Back-arc basin assemblages in Kohistan, Northern Pakistan

Abstract

AbstractThe east central part of the Kohistan magmatic arc is made up principally of the Jaglot Group. From bottom to top it consists of I) paragneisses and schists intercalated with amphibolites and calc-silicates (Gilgit Formation), II) Gashu-Confluence Volcanics (GCV) and III) the Thelichi Formation comprising a volcanic base (Majne volcanics) and turbidites, marble, volcanoclastic sediments and lava flows. Metamorphic grade varies up to the sillimanite zone. The GCV are correlated with the Chalt volcanics and the Thelichi Formation with the Yasin Group. Other lithologies include the Chilas Complex, the Kohistan Batholith and part of the Kamila Amphibolite. Metavolcanics show a broad range in chemical composition. Geochemical parameters used to specify the tecto-nomagmatic regime suggest affinities of both island arc and MORB-like back-arc basin basalts. Kohistan can be divided into three tectonic zones, I) the southern (Kamila) zone comprises amphibolitized basalts, and mafic and ultramafic rocks, II) the central Chilas Complex, and III) the northern (Gilgit) zone i.e., the Jaglot Group. Previous tectonic models considered the southern two zones as the crust of a Cretaceous island arc. This investigation concludes that only the southern zone represents a true island arc. The Jaglot Group derives from back-arc basin assemblages and the Chilas Complex is a magmatic diapir emplaced in the back-arc basin.RésuméLe Groupe de Jaglot constitue l'essentiel de la partie centrale et est de l'arc magmatique du Kohistan. Ce groupe comprend de bas en haut I) des paragneiss et des schistes, interlités avec des amphibolites et des niveaux calc-silicatés (la formation de Gilgit), II) les Volcanites de la Gashu-Confluence (GCV) et III) la formation de Thelichi constituée de volcanites à la base (Majne volcanics) et de turbidites, marbres, sédiments volcanoclastiques et laves. Ces roches ont des degrés métamorphiques variables, pouvant atteindre la zone de la sillimanite. Les GCV sont corrélées avec les volcanites de Chalt et la formation de Thelichi avec le Groupe de Yasin. Les autres lithologies incluent le Complexe de Chilas, le Batholithe du Kohistan et une partie des Amphibolites de Kamila. Les méta- volcanites ont des compositions chimiques très diverses. Leurs caractères géochimiques suggèrent l'existence de basaltes d'arc insulaire et celle de MORB d'arrière arc. Le Kohistan est divisé en trois zones structurales : I) la zone sud (Kamila) comprend surtout des basaltes amphibolitisés, et des roches basiques et ultrabasiques, II) la zone centrale ou Complexe de Chilas et III) la zone nord (Gilgit), c'est à dire le Jaglot Group. Les modèles tectoniques antérieurs ont considéré les zones (I) et (II) comme étant la croûte d'un arc insulaire crétacé. Nous montrons que seule la zone sud représente un vrai arc insulaire, alors que le Groupe de Jaglot représente un basin d'arrière-arc, et le Complexe de Chilas un diapir magmatique intrusif dans le bassin d'arrière-arc.Key-words: Island arcback arcgeochemistryKohistanMots-clés: Arc insulairebassin d'arrière-arcgéochimieKohistan