中、浅部层次地壳构造变形(如褶皱作用与断裂作用、韧性剪切变形等)时间的厘定、变形作用与深部过程之间的成因关系等一直是构造地质学研究中的难点问题。而这些基本问题的解决，对于阐明区域构造演化、构造变形环境与地壳运动的属性具有重要的意义。构造变形过程中相伴发育的岩浆活动性可以为上述问题的解决提供可靠的途径(Vernon, 2000; Vernon and Paterson, 2006; Searle, 2006; Ahadnejad et al., 2008)。不过，对于地壳尺度的韧性剪切带中变形作用过程中构造-岩浆活动性的时、空与演化关系的判别却由于缺乏足够的宏观构造、显微构造和组构判据而成为一直困扰人们的难点。究其原因，一方面中下地壳环境高应变剪切带演化是一个漫长的递进过程，伴随着从岩浆流动、亚岩浆流动向固态流动变形的逐渐变化(Vernon, 2000)。另一方面，中部地壳环境中的应变局部化和变形分解作用，即使同一个构造带的不同构造部位也可以存在着差别巨大的构造演化特点。递进变形过程中的低应变带往往更多地保留了早期变形过程的记录，而高应变带中却记载了较为完整的复杂应变过程记录。

以滇西地区哀牢山-红河剪切带为例，它是东南亚地区一条醒目的重要构造界限，分割了华南和印支地块。同时，作为印支地块的东部边界，它在新生代时期印度-欧亚板块碰撞以及印支地块南东向逃逸过程中起着重要的调节作用(图 1, Molnar and Tapponnier, 1975; Hutton et al., 1990; Schärer et al., 1990, 1994; Tapponnier et al., 1990; Harrison et al., 1992, 1996; Leloup and Kienast, 1993; Leloup et al., 1995, 2001, 2007; Chung et al., 1997; Gilley et al., 2003; Searle, 2006; Searle et al., 2010; Chen et al., 2015, 2016; 刘俊来等, 2006, 2008; Deng et al., 2014a, b)。前人对于哀牢山-红河剪切带开展的大量工作，研究成果也揭示出哀牢山-红河剪切带具有复杂的应变与剥露历史(Harrison et al., 1996; Cao et al., 2011b; Chen et al., 2015)。强烈的左行走滑剪切变形伴随着深部地壳岩石的逐渐剥露，经历了早期较深部的高温变形作用和晚期较浅层次的低温变形，变形条件的持续改变也同时导致变形作用从透入性向局部化的转变(Liu et al., 2012)。

图 1

Fig. 1

图 1 印度-欧亚碰撞带大地构造略图(a)和哀牢山-红河剪切带及邻区构造格架图(b)(据Leloup et al., 1995; 赵春强等, 2014修改) Fig. 1 The tectonic sketch map of the Indian-Eurasian collision zone (a) and tectonic framework of the Ailao Shan-Red River shear zone and neighboring areas (b) (modified after Leloup et al., 1995; Zhao et al., 2014)

但是至今仍然存在多方面的争议，包括剪切作用起始和持续时间、剪切带的切割深度、剪切位移量、走滑作用对于印支地块的逃逸和南中国海打开的贡献等等(Leloup and Kienast, 1993; Leloup et al., 1995, 2001, 2007; Schärer et al., 1994; Chung et al., 1997; Gilley et al., 2003; Searle, 2006; Searle et al., 2010; Chen et al., 2015, 2016)。这些争论之所以出现，很重要的一个方面原因在于对于剪切作用起止时间的厘定具有不确定性，具体体现在对于剪切带内及其附近剪切作用与岩浆活动性关系认识的差异。开展系统的构造-岩浆关系研究，阐明剪切作用与岩浆作用之间的时、空演化规律，不仅仅有助于厘定剪切作用发生和持续的时间，而且通过不同阶段岩浆成因特点研究，能够阐明各个阶段区域构造环境及其变化。为此，剪切带内岩石变形构造-显微构造-组构分析成为解决上述争论的重要途径之一。

沿着哀牢山-红河剪切带从北向南依次发育了雪龙山、点苍山、哀牢山和瑶山-大象山等变质块体(图 1b)，它们保留了剪切带变形、演化的重要信息。本文围绕点苍山杂岩开展详细的野外构造解析、显微构造观察以及同剪切岩脉的锆石U-Pb年代学分析，以查明岩体(脉)的岩浆流动和晶质塑性变形构造与组构特点，以甄别剪切前(pre-shearing)、剪切期(syn-shearing, 包括剪切前期(early shearing)和剪切后期(late shearing))、剪切后(post-shearing)花岗岩体(脉)，正确理解剪切作用过程中构造变形与岩浆作用之间的时空成因关系，并对于哀牢山-红河剪切带剪切作用的时间提供新的约束。

点苍山杂岩是位于哀牢山-红河剪切带北部的一个杂岩体(图 1)，在平面上呈NW-SE向延伸的椭圆形块体，长约80km，宽12~20km(图 2)，与南部的哀牢山杂岩隔着弥渡-下关中生代未变质地层(即Midu gap, Leloup et al., 1995)。杂岩体两侧被新生代断层所切割，西部和南部被弱变质-未变质的中生界地层所围绕，东部隔洱海与未变质的古生界地层毗邻(Cao et al., 2010; 赵春强等, 2014)。

