This presentation demostrates geochemictry of volcanic rocks from Pamir

1. Бартангский вулканогенный комплекс как
отражение коллизионных событий на Памире
В.И. Буданов, Н.И. Волкова, В.И. Дронов
Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск, Россия
Институт геологии АН РТ, Душанбе, Таджикистан

2. Расположение Бартангского комплекса на Памире

3. Геологическая схема бартангского комплекса (A)
и расположение магистрального геологического
разреза (B) по р. Оби-Рун

4. Литология бартангского комплекса
Unit Suite Composing rocks Thickness (m)
Upper Unit
(West-Bartang)
Razuchskaya Tuffs, volcaniclastic sediments of intermediate to acid
composition, intercalated with polymictic and arkose
sandstones, graywackes and conglomerates
650
Molzhoisan-govskaya Albitites, plagioporphyries, breccia and acid tuffs 200
Emtsdarinskaya Intermediate to basic tuffs, welded tuffs, lava breccia and tuff-
cemented conglomerates
750
Middle Unit
(Ust-Bartang)
Shoshdjufskaya Tuffs, volcaniclastic siltstones and shales of intermediate to
basic composition
200
Suturgilskaya Polymictic and volcaniclastic sandstones intercalated with
gritstones and lenses of conglomerates
1000
Gufdarinskaya Basal conglomerates, tuffs, volcaniclastic siltstones and shales
of intermediate to basic composition
200
Lower Unit
(Bartang-Pyandzh)
Tsakhzorskaya Rhyolites and welded tuffs of the same composition 20
Gustonskaya Sandstones, shales and volcaniclastic sandstones 150
Bunchskaya Latites and K-rich andesites 390
Kanchskaya Alkaline basalts (absarokites), basaltic andesites, andesites with
subordinate albitophyres and leucobasalts
1255
Vovniphyrskaya Basal conglomerates 5-10

