岩石学报  2017, Vol. 33 Issue (9): 2957-2974   PDF    
点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段多期花岗质岩浆事件及其构造意义
冀磊, 刘福来, 王舫     
中国地质科学院地质研究所, 北京 100037
摘要: 点苍山-哀牢山变质杂岩带位于青藏高原东南缘扬子板块与印支板块的结合部位。杂岩带经历了多期构造-岩浆-变质事件的叠加,带内物质组成极其复杂,是研究古特提斯演化、印度-欧亚板块俯冲-碰撞-隆升以及渐新世印支地体沿红河-哀牢山左行走滑侧向挤出的关键地区。本文对点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段戛洒地区11件花岗质岩石进行了LA-ICP-MS锆石年代学和岩石地球化学分析,研究揭示出新元古代、中三叠世、始新世和渐新世四期不同类型的花岗质岩浆活动。其中4件花岗质岩石中锆石206Pb/238U加权平均年龄为780.0±6.3Ma~743.6±6.7Ma,部分岩石内发育有渐新世深熔锆石;1件花岗质片麻岩内27颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄为234.3±2.0Ma;3件花岗斑岩锆石U-Pb测年获得36.67±0.54Ma~33.01±0.39Ma的加权平均年龄;3件花岗质片麻岩/糜棱岩中获得渐新世(28.58±0.57Ma~24.53±0.29Ma)侵位年龄。岩石地球化学研究揭示新元古代花岗质岩石具有较高的Cu、V、Zn、TiO2含量及较高铝指数,A/CNK变化范围为1.09~1.13,TiO2含量为0.44~0.60;中三叠世花岗岩具有钙碱性特征,A/CNK < 1.0,R1-R2图解中落入深熔花岗岩范围内;始新世花岗岩具有高Sr、Ba、K2O含量,高Sr/Y、Sr/Nd、Ba/Th比值,低Nd、Na2O含量的特点,岩石中全碱含量为9.2%~10.4%,Sr/Y值为48.8~94.5,Sr/Nd值为30.4~65.3,Ba/Th值为151~358;渐新世花岗岩全碱含量较低变化范围为3.25~9.03,A/CNK范围为1.09~1.14,属富铝质S型花岗岩。花岗质岩石野外产状、锆石年代学与岩石地球化学综合研究揭示新元古代花岗质岩石可能属扬子板块西缘原特提斯洋俯冲形成的陆缘岩浆弧,印支期造山作用过程中卷入到杂岩带内,新生代区域性走滑剪切使岩石进一步发生变形和深熔;中三叠世花岗岩为古特提斯洋闭合后扬子板块与印支板块碰撞后伸展构造热事件的响应;始新世花岗质岩石为印度-亚欧板块碰撞后伸展背景下地幔上涌交代下地壳进而产生的富钾花岗质岩石,且侵位年代由北向南逐渐变新记录了印度-亚欧板块汇聚角度的调整过程;渐新世花岗质岩石为红河-哀牢山剪切-走滑抬升过程中变沉积岩、新元古代和晚二叠世-三叠纪花岗质岩石的部分熔融而成。
关键词: 哀牢山变质杂岩带     花岗质岩石     多期岩浆事件     锆石U-Pb定年     地球化学    
Multiple granitic magma events in north-middle segment of Diancang Shan-Ailao Shan complex zone:Implications for tectonic evolution
JI Lei, LIU FuLai, WANG Fang     
Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
Abstract: The Diancang Shan (DCS)-Ailao Shan (ALS) metamorphic complex belt is located on the southeastern margin of Tibetan Plateau, which separated the Yangtze Block to the east and the Indochina Block to the west. The DCS-ALS complex belt consists mainly of various metamorphic rocks, and was overprinted on multiple deformation and metamorphism events, where is a key region for revealing the complicated evolution of the Paleo-Tethys, subduction-collision-exhumation between the Indian-Eurasian plate and the Indochina Block extrusion alone the Red River (RR)-Ailao Shan sinistral strike-slip shearing zone in Tertiary. In this study, eleven granitoid rocks are collected from the Gasa area within the north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex. Neoproterozoic, Mid-Triassic, Eocene and Oligocene four periods of granitic magmatism have been constrained by LA-ICP-MS dating. Thereinto, four granitic rocks yield the weighted mean 206Pb/238U ages ranging from 780.0±6.3Ma to 743.6±6.7Ma, indicating a Neoproterozoic magmatic event occurring in the southwestern margin of Yangtze Block. In contrast, 27 zircons collected form one granitic gneiss yield the weighted mean 206Pb/238U ages of 234.3±2.0Ma. Whereas three granitic rocks show the weighted mean 206Pb/238U age ranging from 36.67±0.54Ma to 33.01±0.39Ma. Three granitic mylonite yield the youngest Oligocene ages of 28.58±0.57Ma~24.53±0.29Ma. Geochemical analysis of various granites have revealed that the Neoproterozoic granitic rocks are rich in Cu, V, Zn and TiO2 content with a higher Al index. The value of A/CNK and the TiO2 content change from 1.09 to 1.13 and 0.44 to 0.60, respectively. The Mid-Triassic granitic gneiss with A/CNK rations < 1.0 belong to calc-alkaline series in SiO2-K2O diagram, and plot into the region of anatectic granitoids in R1-R2 diagram. The Eocene granitic/granodioritic rocks contain the total alkali contents ranging from 9.18 to 10.43 show higher Ba, Sr, K2O contents, and lower Na2O content with higher Sr/Y (48.8~94.5), Sr/Nd (30.4~65.3) and Ba/Th (151~358) ratios. The Oligocene granitic rocks have lower total alkali contents (3.25~9.03) and higher A/CNK ratios 1.09~1.14, which belong to typical S-type granite. Combine studies of the field occurrence, geochronology and geochemical features with previous published data have revealed the petrogenesis and tectonic evolution for the various granitic rocks within the Diancang Shan-Ailao Shan complex belt. The Neoproterozoic granitic rocks are similar to the continental arc granites which were genetically related to the Proto-Tethys ocean subduction to the southwestern margin of Yangtze Block, and subsequently involved in the DCS-ALS metamorphic complex during late collision orogeny. The Mid-Triassic granitic gneiss shows closly relationship with the post-collisional extension between Yangtze Block and Indochina Block. Post-collisional extension between Indian plate and Eurasia plate in Eocene triggered the potassic porphyry intruded in/around DCS-ALS area. The emplacement ages decrease from north to south reflect the the adjustment of convergence angel. The Oligocene granitic rocks are genetic connect to the RR-ALS regional strike-slip. The preexisted rocks in deep level within the complex zone were uplifted to shallow crust during strike movement and induce partial melting eventually formed the syn-tectonic granitic rocks.
Key words: Ailao Shan metamorphic complex     Granitoid rocks     Multiple magmatism     Zircon U-Pb dating     Geochemistry    
1 引言

