2. 云南省地质矿产勘查院, 昆明 650051
2. Yunnan Institute of Geology & Mineral Resources Exploration, Kunming 650051, China
0 引言
滇西富碱斑岩带(包括碱性岩和w(K2O+Na2O)>8%的碱性花岗岩)沿金沙江—红河深大断裂两侧呈NW向带状展布，属金沙江富碱斑岩带的一部分[1-2]。该岩带在云南境内南起绿春，北至香格里拉，岩浆活动高峰集中于(35±5)Ma。由于其具重要的科研和矿产(Cu、Mo、Au、Ag、Pd、Pt等)经济价值，一直以来受到地质学家的关注，已有较多的岩石学[3-7]、年代学[8-16]、地球化学[17-28]和形成机制[29-36]以及与矿产关系[37-44]的研究成果发表。该岩带岩体稀土和微量元素特征显示大多数岩石具有极为相似的地球化学特征，主要表现为稀土元素和微量元素配分型式几乎相同：在稀土元素方面，表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素比较平坦的右倾型分配模式，以及较弱Eu的负异常；在微量元素方面，表现为大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K相对富集，而高场强元素Nb、Ta、Ti和P明显亏损的特征，可能意味着滇西“三江”地区富碱斑岩的成因机制具有相似性，表明富碱斑岩可能具有一个相似的源区[24, 33, 45]，且具有壳-幔混合性质的富集地幔的特征[46-48]。青藏高原晚碰撞阶段(40~26 Ma)由于印度-欧亚大陆持续的硬碰撞，导致在42~32 Ma期间岩石圈地幔持续迁移，可能诱发了地幔物质侧向流动和深部软流圈上涌，形成了金沙江—哀牢山缝合线一带的钾-超钾岩浆岩和相关斑岩-矽卡岩矿床[16, 36, 44]。
兰坪盆地内部新生代时期岩浆活动微弱，仅分布有卓潘、大莲花山和皂角场等3处岩体。前人[2, 8, 12, 15, 22, 29, 34-35, 41]已经对前2处岩体在岩相学、年代学和地球化学等方面进行了较为细致的研究，并将其置于滇西富碱斑岩带内。董方浏等[12]进行了Ar-Ar同位素定年, 获得永平卓潘碱性杂岩体的侵入年龄为36.70 Ma，巍山大莲花山碱性石英二长斑岩的侵入年龄为38.81 Ma；杜斌等[35]对卓潘碱性杂岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，获得侵入年龄为(33.40±0.38)和(34.22±0.33) Ma；刘金宇等[15]通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，认为大莲花山岩体侵位时代约在34 Ma。董方浏等[22, 28]通过元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素的研究，表明卓潘岩体岩浆源区具有富集地幔(EMⅡ)与下地壳共同作用的壳-幔过渡带的特征，认为该岩体形成于拉张的构造背景下；而曾普胜等[2]认为包括卓潘、大莲花山岩体在内的滇西富碱斑岩带形成于剪切挤压为主、局部引张的构造环境。在成因上目前多认为，岩石圈地幔发生富集作用形成富钾的交代岩石圈地幔，新生代时期岩石圈断离，引发交代富集大陆岩石圈地幔拆沉，热的软流圈上涌，熔融交代富钾岩石圈地幔，并经岩浆侵位分异而形成[15, 34-35]。
作为3个岩体之一的皂角场岩体至今未见其年代学和岩石地球化学特征的报道。该岩体位于兰坪金顶铅锌矿集区南部，产于兰坪盆地中部具有重大成矿和构造意义的兰坪—思茅中轴断裂带中。本文在对该岩体系统野外调查的基础上，开展了锆石U-Pb年代学、常量元素、微量元素、稀土元素等研究，探讨了其构造环境和成因机制；以期可以为古近纪时期兰坪盆地的大规模成矿和盆山转换等重大地质事件提供参考资料，而且进一步丰富兰坪—思茅中轴断裂带和滇西富碱斑岩带的研究内容。