5. Химический состав вулканитов бартангского комплекса
по магистральному профилю
Серии Бартанг-Пянджская Усть-Бар-
тангская
Западно-Бартангская
Свиты (n = 139) канчская
(n = 82)
бунчская
(n = 36)
густонская
(n = 25)
цахзорская
(n = 19)
гуфдаринск
ая (n = 31)
емцдаринск
ая (n = 20)
молджойсан
говская
(n = 40)
разучская
(n = 24)
разучская
II (n = 10)
SiO2 50.84 (3.58)
43.32–61.44
49.84 (2.67)
43.02–58.4
54.20 (3.57)
46.92–61.44
54.22 (4.31)
48.8–64.3
72.17 (2.00)
67.36–75.0
49.19 (5.03)
41.38–62.82
48.24 (2.84)
42.44–52.86
54.78 (5.20)
48.20–71.84
54.93 (6.75)
44.20–67.62
61.93 (2.67)
59.10–67.62
TiO2 0.84 (0.25)
0.35–2.25
0.83 (0.17)
0.40–1.18
0.75 (0.27)
0.35–1.74
0.41(0.09)
0.24–0.58
0.27 (0.10)
0.10–0.58
0.42 (0.16)
0.21–1.00
0.98 (0.17)
0.75–1.25
0.50 (0.15)
0.10–0.72
0.28 (0.08)
0.14–0.43
0.27 (0.10)
0.14–0.43
Al2O3 17.59 (2.04)
9.42–22.25
18.06 (1.16)
14.43–21.06
16.02 (2.62)
9.42–19.84
10.57 (1.40)
8.33–13.31
13.92 (0.92)
12.54–15.96
13.16 (2.12)
9.09–17.07
14.45 (1.50)
11.40–17.10
13.60 (1.68)
10.33–16.45
11.62 (2.58)
7.33–17.18
10.61 (2.19)
7.33–13.46
Fe2O3 7.01 (1.66)
3.17–10.7
7.20 (1.65)
3.97–10.70
6.75 (1.65)
3.22–9.38
2.84 (0.51)
1.89–4.35
1.21 (0.44)
0.48–2.11
2.15 (1.01)
0.09–4.25
5.71 (2.02)
1.90–8.40
4.20 (1.72)
0.36–6.90
1.40 (1.03)
0.19–3.93
1.47 (1.34)
0.19–3.93
FeO 2.76 (1.54)
0.65–7.92
3.03 (1.53)
1.08–7.92
1.71 (1.04)
0.65–6.41
2.13 (0.41)
1.37–2.88
1.31 (0.47)
0.43–2.20
2.85 (1.43)
1.15–8.06
1.13 (0.38)
0.65–2.52
1.45 (0.42)
0.72–3.46
2.48 (0.81)
0.72–3.67
2.19 (0.92)
0.72–3.67
MnO 0.23 (0.08)
0.10–0.52
0.23 (0.07)
0.10–0.42
0.24 (0.11)
0.10–0.52
0.14 (0.03)
0.09–0.20
0.04 (0.02)
0.02–0.10
0.12 (0.04)
0.05–0.22
0.11 (0.02)
0.07–0.14
0.13 (0.04)
0.05–0.23
0.09 (0.03)
0.03–0.14
0.08 (0.03)
0.03–0.12
MgO 4.15 (1.78)
0.51–9.35
4.55 (1.64)
0.84–9.35
3.18 (1.69)
0.51–6.96
1.75 (0.60)
0.83–2.94
1.21 (0.67)
0.42–3.05
3.71 (1.49)
1.71–8.34
1.91 (0.79)
0.61–3.26
1.91 (0.54)
0.45–3.05
2.36 (1.01)
0.72–4.70
1.66 (0.54)
0.72–2.46
CaO 5.23 (1.85)
1.84–12.06
5.11 (1.54)
2.24–8.95
5.66 (2.30)
2.38–12.06
13.15 (3.41)
3.90–18.37
2.35 (1.27)
1.00–5.45
11.91 (4.06)
3.79–19.33
11.06 (2.72)
5.84–16.94
8.86 (2.88)
3.79–15.70
11.14 (3.80)
4.49–18.23
8.69 (3.08)
4.49–13.64
Na2O 4.71 (1.35)
1.33–8.32
4.87 (0.98)
3.00–6.78
5.38 (1.51)
2.00–8.32
2.11 (0.49)
1.45–3.00
2.20 (1.28)
0.50–4.70
1.93 (0.74)
1.00–4.13
2.43 (0.73)
1.35–4.49
2.92 (1.34)
1.21–7.25
1.93 (1.57)
0.60–7.96
2.11 (0.98)
0.94–3.50
K2O 2.56 (1.17)
0.08–6.56
2.33 (0.77)
0.80–4.25
2.07 (1.07)
0.24–3.95
2.06 (0.58)
1.00–3.10
2.89 (0.48)
2.17–4.00
2.90 (0.81)
0.50–4.19
2.37 (0.50)
1.53–3.61
2.23 (0.71)
0.55–3.60
2.10 (0.96)
0.25–3.88
1.76 (0.70)
0.59–2.65
P2O5 0.31 (0.10)
0.10–0.99
0.32 (0.07)
0.18–0.55
0.25 (0.10)
0.10–0.42
0.14 (0.03)
0.10–0.22
0.07 (0.02)
0.03–0.12
0.18 (0.06)
0.08–0.37
0.17 (0.05)
0.09–0.28
0.14 (0.03)
0.06–0.22
0.11 (0.03)
0.04–0.16
0.09 (0.03)
0.04–0.14
CO2 2.14 (1.89)
0.20–7.92
1.92 (1.67)
0.20–7.22
2.48 (2.28)
0.20–7.92
8.54 (2.68)
2.00–13.73
0.82 (0.63)
0.11–2.15
8.45 (3.40)
1.94–13.64
9.53 (2.00)
5.83–13.75
7.09 (2.28)
2.24–12.14
8.69 (3.05)
3.08–14.26
6.76 (2.61)
3.08–10.74
П.п.п. 3.72 (1.92)
1.08–9.53
3.54 (1.64)
1.25–9.13
3.79 (2.46)
1.08–9.53
9.87 (3.12)
2.29–14.75
2.42 (0.97)
1.01–4.42
11.13 (3.21)
3.49–17.29
11.43 (1.74)
7.50–14.90
9.19 (2.14)
4.64–13.90
11.30 (3.12)
4.79–16.68
8.89 (2.64)
4.79–12.36