图 2

Fig. 2

图 2 点苍山杂岩地质图(据赵春强等, 2014修改) Fig. 2 Geological map of the Diancang Shan complex (modified after Zhao et al., 2014)

点苍山杂岩主要由西部的深变质杂岩和东部的叠加退变质岩带构成(刘俊来等, 2008)。深变质杂岩为一套被同构造二长花岗岩侵入的角闪岩相剪切变形变质岩，主要包括下元古界沟头箐岩群和中元古界苍山岩群(刘俊来等, 2006, 2008)，表现为高温剪切变形的深变质岩岩石组合(斜长角闪岩、片岩、片麻岩、大理岩)及其高温矿物组合(夕线石+石榴子石+十字石+蓝晶石、角闪石+斜长石、透闪石+透辉石+橄榄石+方解石+白云石)。岩石普遍遭受左行走滑剪切变形改造，发育一套典型的L、L≫S、L-S型构造岩，主要的高温糜棱岩包括条带状糜棱岩、长英质糜棱岩、角闪质糜棱岩和细粒花岗质糜棱岩等(Cao et al., 2010, 2011a, b; Liu et al., 2013; 赵春强等, 2014)。

叠加退变质带呈北北西向带状分布于苍山东部地区，被沿苍山山脉东缘(或洱海西岸)的正断层所截切(图 2)。岩石以角闪岩相区域变质与剪切变形后普遍叠加绿片岩相退变质作用为特征，并且具有脆-韧性变形特征，原岩主要是中元古界苍山岩群。该变质岩带由超过1500m厚的低温糜棱岩序列构成，并遭受绿片岩相变质作用改造。叠加退变质带是一条典型的低温糜棱岩带，尤其以绿泥石化角闪质糜棱岩的广泛发育为特色，绿片岩相岩石和矿物组合是该糜棱岩带的主要组成部分。岩石中发育较多的绢云母、绿泥石等新生变质矿物，并遭受强烈的剪切变形作用，发育典型S-L组构(刘俊来等, 2008; Liu et al., 2013)。

点苍山杂岩中花岗质岩石大量发育，主要包括花岗质岩体、花岗质片麻岩、片麻岩中侵入的花岗质脉体、混合岩中的花岗质脉体等等。这些岩石遭受不同程度的韧性剪切变形作用，形成各种类型的花岗质糜棱岩。根据已经发表的年代学数据分析，点苍山地区主要经历了新元古代、早中三叠世和新生代三期构造-岩浆活动(刘俊来等, 2008; Cao et al., 2011a; 赵春强等, 2014)。在点苍山东部，根据获得的花岗质岩脉的年代学数据，证明有新元古代岩浆作用的存在(刘俊来等, 2008)。在点苍山南缘地区，广泛发育花岗质糜棱岩带，东起于下关城郊的江峰寺向西止于石门关一带，在平面上呈弧形弯曲，年代学分析主要为早、中三叠世岩浆侵入成因(图 2, 赵春强等, 2014)。新生代岩浆作用在该地区也多有报道，多数呈脉体形式侵位于围岩中(Cao et al., 2011a; 赵春强等, 2014)。

花岗质岩体(岩脉)在哀牢山-红河剪切带广泛发育，应用变形岩脉的锆石U-Pb年龄来约束剪切变形事件也一直是近年来的研究重要内容之一，但却一直存在广泛的争议(Searle, 2006; Searle et al., 2010; Cao et al., 2011a; Tang et al., 2013; Ni et al., 2016)。因此，正确厘定岩脉与走滑剪切变形带的时间、空间与成因关系显得尤为重要。Searle (2006)根据岩脉与剪切带的关系，将岩脉划分成剪切前(pre-shearing)，同剪切(syn-shearing)和剪切后(post-shearing)三种类型，其宏观划分原则在后来的研究中得到广泛应用(Cao et al., 2011a; Tang et al., 2013; Ni et al., 2016)。本文在此基础上，重点通过详细的野外构造解析，包括花岗质岩脉产状，变形特点以及与围岩的交切关系，围岩构造研究，来查明点苍山花岗质岩石的变形期次。基于此，进行了剪切花岗质岩石的变形显微构造与组构分析工作。