1 区域地质背景和岩体特征兰坪盆地位于青藏高原东南缘的扬子地块西缘，大致为澜沧江断裂带与金沙江缝合带之间的区域[49]。该盆地东边是扬子地块和金沙江缝合带，西边是保山地块，南侧大体以云县东部收缩部位与思茅盆地为界(图 1)。沿东、西边缘发育二叠纪—三叠纪岛弧火山岩。即：东缘为江达—维西陆缘火山弧，它是在早二叠世晚期于金沙江洋盆向西俯冲消减于昌都—兰坪地块之下，在早期被动边缘的基础上转化为陆缘弧的过程中形成的，带内中基性-中酸性岩浆岩极为发育；西缘为开心岭—竹卡—景谷火山弧，它受到二叠纪—三叠纪弧后洋盆俯冲-碰撞作用，形成了滨浅海、陆相碎屑岩及中基性-中酸性火山岩建造[50]。在两个火山弧之间主要出露有中生界上三叠统、侏罗系、白垩系红层和新生界古近系及新近系[51]，缺失中—下三叠统，地层总厚度近万m，岩石类型主要为碎屑岩、化学沉积岩、膏盐沉积和少量岩浆岩等，形成了南北向窄条状展布的中—新生代沉积盆地。总体而言，兰坪盆地构造格局为两弧夹一盆[52-53]。兰坪盆地岩浆岩主要集中分布在盆地东西两缘，分别受控于金沙江缝合带和澜沧江断裂并呈带状分布，盆地内部岩浆岩活动微弱[54]，发育有始新世永平卓潘碱性杂岩体、巍山大莲花山正长斑岩体和皂角场富碱性岩体等3处岩体(图 1)。
皂角场岩体位于云南省兰坪县城南约55 km处的皂角场西侧，大地构造位置位于兰坪盆地中部，产于兰坪—思茅中轴断裂带中(图 1)。岩体呈南北向哑铃状产出(图 2)，长约2.2 km，宽为0.2~0.8 km，面积约为1.1 km2，沿北莽山断裂侵位于古新统勐野井组与下白垩统南新组中。本岩体为单次脉动形成的简单岩体，可分为两个相带，中央相为二长花岗岩，边缘相为花岗闪长斑岩，且边缘相呈不连续窄条状分布于岩体边部(图 2，图 3a、b)。花岗闪长斑岩(图 3b、c)呈灰白色，具似斑状结构，块状构造，由斑晶(10%~15%)和基质(85%~90%)组成。斑晶主要为斜长石，多呈半自形柱状—他形粒状，粒径为1.8 mm×0.8 mm~3.8 mm×0.9 mm；基质主要由细粒斜长石(40%~50%)、石英(30%~40%)、钾长石(5%~15%)及少量的白云母和黑云母(1%~2%)组成。基质中：斜长石呈半自形柱状—他形粒状，个别自形粒状，粒径为0.9 mm×0.4 mm~2.0 mm×0.9 mm，少量绢云母化；石英呈他形粒状，不均匀分布于长石粒间，粒径为0.9 mm~1.4 mm；钾长石呈他形粒状，个别呈半自形柱状，部分交代斜长石呈残余状，个别含斜长石包体，粒径为0.5~1.8 mm；白云母和黑云母呈半自形片状星散分布，粒径为0.2 mm×0.03 mm~1.1 mm×0.1 mm。副矿物为磷灰石和锆石。二长花岗岩(图 3b、d)呈浅肉红色，细粒花岗结构，块状构造，主要由细粒斜长石(20%~45%)、石英(20%~30%)、钾长石(20%~30%)和少量白云母和黑云母(1%~5%)组成。其中：斜长石呈半自形柱状—他形粒状，粒径为1.9 mm×1.3 mm~2.5 mm×2.2 mm；石英呈他形粒状，不均匀分布于长石粒间，粒径为0.9~1.1 mm；钾长石呈他形粒状，个别呈半自形柱状，少量含斜长石、石英包体，粒径为1.3~2.1 mm；白云母和黑云母呈半自形片状星散分布，粒径为0.1 mm×0.01 mm~1.1 mm×0.4 mm。副矿物为磷灰石和锆石。本次所研究的样品有6件，4件为花岗闪长斑岩，2件为二长花岗岩。
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| 1.勐野井组泥岩；2.南新组砂岩；3.花岗闪长斑岩；4.二长花岗岩；5.断层；6.岩相界线；7.采样位置；8.村庄。 图 2 滇西皂角场岩体地质及采样位置图 Fig. 2 Geology and sampling location map of the Zaojiaochang intrusion, western Yunnan |
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| a.岩体出露情况；b.手标本(左为花岗闪长斑岩，右为二长花岗岩)；c.花岗闪长斑岩显微照片(正交偏光)；d.二长花岗岩显微照片(正交偏光)。Qz.石英；Bt.黑云母；Pl.斜长石；Kf.钾长石。 图 3 皂角场岩体野外露头(a)、手标本(b)及显微照片(c, d) Fig. 3 Field outcrop(a), hand specimen photograph (b) and microphotographs (c, d) of the Zaojiaochang intrusion |
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锆石矿物挑选工作在南京宏创地质勘查技术服务有限公司完成。首先用常规方法将样品粉碎，并用浮选和电磁选方法进行分选；再在双目镜下挑选出晶形和透明度较好的锆石颗粒；最后，将它们粘贴在环氧树脂表面，抛光后将锆石进行透射光、反射光和阴极发光显微照相。
LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测试在南京聚谱检测科技有限公司完成。准分子激光剥蚀系统由Teledyne Cetac Technologies制造，型号为Analyte Excite。四极杆型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)由安捷伦科技(Agilent Technologies)制造，型号为Agilent 7700x。准分子激光发生器产生的深紫外光束经匀化光路聚焦于锆石表面，能量密度为6.0 J/cm2，束斑直径为35 μm，频率为8 Hz，共剥蚀40 s，剥蚀气溶胶由氦气送入ICP-MS完成测试。测试过程中以标准锆石91500为外标，校正仪器质量歧视与元素分馏；以标准锆石GJ-1为盲样，检验U-Pb定年数据质量；以NIST SRM 610为外标、Si为内标标定锆石中Pb质量分数，以Zr为内标，标定锆石中其余微量元素质量分数[55-56]。原始的测试数据经过ICPMSDataCal软件[55, 57]离线处理完成。
2.2 地球化学分析方法所选的地球化学样品是在野外地质研究的基础上，选择无脉体、无蚀变(或蚀变弱)的样品。样品制样及主量元素、微量元素及稀土元素分析均由国土资源部昆明矿产资源监督检测中心完成。
岩石样品切去表皮后，进行人工捣碎并收于加盖表面皿的玻璃烧杯中。将粗碎后的样品由超声波清洗机清洗30 min后低温(<45 ℃)烘干。采用QM-1F刚玉颚板无污染碎样机将烘干样品(约500 g)细碎，缩分至50 g后于XCS-2型无污染玛瑙机的玛瑙罐内磨至小于200目。
化学测试方法及流程如下：主量元素除FeO采用重铬酸钾容量法以外，其他元素均采用X荧光光谱法，检测方法精度优于3%。微量元素和稀土元素使用HF-HNO3-HCl-H2SO4对0.2 g样品粉末进行溶解，采用ICP-MS进行测试；当元素质量分数大于10×10-6时，精度优于5%；当质量分数小于10×10-6时，精度优于10%。
3 结果 3.1 锆石U-Pb年龄本次工作采用LA-ICP-MS(激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法)分析方法对1件二长花岗岩样品进行了锆石U-Pb同位素定年分析，7个测试点的年代学分析结果见表 1。样品中锆石颗粒多呈柱状，自形—半自形，柱面、锥面均发育，边界清晰，粒径在80~160 μm之间，长宽比多在3:1~4:1之间，锆石晶体内几乎不发育裂隙，很少存在包裹体，阴极发光可见典型的岩浆韵律环带结构(图 4a)，属于岩浆结晶的产物。本次测试分析的锆石中Th、U质量分数分别为(198.61~695.68)×10-6，(269.78~3 021.63)×10-6，Th/U值为0.19~1.10，平均值为0.48，也显示出岩浆成因锆石的特征[58-60]。
| 测点号 | wB/10-6 | Th/U | 同位素比值 | 年龄/Ma | |||||||||||||
| Pb | Th | U | 206Pb/238U | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 207Pb/206Pb | 1σ | 206Pb/238U | 1σ | 207Pb/235U | 1σ | 207Pb/206Pb | 1σ | |||
| 1 | 1.90 | 296.92 | 269.78 | 1.10 | 0.005 7 | 0.000 1 | 0.038 6 | 0.002 4 | 0.049 5 | 0.003 3 | 36.7 | 0.6 | 38.5 | 2.3 | 172 | 156 | |
| 2 | 16.36 | 695.68 | 3 021.63 | 0.23 | 0.005 3 | 0.000 0 | 0.035 6 | 0.000 7 | 0.048 1 | 0.001 0 | 34.3 | 0.3 | 35.5 | 0.7 | 106 | 50 | |
| 3 | 3.57 | 252.06 | 645.21 | 0.39 | 0.005 4 | 0.000 1 | 0.036 1 | 0.001 6 | 0.048 9 | 0.002 3 | 34.7 | 0.4 | 36.0 | 1.6 | 143 | 114 | |
