2017, Vol. 33
2. 中国地质调查局成都地质调查中心, 成都 610081;
3. 中国科学院紫金山天文台, 南京 210008
2. Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610081, China;
3. Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China
西南“三江”(怒江、澜沧江、金沙江)地区，是全球最为复杂的造山带之一，它既经历了古生代-中生代的特提斯构造演化，又遭受新生代印度-欧亚板块碰撞造山的叠加和改造(李兴振等, 1999, 2002; 潘桂棠等, 2003; 邓军等, 2012, 2013, 2014)。西南三江造山带分布着多个孤立出现的、总体形态平行于造山带延伸的线性或穹形变质杂岩，如：雪龙山群、苍山群、哀牢山群、崇山群、高黎贡山群、西盟群(图 1), 以及越南和泰国境内的大象山(Day Nui Con Voi)群、摩谷系(Mogok)、Doi Inthanon-Doi Suthep杂岩和Bu Khang穹窿等(李兴振等, 1999; Jolivet et al., 1999; Nam et al., 1998; Morley, 2002; Bertrand and Rangin, 2003; 刘俊来等, 2007)。它们大多已发生绿片岩相-角闪岩相的变质作用，原始沉积构造特征已被后期构造面理所置换，并经多次逆冲推覆、伸展剥离和走滑断裂破坏，难以恢复原始地层层序，导致它们的原岩面貌改变较大，形成与变质时代不明，构造属性不清。其中，西盟群长期以来被认为是保山-掸泰地块在我国境内唯一出露的“前寒武纪”基底变质岩系，其地层划分对比、变形变质特征、时代归属、剥露机制等地质问题在认识上存在很大分歧(云南省地质矿产局, 1982①, 1986②; 张传恒等, 1997; 钟大赉, 1998; 李兴振等, 1999; Wang et al., 2013; 邢晓婉等, 2015; 邢晓婉和张玉芝, 2016)。
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图 1 东南亚地区构造格架图(a, 据Tapponnier et al., 1986; Leloup et al., 1995; Morley, 2007修改)和三江地区构造分区图(b, 据Akciz et al., 2008修改) SGSZ-实皆断裂带; ASRR-哀牢山-红河断裂带 Fig. 1 Tectonic framework of the Indian-Eurasian area (a, modified after Tapponnier et al., 1986; Leloup et al., 1995; Morley, 2007) and tectonic map for the Three Rivers in southeastern Tibet (b, modified after Akciz et al., 2008) SGFZ-Sagaing Fault zone; ASRR-Ailao Shan-Red River Fault zone. The major tectonic elements are labeled. Some important fault lines are shown in red |
② 云南省地质矿产局. 1982. 1:20万孟连幅区域地质报告
③ 云南省地质矿产局. 1986. 1:20万沧源幅、上班老幅区域地质报告
西盟群为出露于云南省西南部普洱市西盟老县城(现称“勐卡镇”)一带的的前泥盆纪变质岩系的统称(云南省地质矿产局, 1982, 1986; 张传恒等, 1997; 邢晓婉等, 2015; 邢晓婉和张玉芝, 2016)。其构造位置位于昌宁-孟连结合带以西、保山地块东缘，面积约150km2，整体呈南北向展布，向北北西延入缅甸。云南省地质局第一区域地质测量大队(后文简称云南区测队)(1965③)开展1:100万普洱幅区调时将西盟县城-阿莫大寨附近的深变质岩及两侧的浅变质岩划为下古生界变质岩，首次将其命名为西盟群，并划分为上、中、下三个岩性段。底部深变质的变粒岩、片麻岩作为第一段，大理岩夹变粒岩为第二段，而上覆浅变质岩为第三段。云南省地质矿产局(1982)通过1:20万孟连幅区域地质调查，进一步查明了层序，并测制了剖面，将总厚度达2618m以上的西盟群，自下而上新建了老街子组(Pt3l)、帕克组(Pt3p)、王雅组(Pt3w)、允沟组(Pt3y)。云南省地质矿产局(1986)在1:20万沧源幅、上班老幅区调工作中，根据沧源一带整合于允沟组之上的浅变质岩中采到早奥陶世晚期的三叶虫而将浅变质的王雅组、允沟组从西盟群中划出作为下古生界寒武系(ε？)