Major intrusive stages in Afghanistan: Typology,age and geodynamic setting

Afghanistan straddles the Gondwana-Eurasia boundary. Most of its major structural areas comprise large plutonic belts. Based on some 700 major element analyses, the typology of the eleven main plutonic belts has been determined. These belts differ from each other. On the whole, they display a very broad range of petrographic types (from nepheline-syenites and gabbros to leucocratic muscovite-tourmaline granites) and a wide diversity of magmatic associations (from cafemic or alumino-cafemic associations of various types: tholeiitic, calc-alkaline, subalkaline i.e. monzonitic, alkaline, peralkaline, to various aluminous ones). Taking into account the typology of the belts and chronological data, four major intrusive stages have been recognized and related to the geodynamic evolution of Afghanistan (and Central Asia): (1) aluminous Lower Palaeozoic (ca. 500 Ma) stage, related to linear crustal thinning at the Gondwana scale; (2) cafemic and alumino-cafemic Triassic (ca. 230 Ma) stage, related to southward-dipping subduction of oceanic crust beneath an island arc involving a large continental strip detached from the southern Asia margin; (3) cafemic and alumino-cafemic Cretaceous (ca. 100 Ma) stage, dominantly related to subduction of oceanic crust under marginal Gondwana fragments; (4) Eocene-Oligocene stage (ca. 35 Ma), induced by the India-Eurasia collision, including two quite different groups of intrusives: (a) a cafemic and alumino-cafemic group, related to extensional phenomena dominantly associated with the westward extrusion of Central Afghanistan along the Herat fault; these phenomena occurred on both sides of the Gondwana-Palaeozoic Asia boundary; (b) an aluminous group, resulting from crustal thickening in marginal Gondwana fragments.

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Zusammenfassung Afghanistan liegt beiderseits der Grenze zwischen Gondwana und Eurasien. Die meisten seiner groen Strukturgebiete sind mit bedeutenden Plutongürteln verbunden. Die Typologie der elf wichtigsten Plutongürtel ist mit Hilfe von etwa 700 chemischen Analysen vorgelegt. Diese Gürtel unterscheiden sich voneinander. Sie sind insgesamt mit einer groen Varietät petrographischer Typen (von Nephelin-Syeniten und Gabbros bis zu Muskovit- und Turmalin-Leukograniten) und magmatischer Assoziationen (von cafemischen oder alumocafemischen Assoziationen verschiedener Natur: tholeiitische, kalkalkalische, subalkalische i.e. monzonitische, alkalische, peralkalische, bis alumische Assoziationen) gebildet. Von der so definierten Typologie sowie von chronologischen Angaben aus wurden vier Phasen von plutonischen Intrusionen klargestellt, die mit der geodynamischen Entwicklung von Afghanistan und Zentral-Asien verbunden sind: (1) Frühpaläozoische alumische Phase (ca. 500 MA), mit linearen Krustenverdünnungen von Gondwana verbunden; (2) Triadische cafemische und alumo-cafemische Phase (ca. 230 MA), einer südlich unter Inselbogen ozeanischen Subduktion verbunden, die einen von dem Asiensüdrand getrennten breiten Kontinentstreifen einschliet; (3) cafemische und alumocafemische Kreidephase (ca. 100 MA), hauptsächlich an der unter des Gondwana Randpartien ozeanische Subduktionen gebunden; (4) eine Eozän-Oligozänphase (ca. 35 MA), die-durch die Indien-Eurasien Kollision eingeleitet-zwei ganz verschiedene Plutongruppen einschliet: (a) eine cafemische und alumo-cafemische Gruppe, die an Entspannungen beschränkt ist; diese sind meistens der nach Westen und der Heratspaltung entlang Zentral-Afghanistans Extrusion gebunden; sie sind beiderseits der Gondwana-Paläozoischasien Grenze lokalisiert, (b) eine alumische Gruppe, die aus einer Krustenverdickung von mehreren Gondwana Randteilen erfolgt.

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Résumé L'Afghanistan s'étend de part et d'autre de la limite Gondwana-Eurasie. La plupart de ses grands domaines structuraux sont associés à d'importantes ceintures plutoniques. Sur la base de quelque 700 analyses chimiques (éléments majeurs), la typologie des onze principales ceintures plutoniques a été établie. Ces ceintures diffèrent les unes des autres. Globalement, elles montrent une très grande diversité de types pétrographiques (depuis des syénites néphéliniques et des gabbros jusqu'à des leucogranites à muscovite — tourmaline) et d'associations magmatiques (depuis des associations cafémiques ou alumino-cafémiques de nature variée: tholéiitique, calcoalcaline, subalcaline i.e. monzonitique, alcaline, peralcaline, jusqu'à divers types d'associations alumineuses). Partant notamment de la typologie ainsi définie et de données chronologiques, quatre principaux épisodes plutoniques ont été mis en évidence et reliés à l'évolution géodynamique de l'Afghanistan (et de l'Asie Centrale): (1) épisode alumineux d'âge PaléozoÏque inférieur (ca. 500 Ma), lié à des amincissements crustaux linéaires à l'échelle du Gondwana; (2) épisode cafémique et alumino-cafémique d'âge Triasique (ca. 230 Ma), lié à une subduction, vers le Sud, de croûte océanique sous un arc insulaire impliquant une large bande continentale détachée de la marge asiatique méridionale; (3) épisode cafémique et alumino-cafémique d'âge Crétacé (ca. 100 Ma), principalement lié à des subductions de croûtes océaniques sous divers fragments marginaux du Gondwana; (4) épisode Eocène-Oligocène (ca. 35 Ma), induitpar la collision Inde-Eurasie et comprenant deux groupes plutoniques tout à fait différents: (a) un groupe cafémique et alumino-cafémique, lié à des phénomènes distensifs principalement associés à l'extrusion vers l'Ouest, le long de la faille de Hérat, de l'Afghanistan Central; ces phénomènes sont intervenus de part et d'autre de la limite Gondwana-Asie paléozoÏque; (b) un groupe alumineux, résultant d'épaississements crustaux dans divers fragments marginaux du Gondwana.

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Publication of the C.R.P.G., contribution n 665.