Changing tectonic regimes in the central Costa Rica forearc between the Paleogene and the present: Insights from structural analysis and focal mechanisms

Abstract

We discuss the Cenozoic history of the Central Costa Rica forearc, between 10° and 9°30′N, based on geological mapping, fault slip data and seismological records.The temporal variability in the regional stress-field suggests a variable and complex deformation pattern. The first stage of deformation, from the Paleogene to early Miocene, was controlled by an extensional regime in the forearc. Afterwards, a change to orthogonal convergence triggered a contractional deformation and subsequent inversion of the sedimentary extensional basins in the middle-upper Miocene. Finally, a transpressive regime has been developed since the Pliocene.Discutimos la historia cenozoica del arco anterior de Costa Rica central, entre 10° y 9°30′N, basándonos en mapas geológicos, datos de desplazamiento de fallas y registros sismológicos. La variabilidad temporal en el campo de tensiones regional sugiere un patrón de deformación variable y complejo. La primera etapa de deformación, desde el Paleógeno hasta el Mioceno temprano, estuvo controlada por un régimen extensional en el arco anterior. Posteriormente, un cambio a convergencia ortogonal desencadenó una deformación contraccional y la consiguiente inversión de las cuencas sedimentarias extensionales en el Mioceno medio-superior. Finalmente, desde el Plioceno se ha desarrollado un régimen transpresivo.