岩石学报  2016, Vol. 32 Issue (8): 2535-2554   PDF    
引用本文
唐靓, 薛传东, 杨天南, 梁明娟, 向坤, 廖程, 姜丽莉, 信迪 . 2016.滇西马登地区晚二叠世-早三叠世地层组合及年代学:火山岩锆石U-Pb定年证据. 岩石学报, 32(8): 2535-2554  
Tang J, Xue CD, Yang TN, Liang MJ, Xiang K, Liao C, Jiang LL and Xin D .2016. Late Permian to Early Triassic tectonostratigraphy of Madeng area, northwestern Yunnan, SWChina: Volcanics zircon U-Pb dating. Acta Petrologica Sinica, 32(8): 2535-2554 (in Chinese with English abstract)  
滇西马登地区晚二叠世-早三叠世地层组合及年代学:火山岩锆石U-Pb定年证据
唐靓1, 薛传东1, 杨天南2, 梁明娟2, 向坤1, 廖程1, 姜丽莉2, 信迪2     
1. 昆明理工大学地球科学系, 昆明 650093 ;
2. 中国地质科学院地质研究所, 北京 100037
2016-03-10 收稿; 2016-06-26 改回.
基金项目: 本文受国家“973”项目（2015CB452601）、国家自然科学基金项目（41373049）、中国地质调查局地质调查项目（12120114064301、12120114064302）和教育部博士点基金项目（20125314110006）联合资助
作者简介: 唐靓,女,1990年生,硕士生,矿物学、岩石学、矿床学专业,E-mail:601685971@qq.com
通信作者: 薛传东,男,1971年生,博士,教授,博士生导师,主要从事地质流体动力学与成矿的教学与研究,E-mail:cdxue001@aliyun.com;xuechuandong@kmust.edu.cn
摘要: 在西南“三江”造山带中段的兰坪盆地内，由于露头状况不好，盆地基底岩石出露状况不详，导致地层划分、归属相当混乱。详细的野外地质调查揭示，盆地东缘马登地区出露的基底岩石主要由2个构造地层单元组成，上部为火山-沉积序列，下部为浅海相泥岩、灰岩及生物碎屑灰岩。上部火山-沉积序列出露厚约1200m，可分为4个喷发-沉积韵律，由英安质熔岩、流纹质熔岩与晶屑凝灰岩、火山集块岩、火山角砾岩、流纹质凝灰岩、火山碎屑岩及少量泥岩相间组成。火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb法测年数据显示，岩浆活动始于250Ma，持续至244Ma，总体处于早三叠世，构成江达-维西-云县弧火山岩带的一部分。强烈变形的海相地层与火山岩二者呈断层接触，其时代老于250Ma。结合砂岩中碎屑锆石年龄结果（大于260Ma）判定，这套沉积岩应属于晚二叠世，其与早三叠世-中三叠世火山岩一起组成兰坪盆地的基底岩石。
关键词: 兰坪盆地东缘     火山岩     锆石U-Pb定年     晚二叠世     早-中三叠世     三江造山带    
Late Permian to Early Triassic tectonostratigraphy of Madeng area, northwestern Yunnan, SWChina: Volcanics zircon U-Pb dating
TANG Jing1, XUE ChuanDong1, YANG TianNan2, LIANG MingJuan2, XIANG Kun1, LIAO Cheng1, JIANG LiLi2, XIN Di2     
1. Department of Earth Sciences, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China ;
2. Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
Abstract: Mainly due to the bad outcrops, the basement composition of the Lanping Basin is not very clear, which has led to confusion in tectonostratigraphic division. Detailed field study along the eastern margin revealed two tectonostratigraphic units for the basement of the Lanping basin:a volcanic-sedimentary sequence in upper, and a shallow marine facies unit in bottom. The total thickness of the volcanic-sedimentary unit is (1200m, consisting of rhyolitic lava, dacitic lava, dacitic or rhyoltic conglomerate and tuff, and minor sedimentary rocks, which form four volcanic sequences. LA-ICP-MS U-Pb dating results of the zircons from the volcanic rocks demonstrate that, the volcanism started at 250Ma and continued to 244Ma, i.e., from Early Triassic. We infer that the volcanic rocks are part of the Paleotethyan Jomda-Weixi-Yunxian arc belt. The shallow marine facies and the volcanic rocks showed the fault contact relationship, and the former overlaid on the latter. So the shallow marine facies must be older than Early Triassic. LA-ICP-MS U-Pb dating of detrital zircons indicates that, the sedimentary rocks are younger than 260Ma. Thus, the shallow marine facies rocks belong to Late Permian, which along with the Early Triassic volcanic rocks form the basement of the Mesozoic Lanping Basin.
Key words: Eastern margin of Lanping Basin     Volcanic rocks     Zircon U-Pb dating     Late Permian     Early to Middle Triassic     Sanjiang orogenic belt    
1 引言