，西盟群只保留老街子组和帕克组。云南省地质矿产局(1990)根据3个钾长石单矿物Rb-Sr等时线年龄值(687Ma、645Ma、514.82Ma)，将西盟群(老街子组和帕克组)放置于中元古界。张传恒等(1997)对老街子组变质岩进行了稀土地球化学分析，认为这套变质岩应为正变质岩，其原岩是一个侵位于帕克组中的花岗岩体，并将获得的Sm-Nd模式年龄最大值(1061.3Ma)解释为该岩体的形成年龄，进而推测帕克组的时代为元古代；此外，其还在该地区的糜棱岩样品中获得了Rb-Sr全岩年龄为446.7±0.2Ma，并以此认为西盟群变质岩系主期变形构造形成于早古生代晚期。近期，Wang et al. (2013)、邢晓婉等(2015)在研究保山地块及其周缘早古生代岩浆作用时，从西盟地区侵入于西盟群帕克组的花岗片麻岩(老街子组)中得到了460Ma左右的锆石U-Pb年龄，并认为该套花岗片麻岩并非前人所认为的中元古代岩石，而是中奥陶世产物；此外，邢晓婉和张玉芝(2016)对西盟群帕克组3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb测年，获得样品的最小年龄峰值分别为568Ma、541Ma和560Ma，推测西盟群帕克组沉积于早寒武世-中奥陶世(541~460Ma)，而非以往所认为的前寒武纪地层。
③ 云南省地质局第一区域地质测量大队. 1965. 1:100万普洱幅(F-47) 地质图说明书
因此，对于西盟群变质岩系的岩石组成及形成时代还存在争议，需要对西盟群进行重新认识或解体。本文通过对西盟群变质岩系进行详细地野外露头构造解析、室内显微构造及岩石组构EBSD分析，揭示西盟群变质岩系的岩石组成和构造变形特征；采取锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法对西盟群变质岩进行年代学测试，并结合锆石结构、Th/U等特征，对年龄做出科学合理的解释，从而讨论西盟群的形成时代。
2 地质背景 2.1 区域构造格架西盟群变质岩系位于滇西三江地区保山地块东缘，在大地构造上属于以红河断裂带为东界、以实皆断裂(Sagaing fault)为西界的三江-东南亚特提斯构造域北部(如图 1a, b)。三江-东南亚特提斯构造域的西侧为西缅(Burma)地块，东侧为扬子地块。该构造域内部以昌宁-孟连-清迈缝合带为界可以划分为两个大的一级构造单元，即西部为具有亲冈瓦纳属性的保山-掸泰地块，东部为具有亲扬子属性的思茅-印支地块(Feng et al., 2005; 刘本培等, 2002; 如图 1b)。昌宁-孟连-清迈缝合带被普遍认为是古特提斯大洋的残余(钟大赉，1998; 刘本培等, 2002; Charusiri et al., 2002; Sone and Metcalfe, 2008)。位于中国境内的保山地块主要发育了古生代-中生代沉积地层及古生代岩浆岩。古生代地层主要为一系列粉砂质板岩、砂质板岩、泥质板岩、千枚岩及少量变质火山岩和硅质岩等组成的浅变质岩，属于浅海相碳酸盐岩与陆源碎屑岩为主的沉积组合和早二叠世亲冈瓦纳型生物地层组合(钟大赉, 1998)。中生界表现为碎屑岩、碳酸盐岩及玄武岩组成的沉积盖层(陈福坤等, 2006)。古生代的岩浆岩主要分布在保山地块周缘，如龙陵-平达、怒江东岸等地，为一套似斑状二长花岗岩，其形成时代集中于460~480Ma(Chen et al., 2007; Liu et al., 2009; 刘琦胜等, 2012; 董美玲等, 2012; Wang et al., 2013)，被认为是泛非运动晚期构造-岩浆事件的产物(许志琴等, 2005; 李才等, 2010; 刘琦胜等, 2012)。思茅-印支地块主体位于中南半岛，北延兰坪地块，自西向东可划分为三个次级构造单元：临沧花岗岩体、澜沧江断裂带和兰坪-思茅盆地。临沧花岗岩带规模宏大，长约数百千米，宽约数十千米，呈南北向展布，其主体是黑云母二长花岗岩，多属于S型花岗岩。澜沧江西侧0.5~5km内为韧性剪切带，糜棱面理走向近南北向(钟大赉, 1998)。兰坪-思茅盆地发育了中、新生代为主的地层，其中中上三叠统以碳酸盐岩、碎屑岩和浊积岩为主，中侏罗世以后转为陆相，以红层、石膏岩、盐岩和煤系为主。盆地内部广泛发育了早期的逆冲断层、推覆构造与晚期的走滑断裂构造(刘俊来等, 2006)。