图 3a位于点苍山杂岩南坡，浅色脉体为花岗质岩石，暗色围岩为黑云母花岗质糜棱岩(锆石U-Pb年龄为ca.200Ma，未发表)。浅色脉体内叶理化明显，并且叶理的产状与围岩的产状协和一致，该岩脉经历两期褶皱作用，均以无根钩状褶皱为特点。早期的褶皱作用(F₁¹)以发育轴面叶理(S₁¹)为特征，而晚期褶皱作用(F₁²)以围岩与浅色脉体共同弯曲为特征。浅色脉体参与了剪切变形时间的早期和晚期过程，说明是在剪切过程中就位的。右侧区域发育较大规模的花岗质岩脉，未变形，无叶理化，形态不规则，截切围岩叶理，将它归纳为剪切后就位的花岗质岩脉。图 3b位于苍山南坡的采石场内，围岩是黑云母花岗糜棱岩，浅色花岗质脉体变形强烈，矿物显著细粒化，具有糜棱岩特点。图中左侧脉体斜截围岩叶理，并且被叶理化改造，叶理与围岩叶理产状一致，说明是在剪切早期过程中就位，然后又遭受递进剪切变形作用，致使岩脉与围岩叶理处于协调一致状态。图 3c位于苍山南坡，围岩为黑云母花岗质糜棱岩，浅色脉体为花岗质成分，浅色脉体弯曲，形成顶厚褶皱，褶皱发育轴面叶理，并且与围岩的叶理一致，轴面叶理的发育是由拉长定向的长石石英颗粒以及黑云母的定向体现出来的。根据岩脉的变形特征以及与围岩的关系，说明岩脉是在剪切过程中就位的，随着递进剪切作用，岩脉弯曲，形成A型褶皱，并且发育轴面叶理。图 3d是位于苍山南坡的剪切后岩脉(岩体)，发育规模较大，形态不规则，截切叶理，但是并没有被剪切带叶理化改造，岩石未变形。

图 3

Fig. 3

图 3 不同期次花岗质岩脉的宏观构造特征 (a)遭受递进剪切作用的同剪切岩脉以及截切围岩叶理的剪切后岩脉；(b)同剪切岩脉：截切围岩叶理又被叶理化改造；(c)同剪切岩脉构成的A型褶皱，轴面叶理与围岩叶理一致；(d)剪切后岩脉：截切围岩叶理，未变形 Fig. 3 Macroscopic structure of varying stages of the granitic plutons (a) syn-shearing vein suffered from progressive shearing and post-shearing vein cutting the foliation of the wall rocks; (b) syn-shearing vein: truncating the foliation of wall rocks and were also transformed to parallel with the foliation; (c) A-type folds of syn-shearing veins. The axial plane foliation in the veins is consistent with that in the wall rocks; (d) post-shearing vein: truncating the foliation of wall rocks and undeformation

根据详细的野外构造解析，不同阶段的花岗岩具有如下宏观构造特点。剪切前岩脉：岩体几乎不受剪切带的限制，侵入面积较大的花岗岩常被走滑剪切带截切，剪切带内部岩体发生明显变形，外部则未变形。同剪切岩脉：岩体多集中于剪切带中分布，多在某一区域集中发育，岩脉截切围岩叶理但又被剪切改造，与剪切带方向一致。参与剪切作用多个阶段演化。岩脉因剪切作用而褶皱化，并且轴面叶理与围岩叶理一致，随后又参与剪切作用的下一阶段。剪切后岩脉：无明显变形，岩体中没有与走滑剪切运动相关的变形构造，侵入方向多变，截切剪切带和韧性剪切组构(如线理和叶理)，以及剪切带周围的脆性断裂。

样品DC0926为细晶黑云母花岗质糜棱岩，取自苍山东南缘(N25°38′47.5″、E100°08′40.9″)，锆石U-Pb年龄为28.54±0.15Ma(见下文)。长石遭受膨凸重结晶作用，局部残斑周围分布细小的长石颗粒(图 4a)，但是仍然能保留板状晶形(图 4a)，有的长石残斑周围发育蠕英结构(图 4b)，显示出岩浆的结晶特征和后期的晶质塑性变形特点，而局部的他形石英结晶形态也显示出岩浆结晶晚期特征(图 4c)。多数石英边界不规则呈港湾状，反映颗粒边界迁移现象(图 4d)。黑云母较多，沿着叶理方向排列。以上均反映一种岩石的中高温就位和后续的晶质塑性变形，反映一种剪切早期的显微构造特征。

图 4

Fig. 4

图 4 不同期次花岗质岩脉的显微构造特征 (a)板状晶形的长石，边部发育膨凸重结晶；(b)钾长石的蠕英结构；(c)保留早期结晶形态的石英集合体；(d)石英颗粒边界迁移；(e) SC组构，长石残斑构成S叶理，C叶理由细粒的云母和石英构成，多数石英呈多晶条带；(f)石英颗粒边界不规则；(g)长石残斑发生显著的膨凸重结晶作用；(h)长石发生膨凸重结晶现象和变形纹；(i)浑圆状长石残斑并发生膨凸重结晶作用；(j)长石的变形双晶扭折；(k)长石发育变形纹；(l)石英波状消光明显；(m)条带状构造，石英呈颗粒较大的矩形多晶条带；(n)长石呈浑圆状残斑，边界发育明显的舌状凸起，呈港湾状；(o)长石残斑周围或者石英条带间隙分布的细小长石颗粒，反映长石的膨凸重结晶现象；(p)长石的机械双晶，双晶宽度较均一，在另一端发生尖灭 Fig. 4 Microstructure of varying stages of the granitic plutons (a) tabular shape of feldspar with bulging crystallization along its boundary; (b) myrmekite along the margin of a K-feldspar grain; (c) quartz aggregates keeping early crystal morphology; (d) grain boundary migration of quartz; (e) SC fabrics with feldspar forming S foliation and fine grained feldspar and quartz forming C foliation. Most quartz grains are in the form of polycrystal strips; (f) irregular grain boundaries of quartz; (g) feldspar grains with significant bulging recrystallization; (h) bulging recrystallization and deformation lamella of feldspar grains; (i) round feldspar grains with bulging recrystallization; (j) kinked deformation lamella in feldspar grains; (k) deformation lamella of feldspar; (l) obvious undulate extinction in quartz; (m) banded structure with polycrystal quartz; (n) round feldspar grains with obvious ligulate bulge; (o) fine-grained feldspar distributed around feldspar grains or between quartz bands reflecting bulging recrystallization of feldspar; (p) mechanical twins of feldspar grains with uniform width, but disappearing on the other end