西南“三江”造山带属于青藏高原东南段，比较完整地记录了东特提斯构造演化过程(Mo et al.，1994; Metcalfe，1996，2013; Deng et al.，2014a，b)，是研究晚古生代-早中生代古特提斯构造演化的关键地区。兰坪盆地位于“三江”造山带中段(图 1)，是一个历经复杂演化过程、矿产资源丰富的中-新生代盆地(莫宣学等，1993; 邓军等，2010; Deng and Wang，2015)。盆地及周边地区可见前寒武纪-第三纪地层出露，其中前寒武系变质岩、古生界碎屑岩夹碳酸盐岩及火山岩主要沿盆地东西两侧分布(云南省地矿局，1974①，1984②)，而盆地内则主要被侏罗系-第三系粗-细粒陆源碎屑岩覆盖，其中出露若干孤立的上三叠统砂岩及灰岩(三江造山带地质图编图委员，1986)。这些晚三叠世地层的岩性组合与过渡单元一致(过渡单元由Burchfiel and Chen(2012) 所定义，为一套与义敦弧火山岩同时并渐变过渡、位于义敦弧火山岩带以南，缺乏火山物质的海陆交互相-浅海相沉积岩出露区)。

①云南省地矿局. 1974. 兰坪幅1：20万区域地质报告及地质图

②云南省地矿局. 1984. 维西幅1：20万区域地质调查报告及地质图

以往认为，兰坪盆地基底岩石由元古宙(？)变质岩(主要分布在盆地东侧的点苍山以及西侧的碧罗雪山一带)和晚古生代-早中生代火山-沉积岩组成(云南省地矿局，1974，1984)。近年来发表的大量年代学数据(图 1)表明，部分变质岩的原岩实际为早、中三叠世火山岩(李宝龙等，2008; 戚学祥等，2009; Lin et al.，2012; Yang et al.，2014a)。此外，前人对于出露于兰坪盆地东缘的一套火山岩(图 2)形成时代的争论由来已久。早在20世纪后叶，云南省地矿局(1974) 完成的1：20万《兰坪幅》区域地质调查报告中，将该套火山岩归于上三叠统歪古村组(T3w)的下部；在1：5万《兰坪幅、马登幅》区域地质调查报告(云南省地质矿产局，1990③)，则将位于上兰组(T2s)和歪古村组(T3w)之间的一套火山岩地层归于上三叠统攀天阁组(T3p)。云南省地质矿产局(1996) 在进行岩石地层单元清理时，依据238.9Ma的Pb同位素年龄将其归属为中三叠世(T2)；而牟传龙和余谦(2002) 依据Rb-Sr法获取的236±32Ma年龄将其归为中三叠统。由于强变形造成的化石缺乏，与该火山岩一同出露于兰坪盆地东缘的一套未变质的沉积岩的时代也争议不断：其曾被划为歪古村组(T3w)、石钟山组(T2sh)、上兰组(T2s)等。

