Middle to Late Miocene Contractional Deformation in Costa Rica Triggered by Plate Geodynamics

Abstract

Contractional deformation in Costa Rica is usually attributed to the subduction of the aseismic Cocos Ridge. In this work, we review the evidences for contraction in the middle to late Miocene, prior to the arrival of the Cocos Ridge at the Middle America Trench. We find that the Miocene phase of contractional deformation is found in all of Costa Rica, probably extending to Nicaragua as well. The widespread distribution of this event requires a regional or plate geodynamic trigger. We analyze the possible mechanisms that could produce the onset of contractional deformation, using the better known case of subduction orogeny, the Andes, as an analog. We propose that a change in the direction of the Cocos plate since ∼19 Ma led to a change from oblique to orthogonal convergence, producing contractional deformation of the upper plate.

La deformación por contracción en Costa Rica generalmente se atribuye a la subducción de la asísmica Cocos Ridge. En este trabajo, revisamos las evidencias de contracción en el Mioceno medio a tardío, antes de la llegada de Cocos Ridge a la Fosa de Mesoamérica. Encontramos que la fase de deformación por contracción del Mioceno se encuentra en toda Costa Rica, probablemente extendiéndose también a Nicaragua. La amplia distribución de este evento requiere un desencadenante geodinámico regional o de placas. Analizamos los posibles mecanismos que podrían producir el inicio de la deformación contractiva, utilizando el caso más conocido de orogenia de subducción, los Andes, como análogo. Proponemos que un cambio en la dirección de la placa de Cocos desde ∼19 Ma llevó a un cambio de convergencia oblicua a ortogonal, produciendo una deformación por contracción de la placa superior.