样品DC0910为强烈糜棱岩化的黑云母花岗质岩石，取自苍山北段东缘(N26°0′13.2″、E99°53′38.7″)，锆石U-Pb年龄为27.31±0.23Ma(见下文)。显微构造观察，具有典型的SC组构特征，长石残斑构成S叶理，C叶理是细粒的云母和石英构成(图 4e, f)。此外，不同矿物具有显著不同的变形表现，黑云母细粒化明显，并且构成云母富集带，呈丝带状分布(图 4e, f)，石英呈多晶条带，多数条带呈透镜体状，两端尖灭，条带内石英多呈矩形或者三联点形态(图 4e)，有些石英晶体发生颗粒边界迁移，边界不规则(图 4f)。该样品内，大部分长石呈残斑形式存在，浑圆状或者扁豆状(图 4g, h)，长石颗粒发育显著地膨凸重结晶作用，细小膨凸颗粒围绕长石残斑分布(图 4g)，有的长石颗粒边部发育蠕英结构，部分长石发育机械双晶或者变形纹等(图 4h)。

样品DC0916为细晶黑云母花岗质岩脉，取自苍山东南缘(N25°38′24.2″、E100°10′01″)，锆石U-Pb年龄为765.6±2.7Ma(未发表)。通过显微构造观察，该样品发生明显的晶质塑性表现，而岩浆结晶结构已经被叠加改造。长石呈浑圆状或者不规则残斑，局部残斑周围发育细小的膨凸颗粒，反映膨凸重结晶现象(图 4i)，部分长石发育变形双晶，局部可以观察到双晶纹扭折现象(图 4j)，有的长石发育变形纹，反映后期叠加的一次较低温变形(图 4k)；石英呈细小颗粒，细粒化明显，颗粒边界不规则，呈锯齿状、港湾状。石英波状消光明显，能清晰看见消光带的方向，同样反映后期的一次低温叠加现象(图 4l)。黑云母细粒化并呈丝带状，沿着叶理分布。

样品DC0901为细晶黑云母花岗质糜棱岩，取自苍山西南缘石门关风景区(N25°38′32.2″、E100°02′25.9″)，锆石U-Pb年龄为241.92±0.54Ma(未发表)。镜下观察，岩石发生明显晶质塑性变形，岩浆结晶结构已经被叠加改造，条带状构造明显发育。石英呈颗粒较大的矩形多晶条带，条带宽度多数不均一，但都具有平直的颗粒边界(图 4m)，长石呈浑圆状残斑，局部长石边界发育明显的舌状凸起呈港湾状，边界不规则(图 4n)，在长石残斑周围或者石英条带间隙分布许多细小的长石颗粒，这些细小的长石颗粒边界清晰但是不规则，反映长石的膨凸重结晶现象(图 4m, o)。局部长石颗粒发育蠕英结构，有些长石发育机械双晶，双晶宽度较均一，但在另一端发生尖灭(图 4p)。黑云母多呈细粒化条带沿着叶理分布。

本次研究选取4个典型样品，其中2个具有同剪切岩脉特征，另外2个样品具有剪切前岩脉特征。我们对这4个样品进行EBSD测试，同时对这两个具有同剪切岩脉特征的岩石样品进行锆石年代学测试，一方面试图揭示剪切作用不同阶段岩石中石英的组构特点，同时用以对哀牢山-红河剪切带的剪切起始时间进行新的约束。

石英EBSD(electron backscattered diffraction)结晶学优选测定实验在中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成。首先，对XZ面定向薄片进行抛光(未变形岩石参照区域线理方向切制)，使用BUEHLER MASTERMET非晶质硅酸胶体抛光液在BUEHLER Alpha & Beta磨抛机中抛光2h，然后，由设备Hitachi S-3400N Ⅱ扫描电子显微镜上的HKL Nordlys电子背散射衍射(EBSD)探头套件和HKL CHANNEL5软件获取数据。工作电压为15kV，工作距离为18.4mm。实验结果见图 5。

图 5

Fig. 5

图 5 不同期次花岗质岩脉石英c轴组构特征 Fig. 5 Quartz c-axis fabrics of varying stages of the granitic plutons

