El complejo lewisiano o gneis lewisiano es un conjunto de rocas metamórficas precámbricas que afloran en la parte noroeste de Escocia , formando parte del Terreno de las Hébridas y del Cratón del Atlántico Norte . Estas rocas son de edad Arcaica y Paleoproterozoica , con una antigüedad de entre 3.000 y 1.700 millones de años ( Ga ). Forman el sótano sobre el que se depositaron los sedimentos del Torridoniano y del Supergrupo Moine . El Lewisiano está formado principalmente por gneises graníticos con una menor cantidad de rocas supracrustales . Las rocas del complejo de Lewis quedaron atrapadas en la orogenia de Caledonia y aparecieron en las paredes colgantes de muchas de las fallas de cabalgamiento formadas durante las últimas etapas de este evento tectónico.
Los principales afloramientos del complejo lewisiano se encuentran en las islas de las Hébridas Exteriores , incluida Lewis , de donde el complejo toma su nombre. [1] También está expuesto en varias islas de las Hébridas Interiores , pequeñas islas al norte del continente escocés y forma una franja costera en el continente desde cerca de Loch Torridon en el sur hasta Cabo Wrath en el norte. Su presencia en el fondo marino y debajo de sedimentos paleozoicos y mesozoicos al oeste de las Shetland y en Minches y el Mar de las Hébridas ha sido confirmada a partir del campo magnético, mediante perforaciones poco profundas y pozos de exploración de hidrocarburos . [2] [3] En la base del supergrupo Moine se encuentran rocas de basamento de tipo similar, a veces con contactos discordantes bien conservados, y generalmente se acepta que forman parte del complejo lewisiano, lo que sugiere que el complejo lewisiano se extiende al menos hasta en el extremo sureste hasta la falla Great Glen . [1] Los gneises graníticos de tipo Lewisiano de la edad Paleoproterozoica del complejo Rhinns están expuestos en Islay y Colonsay en la parte sur de las Hébridas Interiores. Rocas similares también afloran en Inishtrahull frente a la costa norte del condado de Donegal y en el condado de Mayo, donde se las conoce como el "complejo Annagh Gneiss". [4]
El primer relato completo del complejo lewisiano se publicó en 1907 como parte de las memorias del Servicio Geológico The Geological Structure of the North-West Highlands of Scotland . [5] [6] En 1951, John Sutton y Janet Watson se basaron en este trabajo interpretando el desarrollo metamórfico y estructural del lewisiano como una serie de eventos orogénicos discretos que podían discernirse en el campo. [7] Utilizaron un enjambre de diques de dolerita, conocidos como diques de Scourie, como marcadores para separar los eventos tectónicos y metamórficos en un evento Scouriano que ocurrió antes de la intrusión de los diques y un evento Laxfordiano posterior que deformó y metamorfoseó a los miembros del mismo enjambre de diques. El trabajo de campo posterior, los estudios metamórficos y la datación radiométrica refinaron su cronología pero respaldaron su hipótesis original. [1]
La parte más antigua del complejo de Lewis es un grupo de gneises de la era Arcaica que se formó en el intervalo entre 3,0 y 2,7 Ga. Estos gneises se encuentran en todo el afloramiento del complejo de Lewis en el continente. La litología dominante del complejo Scourie son los gneises grises bandeados, típicamente de composición granodiorítica , tonalítica o trondhjemítica . Los gneises metasedimentarios son relativamente raros. [1] Se cree que el protolito de los gneises del Scourian es granítico, con rocas plutónicas subsidiarias máficas y ultramáficas que dan un carácter bimodal general. Alguna variación en la edad de los protolitos de diferentes partes del complejo y su posterior historia tectónica y metamórfica sugieren que hay dos o posiblemente tres bloques de corteza distintos dentro del afloramiento continental. [1]
El principal evento metamórfico en la Región Central fue el evento Badcalliano de facies de granulita de 2,5 Ga. La Región Norte carece de evidencia de facies de granulita y en la Región Sur se reconoce localmente un evento anterior de 2,73 Ga.
Este evento tectónico y metamórfico es posterior al principal evento metamórfico de facies de granulita en el complejo Scourian, pero en su mayoría es anterior a la intrusión de los diques de Scourie. Este evento deforma un conjunto de pegmatitas posbadcalianas fechadas entre 2,49 y 2,48 Ga y anteriores a la mayoría de los diques Scourie, dando un posible rango de edad de aproximadamente 2,48 - 2,42 Ga. [1] La deformación estuvo acompañada de metamorfismo retrógrado hasta facies de anfibolita. , similar al evento laxfordiano posterior. Distinguir entre estos dos eventos ha resultado difícil. [1] Se han identificado importantes zonas de corte del Inveriano en las regiones central y sur, incluida la zona de corte de Canisp.
