Mantle contribution and crustal fluid pathways along lithospheric-scale faults during tectonic switches
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Le résumé fourni par la source
Lithospheric-scale fault permeability exerts primary control on migration of fluid and distribution of strategic resources (ore deposits, fluids and heat). Although tectonic regime changes are expected to strongly influence fault connectivity and therefore fluid circulation, direct records of their evolution through time remain scarce, limiting the use of fluids in exploring the processes of earthquake nucleation. Here, we reconstruct the paleo-fluid history of lithospheric-scale faults in the Internal Betics (SE Spain), which underwent major tectonic switching from the Eocene to the Pliocene, with alternating crustal thickening and extension, in a context of competing plate convergence and lithospheric slab retreat. This study combines calcite U/Pb geochronology, stable and clumped isotopes, fluid inclusion microthermometry, and noble gas isotopes (He-Ne-Ar) measured in quartz and calcite to constrain fluid origins, migration pathways and the extent of fault connectivity over time. Our results show variable mixing between meteoric waters, seawater, brines, crustal and mantle-sourced components throughout the evolution of the Betics. Stable isotopes and fluid temperatures indicate major changes in fluid circulation through time, from deep-derived fluids and warm systems during extension to meteoric-dominated circulation during compression. In contrast, noble gas signatures record low mantle-sourced contributions (<10%) during both extensional and compressional stages. These observations demonstrate that deep lithospheric fault connectivity can persist regardless of tectonic regime and even when conventional geochemical tracer signatures indicate dominant shallow fluid circulation. Our results further suggest that faults connected to the Moho may remain effective pathways for fluids from the mantle during tectonic switches.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Mantle contribution and crustal fluid pathways along lithospheric-scale faults during tectonic switches
- Date Crossref
- 14/09/2026
- Éditeur
- Wiley
- Type
- posted-content
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université de Pau et des Pays de l'Adour Laboratoire des Fluides Complexes et de leurs Réservoirs pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut Universitaire de France pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Géosciences Environnement Toulouse pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Université Paris Cité pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Université Paris-Saclay pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Sorbonne Université pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut des Sciences de la Terre de Paris pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institut des Sciences Analytiques et de Physico-Chimie pour l'Environnement et les Matériaux pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institut Universitaire Européen de la Mer pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Centre National de la Recherche Scientifique, Laboratoire des Fluides Complexes et de leurs Réservoirs — Université de Pau et des Pays de l'Adour et Institut Universitaire de France, avec 9 autres affiliations.
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