锆石U-Pb年代学测试是在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室的准分子激光剥蚀系统GeoLas2005和电感耦合型Agilent 7500a等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)完成(罗彦等, 2001)。采用国际标准锆石91500进行外部校正，激光束斑直径选择30μm。样品调试采用ICPMSDataCal 6.2，年龄计算使用ISOPLOT(Ludwig, 2000)，测试结果见表 1。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 点苍山杂岩同剪切花岗质岩脉的锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果 Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating of syn-shearing granitic plutons from Diancang Shan complex 测点号 元素含量(×10-6) Th/U 同位素比值 年龄(Ma) Th U 1σ 1σ 1σ 1σ 1σ DC0926 DC0926-1 2367 5300 0.45 0.047397 0.001154 0.029277 0.000728 0.004467 0.000033 29.3 0.7 28.7 0.2 DC0926-2 2642 5829 0.45 0.046731 0.001335 0.028155 0.000811 0.004361 0.000029 28.2 0.8 28.0 0.2 DC0926-3 1373 4828 0.28 0.048449 0.001314 0.029398 0.000768 0.004401 0.000028 29.4 0.8 28.3 0.2 DC0926-4 3411 7495 0.46 0.046801 0.001056 0.028776 0.000645 0.004448 0.000030 28.8 0.6 28.6 0.2 DC0926-5 1823 4544 0.40 0.046942 0.001355 0.029352 0.000821 0.004534 0.000034 29.4 0.8 29.2 0.2 DC0926-8 2328 4844 0.48 0.048132 0.001198 0.029410 0.000723 0.004422 0.000030 29.4 0.7 28.4 0.2 DC0926-9 2995 6041 0.50 0.047180 0.000909 0.029127 0.000568 0.004466 0.000030 29.2 0.6 28.7 0.2 DC0926-11 1514 4310 0.35 0.048714 0.001293 0.029692 0.000771 0.004416 0.000027 29.7 0.8 28.4 0.2 DC0926-12 1559 4127 0.38 0.048559 0.001224 0.029790 0.000751 0.004443 0.000031 29.8 0.7 28.6 0.2 DC0926-13 798 2276 0.35 0.048890 0.001598 0.029755 0.000954 0.004418 0.000035 29.8 0.9 28.4 0.2 DC0926-14 2127 4689 0.45 0.048083 0.001238 0.029565 0.000759 0.004453 0.000033 29.6 0.7 28.6 0.2 DC0926-15 2254 5029 0.45 0.046712 0.001215 0.028621 0.000748 0.004433 0.000032 28.7 0.7 28.5 0.2 DC0926-17 1210 4265 0.28 0.047160 0.001164 0.029692 0.000780 0.004544 0.000045 29.7 0.8 29.2 0.3 DC0926-18 3597 6627 0.54 0.049764 0.001191 0.030508 0.000748 0.004426 0.000031 30.5 0.7 28.5 0.2 DC0926-19 2239 5216 0.43 0.048349 0.001194 0.029580 0.000725 0.004426 0.000028 29.6 0.7 28.5 0.2 DC0910 DC0910-1 1568 6732 0.23 0.046950 0.001084 0.027769 0.000689 0.004284 0.000040 27.8 0.7 27.6 0.3 DC0910-2 253 720 0.35 0.050515 0.003038 0.029444 0.001839 0.004225 0.000052 29.5 1.8 27.2 0.3 DC0910-4 2430 9744 0.25 0.046994 0.000921 0.026917 0.000516 0.004148 0.000025 27.0 0.5 26.7 0.2 DC0910-6 774 8387 0.09 0.047301 0.001012 0.027850 0.000643 0.004262 0.000047 27.9 0.6 27.4 0.3 DC0910-7 416 917 0.45 0.046512 0.002431 0.027383 0.001364 0.004271 0.000047 27.4 1.3 27.5 0.3 DC0910-8 882 1484 0.59 0.047863 0.001906 0.028030 0.001080 0.004257 0.000036 28.1 1.1 27.4 0.2 DC0910-9 2162 9029 0.24 0.047422 0.000926 0.028654 0.000670 0.004358 0.000056 28.7 0.7 28.0 0.4 DC0910-10 1098 11916 0.09 0.046434 0.000884 0.027785 0.000531 0.004328 0.000034 27.8 0.5 27.8 0.2 DC0910-14 1670 5533 0.30 0.047150 0.001179 0.028158 0.000777 0.004324 0.000048 28.2 0.8 27.8 0.3 DC0910-15 1321 5043 0.26 0.047057 0.001236 0.027865 0.000746 0.004288 0.000029 27.9 0.7 27.6 0.2 DC0910-19 1965 4546 0.43 0.046427 0.001029 0.027879 0.000656 0.004320 0.000033 27.9 0.6 27.8 0.2 DC0910-20 5233 13753 0.38 0.047754 0.000620 0.027777 0.000366 0.004205 0.000016 27.8 0.4 27.1 0.1 DC0910-22 177 451 0.39 0.051586 0.003701 0.029172 0.002032 0.004228 0.000066 29.2 2.0 27.2 0.4 DC0910-23 307 833 0.37 0.046825 0.002545 0.027172 0.001399 0.004241 0.000055 27.2 1.4 27.3 0.4

表 1 点苍山杂岩同剪切花岗质岩脉的锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果 Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating of syn-shearing granitic plutons from Diancang Shan complex

结晶学优选(crystallographic preferred orientation)可以用来很好地解释岩石的变形环境，例如运动学特征、温压环境、矿物变形机制等(夏浩然和刘俊来, 2011)。本文选择点苍山杂岩不同时代以及新生代剪切作用不同阶段的花岗质岩石样品进行石英c轴组构分析，以查明点苍山杂岩不同阶段花岗质岩石的变形表现。