| 4 | 2.52 | 205.96 | 437.67 | 0.47 | 0.005 4 | 0.000 1 | 0.035 5 | 0.001 6 | 0.048 0 | 0.002 3 | 34.8 | 0.4 | 35.4 | 1.6 | 98 | 111 | |
| 5 | 2.10 | 198.61 | 341.76 | 0.58 | 0.005 6 | 0.000 1 | 0.037 7 | 0.001 6 | 0.048 7 | 0.002 2 | 36.1 | 0.4 | 37.6 | 1.6 | 132 | 107 | |
| 6 | 7.96 | 296.11 | 1 543.92 | 0.19 | 0.005 1 | 0.000 0 | 0.034 6 | 0.000 9 | 0.049 5 | 0.001 3 | 32.6 | 0.3 | 34.6 | 0.9 | 169 | 59 | |
| 7 | 3.78 | 266.03 | 695.14 | 0.38 | 0.005 2 | 0.000 1 | 0.035 9 | 0.001 3 | 0.050 3 | 0.001 8 | 33.2 | 0.4 | 35.8 | 1.2 | 209 | 88 | |
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| 图 4 皂角场岩体锆石阴极发光图像(a)及U-Pb谐和图(b) Fig. 4 CL images of zircon grain (a) and zircon U-Pb concordia diagrams (b) for the Zaojiaochang intrusion |
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在U-Pb年龄谐和图(图 4b)上，分析点均分布在一致曲线上或附近，显示出较好的谐和性，其锆石206Pb/238U年龄为(36.7±0.6)~(32.6±0.3) Ma，加权平均年龄为(34.29±0.31) Ma，代表了该岩浆岩形成年龄。该年龄与侵入的最高层位为古新统勐野井组的这一地质事实相吻合。锆石U-Pb年龄数据表明皂角场体侵位时代约为34 Ma，这与沿兰坪盆地分布的始新世卓潘碱性杂岩体(38~34 Ma)、大莲花山二长斑岩体(38.8~33.0 Ma)具有一致的形成年代[8, 12, 15, 34-35, 41]。
3.2 全岩主量元素皂角场岩体主量元素分析结果见表 2。皂角场岩体w(SiO2)为71.49%~73.17%，w(TiO2)为0.08%~0.16%，w(MgO)为0.12%~0.38%，w(CaO)为0.15%~1.41%，w(Al2O3)为15.26%~15.56%，w(K2O)为2.79%~4.32%，w(Na2O)为3.65%~5.10%，全碱质量分数(w(K2O+Na2O))为7.83%~9.10%，平均质量分数为8.53%，显示富碱(w(K2O+Na2O)＞8%)。铝饱和指数(A/CNK)为1.12~1.32，属于过铝质岩石；里特曼指数(σ)为2.03~2.85，平均值为2.49，为钙碱性岩石，与CIPW标准矿物计算未出现白榴石和霞石相符；Na2O/K2O为0.85~1.75，平均值为1.21，大体属于w(Na2O)＞w(K2O)的岩体。在TAS(w(K2O+Na2O)-w(SiO2))图解(图 5a)中，研究区6件岩石样品全部落在花岗岩区范围，并且全为亚碱性岩系列；在QAP图解(图 5b)中，样品点落入花岗闪长岩、二长花岗岩区域，与薄片鉴定结果基本一致；在w(K2O)-w(SiO2)图(图 5c)上，研究区样品点基本落入高钾钙碱性系列。鉴于以上特征，皂角场岩体不是典型的碱性岩，而是一种高硅高钾富碱的过铝质酸性岩。
| 镜下名称 | 样品编号 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | 烧失量 | |
| 花岗闪长斑岩 | 3-YQ1 | 72.01 | 0.12 | 15.36 | 0.99 | 0.23 | 0.024 | 0.12 | 0.30 | 4.61 | 4.32 | 0.050 | 1.07 | |
| 4-YQ1 | 73.17 | 0.10 | 15.44 | 0.77 | 0.14 | 0.017 | 0.19 | 0.35 | 4.88 | 2.79 | 0.052 | 1.56 | ||