点苍山-哀牢山变质杂岩带由印支板块与扬子板块于三叠纪碰撞拼合而形成,杂岩带新生代为印度-亚欧板块碰撞地体侧向逃逸的东侧边界,经历区域性走滑剪切,是研究古特提斯演化、印度-亚欧板块碰撞-折返和地体侧向逃逸的天然实验场(钟大赉, 1998)。近年来,国内外学者对杂岩带内构造变形、造山型金矿以及蛇绿岩等方面研究(刘俊来等, 2006, 2008; Searle, 2006; 曹淑云等, 2009; Cao et al., 2012; Liu et al., 2013, 2015a; Deng et al., 2014a, b, 2015)取得了大量可靠的岩石学、同位素年代学、构造地质学、岩石地球化学数据和创新性的认识。然而由于杂岩带经历多期构造-岩浆-变质事件,对于哀牢山深变质带内花岗岩的成因及形成大地构造背景还存在较大的争议(戚学祥等, 2010; Qi et al., 2014, 2016; Cai et al., 2015; Wang et al., 2016b),主要表现在以下几个方面:(1) 新元古代花岗质岩石的空间展布与形成背景,目前哀牢山杂岩带内新元古代花岗岩研究主要集中在哀牢山南段的金平地区,Qi et al. (2016)通过锆石Lu-Hf同位素及岩石地球化学研究认为哀牢山南段新元古代花岗岩形成于莫桑比克洋洋壳向印支板块俯冲过程中,形成时代上可分为两个阶段,早期(769~751Ma)岩浆形成于俯冲洋壳流体交代地幔楔,晚期(739~732Ma)岩浆形成于洋脊俯冲阶段;Cai et al. (2015)对金平阿得博石英闪长岩岩体年代学和同位素地球化学研究认为哀牢山南段新元古花岗岩地球化学上与扬子西、北缘十分相似,新元古代岩浆活动记录了扬子板块周缘的陆壳生长。Wang et al. (2016b)系统总结前人对杂岩带内新元古代花岗的研究后提出,新元古代扬子板块周缘存在一持久的增生带,早期(810~785Ma)花岗岩以S型花岗岩为主,晚期(790~764Ma)花岗岩以Ⅰ花岗岩为主;(2) 晚二叠世-晚三叠世花岗质岩石具有多种成因背景,其中晚二叠世-早三叠世花岗岩是与古特提斯洋俯冲相关的弧岩浆岩(刘翠等, 2011);中三叠世是与扬子板块与印支板块碰撞地壳重熔相关的S型花岗岩(李龚建等, 2013);晚三叠世是碰撞后与新生下地壳重熔有关的高εHf(t)、εNd(t)值的高钾钙碱性花岗岩(刘汇川等, 2014)。但由于后期构造作用的叠加,印支期花岗岩大多经历了强烈的糜棱岩化,在杂岩带内的分布特征、出露规模以及演化特征有待进一步查明;(3) 新生代花岗岩研究体现在与红河-哀牢山区域性左行走滑的前后关系上,滇西地区始新世-渐新世早期侵位有大量碱性斑岩多伴随铜-金矿化,岩浆活动不仅限于点苍山-哀牢山杂岩带内,而是呈面状分布,主要岩性有正长斑岩、角闪正长斑岩、粗面斑岩、黑云母二长斑岩、黑云母花岗斑岩等(邓万明等, 1998),形成时代为44~32Ma,峰期为36Ma左右(胡晓佳, 2012),但对于钾质斑岩的成因上存在多种解释,Guo et al. (2005)认为哀牢山北部北衙-姚安地区富钾火山岩形成于含金云母的尖晶石橄榄岩的部分熔融,并诱发了红河-哀牢山区域性走滑-剪切,Lu et al. (2012)认为哀牢山北部富钾斑岩形成于地幔岩石圈部分熔融,部分岩石受到壳源熔体和基性流体的混合;Chen et al. (2017)认为富钾花岗斑岩为始新世印度-亚欧板块碰撞后地幔拆沉引发软流圈上涌而导致的古老富钾地壳部分熔融结果。渐新世杂岩带内发育有大量的同剪切花岗岩(Liu et al., 2015a),反映高温剪切过程中杂岩带内先存的多种变沉积岩和不同时期花岗质岩石的重熔,其物质来源也有待进一步查明。