6. Химический состав вулканитов других профилей
Бартангского вулканического пояса
Юго-Запад Средняя часть Северо-Восток
n= 8 n = 3 n = 18 n = 27 n = 11 n = 15 n= 17 n = 1 n = 3 n= 11
SiO2 48.45 (4.00)
44.04–54.76
61.73 52.03 (3.41)
47.00–59.30
54.82 (5.27)
48.86–65.66
55.24 (8.30)
44.44–63.62
58.00 (4.47)
50.96–67.76
59.00 (5.81)
45.90–68.96
66.91 55.90 48.93 (3.91)
TiO2 0.88 (0.13)
0.71–1.08
0.53 0.75 (0.18)
0.45–1.05
0.77 (0.21)
0.30–1.08
0.77 (0.26)
0.32–1.11
0.79 (0.17)
0.63–1.15
0.53 (0.18)
0.35–0.86
0.64 0.60 1.09 (0.26)
Al2O3 18.32 (2.01)
14.85–21.42
14.97 16.87 (2.14)
12.67–23.05
16.63 (1.58)
13.91–18.98
16.20 (1.64)
14.53–20.38
13.20 (2.27)
10.45–17.86
13.18 (1.88)
10.68–18.82
14.30 17.70 17.94 (1.36)
Fe2O3 5.35 (1.69)
2.77–7.92
3.51 4.65 (2.33)
1.13–9.42
4.65 (2.16)
0.35–7.65
5.86 (1.94)
3.66–9.26
3.45 (0.42)
2.80–3.98
4.01 (1.51)
1.92–8.00
3.00 3.43 7.39 (1.92)
FeO 3.56 (2.70)
0.93–9.23
0.75 2.24 (0.78)
1.08–3.74
3.32 (1.37)
1.44–6.69
1.68 (0.96)
0.65–3.67
1.79 (0.61)
1.01–3.10
1.71 (0.21)
1.37–2.09
1.54 4.10 1.81 (1.04)
MnO 0.35 (0.36)
0.07–1.19
0.08 0.11 (0.04)
0.04–0.20
0.12 (0.04)
0.05–0.23
0.12 (0.04)
0.06–0.18
0.11 (0.04)
0.04–0.17
0.10 (0.04)
0.05–0.18
0.07 0.06 0.09 (0.05)
MgO 3.77 (2.28)
1.35–8.02
1.98 3.47 (1.62)
1.56–8.47
4.23 (1.78)
0.90–7.15
1.80 (1.64)
0.19–4.75
2.17 (0.84)
0.59–3.40
1.94 (0.24)
1.46–2.42
1.32 2.99 3.94 (1.92)
CaO 5.70 (3.06)
0.87–11.30
6.20 6.19 (3.22)
2.00–13.30
3.55 (1.52)
1.18–6.94
5.35 (1.52)
3.08–7.56
9.25 (3.64)
3.18–13.64
7.74 (3.36)
2.99–14.58
1.63 2.39 4.61 (1.74)
Na2O 4.84 (1.40)
2.62–6.32
2.69 4.03 (1.30)
1.42–6.20
4.43 (1.51)
1.00–7.80
1.53 (1.42)
0.50–5.28
2.33 (0.94)
1.03–4.04
1.83 (0.45)
1.26–2.71
3.80 5.53 5.02 (1.65)
K2O 2.17 (1.36)
0.50–3.97
2.17 1.87 (0.88)
0.25–3.30
2.18 (0.96)
0.50–4.40
3.14 (0.98)
1.42–4.30
1.66 (0.72)
0.96–3.62
2.53 (0.48)
1.47–3.28
3.68 2.63 2.75 (1.91)
P2O5 0.40 (0.14)
0.24–0.65
0.15 0.25 (0.09)
0.13–0.40
0.28 (0.09)
0.15–0.48
0.23 (0.04)
0.18–0.32
0.13 (0.03)
0.09–0.18
0.13 (0.03)
0.05–0.17
0.21 0.34 0.34 (0.15)
CO2 – – 4.72 (2.80)
0.48–10.03
2.18 (1.46)
0.20–6.26
5.33 (2.91)
2.29–10.74
6.20 (2.75)
1.82–10.78
4.53 (2.55)
1.06–10.91
1.01 1.62 3.42 (2.52)
П.п.п. 6.38 (2.84)
3.93–11.10
5.42 7.38 (2.57)
3.21–12.19
5.10 (1.97)
1.58–9.31
7.99 (2.92)
5.22–13.38
7.19 (2.48)
2.80–11.82
6.85 (2.61)
2.60–13.19
3.14 4.13 6.60 (4.57)
Юго-запад: n= 8 (Рушан–Пасбаджу); n = 3 (Ахзев). Центр: n = 18 (левобережье Бартанга, р. Штрушдиль, надмеловые вулканиты); n = 27 (канчская свита,
р. Биджраф); n = 11 (бунчская свита, р. Биджраф); n = 15 (густонская свита, р. Сутургиль); n = 17 (молжойсанговская свита, р. Бухтурч).