③云南省地质矿产局. 1990. 兰坪幅、马登幅1：5万区域地质报告及地质图

图 1 “三江”造山带地质简图(据三江地质图编图委员会，1986; Yang et al.，2014a修改) 年代学数据源自简平等，2003; 林清茶等，2006; 李宝龙等，2008; Peng et al.，2008; 魏君奇等，2008; Hennig et al.，2009; Jian et al.，2009; Wang et al.，2010; 王保弟等，2011; Zhu et al.，2011; Lin et al.，2012; Yang et al.，2014a，b; 梁明娟等，2015 Age data are from Lin et al.，2006; Li et al.，2008; Jian et al.，2003，2009; Peng et al.，2008; Wei et al.，2008; Hennig et al.，2009; Wang et al.，2010，2011; Zhu et al.，2011; Lin et al.，2012; Yang et al.，2014a，b; Liang et al.，2015 Fig. 1 Simplified geological map of Sanjiang orogenic belt(Modified after ECSGM，1986; Yang et al.，2014a)
图 2 兰坪盆地地质简图(据云南省地矿局，1974修改) 年代学数据源于牟传龙和余谦，2002; 简平等，2003; Jian et al.，2009; Zi et al.，2012; 范金伟等，2014; Yang et al.，2014b; 梁明娟等，2015 Age data are from Mou and Yu，2002; Jian et al.，2003，2009; Zi et al.，2012; Fan et al.，2014; Yang et al.，2014b; Liang et al.，2015 Fig. 2 Simplified geological map of Lanping Basin

正是由于上述火山岩、沉积岩时代的不确定，造成了对兰坪盆地形成时代、构造属性等方面认识的混乱。谭富文等(2001，2002)、杨鑫等(2010a，b，2011)认为，兰坪盆地晚古生代-中生代初处在从挤压到拉张的构造背景；付修根(2005) 、张峰等(2010a，b)则认为是从拉张到挤压的构造背景转化。谭富文等(2001，2002)、杨鑫等(2010a，b，2011)认为兰坪盆地的演化始于T1时期，而牟传龙等(1999) 认为始于P1-P2时期，付修根(2005) 、张峰等(2010a，b)则认为始于T2时期，陶晓风等(2002) 认为始于T3时期。

显然，精确测定兰坪盆地东缘火山岩带的形成时代、厘定其与强变形沉积岩的构造关系，不单有助于深化对“三江”造山带古特提斯构造演化的认识，而且对限定兰坪盆地的形成时间、构造背景也具有重要意义。为此，本文针对兰坪盆地东缘晚古生代-早中生代火山岩-沉积岩开展了详细的野外地质调查和剖面观测，系统采集岩石样品，重点探究火山岩-沉积岩的岩性组合及其与下伏地层的沉积-构造关系，辅以高精度的锆石LA-ICP-MS U-Pb法测年数据约束其时代归属，并对比分析区域地质研究资料，探讨其地质意义。

2 地层特征

研究区位于兰坪盆地东缘的马登镇辖区，详细调查沿老剑兰公路及两侧支路展开，西端起点为后甸，往北东方向经江尾塘、麻栗箐止于三甸箐一带，路线总长约14km(图 3、图 4a，b)。沿线露头较为连续，岩石新鲜，构造关系比较清晰。详细的野外地质观测，综合其岩性组合、地层产状、构造变形、地层叠置关系，参考年代学数据(见下文)，揭示该地质路线地层由6个岩性单元组成，自上而下依次为(图 5)：

图 3 马登地区地质简图(据云南省地质矿产局，1990修改) Fig. 3 Simplified geological map of Madeng area
图 4 剑兰公路路线地质图(a)及剖面简图(b、c) Fig. 4 Geological map(a)and profiles(b，c)along the highway from Jianchuan to Lanping
图 5 剑兰公路地层柱状图 Fig. 5 The stratigraphic column of the Jianchuan to Lanping highway(eastern margin of the Lanping Basin)

(1) 渐新统宝相寺组(E3b) (总厚度>300m)

灰紫-灰绿色砾岩，砾石成分主要为火山凝灰岩、英安质火山岩，少量为细砂岩

浅灰绿色粗砂岩与细砂岩呈交替互层，其中可见植物碎屑化石，粗砂岩中偶见火山角砾

灰绿色细-粉砂岩，夹灰绿色泥质粉砂岩和灰黑色炭质泥岩，其中见大量植物碎屑化石，炭质泥岩中见干沥青团块。此外，该岩层中还可见煌斑岩侵入体

—————— 不整合 ——————

(2) 古-始新统云龙组(E1-2y)(总厚度约700m)

紫红色泥质粉砂岩，其中偶见灰岩角砾

紫红色长石细砂岩；

紫红色细-粉砂岩。

—————— 不整合 ——————

(3) 白垩系(K?)(总厚度约400m)