本文以点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段戛洒地区花岗质岩石为研究对象,通过锆石年代学和岩石地球化学研究揭示点苍山-哀牢山杂岩带内多期岩浆事件空间分布及其形成的大地构造背景,以期为丰富点苍山-哀牢山变质杂岩带的构造演化提供相关资料。

2 地质背景

点苍山-哀牢山变质杂岩带北起大理点苍山经新平、墨江、元阳至金平县延入越南北部地区,为云南“三江”地区印支板块和扬子板块所夹持的一条重要构造界线。变质杂岩带宽20~40km,北西-南东方向延伸约800km,中、北段走向为320°~330°,至元江-墨江一线转为290°,至瑶山、河口向南又逐渐转为310°,整体上杂岩带呈北窄南宽的喇叭状(图 1)。大地构造上,三条区域性深大断裂将杂岩带分为两个构造单元:即东侧红河断裂与中部哀牢山断裂所夹持的哀牢山深变质岩系以及哀牢山断裂与西侧九甲-安定断裂所夹持的哀牢山浅变质岩系。哀牢山变质杂岩带中、北段浅变质岩系中紧邻哀牢山断裂西侧发育有早古生代蛇绿岩组合。

图 1 点苍山-哀牢山变质杂岩带在青藏高原东南缘分布及构造位置图(a, b, 据Deng et al., 2014a修改)和杂岩带地质简图(c, 据Liu et al., 2015a) Fig. 1 Distribution and tectonic location of the DCS-ALS metamorphic complex on the southeast of Tibetan Plateau (a, b, after Deng et al., 2014a) and simplified geological map of metamorphic complex (c, after Liu et al., 2015a)

深变质岩带岩性以片麻岩、(石榴)云母片岩、变质长石石英岩、大理岩、斜长角闪岩为主,其中夹杂多时期的花岗质糜棱岩(李宝龙等, 2008, 2009; 戚学祥等, 2010),局部发育混合岩化,前人称之为哀牢山(岩)群(云南省地质矿产局, 1990)。该带最主要特征为:广泛发育韧性构造变形,如各类糜棱岩、超糜棱岩、平卧褶皱、鞘褶皱等,变质程度可达高角闪岩相,局部见有麻粒岩透镜体(Liu et al., 2015a)。由于岩石变质程度较深,混合岩化强烈,原岩面貌改变较大,岩石的结晶片理、片麻理几乎完全取代原生层理且不同尺度的韧性剪切带又将各岩性单元构造分割,深变质带内沉积岩已无层序可言。本文研究中所采样品皆位于哀牢山深变质带内。

哀牢山浅变质带由哀牢山断裂和安定-九甲断裂所夹持,为一套低绿片岩相变质的复理石沉积地层。浅变质带南段最老地层时代为奥陶系,北段为志留系-泥盆系,部分位置出露有上石炭统和中、下二叠统,主要岩性为千枚岩、板岩和片岩,部分层位夹玄武质岩石(Zhang et al., 1994, 2008)。

哀牢山中、北段双沟、和平、烂泥塘、冬瓜林和平掌一带出露有近三百个超镁铁质-镁铁质岩体,规模几十米到几百米不等,多呈构造岩片的形式产出(沈上越等, 2000),空间上这些岩片与含放射虫硅质岩、粉砂岩、泥质板岩等深水-半深水沉积岩完全无序的掺和混在一起,部分地区还可见到强变形的灰岩赋存在沙泥质层中,产状极不协调(王义昭等, 2000)。采自双沟多依树地区的辉绿岩和斜长花岗岩的SHRIMP定年显示其形成时代为晚泥盆世-早石炭世(387~374Ma)(Jian et al., 2009; Lai et al., 2014a, b)。岩石地球化学具有明显的N-MORB的特点,可能形成于初始缓慢拉伸的小洋盆(Yumul et al., 2008)。