样品DC0926和DC0916为细晶花岗质糜棱岩，两者极密图相似，DC0926由平行于X方向的X极密组成，其稍微偏离X轴，并且轻微地向Z轴延伸，样品DC0916同样由X极密组成，X极密表示柱面 < c > 滑移，反映高温变形条件(＞650~700℃)特征，可能是麻粒岩相变质变形环境(图 5)。样品DC0901为细晶花岗质糜棱岩，组构图显示出近乎平行于Y轴方向的一个Y极密，极密大致沿着YX方向伸长，为柱面 < a > 和柱面 < c > 滑移共同作用的结果，具较高温度(550~650℃)特征，反映出角闪岩相的变形变质条件(图 5)，极密的密度及分布表现出较好对称性，说明具有一定的纯剪收缩变形。样品DC0910为细晶花岗质糜棱岩脉，石英c轴组构极密图比较复杂，存在多个点极密和圆环带，极密和环带的密度与分布较分散，点极密和交叉环带主要集中在Y轴附近，主要是YZ双极密和XY双极密，在Z轴附近也有一组较弱的极密发育，表示早期中高温度条件下(400~550℃)的叠加后期的多阶段低温变形过程(＜400℃)(图 5)。

细晶黑云母花岗质岩脉DC0926，锆石颜色呈无色透明状或淡黄色，在阴极发光图像(CL)中，大部分呈长柱状的自形晶，晶形较好，长短轴之比在3：1~1：1之间，大部分锆石颗粒震荡环带较明显，遍布整颗锆石，个别锆石具有核幔结构，发育继承核。少数锆石边界模糊不清晰，有轻微的反应边出现(图 6)。15个测点分别在15颗锆石边部的震荡环带上进行测试，Th含量在798×10^-6~3597×10^-6之间，U含量在2276×10^-6~7495×10^-6之间，Th/U比值在0.28~0.54之间，²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在28.0~29.2Ma之间，加权年龄为28.54±0.15Ma，为该花岗岩的结晶年龄(图 6)。

图 6

Fig. 6

图 6 锆石U-Pb年龄协和图以及阴极发光图像 Fig. 6 CL images and LA-ICP-MS U-Pb concordia diagrams of dated zircons

黑云母花岗质岩脉DC0910，锆石颜色呈淡黄色，在CL图像中，锆石呈长柱状或者短柱状的自形晶，晶形较好，长短轴之比在4：1~1：1之间，锆石颗粒震荡环带发育，遍布整颗锆石，锆石没有继承核的发育，这与DC0926有明显的不同。少数锆石边界模糊，有轻微反应边生长(图 6)。14个测点分别在14颗锆石边部的震荡环带上进行测试，Th含量在177×10^-6~5233×10^-6之间，U含量在451×10^-6~13753×10^-6之间，Th/U比值在0.09~0.59之间，²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在26.7~28.0Ma之间，加权年龄为27.31±0.23Ma，为该花岗岩的结晶年龄(图 6)。

花岗质侵入体的产生通常与一定的构造活动有关。在大型走滑剪切带内，花岗质岩脉可以用来约束走滑的时间，但是剪切期次准确的厘定，至今仍然存在较多的问题，例如剪切前和同剪切岩脉的关系，剪切早期与剪切后期岩浆关系的判定等。对大型走滑剪切带内的花岗质岩脉期次的研究近几年以来成为许多学者的研究焦点(Searle, 2006; Cao et al., 2011a)，其判断依据主要根据侵入体与围岩的叶理关系、变形特征，以及侵入体的变形显微构造特征等。

剪切前岩脉，岩体的发育并不局限在剪切带内，在剪切带外部，通常也可以发育同时代的岩体，侵入面积较大的花岗岩常被走滑剪切带截切，在野外露头中，剪切带内岩体常常发生强烈变形(图 7a)，在剪切过程中，最明显的特征就是早期的岩浆结晶结构已经被后期的晶质塑性变形所替代，例如本文样品DC0916和DC0901的显微构造特征：主要变形为浑圆状的长石颗粒，长石的膨凸重结晶现象，多晶石英集合体等。

图 7

Fig. 7

图 7 哀牢山-红河剪切带内不同期次岩脉示意图 (a)剪切前岩脉，在剪切带内强烈变形，在剪切带外侧同样发育同时代的岩脉，并且未变形；(b)同剪切岩脉，早期随着剪切作用就位并且受到递进剪切变形作用改造，仅局限在剪切带发育；(c)剪切后岩脉，截切剪切带或围岩，未变形 Fig. 7 Sketch map of varying stages of the granitic plutons along the Ailao Shan-Red River shear zone (a) pre-shearing plutons, strongly deformed in the shear zone, and weakly deformed or undeformed outside the shear zone; (b) syn-shearing plutons, emplaced in the early shearing and transformed by progressive shearing, and restricted to the shear zone; (c) post-shearing plutons, cutting foliations of the wall rocks