2.2 西盟群的地质特征西盟群变质岩系总体呈穹形出露，也称“西盟隆起”，其海拔最高点位于西盟老县城(现今称为勐卡镇)附近，约2080m，最低点位于东侧南康河一线，相对高差近1500m(图 2)。在1:20万孟连幅区调报告中(云南省地质矿产局, 1982)，将西盟群的岩石组合自下而上描述为(表 1)：① 老街子组：构成西盟隆起的核部，主要为云母斜长变粒岩与云母石英片岩互层，夹少量角闪片岩、斜长角闪岩、云母斜长片麻岩及云母片岩等，普遍具混合岩化，未见底，厚度大于614m。其原岩为含基性火山岩、具复理石韵律的碎屑岩；② 帕克组：分布在西盟隆起的边缘，以大理岩、云母变粒岩、云母片岩、云母石英片岩为主，夹少量斜长角闪片岩与钙硅酸盐，厚度大于220m。其原岩为碳酸盐、碎屑岩；③ 王雅组：出露于西盟隆起的东、西两侧，主体为绢云母片岩夹碳质绢云母片岩，厚度大于100m；④ 允沟组：以灰质白云大理岩、条带状大理岩、绿泥绢云微晶片岩、千枚岩为主。1:20万沧源幅区调报告中(云南省地质矿产局, 1986)，则把王雅组、允沟组从西盟群中划出作为下古生界寒武系，西盟群只保留老街子组和帕克组。在本文中，将原老街子组、帕克组、王雅组、允沟组统称为西盟群变质岩系来进行讨论，并选取了西盟-新厂、西盟-莫窝、西盟-岳宋、西盟-力所和西盟县往东至澜沧县等公路对其进行详细地野外考察和样品采集工作。
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图 2 西盟地区地质简图及面理线理产状投影图 紫色圆点为面理法线投影、红色圆点为线理投影. (a)花岗质糜棱岩；(b)片岩和大理岩；下半球投影 Fig. 2 Geological map of the Ximeng tectonic belt Stereograms of the foliation (purple dot) and mineral stretching lineation (red dot) for observing sites: (a) in the granitic mylonites; (b) in the schist and marble. Lower hemisphere |
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表 1 西盟群历史沿革表 Table 1 History of Ximeng Group |
① 孟宪民，陈恺，何塘.1938.滇缅南段未定界内地质矿产报告
② 曾繁乃.1940.云南普思沿线地质图说明书
③ 云南省地质局石油队.1961.临沧-孟连间石油地质概查报告
④ 云南省地质局第五地质大队.1982.云南省西盟县西盟锡矿区1982年地质工作年报及1983年地质设计书
⑤ 云南省地质局第五地质大队.1983.西盟锡矿1983年年终总结报告
⑥ 云南省地质局第五地质大队.1984.西盟锡矿1984年年终总结报告
原老街子组的岩石，主要见于西盟-新厂和西盟-莫窝公路剖面。野外露头中，岩石主要含长石、石英、云母及少量的电气石等矿物，面理、线理发育；长石部分呈残斑状，大多数拉长定向排列；石英、云母等矿物几乎全部拔丝拉长(图 3)。部分长石残斑拖尾及发育的“S-C’”组构指示岩石遭受了顺时针方向的剪切作用(图 3b, d-f)。构造面理强烈发育，倾向NNW-NNE-NE，倾角约20度；线理中等发育，倾伏向NNW或N，局部为NW或NE，倾伏角约15°(产状投影图如图 2a)。显微镜下，白云母、电气石、长石等矿物定向排列(图 4)，石英总体呈多晶条带状，部分长石呈残斑且发生边缘膨凸重结晶现象(图 4d)，其余长石均为细小的重结晶新晶粒；电气石横轴拉断(图 4b)，白云母表现为云母鱼状并具有顺时针方向剪切的指示意义(图 4e, f)。鉴于上述特征，本文认为老街子组岩石定名为花岗质糜棱岩更为恰当，其原岩为一套花岗岩。
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图 3 花岗质糜棱岩野外露头特征 Fig. 3 Outcrop structural characteristics of granitic mylonite |
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图 4 花岗质糜棱岩的显微构造特征 Fs-长石; Qz-石英; Mus-白云母; Tur-电气石 Fig. 4 Microstructural characteristics of granitic mylonite Fs-feldspar; Qz-quartz; Mus-muscovite; Tur-tourmaline |
帕克组、王雅租和允沟组主要见于西盟-岳宋、西盟-力所以及西盟-澜沧县公路剖面中。帕克组以薄层状夹中厚层-块状灰白色粗晶大理岩、白云石大理岩为主，其余岩石主要为云母石英片岩、云母片岩等，夹有极少量的黑云角闪片岩、斜长角闪片岩等。面理发育，倾向北西或南东，局部倾向北，倾角相对较缓；线理主要以片状矿物生长线理为主，倾伏向总体近南北向，倾伏角较缓(图 2)。显微镜下，云母石英片岩中的矿物以片状为主(图 5a-c)，并可见浅色(石英)及暗色(黑云母)矿物相对集中的条带构成显微分层现象(图 5a, b)；大理岩中方解石颗粒长轴定向排列(图 5d)。王雅租和允沟组则主要以千枚岩、片岩、板岩以及大理岩为主，遭受的变形作用相对于帕克组而言较弱。帕克组与王雅、允沟组之间为断层接触，王雅、允沟组在南康河以东被侏罗系花开左组(J2h)红层不整合覆盖(图 2)。