3 采样位置与岩石学特征

本文中11件花岗质岩石的采样位置位于哀牢山中、北段鄂嘉-漠沙地区,具体采样位置见图 1。岩石类型主要有花岗质片麻岩、花岗质糜棱岩和花岗闪长岩,岩石中矿物主要为石英、钾长石、斜长石,部分岩石含角闪石、毛发状夕线石等矿物。具体采样位置和岩石学特征分述如下。

15G01-1花岗质片麻岩采自戛洒至镇沅S307公路棉花河山庄东北约300m处,岩石强烈变形内部发育不连续深熔脉体,部分位置保留钾长石斑晶(图 2a),主要矿物组合为钾长石+斜长石+石英+细粒黑云母。15G02-2.3为含石榴石花岗质糜棱岩,采自S307公路棉花河山庄附近,野外产出状态与沉积地层较为相似,内部多发育平行糜棱岩面理的浅色体(图 2b),矿物成分主要为石英+钾长石+斜长石,除部分长石内部可见少量被包裹的黑云母外,基质中黑云母完全糜棱岩化为极其细小的颗粒。15G15-2花岗质糜棱岩采自新平县水塘镇白果树村南约1.5km处,岩石中保留0.8~2cm的钾长石残斑(图 2c),基质中除少量角闪石外暗色矿物完全细粒化。15G20-1花岗闪长质岩石采自新平县水塘镇大田村西北约1.8km处,岩石呈透镜体产出于变质地层内,岩石中含少量石榴石,角闪石呈条带状,斑晶主要为钾长石和斜长石(图 2d),黑云母多发生细粒化内部发育有少量夕线石。

图 2 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段新元古代花岗质岩石野外产状 Fig. 2 The occurrence of Neoproterozoic granitic rocks in north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex

15G12-1花岗片麻岩采自戛洒至镇沅省道S307南恩瀑布西约600m处,岩石浅灰白色,定向明显(图 3a),岩石中主要矿物为钾长石+石英,含量大于95%,副矿物为磁铁矿、电气石及少量绿泥石。15G16-1花岗闪长质岩石采自新平县水塘镇白果树村西南约500m,岩石表皮风化为褐色,新鲜面为浅灰白色(图 3b),主要矿物为石英+钾长石+斜长石+角闪石+透辉石,副矿物主要为榍石、磁铁矿等含量约5%。15G23-1花岗闪长质岩石采自新平县水塘镇大帽山山顶,岩石变形较弱,暗色矿物略有定向(图 3c)岩石中主要矿物为钾长石+石英+角闪石,其中钾长石含量约45%,石英含量约35%,角闪石含量约15%。

图 3 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段始新世-渐新世花岗质岩石野外产状 (a-c)始新世富碱斑岩野外产状;(d-f)渐新世同构造花岗质片麻岩/糜棱岩野外产状 Fig. 3 The occurrence of Eocene-Oligocene granitic rocks in north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex (a-c) potassium rich porphyry intruded in Eocene; (d-f) Oligocene syn-tectonic granitic gneiss or mylonite

15G29-1花岗质糜棱岩采自水弥线界牌村北约1km处,岩石发生强烈强糜棱岩化(图 3d),石英沿剪切方向呈“拔丝”状产出,长石残斑多发生旋转,其边缘细粒化后形成“核幔”构造。15G37花岗质片麻岩采自新平县戛洒镇后山村通往盘龙街的乡道边,岩石变形较15G29稍弱(图 3e),主要矿物为石英+斜长石,含量约90%,黑云母粒度多为0.05~0.1cm,含量约5%。15G41-1花岗质岩石采自戛洒镇至腰街镇省道S218西侧千树丫口村附近,岩石发育强烈的糜棱岩化并分异出浅色条带和暗色条带(图 3f),其中暗色条带中主要矿物组合为角闪石和极细粒的黑云母,角闪石粒径0.6~1.5cm,含量约65%,浅色条带主要矿物为长石+石英,石英发生强烈的边界迁移,长石发育“核幔”构造。

4 实验方法

锆石分选工作由河北省廊坊区域地质调查所实验室采用标准重矿物分离技术分选出5000粒不同颜色、不同晶形锆石,并在双目镜下挑选出200粒粘到双面胶上,加注环氧树脂,待固化后,打磨抛光至锆石中心。样品靶抛光之后在光学显微镜下拍摄透、反射图像。观察锆石裂隙和包裹体发育位置。