根据详细的野外构造解析和显微构造观察，同剪切岩脉具有如下特征(图 7b)：(1) 同剪切岩脉局限在剪切带内；(2) 常常截切围岩叶理，但是又被叶理化改造，岩脉叶理与围岩的叶理一致，是在剪切早期阶段岩浆就位，随着递进剪切变形作用，又被进一步改造(图 3b)；(3) 岩脉因剪切作用而褶皱化，并且轴面叶理与围岩叶理一致，并且又参与剪切作用的下一阶段(图 3a)；(4) 一般来讲，剪切作用过程中较晚期就位的岩脉能观察岩浆结晶组构，而剪切早期形成的同剪切岩脉，尤其是位于递进变形强烈的应变局部化带内的同剪切岩脉，其变形强烈，晶质塑性变形特点明显，但岩浆结晶组构微弱发育。但是，如果早期就位的岩脉在后期递进变形作用过程中位于低应变带时，它将仅仅经历了早期的应变历史，而后期改造相对较弱。

剪切后岩脉发育形态不规则，无明显变形，岩体中没有与走滑剪切运动相关的变形构造，侵入方向多变，截切剪切带和韧性剪切组构(如线理和叶理)，以及剪切带周围的脆性断裂(图 3a, d、图 7c)。

早期研究基于剪切带内浅色花岗质岩石的锆石、独居石、磷钇矿等的U-Pb测年分析揭示出34Ma到17Ma的剪切时限(Tapponnier et al., 1990; Schärer et al., 1994; Leloup et al., 1995, 2001; Harrison et al., 1996; Chung et al., 1997; Zhong et al., 1990; Gilley et al., 2003)。Searle (2006)和Searle et al. (2010)开展了剪切带中花岗质岩脉宏观构造的深入研究后，提出哀牢山-红河构造带左行走滑剪切作用初始活动时间远远晚于前人所述35Ma，而是在21Ma后才开始的(Searle, 2006)(或更早些时间，ca. 26~24Ma，Searle et al., 2010)。Searle (2006)与Leloup et al. (2007)就哀牢山-红河剪切带的初始活动时间、活动时限及位移总量、变质作用与剪切作用以及构造-岩浆活动性等问题开展了激烈的讨论，尚未达成一致。Liang et al. (2007)认为沿着哀牢山展布的碱性岩与区域左行走滑剪切作用具有同时性，根据年代学结果甚至提出剪切带左行走滑运动应该大于36Ma，这个观点受到了Chung et al. (2008)的质疑。Chung et al.(1997, 2008)认为哀牢山带旁侧广泛发育的碱性岩是走滑作用之前产生的，是印度-欧亚碰撞造山后伸展-垮塌作用的结果，其研究成果支持Wang et al.(1998, 2000)基于大象山深变质岩石中的角闪石、白云母、黑云母和钾长石的Ar-Ar热年代学研究提出的剪切作用发生于27~21Ma的认识。Cao et al. (2011a)根据不同期次岩脉的构造特征，认为剪切作用在ca. 31Ma开始，在27Ma到21Ma达到高峰，在ca. 20Ma逐渐减慢。Tang et al. (2013)根据花岗质岩脉的变形特点以及Th/U特征，认为剪切起始时间晚于31Ma，但是早于27Ma，大概在ca. 21Ma剪切作用终止。

实际上，这些争论之所以出现，主要归咎于剪切带递进变形过程中构造-岩浆活动的复杂性，也因此导致对于剪切作用和岩浆作用时空关系的认识差异。一方面，剪切作用早期就位与剪切前就位的岩脉之间，在宏观岩石变形特点上很难区分，致使剪切作用从何时开始，难以用岩脉的变形特点加以确定。不过，从岩浆活动性分布的构造控制及与剪切带外同种岩石的变形特点的比较，可以提供间接的约束。同时，与剪切前就位的岩脉相比，剪切早期就位的岩石常常经历了较短的应变历史和较弱的固态塑性变形改造。在岩石叶理的发育程度、组构的发育强度等都会相对较弱。另一方面，哀牢山剪切带(例如点苍山杂岩)中，大规模左行走滑剪切变形作用主要发生于中部地壳环境条件下，剪切变形具有强烈的应变局部化特点。递进变形和应变局部化也将仅仅改造了局部化带内的岩脉，而对于局部化带外的岩石可能仅有微弱的影响甚至没有影响。

本文对于剪切带中花岗质岩脉的宏观构造、显微构造和组构分析结果显示，样品DC0926和DC0910具有同剪切岩脉特征。获得的两组同剪切年龄为28.54±0.15Ma(DC0926) 和27.31±0.23Ma(DC0910)，为两组岩脉的构造-岩浆活动时间关系提供了制约。其中28.54Ma为剪切早期阶段同就位的花岗岩脉，27.31Ma为剪切稍晚阶段同就位的花岗岩。样品DC0926为剪切早期就位的花岗岩，虽然岩石晶质塑性变形强烈，但是仍然能观察到早期的岩浆结晶构造，为剪切作用早期就位，受到递进剪切变形作用叠加改造，但是后期的局部化递进变形改造相对较弱，使得早期岩浆结晶构造得以保存。样品DC0910为剪切稍晚阶段同就位花岗岩，晶质塑性变形强烈，岩浆结晶组构完全被叠加，可能是由于该岩脉就位于晚期局部化递进剪切高应变带内，并经历了较为复杂的应变历史所致。因此上述研究结果表明，两组花岗质岩脉均属于同剪切变形作用过程中岩浆活动性的结果，哀牢山-红河剪切带在28.54~27.31Ma间持续发生着剪切变形作用。