Este enjambre de diques básico corta las bandas de los gneises del complejo Scourie y, por lo tanto, es posterior a los principales eventos ígneos, tectónicos y metamórficos que los crearon. [7] Debido al grado de metamorfismo y deformación posteriores en otras partes del afloramiento continental, las únicas edades radiométricas confiables provienen de la Región Central, lo que da una edad para la parte principal del enjambre de aproximadamente 2,4 Ga. Algunos diques, que parecen haber sido introducidas en la corteza escouriana más fría y dan edades de aproximadamente 2,0 Ga, la misma edad que los umbrales sin fecha dentro del Grupo Loch Maree. Algunos de los diques principales muestran evidencia de intrusión en roca rural caliente . La mayoría de los diques son doleritas de cuarzo en términos de química, siendo menos comunes gabro de olivino , norita y picrita de broncita .
Las rocas supracrustales del Grupo Loch Maree forman dos grandes áreas de afloramiento cerca de Loch Maree y Gairloch en la Región Sur. El grupo está formado por metasedimentos con anfibolitas intercaladas , interpretadas como metavolcánicas con algunos umbrales básicos . Probablemente fueron depositados alrededor de 2,0 Ga, ya que contienen circones detríticos que dan una mezcla de edades Arcaica y Paleoproterozoica. [1]
El laxfordiano se reconoció originalmente por la presencia de deformación y metamorfismo de los diques de Scourie. El Laxfordiano se puede dividir en un evento temprano antes de 1,7 Ga, asociado con la regresión de los gneises Scourie de facies de granulita a anfibolita y un evento posterior con un mayor retroceso local a facies de esquisto verde , parte del cual puede tener una edad grenvilliana (aproximadamente 1,1 Ga). . [1] El evento temprano está particularmente asociado con zonas de cizalla en las que los diques Scourie deformados forman láminas de anfibolita dentro de los gneises reelaborados. La mineralogía original de los diques también se cambia a un conjunto de facies de anfibolita, incluso cuando permanecen sin deformar. Los primeros tejidos laxfordianos están cortados por una serie de granitos y pegmatitas , particularmente en las regiones norte y sur, que datan de 1,7 Ga.
Gran parte del afloramiento lewisiano de las Hébridas Exteriores está formado por rocas del complejo Scourie cortadas por granitos post-Scourian. La reelaboración laxfordiana es extensa y ha sobrevivido muy poca corteza escouriana sin modificar. Las láminas de anfibolita, que se interpreta como miembros deformados de Scourie Dykes, son mucho menos comunes que en el continente. Una mayor parte del área de afloramiento está formada por rocas supracrustales, aproximadamente el 5% del total. La relación entre las rocas supraacrustales y los gneises de Scourian sigue sin estar clara. [1]
El complejo ígneo de South Harris se compone principalmente de anortosita y metagabro, con menores cantidades de gneises tonalíticos y piroxeno-granulita. Estas rocas ígneas se introducen en las supracrustales de Leverburgh y Langevat. La datación radiométrica sugiere que el complejo fue invadido durante un período de aproximadamente 2,2 a 1,9 Ga, comparable a la edad del Grupo Loch Maree. La anortosita Ness, expuesta en el extremo noreste de Lewis, también se encuentra asociada con metasedimentos y produce una edad modelo Sm-Nd similar de aproximadamente 2,2 Ga. Se considera posible que los cuerpos de South Harris y Ness alguna vez formaran parte de un cuerpo continuo. , interrumpido por la deformación laxfordiana. [1]
Estos dos cinturones de metasedimentos flanquean el complejo ígneo de South Harris y forman el afloramiento más grande de este tipo de rocas en las Hébridas Exteriores. La datación radiométrica ha demostrado que estos metasedimentos son de edad Paleoproterozoica, similar a las rocas del Grupo Loch Maree. La relación entre estos metasedimentos y los gneises de Scourian sigue sin estar clara. [1]
Esta zona de falla se extiende a lo largo de toda la longitud de las Hébridas Exteriores, una distancia de unos 200 km, y se inclina entre 20° y 30° hacia el ESE. La roca de falla dentro de la zona de falla muestra una larga y compleja historia de movimiento con el desarrollo de brechas de falla , milonita y pseudotaquilita , lo que indica fallas en una amplia gama de niveles de la corteza. [1]
A pesar de las múltiples reelaboraciones que han afectado a los gneises de tipo lewisiano dentro del Moine, muestran evidencia de una historia común, aunque con algunas diferencias importantes. El más grande, el interior de Glenelg -Attadale , muestra evidencia de metamorfismo de facies de eclogita dentro de ambas unidades tectónicamente yuxtapuestas que componen el interior, que se cree que está asociado con el engrosamiento de la corteza durante un evento paleoproterozoico de aproximadamente 1,7 Ga y el evento orogénico de Grenvillian, respectivamente. [8]