在原位分析之前,通过阴极发光(CL)图像详细研究锆石的晶体内部结构特征和锆石中矿物包裹体。锆石阴极发光照相在中国地质科学院高分辨扫描电镜-阴极发光实验室采用配备Gatan Mono CL4探头的扫描电镜进行拍摄。

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和微量元素分析在中国冶金总局山东局采用安捷伦公司四级杆质谱Agilent 7700与193nm准分子激光剥蚀系统(GeoLasPro)联用,质谱仪型号为Thermo Xseries2,激光斑束直径为30μm,频率为28Hz。每个测点用时110s,其中包括大约50s的空白信号和60s的样品信号,氦气作为载气,氩气作为尾吹气,氮气作为添加气以降低检出限和提高分析精度。U-Pb同位素定年中采用锆石标准GJ-1作外标进行同位素分馏校正,并以91500和PLS锆石标样为参考标样。锆石微量元素浓度计算采用NIST610作外标,29Si作内标。数据处理采用ICPMS DataCal 10.4软件包完成,锆石样品的U-Pb年龄谐和图绘制均采用Isoplot v 3.3完成。详细操作步骤参见Liu et al. (2008)

全岩主量元素、微量元素测试分析在国家地质实验测试中心3080E型荧光光谱仪XRF以及等离子质谱仪(ICP-MS)上完成。其中主量元素组成采用常规的XRF方法分析,测试仪器为3080E型X荧光光谱仪,执行标准分别为Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、MnO、Fe2O3和FeO,按GB/T14506.28-1993标准,其中FeO采用溶液滴定法,H+O按GB/T14506.2-1993标准,CO2采用GB9835-1988标准,LOI按LY/T1253-1999标准,微量和稀土元素组成采用等离子体质谱(ICP-MS)进行分析,仪器型号为(X-series),执行标准为DZ/T0223-2001,具体测试条件和分析步骤可参阅靳新娣和朱和平(2000)的论述。

5 锆石年代学与微量元素

本文共对11件产于哀牢山变质杂岩带中、北段花岗岩或花岗质片麻岩进行了锆石U-Pb年代学和锆石微量元素测试,其中4件样品为新元古代花岗质岩石,1件为中三叠世侵位花岗片麻岩,3件为始新世花岗斑岩,3件为渐新世侵位花岗质岩石。相关年龄数据见电子版附表 1。花岗质岩石具体测年结果和微量元素特征分述如下。

附表 1 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段花岗质岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb测结果 Appendix1 U-Pb data of LA-ICP-MS ananlyses of zircons from granitic rocks samples within north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex
5.1 新元古代花岗质岩石

研究区4件花岗质岩石定年结果属新元古代(附表 1),新元古代花岗质岩石中锆石一般为无色透明自形晶,锆石晶面平直双锥发育,粒径一般为80~200μm,CL图像下部分锆石发育新生代深黑色深熔增生边(图 4)。部分花岗质片麻岩内部发育有渐新世深熔脉体,指示新元古代花岗质岩石为渐新世深熔作用重要的物源之一。

图 4 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段新元古代花岗质岩石图207Pb/235U-206Pb/238U Fig. 4 Diagrams of 207Pb/235U-206Pb/238U for Neoproterozoic granitic rocks within north-middle segement of DCS-ALS metamorphic complex

样品15G01-1共进行30颗锆石测年,其中17颗锆石206Pb/238U年龄属新元古代,除1颗略小为718±14Ma外,其余16颗锆石年龄为770±10Ma~794±11Ma (图 4a),1颗核边混合年龄为544±15Ma,12颗锆石为新生代岩浆锆石,206Pb/238U年龄为24.9±0.4Ma~40.4±1.4Ma。

15G02-2.3为花岗质糜棱岩,共进行30颗锆石测年,其中12颗锆石206Pb/238U年龄为新元古代,除1颗略大为956±25Ma外,其余11颗锆石年龄为775±22Ma~782±20Ma (图 4b),2颗核边混合年龄为520±15Ma和544±23Ma,16颗锆石为新生代岩浆锆石,206Pb/238U年龄为25.0±0.9Ma~25.8±0.7Ma。

15G15-2为花岗质糜棱岩,共进行30颗锆石测年,其中22颗锆石206Pb/238U年龄为新元古代,加权平均年龄为745±6.5Ma,(图 4c),2颗核边混合年龄为422±12Ma和576±10Ma,4颗锆石年龄略大为830±14Ma~833±11Ma,1颗锆石为新生代岩浆锆石,206Pb/238U年龄为31.5±0.6Ma。

15G20-1为花岗质糜棱岩,共进行30颗锆石测年,其中16颗锆石206Pb/238U年龄为新元古代,741±11Ma~748±17Ma加权平均年龄为747±7Ma,(图 4d),1颗核边混合年龄为327±5Ma,13颗锆石为新生代岩浆锆石,206Pb/238U年龄为21.7±0.5Ma~34.9±0.8Ma。