紫红色钙质粉砂岩夹泥岩

灰绿色含砾砂岩，砾石成分为紫红色凝灰岩、灰紫色熔岩

—————— 不整合 ——————

(4) 上三叠统三合洞组(T3s)(总厚度约300m)

灰色细晶灰岩，局部夹少量角砾状灰岩

—————— 不整合 ——————

(5) 下三叠统(T1)火山岩-沉积岩(总厚度约1200m)

灰紫色晶屑凝灰岩夹灰绿色泥岩(图 6h) 厚度43.1m

图 6 剑兰公路野外露头照片 (a)强劈理化灰岩，发生揉皱；(b)灰岩与泥灰岩互层，劈理揉皱发育；(c)断层泥化带；(d)灰绿色英安岩；(e)灰-灰绿色流纹岩；(f)流纹岩露头；(g)灰紫色晶屑凝灰岩露头；(h)晶屑凝灰岩夹薄层泥岩 (a)cleaved limestone and marl，with wrinkle;(b)alternating layers of limestone and marl;(c)gauge developed along the main-plane of the thrust between the Upper Permian limestone and the Lower Triassic volcanic rocks;(d)grey-green dacite;(e)hand specimens of grey/grey-green rhyolite;(f)outcrop of grey rhyolite;(g)grey-purple crystal tuff;(h)crystal tuff intercalated thin mudstone Fig. 6 Photographs showing the outcrops along the highway from Jianchuan to Lanping

灰紫色火山角砾岩，凝灰质胶结，角砾成分为英安岩。其中见火山弹，成分主要为流纹质熔岩和流纹质凝灰岩 厚度34.6m

灰紫色晶屑岩屑凝灰岩 厚度35.9m

灰紫色凝灰岩 厚度34.5m

灰绿色英安质熔岩，其中见火山弹，成分为英安岩 厚度48.3m

灰绿色、灰紫色英安岩 厚度93.4m

紫红色火山集块岩，其中见火山弹，成分为英安岩 厚度29.1m

灰紫色英安质熔岩，见灰紫色火山弹，成分为英安岩 厚度40.4m

紫红色夹土黄色火山集块岩，其中见火山弹，成分为英安岩 厚度39.7m

浅肉红色，局部暗灰色晶屑凝灰岩(图 6g) 厚度65.5m

浅灰白色、浅肉红色局部暗灰色流纹岩(图 6f) 厚度272.4m

浅灰(白)色英安岩 厚度152.5m

浅灰绿色，局部灰紫色凝灰岩 厚度136.7m

灰绿色英安岩 厚度38m

灰色-浅灰绿色流纹岩(图 6e) 厚度66.8m

灰绿色英安岩(图 6d) 厚度156.7m

浅肉红色流纹岩 厚度25.8m

—————— 逆断层 ——————

(6) 上二叠统(P2)灰岩-泥岩组合(总厚度2510m)