| 5-YQ1 | 72.34 | 0.08 | 15.56 | 0.81 | 0.15 | 0.030 | 0.17 | 0.15 | 4.83 | 3.78 | 0.030 | 1.13 | ||
| 6-YQ1 | 72.64 | 0.09 | 15.30 | 0.77 | 0.13 | 0.023 | 0.13 | 0.15 | 5.10 | 3.76 | 0.057 | 0.91 | ||
| 二长花岗岩 | 2-YQ1 | 71.49 | 0.16 | 15.26 | 0.55 | 0.44 | 0.015 | 0.38 | 1.41 | 3.97 | 4.21 | 0.049 | 1.12 | |
| 10-YQ1 | 71.98 | 0.16 | 15.45 | 0.67 | 0.32 | 0.013 | 0.29 | 1.27 | 3.65 | 4.27 | 0.016 | 1.22 | ||
| 镜下名称 | 样品编号 | 总和 | H2O+ | Ba | Co | Cr | Hf | Nb | Ni | Rb | Sc | Sr | Ta | |
| 花岗闪长斑岩 | 3-YQ1 | 99.20 | 0.79 | 674.7 | 29.40 | 6.05 | 4.56 | 4.46 | 1.31 | 227 | 2.80 | 133.0 | 0.52 | |
| 4-YQ1 | 99.46 | 1.40 | 544.5 | 24.40 | 6.51 | 4.39 | 4.08 | 1.51 | 172 | 2.47 | 114.0 | 0.49 | ||
| 5-YQ1 | 99.06 | 0.73 | 397.8 | 22.80 | 22.00 | 4.70 | 3.22 | 1.40 | 170 | 2.53 | 98.4 | 0.42 | ||
| 6-YQ1 | 99.06 | 0.92 | 356.8 | 21.60 | 4.53 | 4.43 | 2.73 | 1.33 | 163 | 2.43 | 97.9 | 0.34 | ||
| 二长花岗岩 | 2-YQ1 | 99.05 | 1.19 | 709.0 | 8.29 | 34.90 | 3.91 | 4.40 | 1.85 | 185 | 3.19 | 305.0 | 0.51 | |
| 10-YQ1 | 99.31 | 1.16 | 618.3 | 6.51 | 22.10 | 4.50 | 6.88 | 1.94 | 237 | 3.28 | 319.0 | 0.81 | ||
| 镜下名称 | 样品编号 | Th | U | V | Pb | Zr | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd | Tb |
| 花岗闪长斑岩 | 3-YQ1 | 6.10 | 2.01 | 29.5 | 7.85 | 95.1 | 11.3 | 20.3 | 2.68 | 9.90 | 1.75 | 0.45 | 1.52 | 0.18 |
| 4-YQ1 | 4.16 | 1.08 | 25.1 | 8.00 | 88.3 | 10.9 | 19.4 | 2.48 | 9.18 | 1.64 | 0.43 | 1.45 | 0.17 | |
| 5-YQ1 | 3.32 | 0.94 | 23.5 | 6.58 | 106.0 | 13.0 | 21.2 | 2.53 | 8.93 | 1.38 | 0.41 | 1.34 | 0.14 | |
| 6-YQ1 | 2.88 | 0.75 | 21.0 | 11.47 | 101.0 | 10.0 | 16.6 | 2.22 | 7.97 | 1.31 | 0.32 | 1.14 | 0.12 | |
| 二长花岗岩 | 2-YQ1 | 7.61 | 3.35 | 29.7 | 20.78 | 95.2 | 10.2 | 17.0 | 2.50 | 9.59 | 1.76 | 0.45 | 1.47 | 0.18 |
| 10-YQ1 | 7.99 | 2.25 | 29.0 | 28.76 | 97.0 | 9.6 | 17.5 | 2.22 | 7.96 | 1.36 | 0.44 | 1.15 | 0.13 | |
| 镜下名称 | 样品编号 | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Y | ΣREE | LREE/HREE | (La/Yb)N | δEu | δCe | |