5.2 三叠纪花岗质岩石

本次研究中发现1件三叠纪花岗质片麻岩(15G18-1),岩石发育强烈的片麻状构造(图 5a, b),样品共进行30颗锆石分析,∑REE为888×10-6~3065×10-6,平均为1330×10-6,强烈富集HREE (图 5d),HREE为855×10-6~2940×10-6,平均为1212×10-6 (数据表略)。27颗锆石为中三叠世岩浆锆石,锆石Th含量为34×10-6~344×10-6,平均值为97×10-6,U含量为57×10-6~581×10-6,平均值为200×10-6,Th/U为0.20~0.66,平均为0.49。206Pb/238U年龄为232±5Ma~238±6Ma,加权平均年龄为234±2.0Ma (图 5c)。2颗锆石年龄略新为205±4Ma和206±5Ma,1颗协和度较低的锆石年龄为197±5Ma。

图 5 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段戛洒地区中三叠世花岗质片麻岩岩石学和年代学特征 (a)中三叠世花岗质片麻岩野外产状;(b)中三叠世花岗质片麻岩手标本特征;(c)锆石207Pb/235U-206Pb/238U图;(d)球粒陨石标准化锆石稀土配分图 Fig. 5 Field occurrence and geochronological features for Mid-Triassic granitic gneiss within north-middle segement of DCS-ALS metamorphic complex (a) the field occurrence of Mid-Triassic granitic gneiss; (b) the Mid-Triassic granitic gneiss in hand specimen; (c) diagram of 207Pb/235U-206Pb/238U; (d) chondrite-normalized REE pattern
5.3 新生代花岗质岩石

研究区内锆石LA-ICP-MS U-Pb测年共获得6件新生代花岗质岩石,岩石中锆石粒径一般为100~200μm,长宽比为1︰1~4︰1,锆石晶面平直,自形度高,阴极放光下震荡环带清晰,部分锆石发育较窄的深黑色深熔边或核部包裹继承性锆石(图 6)。

图 6 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段新生代花岗质岩石图207Pb/235U-206Pb/238U图 Fig. 6 Diagrams of 207Pb/235U-206Pb/238U for Cenozoic granitic rocks within north-middle segement of DCS-ALS metamorphic complex

样品15G12-1共进行30颗锆石分析,其中27颗锆石渐新世锆石Th含量为45×10-6~570×10-6,平均为192×10-6,U含量为377×10-6~2346×10-6,平均值为843×10-6,Th/U值为0.04~0.4,平均值为0.23,为典型的岩浆锆石,206Pb/238U年龄为31.3±1.0Ma~33.9±0.9Ma,26颗协和度较高的锆石年龄加权平均为33.0±0.4Ma (图 6a)。2颗捕获锆石年龄分别为684±16Ma和782±15Ma。

15G16-1为含透辉花岗闪长质岩石,共进行40颗锆石分析,39颗锆石Th含量为29×10-6~2199×10-6,平均值为257×10-6,U含量为322×10-6~1515×10-6,平均值为672×10-6,Th/U为0.02~1.55,平均为0.31,5颗锆石年龄为25.0~26.6Ma,其余35颗锆石中25颗协和度较高,206Pb/238U年龄为30.6~35.8Ma,平均值为35.4±0.6Ma (图 6b)。

15G23-1共进行30颗锆石测年,23颗渐新世锆石的Th含量为33×10-6~619×10-6,平均为268×10-6,U含量为63×10-6~1847×10-6,平均值为650×10-6,Th/U值为0.05~1.50,平均值为0.47。锆石206Pb/238U年龄为36.4±1.1Ma~36.9±1.5Ma,19颗协和度较高的年龄加权平均为36.7±0.5Ma (图 6c)。另外,6颗捕获锆石年龄为233±14Ma~788±21Ma。

15G29-1共进行30颗锆石测年,19颗渐新世锆石的Th含量为33×10-6~2184×10-6,平均为675×10-6,U含量为356×10-6~8016×10-6,平均值为2062×10-6,Th/U值为0.01~0.77,平均值为0.37,锆石206Pb/238U年龄为24.1±0.5Ma~26.5±0.8Ma,15颗协和度较高的年龄加权平均为24.5±0.3Ma (图 6d)。9颗锆石中获得了晚二叠世-晚三叠世锆石Th含量为31×10-6~563×10-6,平均为168×10-6,U含量为23×10-6~645×10-6,平均值为236×10-6,Th/U值为0.25~2.53,平均值为0.84,锆石206Pb/238U年龄为223±6Ma~257±4Ma的岩浆年龄,2锆石核部Th含量分别为86×10-6和300×10-6,U含量为43×10-6和179×10-6,Th/U值分别为2.02和1.07。年龄分别为548±16Ma和609±13Ma。