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图 5 帕克组的显微构造特征 Bt-黑云母; Cal-方解石 Fig. 5 Microstructural characteristics of Pake Formation Bt-biotite; Cal-calcite |
综上所述，西盟群变质岩系可分解为两部分，即位于西盟隆起核部的花岗质糜棱岩和边缘及东西两侧的浅变质岩。花岗质糜棱岩的原岩为一套似斑状含电气石花岗岩，遭受了明显的韧性剪切作用，表现为：(1) 岩石发育强烈的新生面理，矿物定向排列形成线理，线理倾伏向总体为NNW或N，倾伏角较缓；(2) 长石的残斑拖尾和发育的“S-C’”组构具有顺时针方向剪切的指示意义；(3) 显微镜下明显可见长石、石英等矿物发生动态重结晶作用而普遍细粒化。前人将该部分岩石称为“老街子组”，本文研究表明其主体为花岗岩体遭受后期韧性变形，现今所见的面理属于后期构造面理，不具有传统意义上的“沉积层序”，因此称之为“老街子组”不合适。帕克组、王雅组和允沟组原岩均为一套碳酸盐岩和碎屑岩夹少量基性火山岩的沉积组合，并经历了低级变质作用而表现为千枚岩、片岩和大理岩等，此外帕克组岩石也经历了强烈的变形作用，表现出面理的强烈发育、矿物的拉长定向排列等变形特征，推测其可能与核部的花岗岩体共同经历了剪切变形，但其变形程度相对较弱。
3 西盟群变质岩系的EBSD组构分析特征本文EBSD组构分析主要对西盟群变质岩系中的石英晶格优选方位进行了测量和分析。利用中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室S-3400N扫描电子显微镜的EBSD组件完成，加速电压为15kV，工作距离为23mm，晶格优选方位极密图统计由Channel 5软件完成，数据的表达利用下半球投影的结构平面图，面理平行于XY面，线理平行于X轴。六个测试样品的石英C轴组构图特征如图 6所示。
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图 6 石英的c轴组构图 Fig. 6 Quartz c-axis fabrics |
样品11XM01-1、11XM03-1、11XM04-1、11XM05-1和11XM10-2岩性均为含电气石花岗质糜棱岩(采样位置如图 2)；样品11XM09-1为云母石英片岩，为西盟群帕克组。样品11XM01-1的石英c轴组构图表现为Ⅲ型点极密与Ⅳ型微弱极密的叠加组合。Ⅲ型点极密的开角均较大，约90°左右，表明岩石经历了相对中等温度(600~650℃)条件下的变形；Ⅳ型微弱极密的发育表明岩石后期经历了相对低温(400~550℃)条件下的变形(Fairbairn, 1941; Schmid and Casey, 1986; Neumann, 2000; Stipp et al., 2002)。样品11XM03-1的石英c轴组构图表现为绕Z0轴的点极密，该组点极密与较低温度条件(400~550℃)下菱面 < a>滑移有关系(Neumann, 2000)。样品11XM04-1、11XM05-1和11XM10-2的石英c轴组构图均表现出Y0轴附近的点极密或极密群，该类组构主要形成于中等温度条件，大约为550~650℃，是由柱面 < a>滑移完成的(Neumann, 2000; Stipp et al., 2002; Passchier and Trouw, 2005)；此外，还发育了与样品11XM01-1相似的Ⅳ型微弱极密，表明岩石后期叠加了相对低温(400~550℃)条件下的变形。帕克组云母石英片岩的代表样品11XM09-1的石英c轴组构图特征与样品11XM03-1相似，表现为Z0轴附近的点极密，表明其经历了较低温度条件(400~550℃)下的菱面 < a>滑移。
根据样品的采样位置分析，样品11XM01-1、11XM04-1、11XM05-1和11XM10-2相对于样品11XM03-1、11XM09-1更靠近西盟隆起的核部，揭示了位于西盟隆起核部的岩石主体经历了中等温度条件(550~650℃，角闪岩相)下的变形作用，并叠加了较低温度条件(400~550℃，绿片岩相)下的变形作用；而靠近西盟隆起边部的岩石组构特征表明其仅经历了较低温度条件(400~550℃，绿片岩相)下的变形作用。结合野外露头和显微构造特征，反映了西盟群变质岩从隆起核部的花岗质糜棱岩向边部的浅变质岩，岩石变形温度由中等温度条件递减为低温条件，变质程度也由角闪岩相变为绿片岩相。
