Mesozoic geology of Cape Shirreff, Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica

• Main Authors: Pallàs, R., Zheng, X., Casas Tuset, Josep Maria, Sàbat i Montserrat, Francesc, Gimeno Torrente, Domingo
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Universitat de Barcelona 1999
• Subjects: Cape Shirreff; Livingston Island; Roca; Shirreff; South Shetland Islands; Antarc*; Antarctica
• Online Access: http://www.raco.cat/index.php/ActaGeologica/article/view/75655

Al Cap de Shirr e ff (Fig. 1) hi aflora una successió volcànica de com a mínim 450 m de potència, constituïda principalment per laves i, en menor proporció, bretxes vulcanoclàstiques (Fig. 2). Les laves són basalts olivínics subalcalins i andesites basàltiques, que generalment tenen un aspecte massiu. Tot i això, la successió volcànica localment forma una alternança decimètrica de nivells durs i tous, amb potències va r i a bles i presència local de discordances angulars i onlaps, que reflecteixen geometries deposicionals complexes. A la zona nord del Cap de Shirr e ff hi ha aflorament de bretxes vulcanoclàstiques d’aspecte massiu, que localment tenen intercalacions de laves. Aquestes bretxes es troben ben consolidades, són heteromètriques, amb suport de fragments de roca angulosos a subangulosos d’entre 5 i 80 cm de diàmetre. La presència d’evidències petrogr à fiques de sobrerefredament (supercooling) del magma (micròlits esquelètics de plagiòclasi i fenocristalls d’olivina que han estat sotmesos a xoc tèrmic) ens permet deduir un ambient subacuàtic per part dels cossos de lava i sospitar un caràcter hialoclàstic per les bretxes volcàniques que s’hi intercalen. El conjunt de la successió volcànica és tallat per dics porfírics de composició anàloga a les laves (basalts subalcalins i andesites basàltiques) i aspecte macroscòpic similar. Aquests dics mostren una disposició subve rtical (Figs. 2 i 3), direccions va r i a bles al voltant d’un màxim NW-SE, gruixos de 10 a 40 cm i longituds en planta de fins a 400 m. La successió volcànica té cabussaments va r i a bles entre 15 i 80º, amb tendència a ser més suaus en la zona sud que en les zones central i nord (Fig. 4). Aquests cabussaments permeten deduir una estructura en doms i cubetes d’escala hectomètrica amb plecs elongats segons una direcció NW-SE. A la zona sud, aquesta direcció de plegament principal no hi és tan ben desenvolupada, i l’estructura suggereix una interferència de plecs laxos amb direccions al voltant de N-S i E-W. Els plecs principals són compatibles amb un escurçament de direcció NE-SW, que coincideix amb la direcció d’extensió deduïble a partir de la disposició dels dics. Per tant, els plecs i els dics no són compatibles amb una única fase de deformació. The stratigraphic succession at Cape Shirr e ff has a minimum thickness of 450 m and is mainly composed of lavas and a smaller amount of volcaniclastic breccias. Lavas are subalkaline olivine basalts and basaltic andesites which are locally well - bedded, but in most areas give a homogeneous, sometimes massive aspect to outcrops. Volcaniclastic massive breccias are found in the northern part of Cape Shirreff where they are interstratified with lavas in a few outcrops. Breccias are indurated, heterometric, grain - supported and consist of angular to subangular volcanic rock fragments, 5 to 80 cm in diameter. Petrographic evidence of magma supercooling (skeletal microlites of plagioclase, thermal - shocked phenocrysts of olivine) enables a subaqueous environment for part of the lavas to be deposited and suggests a possible hyaloclastic origin for some interstratified volcanic breccias. The whole succession is cut by subve rtical dykes (10 to 40 cm thick and a few meters to 400 m long), which show variable trends around a NW-SE maximum. These consist of commonly vesiculated basaltic and basaltic andesite porp hyritic rocks, commonly indistinguishable from the lava bodies. Lavas dip variably between 15 and 80º, more gently in the south than in the central and northern areas. Although significant variations in dipping attitude could be associated with depositional geometries, the general dipping pattern is clearly consistent with NW-SE oriented large-scale folds showing a gentle dome and basin structure. In the southern area, the NW-SE folds are not so well developed and the structure seems to be consistent with an interference of N-S and E-W oriented folds. The large scale NW-SE folds are consistent with NE-SW shortening. This shortening direction is parallel to the direction of extension deducible from dykes and, hence, folds and dykes are not consistent with the same deformational event.