15G37-1共进行30颗锆石测年,24颗渐新世锆石的Th含量为77×10-6~1641×10-6,平均为316×10-6,U含量为117×10-6~7032×10-6,平均值为1104×10-6,Th/U值为0.07~1.01,平均值为0.40,锆石206Pb/238U年龄为渐新世23.8±1.4Ma~29.5±0.7Ma,21颗协和度较高的年龄加权平均为25.74±0.65Ma (图 6e)。5颗锆石核部Th含量为43×10-6~182×10-6,平均为107×10-6,U含量为223×10-6~785×10-6,平均值为388×10-6,Th/U值为0.05~0.80,平均值为0.39。年龄为251±7.8Ma~839±15Ma。

15G41-1共进行35颗锆石测年,13颗渐新世锆石的Th含量为29×10-6~135×10-6,平均为61×10-6,U含量为446×10-6~1575×10-6,平均值为686×10-6,Th/U值为0.03~0.19,平均值为0.09,锆石206Pb/238U年龄为渐新世25.6±1.2Ma~29.0±2.4Ma,12颗协和度较高的年龄加权平均为28.6±0.6Ma (图 6f)。22颗古生代-古元古代锆石Th含量为29×10-6~414×10-6,平均为156×10-6,U含量为122×10-6~1577×10-6,平均值为556×10-6,Th/U值为0.04~0.82,平均值为0.35,锆石年龄为431±7.6Ma~2378±27Ma,应为捕获锆石。15G41-1中继承性捕获锆石年龄特征与变沉积岩较为相似,指示渐新世花岗岩部分原岩为哀牢山岩群中变沉积岩。

6 全岩地球化学特征 6.1 主量元素

本文对不同时期的11件花岗质岩石进行了岩石地球化学分析,相关元素数据见表 1,研究区4件新元古代花岗质岩石的SiO2含量为65.46%~68.37%(平均67.44%),Fe2O3T含量为2.94%~4.24%(平均3.56%)、MgO含量为1.12%~1.76%(平均1.46%),新元古代花岗质岩石TiO2含量略微偏高(0.44%~0.60%,平均0.51%),CaO含量为1.93%~2.65%(平均2.32%),Al2O3含量为15.25%~16.65%(平均15.78%),Na2O含量为3.48%~4.84%(平均3.91%),K2O的含量为2.34%~4.61%(平均3.35%),全碱含量6.67%~8.09%(平均为7.25%)。

表 1 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段多期花岗质主量(wt%)、微量(×10-6)元素分析结果 Table 1 Major (wt%) and trace (×10-6) element compositions of the multiple phase granitic rocks in the north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex

1件三叠纪花岗岩(15G18-1) 的SiO2含量为73.73%,Fe2O3含量为0.74%,FeO含量为0.92%,MgO含量为0.48%,TiO2含量为0.3%,CaO含量为1.43%,Al2O3含量为13.36%,Na2O含量为4.61%,K2O含量为2.96%。

3件始新世花岗岩SiO2含量为67.91%~69.66%(平均68.34%),Fe2O3T含量为1.45%~1.98%(平均1.80%),MgO含量为0.41%~0.56%(平均0.49%),TiO2含量为0.24~0.31(平均0.29%),CaO含量为1.83%~2.15%(平均1.98%),Al2O3含量为15.50%~16.32%(平均15.79%),Na2O含量为3.92%~4.05%(平均4.00%),与其他时期花岗质岩石相比始新世花岗质岩石具有明显较高的K2O含量(5.13%~6.39%,平均5.63%)和全碱含量(9.18%~10.43%,平均为9.63%)。

3件渐新世花岗质岩石SiO2含量为71.49%~81.86%(平均75.77%),Fe2O3T含量为1.33%~2.26%(平均1.72%),MgO含量为0.28%~1.53% (平均0.77%),TiO2含量为0.11~0.60(平均0.32%),CaO含量为0.72%~1.51%(平均1.12%),Al2O3含量除花岗闪长岩15G41-1为6.93%外,其余2件样品为13.95~15.18%(平均14.57%) K2O含量为2.25%~5.84%(平均4.17%),Na2O的含量为1.00%~3.48%(平均2.56%)。

通过研究岩浆结晶过程中矿物含量与相关元素的变化,De la Roche et al. (1980)提出了R1-R2图解用以侵入岩岩石的定名,其中R1=4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti),R2=6Ca+2Mg+Al,R1主要考虑岩浆岩的硅饱和程度,图中长石演化线考虑岩浆结晶分异过程中单斜辉石、角闪石、黑云母的依次结晶和斜长石An值的逐渐降低,R2主要考虑岩浆结晶过程中的碱度变化。R1和R2两个参数内考虑了形成氧化物的最主要的八种离子。Batchelor and Bowden (1985)通过R1-R2图解分析造山带内花岗闪长质岩石岩浆混合、分离结晶过程以及变沉积岩部分熔融作用后进一步提出花岗质岩石形成的物质来源。