4 西盟群变质岩系的锆石年代学特征 4.1 锆石U-Pb测年方法本文从西盟群变质岩系内选取3个花岗质糜棱岩样品(11XM01-1、11XM04-1、11XM10-1) 和1个淡色花岗岩样品(11XM06-1) 进行锆石LA-ICPMS方法U-Pb测年。锆石分选在河北区域地质矿产调查研究所实验室完成，原岩样品经人工粉碎后，经人工淘洗后去除轻矿物部分，将得到的重砂部分经电磁选后得到含有少量杂质的锆石样品，最后在双目镜下挑选出锆石晶体。选择晶型较好，无裂隙的锆石颗粒粘贴在环氧树脂表面制成锆石样品靶，打磨样品靶，使锆石的中心部位暴露出来，然后进行抛光。对锆石进行反射光、透射光显微照相和阴极发光(CL)图像分析，最后根据反射光、透射光及锆石CL图像选择代表性的锆石颗粒和区域进行U-Pb测年。
锆石U-Pb同位素定年在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室(GPMR)利用LA-ICP-MS分析完成。激光剥蚀系统为GeoLas 2005，ICP-MS为Agilent 7500a。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合。在等离子体中心气流(Ar+He)中加入了少量氮气，以提高仪器灵敏度、降低检出限和改善分析精密度(Hu et al., 2008)。另外，激光剥蚀系统配置了一个信号平滑装置，即使激光脉冲频率低达1Hz，采用该装置后也能获得光滑的分析信号(Hu et al., 2012)。每个时间分辨分析数据包括大约20~30s的空白信号和50s的样品信号。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSDataCa(Liu et al., 2008, 2010a)完成。详细的仪器操作条件和数据处理方法同Liu et al.(2008, 2010a, b)。
U-Pb同位素定年中采用锆石标准91500作外标进行同位素分馏校正，每分析5个样品点，分析2次91500。对于与分析时间有关的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的变化采用线性内插的方式进行了校正(Liu et al., 2010a)。锆石标准91500的U-Th-Pb同位素比值推荐值据Wiedenbeck et al. (1995)。锆石样品的U-Pb年龄谐和图绘制、年龄权重平均计算及年龄分布直方图均采用Isoplot/Ex_ver3(Ludwig, 2003)完成。
4.2 测试结果样品11XM01-1采于西盟老县城(勐卡镇)至新厂柏油公路约4km一陡崖处(地理坐标N22°45.22′、E99°26.74′、H2086m，位置见图 2)，露头上表现为灰色-灰黑色含电气石花岗质糜棱岩，面理发育(S：290°∠12°、S：332°∠26°、S：345°∠8°)。主要矿物为长石、石英及少量电气石。电气石的长轴定向排列，长石少量呈残斑状，大多数石英、长石等矿物细粒化(图 7a, b)，表明岩石经历了较强的韧性剪切变形作用。该样品的锆石颗粒以暗黄色或无色为主，油脂-玻璃光泽，透明度好，大多数为半自形-自形，长轴直径80~150μm。阴极发光(CL)图像中(图 8a)，显示锆石受糜棱岩化影响极微弱，表现为少数锆石边部受到影响显示模糊不清，但其内部仍显示岩浆结晶环带，无继承性核、无变质增生边，属岩浆结晶产物。样品打点位置选择在无裂缝、无明显包体处(图 8a)。24个锆石分析点的Th和U含量分别为42.1×10-6~208.5×10-6和224×10-6~830×10-6，平均Th/U比值为0.19(表 2)，表明其具有岩浆锆石的特征(Wu and Zheng, 2004)。样品的24个分析点多位于U-Pb谐和线上及其附近(图 9)，其206Pb/238U年龄分布于444±5.2Ma和462±6.4Ma之间，获得20个分析点的206Pb/238U加权平均年龄值为455±3Ma(MSWD=1，n=20，图 9)，该年龄代表花岗质岩石岩浆结晶时代。
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图 7 测年样品野外露头及手标本特征 Fig. 7 Outcrop and handsample photos of the dated samples |