灰色灰岩、生物碎屑灰岩与灰绿-灰黑色泥岩不等厚互层，偶见灰色泥灰岩、灰(绿)色石英砂岩夹层，见灰绿色辉绿岩及黄绿色煌斑岩侵入体 厚度2300m

灰绿色泥岩夹灰色灰岩，泥岩中见灰岩角砾 厚度126m

灰色粉砂岩夹灰绿色泥岩 厚度84.3m

未见底。

上述下三叠统火山岩为本文主要研究对象，其可划分为4个喷发韵律(图 4c)，由底至顶依次为：

(1) 浅肉红色流纹岩、灰绿色英安岩、浅灰绿色流纹岩和灰绿色英安岩，总厚约287m；

(2) 浅灰绿色局部灰紫色凝灰岩、浅灰白色英安岩和浅肉红色局部暗灰色、浅灰白色流纹岩，总厚约560m。

(3) 浅肉红色、局部暗灰色晶屑凝灰岩，紫红色夹土黄色火山集块岩，灰紫色英安质熔岩，紫红色火山集块岩，灰绿色、灰紫色英安岩和灰绿色英安质熔岩，总厚约316m。

(4) 灰紫色凝灰岩，灰紫色晶屑岩屑凝灰岩，灰紫色火山角砾岩和灰紫色晶屑凝灰岩夹灰绿色泥岩，厚约148m。

除第四旋回外，上述火山岩旋回均从凝灰岩开始，以熔岩结束，反映岩浆活动逐渐变强。

上二叠统灰岩-泥岩组合与火山岩之间为逆冲断层接触(图 6c)，灰岩-泥岩组合组成断层上盘，逆冲在火山岩之上(图 4)。上盘岩石强烈变形，发育紧闭、倒转褶皱，以及密集轴面劈理(图 6a，b)。由于缺乏合适的标志层，确切的剖面褶皱形态未能完全恢复，但层-劈关系的系统变化依然帮助我们恢复了若干大型倒转背、向斜(图 4)。火山岩总体块状，并不发育露头级褶皱。局部显示完整的层理(凝灰岩)及流面(熔岩)，其总体以中等角度向东倾斜，与灰岩-泥岩组合内发育的紧闭褶皱轴面劈理倾向相反。

上述构造关系以及产状特点表明，强变形的灰岩-泥岩组合应该老于火山岩，其变形前位于火山岩之下。在我们的野外填图过程中发现，上述逆冲断层往南延伸约10km后消失，其后火山岩直接覆盖在灰岩-泥岩组合之上。这种构造关系与弥沙地区一致(梁明娟等，2015)。出露于马登地区的强变形灰岩-泥岩组合被划为中三叠统上兰组(T2s)，但由于强烈的构造置换，已经难以找到确切的化石依据。为了确定这套地层的时代，有必要对覆盖其上的火山岩开展详细的锆石年代学研究。

3 样品采集及分析方法 3.1 采样位置及样品特征

我们共采集了5件样品(图 3、图 4)开展锆石分选、U-Pb测年，以及部分样品的锆石微量元素含量分析。样品包含1件砂岩和4件火山岩。样品D2028-2为石英砂岩，取自灰岩-泥岩组合中的砂岩夹层；其主要由石英(80%~90%，体积含量，下同)组成，见少量方解石、云母(图 7a)。样品D2047-3为块状英安岩，见绿泥石、绿帘石充填的气孔；具斑状结构，斑晶主要为长石、石英，含量为20%~25%，部分石英斑晶可见溶蚀边现象；基质具微粒结构，主要为长石微晶及火山玻璃基质，微细火山角砾(火山灰)(图 7b)并不少见；表明其为英安质熔结凝灰岩。样品D3052-1为块状流纹岩，可见杏仁体(图 7c)；斑状结构，斑晶主要为石英、长石，含量在15%~20%之间。样品D3053-1同样为具斑状结构的块状流纹岩，与D3052-1相比，斑晶含量略高(20%~25%)(图 7d、6d’)。样品D3055-5A为块状流纹质熔岩，斑状结构，斑晶主要为石英、长石，含量为25%~35%(图 7e)。

图 7 马登地区地质剖面地层岩性显微特征 (a)石英砂岩(-)；(b)英安岩(-)；(c、d(-)、d’(+))流纹岩；(e)流纹质熔岩(-) (a)quartz sandstone(PPL);(b)dacite(PPL);(c，d(PPL)，d’(CPL)rhyolite;(e)rhyolitic lava(PPL) Fig. 7 Microtextures of the dated rocks collected from Madeng area
3.2 样品处理及分析测试方法

样品送往河北省廊坊市地岩矿物分选有限公司进行锆石分离和挑选。样品经过常规粉碎、重液分离后，通过磁选方法从样品中分离出锆石颗粒，在双目镜下挑纯。将选出的待测锆石用无色环氧树脂固定，制成样品靶； 随后抛光至大部分锆石颗粒核部裸露以供反射光、透射光显微图像和阴极发光(CL)图像采集。根据锆石颗粒内部结构(核、 边、 裂隙及包裹体结构等)、晶体形态、振荡环带发育特点，选择无包裹体、无裂隙、环带发育完整的部位作为备测点为位。CL图像采集在北京离子探针中心利用HITHCH S-3000N型扫描电镜相连接的GEOL Gatan Chroma阴极发光仪完成。

