendido de un megaplume activo por debajo de las Islas Canarias-Azores y el Mediterráneo occidental. Con el fin de comprender mejor los escenarios geodinámicos mencionados para el origen del CVP, abordamos aquí el estudio de la litosfera en el CVP y sus proximidades mediante análisis de gravedad y modelado 2+1/2D. Los resultados del modelado por gravedad no respaldan el modelo de ruptura adoptado para el vulcanismo intraplaca ocurrido en el CVP porque la corteza muestra un espesor constante. Los modelos de densidad sugieren la existencia de un bloque anómalo de baja densidad subcortical que podría ser material magmático subchapado en la base de la corteza, lo que sugiere que solo una pequeña parte se introdujo en la corteza y entró en erupción. El magmatismo localizado del CVP se puede relacionar con la combinación de dos factores: uno activo, el plegamiento suave de la litosfera ibérica y el levantamiento asociado del basamento varisco debido a la transmisión dirigida al NO de tensiones de compresión en la placa superior producidas por la subducción/colisión en el margen sur ibérico. La formación del plegamiento litosférico en la región de Calatrava da como resultado una disminución de la presión debajo del oleaje de la antiforma que es probable que provoque magmatismo basáltico debajo del oleaje; y una pasiva, la existencia de una banda de corte lateral derecha varisca, que produce una corteza debilitada que facilita el ascenso de los materiales magmáticos. El volumen relativamente pequeño, pero la gran extensión, de los afloramientos volcánicos podrían estar asociados con el ascenso preferencial de los magmas a lo largo de la corteza debilitada de esta banda de cizallamiento varisca de tendencia NO- SE.Files
46585.pdf
Files
(17.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:53b3db87cae26faa18839445cf1045ec
|
17.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة الجاذبية للغلاف الصخري في مقاطعة كالاترافا البركانية (إسبانيا): الآثار الجيوديناميكية.
- Translated title (French)
- Modélisation gravimétrique de la lithosphère dans la province volcanique de Calatrava (Espagne) : implications géodynamiques.
- Translated title (Spanish)
- Modelación gravitatoria de la litosfera en la Provincia Volcánica de Calatrava (España): implicaciones geodinámicas.
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1836079350
- DOI
- 10.5209/rev_jige.2015.v41.n2.47617