Origin of the High-K Tertiary magmatism in Northern Greece: Implications for mantle geochemistry and geotectonic setting.

Résumé El En

Τριτογενή πλουτωνικά και ηφαιστειακά πετρώματα που απαντώνται στη Μάζα της Ροδόπης (Β. Ελλάδα) μελετώνται χρησιμοποιώντας υπάρχοντα και νέα γεωχημικά και ισοτοπικά δεδομένα. Τα περισσότερα από τα πετρώματα αυτά ανήκουν στο μετά τη σύγκρουση μαγματισμό ο οποίος συνδέεται με την παρατεταμένη εφελκυστική τεκτονική στην περιοχή της Ροδόπης που χρονολογείται από το Κρητιδικό έως το Παλαιογενές. Ο μαγματισμός αυτός θεωρείται μανδυακής προελεύσεως όμως, ο χαρακτήρας της μανδυακής πηγής είναι αμφιλεγόμενος. Η χημική σύσταση των πετρωμάτων και οι συστασιακές μεταβολές δείχνουν μαγματισμό ασβεσταλκαλικού έως υψηλού-Καλίου και σωσσονιτικό χαρακτήρα που συνδέεται με συγκλίνονταπεριθώρια. Οι αρχικοί λόγοι 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd καθώς και τα ισότοπα Pb και η σύσταση σε Σπάνιες Γαίες των βασικών πετρωμάτων δείχνουν κυρίως εμπλουτισμένη μανδυακή πηγή αν και κάποια πετρώματα δείχνουν εκπτωχευμένη. Χαμηλού- και Υψηλού-Καλίου βασικά πετρώματα συνυπάρχουν, δείχνοντας μια έντονα ετερογενή μανδυακή πηγή. Ο υψηλού-Καλίου χαρακτήρας ορισμένων από τα βασικά πετρώματα είναι έντονα συνδεδεμένος με το μανδυακό εμπλουτισμό παρά με τη φλοιική μόλυνση. Τα γεωχημικά χαρακτηριστικά των πετρωμάτων αυτών (π.χ Ba/Th,Th/Yb, Ba/La, U/Th, Ce/Pb) δείχνουν ότι κυρίως ιζήματα και/ή τήγματα ιζημάτων παρά ρευστών που απελευθερώνονται από την υποβύθιση της ωκεάνιας πλάκας έλεγχαν τον εμπλουτισμό της πηγής κάτω από τη μάζα της Ροδόπης.

Tertiary plutonic and volcanic rocks cropping out in the Rhodope Massif (N. Greece) are studied using existing and new geochemical and isotopic data. Most of these rocks belong to the post-collisional magmatism formed as part of the prolonged extensional tectonics of the Rhodope region in Late Cretaceous– Paleogene time. This magmatism is considered to be of mantle origin; however, the character of the mantle source is controversial. Rock bulk chemistry and compositional variations show magmas with calc-alkaline to high-K calc-alkaline and shoshonitic features associated with magmatism at convergent margins. Initial 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd ratios, Pb isotopes and REE composition of the mafic rocks indicate mainly an enriched mantle source, even if some rocks indicate a depleted mantle source. Low- and High-K mafic members of these rocks coexist indicating a strongly heterogeneous mantle source. The High-K character of some of the mafic rocks is primarily strongly related to mantle enrichment by subduction-related components, rather than crustal contamination. The geochemical characteristics of the studied rocks (e.g Ba/Th,Th/Yb,Ba/La, U/Th, Ce/Pb) indicate that primarily sediments and/or sediment melts, rather than fluid released by the subducted oceanic crust controlled the source enrichment under the Rhodope Massif.