| 花岗闪长斑岩 | 3-YQ1 | 0.77 | 0.11 | 0.29 | 0.03 | 0.19 | 0.03 | 2.81 | 49.50 | 14.87 | 42.66 | 0.84 | 0.90 | |
| 4-YQ1 | 0.73 | 0.11 | 0.27 | 0.03 | 0.17 | 0.02 | 2.70 | 46.98 | 14.93 | 45.99 | 0.85 | 0.91 | ||
| 5-YQ1 | 0.54 | 0.08 | 0.21 | 0.02 | 0.14 | 0.02 | 1.90 | 49.94 | 19.06 | 66.61 | 0.92 | 0.91 | ||
| 6-YQ1 | 0.50 | 0.07 | 0.20 | 0.02 | 0.14 | 0.02 | 1.77 | 40.63 | 17.38 | 51.24 | 0.80 | 0.86 | ||
| 二长花岗岩 | 2-YQ1 | 0.77 | 0.11 | 0.30 | 0.03 | 0.19 | 0.03 | 2.77 | 44.58 | 13.47 | 38.51 | 0.86 | 0.83 | |
| 10-YQ1 | 0.53 | 0.08 | 0.20 | 0.02 | 0.16 | 0.02 | 1.79 | 41.35 | 17.06 | 42.95 | 1.08 | 0.93 | ||
| 注：主量元素质量分数单位为%；微量元素质量分数单位为10-6。 | ||||||||||||||
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| a图中：1.橄榄辉长岩；2a.碱性辉长岩；2b.亚碱性辉长岩；3.辉长闪长岩；4.闪长岩；5.花岗闪长岩；6.花岗岩；7.硅英岩；8.二长辉长岩；9.二长闪长岩；10.二长岩；11.石英二长岩；12.正长岩；13.副长石辉长岩；14.副长石二长闪长岩；15.副长石二长正长岩；16.副长正长岩；17.副长深成岩；18.霓方钠岩/磷霞岩/粗白榴岩。b图中：Q.石英；A.碱性长石；P.斜长石。1.富石英花岗岩；2.碱长花岗岩；3.花岗岩；4.二长花岗岩；5.花岗闪长岩；6.英云闪长岩；7. (石英)碱长正长岩；8. (石英)正长岩；9. (石英)二长岩；10. (石英)二长闪长岩、二长辉岩；11. (石英)二长闪长岩、辉长岩、斜长岩。a底图据文献[61]，区分碱性系列和亚碱性系列Ir线据文献[62]；b底图据文献[63]；c底图据文献[64]。 图 5 皂角场岩体w(K2O+Na2O)-w(SiO2) (a)、QAP (b)和w(K2O)-w(SiO2) (c)图解 Fig. 5 w(K2O+Na2O)-w(SiO2) (a), QAP (b) and w(K2O)-w(SiO2) (c) diagrams for the Zaojiaochang intrusion |
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从表 2可以看出：研究区岩石w(Rb)为(163~237)×10-6，w(Sr)为(97.9~319.0)×10-6，w(Ba)为(356.8~709.0)×10-6，Rb/Sr值变化于0.61~1.74之间，平均值为1.33，明显高于全球下地壳平均值0.032[65]；Sr/Ba值变化于0.20~0.52之间；高场强元素w(Nb)为(2.73~6.88)×10-6，w(Ta)为(0.34~0.81)×10-6，w(Zr)为(88.3~106.0)×10-6，w(Hf)为(3.91~4.70)×10-6，Nb/Ta值变化于7.67~8.63之间，平均值为8.29，既不同于地幔的Nb/Ta值(17.5±2.0) [66-67]，也不同于地壳的Nb/Ta值(11~12)[68-69]；Th/U值为2.27~3.85，平均值为3.35，不同于原始地幔(4.05)[70]，也不同于大陆地壳(6.0)[71]。研究区岩石样品的微量元素特征和比值差别不大。
从样品的原始地幔蛛网图(图 6a)上可以看出：相对于原始地幔，样品明显富集Rb、Ba、Th、U、K和Hf等大离子亲石元素(LILE)，而相对亏损Nb、Ti、Ta和P等高场强元素；各岩石样品的微量元素配分曲线基本一致，暗示皂角场岩石样品具有相同的源区。