锆石U-Pb同位素分析在中国科学技术大学(合肥)LA-ICP-MS实验室进行，使用四极杆等离子质谱仪(型号：PerkinElmer Elan DRCII)，193nm波长ArF准分子激光剥蚀系统(型号：GeoLas Pro)用于样品的剥蚀进样，采用高纯He(99.999%)作为剥蚀物质的载气。根据待测样品锆石颗粒的粒度不同，激光束斑直径分别为32μm和44μm；激发频率为10Hz，激光束能量为10J/cm2，剥蚀时间为40s。锆石U-Pb同位素组成分析采用锆石标准样品91500进行分馏校正，详细测试分析过程参见Yuan et al.(2008) 。样品原始数据运用Excel软件加载LaDating@Zrn宏程序完成，采用ComPb Corr#3-18 进行普通Pb校正(Anderson，2002)，报告单个数据误差为1σ。U-Pb谐和图、加权平均年龄的计算运用Isoplot软件完成。206Pb/238U加权平均年龄误差为2σ，锆石U-Pb测年分析结果见表 1。

表 1 剑兰公路火山岩以及石英砂岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年数据 Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results for samples of volcanic rocks and quartz sandstone along the highway from Jianchuan to Lanping

锆石微区原位微量元素分析与U-Pb测年分析在同一实验室，利用同一套仪器完成，测定时采用NIST610进行校正；测试数据利用LaTEcalc软件进行处理，详细测试分析方法参见Gao et al.(2002) 。锆石微量元素组成分析结果见表 2。

表 2 剑兰公路火山岩锆石微量元素分析结果(×10-6) Table 2 The trace element analytical results(×10-6)of zircon from volcanic rocks along the highway from Jianchuan to Lanping
4 分析结果 4.1 锆石U-Pb年代学

英安岩样品D2047-3采自火山岩第一喷发韵律层中下部。锆石无色透明，呈自形-半自形柱状，少部分为短柱状、不规则状，长度70~220μm，长宽比值在1~5之间。CL图像(图 8a)显示，绝大部分锆石发育明显的振荡环带；而部分锆石颗粒见核-幔结构，分为两类：一类核部未见环带，而幔部环带结构发育良好；另一类核部可见振荡环带，而幔部环带不发育。推测前者核部为变质锆石，幔部为岩浆期增生产物，而后者幔部可能为变质或流体活动改造的产物。我们共选择了30颗锆石进行U-Pb分析测试，所有分析点位均位于环带发育完好位置。其中，4个分析点Pb信号较差或具有突变，另有4个分析点分析结果谐和度较低，其余22颗锆石谐和度大于95%，形成表面年龄接近的群。其U和Th含量范围分别为239.8×10-6~696.3×10-6、57.92×10-6~223.5×10-6，Th/U比值为0.23~0.39(>0.1)，属岩浆成因锆石(Hoskin and Schaltegger，2003)。这22个分析点的206Pb/238U加权平均年龄为247.0±4.3Ma(MSWD=0.62)(图 8a)，数据见表 1。

图 8 剑兰公路火山岩及石英砂岩锆石阴极发光(CL)图像(a-d)及对应的U-Pb谐和图(a’-d’)、表面年龄频率直方图(e) Fig. 8 Cathodoluminescence(CL)images(a-d)of the analyzed zircon grains and associated U-Pb concordia diagrams(a’-d’)，and relative probability of 238U-206Pb ages for detrital zircons(e)

流纹岩样品D3052-1采于火山岩第一喷发韵律层中上部。锆石无色透明，呈半自形柱状-短柱状，部分呈长柱状、浑圆状、不规则状，长度为50~200μm，长宽比在1~4之间。CL图像(图 8b)显示，大部分锆石颗粒振荡环带发育，部分颗粒见核-幔结构。选取30颗锆石进行测试，分析点均位于环带发育完整部位。剔除2个Pb信号较差和13个谐和度较低的分析数据，其余15个分析点获得的结果协和度超过95%，表面年龄接近，U和Th含量范围分别为229.7×10-6~580.1×10-6、69.53×10-6~354.6×10-6，Th/U值为0.23~0.61(>0.1)，属岩浆成因锆石(Hoskin and Schaltegger，2003)。206Pb/238U加权平均年龄为250.0±4.3Ma(MSWD=0.97)(图 8b)，数据见表 1。

