Geochemistry, petrogenesis and tectonic significance of the basic volcanic units of the Zildat ophiolitic mélange, Indus suture zone, eastern Ladakh (India)

Abstract

AbstractBasic volcanic rocks within the Zildat ophiolitic mélange of Indus suture zone in eastern Ladakh are medium to fine grained with partially preserved primary texture and mineralogy. These rocks are predominantly alkaline basalt with high Nb/Y and enriched incompatible trace element characteristics, similar to those of the oceanic island basalt (OIB). The minor sub-alkaline basaltic rocks resemble N-type mid ocean ridge basalt (N-MORB) but with much lower abundances of incompatible trace element including REE. The alkaline rocks probably generated through variable, but low degrees of partial melting of enriched mantle source and evolved through high pressure olivine and clinopyroxene fractionation. Low pressure plagioclase and Fe- Ti oxide do not appear to be major fractionating phases. Limited data on the sub-alkaline rocks suggest that their parental melts were derived from mantle sources some what similar to that of N- MORB. Significant role of added cumulates of olivine, clinopyroxene and Fe- Ti oxides is also indicated in their genesis. Ophiolitic mélanges all along the Indus suture zone appear to have formed due to the accumulation of mélange material in the upper part of the subduction zone where they suffered glaucophanitic (blueschist) metamorphism and retrograded partially to greenschist grade as these were subsequently obducted to its present position probably during the Cenozoic Himalayan orogeny due to collision of Indian and Eurasian plates.RésuméLes volcanites basiques du mélange ophiolitique de la suture de l'Indus, au Ladakh oriental, ont parfois préservé leur texture et leur minéralogie primaires. Ce sont essentiellement des basaltes alcalins avec un rapport Nb/Y élevé, riches en éléments en traces incompatibles et comparables aux basaltes océaniques insulaires (OIB). Quelques basaltes sub-alcalins, moins riches en éléments en trace incompatibles, y compris les Terres Rares, sont plutôt comparables aux basaltes de ride médico-océanique de type N (N-MORB). Les roches alcalines semblent être issues de la faible fusion partielle d'un manteau enrichi et ont évolué par fractionation à haute pression de l'olivine et du clinopyroxène. Du plagioclase de basse pression et les oxydes ferro-titanés ne semblent pas avoir participé à la fractionation. Les magmas parentaux des roches sub-alcalines pourraient dériver d'une source mantélique assez similaire à celle des N-MORB. Les mélanges ophiolitiques le long de la suture de T Indus se sont donc formés dans la partie supérieure d'une zone de subduction. Ils ont subi un métamorphisme de faciès schistes bleus avant d'être partiellement rétromorphosés dans le faciès des schistes verts. Ils ont été obductés dans leur position actuelle au cours du Cénozoïque, lors de l' orogène Himalayen dû à la collision entre l'Inde et l'Eurasie.Key-words: Indus suture zoneZildat ophiolitic mélangeEastern LadakhGeochemistryPetrogenesisNeo-Tethyan oceanMots-clés: Suture de l'IndeMélange ophiolitique de ZildatLadakh orientalGéochimie PétrologieNéo-Téthys