7. Распределение породообразующих оксидов по
магистральному профилю

8. Распределение породообразующих оксидов по магистральному
профилю

9. Вулканиты бартангского комплекса на
диаграмме SiO2- (Na2O+K2O)

10. Вулканиты бартангского комплекса на диаграмме
K2O - SiO2

11. Распределение РЗЭ в вулканитах бартангского
комплекса

12. Спайдер-диаграммы для палеогеновых
вулканических пород бартангского комплекса

13. Вулканиты бартангского комплекса на
диаграмме Zr-Nb-Y (Meschede, 1986)

14. Вулканиты Бартангского комплекса на диаграмме
SiO2-K2O-MgO
MORB
CR
SSZ
CZ

15. Основные выводы:
 Приуроченность калиевых вулканитов бартангского комплекса к палеогеновым грабенам, а также
чередование в разрезе вулканических и осадочных пород позволяют предполагать, что их
формирование связано с линейными зонами декомпресии, образовавшимися на Центральном
Памире в результате коллизии Евразийской плиты и Кохистано-Ладакской островной дуги.
 Несмотря на интенсивное прогибание бассейнов, бартангские вулканиты формировались главным
образом в субаэральных условиях, поскольку в палеогене на Памире и в соседних районах
Афганистана преобладали континентальные аридные обстановки. Это, в частности,
подтверждается тесной ассоциацией бартангских вулканитов с континентальными молассовыми
отложениями (конгломераты, гравелиты, песчаники).
 Поскольку вулканиты бартангского комплекса формировались во внутриплитной обстановке,
образование богатых калием расплавов, по-видимому, связано с поднятием астеносферной мантии
и процессами растяжения-утонения литосферы, или рифтингом. Петрогеохимические данные
(высокие концентрации K, Rb, Sr, легких РЗЭ и высокие Zr/Nb, Sr/Nd, La/Nb отношения) также
свидетельствуют об астеносферном источнике и позволяют рассматривать эти породы как
продукты частичного плавления флогопитовой флюидонасыщенной мантии.
 Эволюция химических составов вулканитов от абсорокит-шошонитов через муджиэриты к породам
известково-щелочной серии (андезитам, дацитам и риолитам) позволяет предположить
постепенную контаминацию первичного шошонитового источника коровым материалом, что
возможно только на активных континентальных окраинах с древним сиалическим фундаментом или
в континентальных внутриплитных обстановках с рифтингом. Очевидно, что Бартанг является
внутриконтинентальной структурой. Следовательно, встречаемость здесь натровых вулканитов
может быть обусловлена контаминацией мантийных шошонитовых расплавов плагиогнейсами,
типичными для кристаллического основания Памира в целом. Слабая корреляция SiO2 и K2O в
вулканических породах также говорит в пользу смешанной природы источника.
 Мощная толща бартангских вулканитов свидетельствует об активности мантии в этом регионе в
палеогене, что привело к образованию большого объема шошонитовых расплавов.

16. Спасибо за внимание