流纹岩样品D3053-1采自火山岩第二喷发韵律层上部。锆石多为自形柱状，个别呈不规则状，长度为70~250μm，长宽比在1~5之间。CL图像(图 8c)显示，大部分锆石颗粒振荡环带发育，部分颗粒见核-幔结构。选取30颗锆石进行测试，分析点均位于环带发育完整部位。剔除4颗Pb信号较差和5颗谐和度较低的锆石，其余21颗锆石谐和度大于95%，U和Th含量范围分别为149.4×10-6~625.2×10-6、63.90×10-6~241.9×10-6，Th/U值为0.20~0.66，0.37~0.63(>0.1)，属岩浆成因锆石(Hoskin and Schaltegger，2003)。206Pb/238U加权平均年龄为246.7±3.5Ma(MSWD=0.66)(图 8c)，数据见表 1。

流纹岩样品D3055-5A采自火山岩第四喷发韵律层上部。锆石多为自形柱状，部分呈不规则状，长为60~200μm，长宽比值在1~4之间。CL图像(图 8d)显示，大部分锆石颗粒振荡环带发育，少部分颗粒见核-幔结构。选取30颗锆石进行测试，分析点均位于环带发育完整部位。剔除8颗Pb信号较差和7颗谐和度较低的锆石，其余15颗锆石谐和度大于95%，U和Th含量范围分别为100.5×10-6~440.2×10-6、51.79×10-6~203.6×10-6，Th/U值为0.37~0.63(>0.1)，属岩浆成因锆石(Hoskin and Schaltegger，2003)。206Pb/238U加权平均年龄为244.0±5.2Ma(MSWD=0.76)(图 8d′)，数据见表 1。

样品D2028-2为浅灰白色石英砂岩夹层。其锆石多呈自形柱状，部分浑圆状，少量不规则状，长为60~150μm，长宽比值在1~2之间。CL图像显示，大部分锆石振荡环带发育，显示为岩浆成因；个别锆石颗粒可见核-幔结构。从中挑选70颗环带发育完整的锆石进行测试，结果显示从太古代至晚古生代宽广的年龄范围。从锆石年龄频率直方图(图 8e)可知，分析结果显示以下几个年龄群：264.7±8.4Ma、447±17Ma、911±28Ma、1102±29Ma、1555±30Ma、1883±30Ma、2054±60Ma、2244±68Ma、2499±72Ma(表 1)。

4.2 锆石稀土元素组成特征

从D2047-3、D3052-1、D3053-1、D3055-5A共4件样品中选出14颗锆石进行微量及稀土元素含量分析(表 2)，这些锆石均为典型岩浆成因锆石。锆石稀土元素总量较高，为772.1×10-6~2082×10-6，轻重稀土比值在0.004~0.016之间。球粒陨石标准化分布型式(图 9)表现为重稀土(HREE)强烈富集、轻稀土(LREE)明显亏损、具有Ce正异常(δCe为1.44~8.32)的左倾型。明显的Ce正异常表明，锆石形成环境具有比较高的Ce4+/Ce3+比值，指示岩浆形成于氧化环境(Ballard et al.，2002; Trail et al.，2012)。6个分析点显示对应锆石存在负Eu异常，包括D2047-3样品5个分析点中的2个，以及D3055-5A样品所有4个分析点。另2件样品D3052-1、D3053-1锆石未见Eu异常。一般而言，Eu的负异常通常与斜长石的结晶作用有关(Hoskin and Schaltegger，2003)。所有4件样品的分析结果均显示出Eu负异常的分析点，可能反映锆石结晶于经过斜长石分离结晶的岩浆。若如此，则全岩也应显示负Eu异常，可惜我们目前尚未开展全岩地球化学分析工作。

图 9 马登地区火山岩中锆石球粒陨石标准化稀土元素配分图(标准化值据Sun and McDonough，1989) Fig. 9 Chondrite-normalized REE patterns of zircons from the volcanic rocks in Madeng area(normalization values from Sun and McDonough，1989)
5 讨论 5.1 火山活动时代及地质意义