由皂角场岩体稀土元素球粒陨石标准化配分模式图(图 6b)上可知：样品主要表现为稀土总量较低，为(40.63~49.94)×10-6，平均值为45.50×10-6，轻重稀土元素比值(LREE/HREE)为13.47~19.06，平均值为16.13，(La/Yb)N=38.51~66.61，平均值为47.99，轻重稀土分馏程度明显，总体上呈现为右倾分布模式，左侧轻稀土相对富集，而右侧重稀土相对亏损，样品整体表现出较弱的负铈异常(0.83~0.93，平均值为0.89)，微弱的负铕异常(0.80~1.08，平均值为0.89)，表明在样品形成过程中，没有或很少发生过斜长石的分离结晶作用；样品的稀土总量、轻重稀土分馏及稀土元素配分曲线基本一致，而形态与典型的地壳型花岗岩稀土配分模式的“V”型不同，说明皂角场岩体的样品为同一岩浆来源，岩浆源区并不完全来自地壳。
4 讨论 4.1 构造环境岩石的化学成分是反映构造环境的一个重要标志[72]。在构造环境判别图解(图 7)中，样品投点全部落在同碰撞花岗岩区域内；另外据Batchelor的花岗岩R2-R1图解(图 8)，二长花岗岩主要落在同碰撞区内，花岗闪长斑岩落在同碰撞区附近(在判别构造环境图投图时，使用的样品需采集于岩体的中央相，可以避免混染作用的干扰[73]，中央相二长花岗岩的落点位置更能表明其构造环境的性质)，因此说明岩体形成于同碰撞构造环境中。皂角场岩体侵入时代为始新世末期，形成时间为34.29 Ma，属于印度与亚洲大陆晚碰撞转换阶段(40~26 Ma) [36]。该阶段发生于印度与亚洲大陆的持续汇聚和南北向挤压背景之下，以沿巨型剪切带的块体间水平相对运动为特征，在青藏高原东缘发育大规模的走滑断裂系统、大规模剪切系统和逆冲推覆构造系统，导致块体大幅旋转和小幅滑移以及区域尺度的地壳缩短，调节和吸纳了印度与亚洲大陆碰撞的应力应变，行使构造转换之功能。在这样大的构造背景下，始新世晚期以来，兰坪盆地进入陆内造山阶段，开启了盆山转换过程，盆地两侧造山带因俯冲、叠缩作用而向盆地内迁移，使区内晚三叠世以来的所有地层卷入构造变形；这种陆内造山运动的重大变革，本质上是受印度板块向北、向东挤压，发生于大陆地壳之下的地幔岩石圈俯冲引起的表壳缩短、走滑调整的结果[74]。因此，皂角场岩体是在兰坪盆地陆内造山的挤压构造环境中产生的，其具体侵位可能受到走滑引张构造作用。
位于兰坪盆地内同期的卓潘碱性杂岩体和大莲花山岩体(图 1)，通常被认为是源于深部交代富集地幔[15, 27, 34-35]。皂角场岩体与之对比，均表现出富碱、富集大离子亲石元素以及较弱Eu的负异常、相对亏损高场强元素(HFSE)元素，尤其是“Ta-Nb-Ti”负异常明显，说明皂角场岩体的岩浆源区具有交代而形成的富集地幔的特征。从本文岩体数据和野外调查出发，可作出以下分析：
研究区岩浆来源深度大，且不可能来源于单一的地壳源区。证据如下：1)来自正常地壳厚度(35 km)的花岗岩形成时与斜长石处于平衡状态，总是伴随负铕异常，而在＞55 km厚度的情况下形成的花岗岩则不与残留相斜长石处于平衡状态，导致不会出现负铕异常[75]，而青藏高原内部和周缘地壳的加厚作用在35 Ma之前已经完成[76]，因此皂角场岩体(侵入时代约为34 Ma)的微弱负铕异常则暗示岩浆来源深度大；2)微量元素Nb/Ta值、Th/U值兼具壳源和幔源性质，可以排除原始岩浆来源于正常厚度的陆壳中以及幔源玄武质熔体经基性斜长石分离结晶作用演化后岩浆的可能；3)研究区酸性岩Ta、Nb、Ti负异常，显示出俯冲带幔源岩石的成分特点[70]；4)轻重稀土分馏明显，富集LILE和LREE，HFSE相对亏损，这些地球化学特征暗示了岩浆可能遭受地壳物质的混染。
岩浆沿深大断裂上侵并就位。该岩体出露于兰坪—思茅中轴断裂带中，该断裂具深大属性，从印支—燕山期就开始活动，到喜马拉雅期达到高峰。本次野外调查在该断裂东部的云龙县虎生地—七曲登—胜麦地—大井南北长约30 km的范围内发现数10条煌斑岩脉和花岗斑岩脉，采集的七曲登煌斑岩和胜麦地花岗斑岩样品经锆石U-Pb测年测试，年龄分别为38.03、(35.90±0.31)Ma①，结合皂角场、大莲花山、卓潘岩体等年龄数据，可以认为该断裂的活动高潮为始新世晚期。尹汉辉等[77]研究认为该断裂为壳-幔穿透性断裂。就地理位置和断层深大属性而言，该断裂为岩浆上升和就位空间提供了有利条件。
① 云南省地质矿产勘查院.1:5万长川坡、云龙县2幅区域地质调查报告.成都：中国地质调查局成都地质调查中心，2019.