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图 8 锆石阴极发光图像 (a)-11XM01-1；(b)-11XM04-1；(c)-11XM10-1.束斑直径为33μm Fig. 8 Cathodoluminescence (CL) images of representative zircons from the dated samples Circles with enclosed data indicate spots and ages of LA-ICP-MS dating. The diameters of the circles are 33μm |
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图 9 测年样品锆石U-Pb年龄协和图 Fig. 9 LA-ICP-MS U-Pb concordia diagrams of the dated samples |
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表 2 西盟群岩石样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄 Table 2 Zircon LA-MC-ICPMS U-Pb isotopic data of rocks within the Ximeng group |
样品11XM04-1采于勐卡镇至新厂弹石路阿莫村小学篮球场西南采石场(地理坐标N22°48.88′、E99°26.94′、H1639m，位置见图 2)，露头上表现为眼球状片麻状含电气石花岗质糜棱岩(图 7c, d)，岩石面理发育(S：326°∠24°)、线理发育(L：340°∠13°)。主要矿物为长石、石英、云母及少量电气石。长石呈眼球状残斑，黑云母定向排列形成线理，石英拔丝拉长(图 7d)。显微镜下，石英呈矩形多晶条带，云母则呈矿物鱼状(图 10a)，表明岩石经历了较高温度条件下的塑性变形作用。该样品的锆石以柱状或针状为主，锆石颗粒长轴直径约80~250μm，长宽比约1:1~3:1，多数锆石呈无色。阴极发光(CL)图像(图 8b)，显示锆石受糜棱岩化变形作用的影响极微弱，表现为个别锆石边部受到影响而模糊不清，但其内部仍显示岩浆结晶环带，无继承性核、无变质增生边，属岩浆结晶产物。相对样品11XM01-1中的锆石，样品11XM04-1中锆石受影响更微弱，这与前者岩石更细，而后者相对较粗的现象一致。对样品进行U-Pb同位素测定，19个数据投影点分布在U-Pb谐和图中谐和线上或附近(图 9)，Th和U含量分别为29.4×10-6~136×10-6和148.9×10-6~1365.1×10-6，平均Th/U比值为0.19(表 2)，206Pb/238U年龄加权平均值为456±3Ma(MSWD=1.4，n=19，图 9)，代表锆石结晶年龄。
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图 10 测年样品显微构造特征 Myr-蠕英结构 Fig. 10 Microstructural characteristics of the dated samples Myr-myrmekite |
样品11XM10-1采自西盟老县城(勐卡镇)至莫窝公路(地理坐标N22°45.05′、E99°28.00′、H1675m，位置见图 2)，岩性为灰白色-灰色-灰黑色含电气石花岗质糜棱岩，面理十分发育(S：65°∠25°)。长石少量呈残斑状或眼球状，大多数拉长定向排列；石英、云母等矿物几乎全部拔丝拉长(图 7e, f)。显微镜下，石英呈多晶条带，大多数长石表现为动态重结晶细小新颗粒(图 10c)，极其少量的长石仍为残斑(图 10d)，但发育膨凸重结晶现象。该样品的锆石以柱状为主，颗粒长约100~200μm，长宽比约1:1~2:1。阴极发光(CL)图像中(图 8c)显示多数锆石发光性不强并具有面状分带，少数发光性较强的锆石具有岩浆振荡环带，无核-边结构，属岩浆结晶产物。样品打点位置选择在无裂缝、无明显包体处(图 8c)。24个锆石分析点的Th和U含量分别为36.5×10-6~418.8×10-6和343.4×10-6~3018.2×10-6，平均Th/U比值为0.11(表 2)，表明其具有岩浆锆石的特征(Wu and Zheng, 2004)。样品的24个分析点多位于U-Pb谐和线上及其附近(图 9)，其206Pb/238U年龄分布于444±5.5Ma和469±5.4Ma之间，获得22个分析点的206Pb/238U加权平均年龄值为454±3Ma(MSWD=1.5，n=22，图 9)，该年龄代表花岗质岩石岩浆结晶时代。