前已述及，江尾塘-麻栗箐地段的构造复杂，地层层序不清，且时代争议极大。本文报道的4件岩浆锆石U-Pb测年结果比较可靠地限定了火山岩的喷发时代。这4件样品的加权平均年龄在250~244Ma之间，在误差范围内接近一致。这表明：(1) 该套火山岩时代为早三叠世，而非前人认为的中三叠世或晚三叠世(云南省地质矿产局，1990，1996; 牟传龙和余谦，2002)；(2) 这套火山岩厚达1200m，是集中在短暂时间(约5Myr)内强烈喷发而成的。

大量数据(图 1)表明，晚古生代-早中生代强烈的造山过程在西南“三江”地区引发了巨量的岩浆侵入和喷发(简平等，2003; Jian et al.，2009; 范蔚茗等，2009; 王保弟等，2011; Yang et al.，2012，2014a，b; 梁明娟等，2015)，形成以基性-中酸性熔岩、火山碎屑岩为主，并包括大量同时期中酸性侵入岩的江达-维西岩浆岩带(莫宣学等，2001)。一般认为，这是早二叠世-中三叠世期间古特提斯主洋向东/北东方向俯冲形成的产物。在兰坪地区，由于中-新生代盆地沉积物的覆盖，火山岩的分布规律并不清楚。以往认为，兰坪盆地东缘火山岩带形成于晚三叠世，未能与江达-维西弧岩浆岩带建立关联。1：20万区域地质填图结果(云南省地矿局，1974，1984)表明，这套火山岩断续出露于弥沙、马登、通甸、维西一线，形成了一个完整的火山岩带，组成了江达-维西弧岩浆岩带的一个部分。本文报道的年龄数据与简平等(2003) 、王保弟等(2011) 、Yang et al.(2014b)、Zi et al.(2012) 等的数据在误差范围内基本一致。

5.2 地层归属

兰坪盆地东缘发育大量晚古生代-早中生代海相沉积岩，这些沉积地层岩性组合比较相似，均含大量灰岩夹层，在野外极易混淆。出露于在兰坪盆地东缘马登地区的强变形灰岩-泥岩组合被早三叠世火山岩覆盖，火山岩形成时代为250~244Ma，表明这套沉积地层应该早于早三叠世，并非前人认为的晚三叠世(歪古村组，T3w)、或中三叠世(石钟山组，T2sh)或上兰组(T2s)。

强变形灰岩-泥岩组合中石英砂岩夹层中的碎屑锆石U-Pb测年结果，可以限定这套沉积岩时代下限。70颗分选自砂岩样品D2028-2的锆石中，未发现表面年龄小于252Ma(表 1)的碎屑锆石，表明其沉积于火山活动之前，否则其中必含早三叠世的锆石。该推论与我们的野外观察结果吻合。70个锆石中，有10颗岩浆锆石的206Pb/238U年龄在280~250Ma之间，组成一群，加权平均年龄为264.7±8.4Ma。其限定了马登地区这套强变形灰岩-泥岩组合之年龄的下限，即其沉积时代在260~250Ma之间，属晚二叠世无疑。

6 结论

(1) 兰坪盆地东缘马登地区出露地层可划分为6个岩性单元，自上而下依次为渐新统宝相寺组(E3b)、古-始新统云龙组(E1-2y)、白垩系(K？)、上三叠统三合洞组(T3s)灰岩、下三叠统(T1)火山岩及上二叠统(P2)强变形灰岩-泥岩，P2地层局部逆冲在T1火山岩之上。

(2) 早三叠世火山岩喷溢时间跨度极短(250~244Ma)，由底至顶至少可分为4个喷发韵律。兰坪盆地东缘火山岩为江达~维西弧岩浆岩带的一部分，是特提斯主洋盆于晚古生代-早中生代向东或北东方向俯冲的产物。

(3) 早三叠世火山岩覆盖在强变形灰岩-泥岩组合之上，这套海相沉积岩属上二叠统，形成时代在260~250Ma之间。

致谢 锆石LA-ICP-MS U-Pb法定年测试是在中国科学技术大学地球与空间科学学院LA-ICP-MS实验室由侯振辉老师指导完成的；史鹏亮、万良春、朱文斌、余静、吴品磊等参加了野外调查工作；审稿专家对本文进行了认真审查并提出宝贵的修改意见;在此一并深表感谢！
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