岩浆侵入深度浅。首先，该岩体总体特征表现为浅成岩，出露规模小，细粒、似斑状结构，附近多见同类型岩脉，而且岩体接触变质现象不明显；其次，侵入体形成时盖在其之上的地层仅为古新统勐野井组和始新统等黑组，据1:20万永平幅区调资料②显示其总厚度约2 km，表明岩体侵入深度应当小于2 km。另外，前苏联Кумпан研究认为，花岗岩中的w(H2O+)随侵入深度加大而变大，与侵入深度(相当于结晶深度)有关，可以据其值估算小于6 km的花岗岩侵入深度：w(H2O+)=0.2%~1.0%，深度<1.0 km；w(H2O+)=1.0%~2.0%，深度为1.0~1.5 km；w(H2O+)=2.0%~3.0%，深度为1.5~3.0 km；w(H2O+)=3.0%~5.0%，深度为3.0~6.0 km[75]。皂角场岩体中w(H2O+)为0.73%~1.40%(表 2)，平均质量分数约为1%，暗示侵入深度在1 km左右，应属于超浅成岩相。
② 云南省地质矿产局.1:20万永平幅区域地质调查报告.大理：云南省地质矿产勘查院大理地质矿产所资料室，1979.
根据本文现有数据和研究手段，认为岩浆可能来源于交代的富集地幔；在构造驱动机制上，赞同前人[15, 34, 42-43]认识，本文同样认为新生代时期大陆岩石圈地幔拆沉作用软流圈上涌，熔融残留下来的富钾岩石圈地幔，导致岩浆侵位。不过，拆沉影响空间范围较大，因而岩浆就位范围也较大，不仅在金沙江—哀牢山缝合带附近，甚至在扬子地块、兰坪盆地内部均有出露。本文的皂角场岩体就是在热岩浆上升过程中与地层不同的物质发生一定程度的混染混合，通过兰坪—思茅中轴大断裂带上侵至近地表脆性环境(约1 km)，经冷凝结晶作用形成了花岗闪长斑岩(边缘相)—二长花岗岩(中央相)岩体。
5 结论与展望1) 锆石U-Pb定年结果表明，皂角场岩体侵位时代约为34 Ma，该岩体和兰坪盆地内的卓潘碱性杂岩体、大莲花山岩体属滇西富碱斑岩带组成部分。
2) 皂角场岩体具有高硅、高钾、富碱、过铝质特征，富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)，亏损高场强元素(HFSE)。稀土配分曲线和微量元素原始地幔标准化图解基本一致，表明样品是同源的。Eu负异常微弱，微量元素Nb/Ta值、Th/U值和Ta、Nb、Ti、P负异常，暗示岩浆源区来源于地幔或者壳-幔混合层。
3) 在始新世晚期兰坪盆地盆山转换阶段的陆内造山挤压构造环境下，兰坪—思茅中轴断裂在始新世末期活动达到顶峰，引发岩浆上侵，具体侵位可能受到局部走滑引张构造作用，在近地表脆性条件下形成了皂角场超浅成岩体，兰坪盆地内的卓潘岩体、大莲花山岩体也应是这次活动的产物，即兰坪盆地造山作用与富碱性斑岩体的形成是同一时期内完成的。
以往工作多侧重于兰坪盆地内部的沉积地层和构造、矿产的研究，盆地内出露具有一定规模的侵入岩仅有皂角场、卓潘、大莲花山3处岩体，经本次工作发现沿中轴断裂带附近出露有数量可观的岩脉，兰坪盆地内部是否如前人所认为的新生代岩浆活动微弱尚有探讨的余地，新生代岩浆岩与盆地演化、成矿关系还有待深究。本文在讨论中报道了其中两处岩脉锆石U-Pb年龄，希望能够引起同行的研究兴趣。
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