样品11XM06-1采自西盟老县城(勐卡镇)西北5km处(地理坐标N22°46.07′、E99°24.58′、H1348m，位置见图 2)。1:20万沧源幅地质图中(云南省地质矿产局, 1986)，该点附近出露一面积约3km2的喜山早期花岗岩小岩株；在野外露头中，由于植被覆盖严重，未见到该岩株与围岩——花岗质糜棱岩的接触界限。本样品露头下表现为淡色花岗岩，主要矿物为长石、石英及云母，岩石未发生明显的变形，显微镜下可见长石发育蠕英结构(图 10b)。该样品的锆石以针柱状为主，颗粒长约100~250μm，长宽比约3:1~5:1。阴极发光(CL)图像中(图 11)显示锆石自形程度好，发光性强，具有典型的岩浆振荡环带，无核-边结构，属岩浆结晶的产物。样品打点位置选择在无裂缝、无明显包体处(图 11)。20个锆石分析点的Th和U含量分别为203.5×10-6~1437×10-6和759.9×10-6~3722.2×10-6，平均Th/U比值为0.34(表 2)，表明其具有岩浆锆石的特征(Wu and Zheng, 2004)。样品的20个分析点多位于U-Pb谐和线上及其附近(图 9)，样品的206Pb/238U年龄分布于14.7~15.5Ma之间，获得20个分析点的206Pb/238U加权平均年龄值为15.1±0.1Ma(MSWD=0.7，n=20，图 9)，该年龄代表淡色花岗岩的岩浆结晶时代。
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图 11 淡色花岗岩的锆石阴极发光图像 束斑直径为33μm Fig. 11 Cathodoluminescence (CL) images of representative zircons from the sample of leucogranite Circles with enclosed data indicate spots and ages of LA-ICP-MS dating. The diameters of the circles are 33μm |
西盟群长期以来被认为是保山-掸泰地块在我国境内唯一出露的“前寒武纪”基底变质岩系，但并没有得到可靠的化石支持；前人(云南省地质矿产局, 1990; 张传恒等, 1997)采用传统的年代测试方法获得的年龄数据，如钾长石单矿物Rb-Sr等时线年龄值(687Ma、645Ma、514.82Ma)、Sm-Nd模式年龄最大值(1061.3Ma)以及Rb-Sr全岩年龄(446.7±0.2Ma)等，由于测试方法有很大的局限性，如精度不高、同位素体系易受后期影响、被分析样品要求严格等，因此上述年龄数据存在不确定性。本文对西盟群变质岩进行年代学测试时，采用近年来广泛应用的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法，得到了三个花岗质糜棱岩的锆石U-Pb年龄分别为455±3Ma、456±3Ma和454±3Ma；阴极发光图像显示，少数锆石边部受到变形作用的影响而模糊不清，但多数锆石仍保留岩浆结晶环带，无继承性核、无变质增生边，锆石的Th/U比值>0.1，表明其具有岩浆锆石的特征(Wu and Zheng, 2004)。结合本文对花岗质糜棱岩的石英EBSD组构分析，其变形温度主体属于中等温度条件(550~650℃，角闪岩相)，未达到锆石的Pb元素扩散封闭温度(~900℃, Lee et al., 1997; Cherniak and Watson, 2001)，因此变形作用并未破坏锆石的U-Pb同位素体系，进而表明花岗质糜棱岩样品的455±3Ma、456±3Ma和454±3Ma U-Pb年龄代表其原岩(花岗岩)的岩浆结晶年龄；与Wang et al. (2013)、邢晓婉等(2015)从花岗质片麻岩中得到的460Ma左右的锆石U-Pb年龄基本一致(采样位置见图 2)，需要指出的是，本文认为将其描述的花岗质片麻岩定名为花岗质糜棱岩更为恰当。
关于帕克组变质岩的原岩沉积时代，邢晓婉和张玉芝(2016)采取了3个样品的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb测年(采样位置见图 2)，获得样品的最小年龄峰值分别为568Ma、541Ma和560Ma，表明帕克组的原岩沉积时代晚于541Ma；再者，花岗质糜棱岩与帕克组岩石属于侵入接触关系，因此帕克组的原岩沉积时代应早于花岗质岩石的侵位时代，以此推测帕克组岩石的沉积时代应为460~541Ma，即寒武系-中奥陶世(-O2)。鉴于1:20万沧源幅、上班老幅区调(云南省地质矿产局, 1986)在沧源一带曼黑组采到了早奥陶世晚期的三叶虫化石，而曼黑组与允沟组呈整合接触关系，因此本文认为王雅组、允沟组的沉积时代可能为寒武系(ε？)。此外，由于帕克组与王雅组呈断层接触，且原岩均为一套碳酸盐岩和碎屑岩的沉积组合，二者的区别仅在于帕克组的构造变形现象比王雅、允沟组更发育，因此可以推测帕克组与王雅、允沟组属于同一套沉积地层，沉积时代为寒武系(ε？)。
