Published November 1, 2021 | Version v1
Conference paper

Set the cadence of basal-accretion events along the subduction interface: a geological monitoring of the Hellenic margin

Others:
German Research Centre for Geosciences - Helmholtz-Centre Potsdam (GFZ)
Géoazur (GEOAZUR 7329) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO) ; Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géodynamique - UMR7327 ; Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO) ; Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
SGF, CNRS, Laboratoire de Géologie de Lyon ou l'étude de la Terre, des planètes et de l'environnement

Description

Subduction margins are the loci of a wide range of deformation processes occurring at different timescales along the plate interface and in the overriding forearc crust. Whereas long-term deformation is usually considered as stable over Myr-long periods, this vision is challenged by an increasing number of observations suggesting a long-term pulsing evolution of active margins. To appraise this emerging view of a highly dynamic subduction system and identify the driving mechanisms, detailed studies on now-exhumed, high pressure-low temperature (HP-LT) accretionary complexes are crucial as they open a window on the deformation history from the plate interface to the surface.In this study, we combine structural and petrological observations, Raman spectroscopy on carbonaceous material, Rb/Sr multi-mineral geochronology and thermo-mechanical numerical models to unravel with an unprecedented resolution the tectono-metamorphic evolution of the Late-Cenozoic HP-LT nappe stack cropping out in western Crete (Hellenic subduction zone). A consistent decrease of peak temperatures and deformation ages toward the base of the nappe pile allows us to identify a minimum of three basal accretion episodes between ca. 28 Ma and ca. 15 Ma. On the basis of structural evidences combined with numerical modeling results, we argue that this succession of mass-flux events triggered (i) pulses in the strain rate, sometimes associated with a switch of the stress regime (i.e., compressional/extensional) and (ii) vertical surface oscillations eventually resulting in the growth of a high forearc topography. This accretion-controlled, Myr-scale tectonic and topographic signal plays a part in active deformations monitored at subduction margins, though it may remain invisible to most of geodetic methods because of superimposed shorter- timescale transients, such as seismic-cycle-related events.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
December 3, 2022
Modified:
November 30, 2023