在地壳尺度大规模韧性剪切带(如哀牢山-红河剪切带)演化过程中，岩石会遭受不同深度层次的强烈剪切变形作用的改造，导致不同岩性的岩石都会有相异的变形表现。岩石中不同矿物的变形特征、动力重结晶机制以及石英c-轴组构等都为判别岩石变形环境提供了重要约束。

对于样品DC0926来说，尽管长石边部发育膨凸重结晶现象，但是能观察到结晶作用引起的板状晶形，局部石英集合体的形态也能体现出岩浆结晶晚期时候的他形充填，以上反映早期高温过程中的结晶流动特征。而后续的晶质塑性变形表现，是递进剪切变形作用的结果，反映的是剪切早期的岩浆变形特征，EBSD的X轴极密反映的是高温结晶流动特征(大于650~700℃)，X轴极密向Z轴极密的延伸，反映的是后期低温叠加过程，但叠加较弱。DC0916，早期的岩浆结晶组构已经被晶质塑性变形强烈代替，长石呈浑圆状残斑，强烈发育膨凸重结晶现象，石英呈矩形多晶条带，边界平直，并有波状消光现象，反映一种高温静态恢复作用并叠加一次后期低温变形历史，EBSD组构显示的是X轴极密，反映的是早期高温变形环境(650~700℃)。DC0910岩石变形强烈，长石的膨凸重结晶现象非常显著，此特征较DC0926有明显不同。云母石英细粒化显著，C叶理强烈发育，局部石英和长石发育波状消光，反映递进变形演化序列，EBSD组构也反映了多期变形叠加历史，显示的是中高温环境(550~600℃)下叠加的后期低温变形历史(小于400℃)。DC0901，早期的岩浆结晶结构被后期的晶质塑性变形强烈替代，长石呈浑圆状残斑，有轻微膨凸重结晶作用，石英呈条带状展布，EBSD组构显示的是完美的Y轴极密并且向X轴轻微延伸，反映的变形温度为550~650℃。

根据点苍山地区不同年代花岗岩的变形显微构造表现，不同岩石样品的变形温度有一定的差异，这可能是和岩石所处的深度以及所处的剪切带的位置有关系，不同岩石经历的后期低温阶段也有所不同，比如样品DC0926和DC0901并没有叠加后期的低温变形，可能是由于应变局部化造成的，这些不同年龄阶段的样品就位后，在后期以低应变带或以低应变包体形式存在(微劈石形态)，从而避免了后期低温叠加变形。总体上，点苍山杂岩经历了早期阶段较高温的变形环境(~700℃)，中晚期阶段中高温变形(550~600℃)并局部叠加晚期低温变形(低于400℃)的演化历史。可以认为，岩脉中保留的从高温向低温变形组构的转变，在统计学意义上可以从另一方面为约束不同阶段就位岩脉的时序划分提供了约束。此外，需要注意到，大规模剪切带内热源并不是单一的由埋藏作用引起的，而往往是多个因素叠加的结果，例如由于剪切作用引起的热量，深部岩浆作用带来的热量等等。因此，在哀牢山-红河剪切带内，不能仅仅根据岩石的变形温度和地温梯度来判断岩石所处于剪切带的深度和位置，需要通过各个方面考虑。

(1) 通过详细的野外构造解析、显微构造观察以及组构分析，对点苍山花岗质岩脉进行期次的判断。剪切前岩脉，岩体的发育并不局限在剪切带内，剪切带内岩体强烈变形，剪切带外岩体未变形，早期的岩浆结晶结构已经被后期的晶质塑性变形所替代；同剪切岩脉局限在剪切带内，截切围岩的叶理，又被叶理化改造；剪切后岩脉发育形态不规则，截切剪切带和韧性剪切组构，无明显变形。

(2) 递进变形作用过程中的应变局部化会将不同阶段变形岩脉的构造与组构特点复杂化，剪切作用过程中早期就位的同剪切岩脉可能因位于递进变形过程的低应变带中而能观察岩浆结晶组构，但剪切中晚期就位的同剪切岩脉，因其位于递进变形过程中的局部化高应变带而变形强烈，晶质塑性明显，岩浆结晶组构保留微弱。本文获得两组同剪切岩脉的锆石U-Pb年龄为28.54±0.15Ma和27.31±0.23Ma，前者为剪切较早期就位的花岗岩，虽然岩石晶质塑性变形强烈，但是仍然能观察到早期的岩浆结晶构造，可能原因是后期的局部化递进变形改造相对较弱，使得早期岩浆结晶组构得以保存。后者为剪切稍晚阶段同就位花岗岩，晶质塑性变形强烈，岩浆结晶组构完全被叠加，可能是由于该岩脉就位于晚期局部化递进剪切高应变带内，并经历了较为复杂的应变历史所致。

(3) 来自点苍山剪切变形花岗质岩脉的证据揭示出，哀牢山-红河剪切带在28.54~27.31Ma间持续发生着递进剪切变形作用。变形显微构造表现与组构型式支持递进剪切变形过程从早期阶段较高温变形环境(~700℃)，向中晚期阶段中高温变形(550~600℃)和晚期阶段低温变形(低于400℃)递进演化的趋势。