总体而言，西盟群变质岩系的原岩物质主要由两个不同时期的物质组成，即(1) 中-晚奥陶世(~460Ma)侵入的花岗岩，后期遭受变质变形作用的改造，形成花岗质糜棱岩；(2) 寒武纪(ε？)的碳酸盐岩和碎屑岩夹少量基性火山岩，后期遭受低级变质作用形成千枚岩、片岩、大理岩等浅变质岩；进而表明，前人将西盟群作为保山地块的“前寒武系”结晶基底变质岩系是不合理的。
5.2 区域地质意义近年来的研究成果表明在腾冲地块以及保山地块西缘广泛发育早古生代岩浆作用(460~480Ma, Chen et al., 2007; Liu et al., 2009; 刘琦胜等, 2012; 董美玲等, 2012; Wang et al., 2013)，本文在西盟群中也获得了早古生代(~460Ma)岩浆作用，揭示出该期岩浆事件的影响已扩展至东临昌宁-孟连结合带的保山地块东缘，进一步表明保山地块存在大规模早古生代岩浆作用。由于其时代略晚于东冈瓦纳北缘的喜马拉雅造山带的早古生代岩浆记录(520~490Ma, 许志琴等, 2005; 张泽明等, 2008; Dong et al., 2010; 王晓先等, 2011; Wang et al., 2012; Zhang et al., 2012; 朱弟成等, 2012; Zhu et al., 2012)，因此对于保山地块早古生代岩浆作用的成因，目前还存在争议。Wang et al. (2013)、邢晓婉等(2015)认为其是原特提斯洋向冈瓦纳大陆俯冲期间安第斯型造山作用的产物。而许志琴等(2005)则认为泛非事件的时限可能延续到了早古生代，与印度大陆北缘泛非运动结束的时间基本是同期的，为早奥陶世-中奥陶世(李才等, 2010)；因此腾冲地块、保山地块的早古生代岩浆作用被认为是泛非运动晚期在东冈瓦纳大陆的响应(许志琴等, 2005; 李才等, 2010; 刘琦胜等, 2012)。
此外，本文还在与西盟群花岗质糜棱岩呈侵入接触关系的淡色花岗岩样品中获得了15Ma的锆石U-Pb年龄，该数据与前人对三江-印支地区其它诸多变质(核)杂岩或穹隆的剥露时间接近，如Mogok变质核杂岩(26~14Ma, Nam et al., 1998)，Doi-Inthanon-Doi-Suthep变质核杂岩(27~16Ma, Barr et al., 2002; Morley, 2002)，哀牢山变质杂岩(34~17Ma, Tapponnier et al., 1990; Leloup et al., 1995, 2001)和点苍山变质杂岩(>27~13Ma; Cao et al., 2011)。近期，Chen et al. (2017)通过对西盟群花岗质糜棱岩中的白云母、黑云母和钾长石等矿物进行了Ar-Ar测年和磷灰石裂变径迹分析，得到了西盟群岩石经历了两个阶段的构造-热事件，即早期(23~20Ma)的快速剥露隆升和晚期(16~8Ma)的慢速剥露作用，并认为西盟隆起的形成及剪切作用的发生与早期(23~20Ma)的快速剥露事件有关。本文从淡色花岗岩样品中获得的15Ma的锆石U-Pb年龄，接近于晚期(16~8Ma)的慢速隆升时间，可能代表了该期构造事件过程中局部的混合岩化作用。通过本文显微构造及石英EBSD组构特征也揭示出，西盟隆起核部的岩石主要经历了两期变形变质作用，即中等温度条件(550~650℃，角闪岩相)和较低温度条件(400~550℃，绿片岩相)下的变形作用；进而可以推测西盟群岩石的变形作用主要发生于新生代(23~20Ma、16~8Ma)，可能为三江-印支地块新生代发生强烈的陆内变形作用在该地区的重要响应。
6 结论(1) 本文通过详细地野外考察和显微构造分析认为，西盟群变质岩系可分解为两部分，即位于西盟隆起核部的花岗质糜棱岩和边缘及东西两侧归属为帕克组、王雅组和允沟组的浅变质岩。西盟群变质岩中的6个变形岩石样品的石英EBSD组构分析特征，揭示了位于西盟隆起核部的岩石主体经历了中等温度条件(550~650℃，角闪岩相)下的变形作用，并叠加了较低温度条件(400~550℃，绿片岩相)下的变形作用；而靠近西盟隆起边部的岩石仅经历了较低温度条件(400~550℃，绿片岩相)下的变形作用。
(2) 西盟群变质岩中的3个花岗质糜棱岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，得到的锆石U-Pb年龄分别为455±3Ma、456±3Ma和454±3Ma。结合前人获得的年代学数据和化石资料，认为西盟群变质岩系的原岩主要由两个不同时期的物质组成，即中-晚奥陶世(~460Ma)侵入的花岗岩及寒武纪的碳酸盐岩和碎屑岩夹少量基性火山岩等；前者遭受强烈地变质变形作用的改造，形成花岗质糜棱岩；后者遭受低级变质作用形成千枚岩、片岩、大理岩等浅变质岩。进而表明，前人将西盟群作为保山地块的“前寒武系”结晶基底变质岩系是不合理的。
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