R1-R2图解中除渐新世15G16-1落入石英二长岩范围,大多数花岗质岩石落入二长花岗岩和花岗闪长岩范围内(图 7a),R1-R2岩石成因图解中(图 7b)新元古代花岗质岩石大多属于杂砂岩与花岗质片麻岩熔融产物,印支期和渐新世花岗质片麻岩均落入深熔花岗岩区域,始新世花岗岩由于全碱含量较高而具有较低的R1值而较为靠近紫苏花岗岩区。

图 7 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段地区花岗质岩石R1-R2分类图解(a, 据De la Roche et al., 1980)与岩石成因图解(b, 据Batchelor and Bowden, 1985) 3个AL、YJ样品据王舫等, 2011 Fig. 7 Discrimination (a, after De la Roche et al., 1980) and petrogenetic (b, after Batchelor and Bowden, 1985) diagrams of R1-R2 for granitic rocks within north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex Three samples cited from Wang et al., 2011

SiO2-K2O图中(图 8a)新元古花岗岩皆落入高钾钙碱性系列范围,而始新世花岗岩皆落入钾玄岩系列,三叠纪花岗岩落入钙碱性系列范围。A/CNK-A/CN图解中(图 8b)新元古代花岗质岩石的A/CNK值为1.09~1.13渐新世花岗质岩石为1.09~1.14,始新世和中三叠世花岗质岩石的A/CNK值较低一般小于1.05。

图 8 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段花岗质岩石SiO2-K2O图解(a)与A/CNK-A/CN图解(b) Fig. 8 Discrimination diagrams of SiO2-K2O (a) and A/CNK-A/CN (b) for granitic rocks within north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex

图 9 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段花岗质岩石原始地幔标准化微量元素蛛网图(a、b)和球粒陨石标准化稀土配分图解(c、d)(标准化值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 9 Primitive mantle-normalized trace element parterns diagram (a, b) and Chondrite-normalized REE partterns diagram (c, d) of granitic samples from north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex (normalization values after Sun and McDonough, 1989)
6.2 微量元素

新元古代花岗质岩石具有明显的富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Zr、P的特点(图 9a),稀土配分模式中表现为中等程度的轻重稀土分馏(图 9c),LREE/HREE值为6.9~18.6,稀土总量(∑REE)为85.9×10-6~315.8×10-6。新元古代花岗质岩石相对其它时期岩石的另一个重要特征为具有较高的V含量(40.8×10-6~65.2×10-6)、Cu含量(17.7×10-6~35.6×10-6)和Zn含量(51.6×10-6~72.1×10-6),岩石中Sr含量244×10-6~618×10-6,Rb含量为74.6×10-6~136×10-6,Y含量为17.5×10-6~44.6×10-6,Rb/Sr值为0.19~0.54,Sr/Y值为5.47~30.4。

中三叠世花岗片麻岩具有较低程度的稀土分异LREE/HREE值为5.2,∑REE为176.8×10-6,岩石中Sr含量95.4×10-6,Rb含量为81.6×10-6,Y含量为42.1×10-6,岩石具有较高的Rb/Sr值(0.86) 和较低的Sr/Y值(2.27)。

始新世富钾斑岩最显著特征为具有极高的Sr、Ba含量,其中Sr变化范围为826×10-6~952×10-6,Ba含量变化范围为1966×10-6~2793×10-6,同时岩石具有较高的Sr/Y值(48.8~94.3),高Sr/Nd (30.4~65.3)、Ba/Th (151~358) 值的特点,以及较低的Rb/Sr值(0.17~ 0.23),富集大离子亲石元素,亏损高场强元素(图 9b),较低的稀土总量94.0×10-6~116.8×10-6,中等程度的轻重稀土分异LREE/HREE值为7.8~11.7(图 9d)。

渐新世花岗质岩石由于物源的复杂性,为杂岩带内多种不同岩石类型的部分熔融的结果,微量元素成分变化较大,其中Sr含量83.9×10-6~370.0×10-6,Rb含量为61.1×10-6~195.0×10-6,Y含量为8.7×10-6~36.5×10-6,Rb/Sr值为0.43~2.32,Sr/Y值为2.36~57.54,LREE/HREE比值变化较大,为7.3~26.5。

7 讨论

如前所述,点苍山-哀牢山变质杂岩带经历了复杂的构造演化历史,研究区内发育多期岩浆事件,本文研究过程中主要发现存在四期花岗质岩浆活动,分别为新元古代、中晚三叠世、始新世和渐新世,以下对不同时代花岗质岩石分别讨论。

7.1 新元古代花岗岩

目前研究表明三江地区新元古代岩浆作用仅发育于点苍山-哀牢山杂岩带,中部中、晚三叠世澜沧岩体、西侧高黎贡山侏罗纪-白垩纪花岗岩内仅见新元古代继承性锆石(图 10)。而之前报道的新元古代花岗质岩石大多出露于哀牢山中、南段和大理点苍山地区(刘俊来等, 2008; Lin et al., 2012; Cai et al., 2015; Qi et al., 2014, 2016),但对于新元古代岩浆作用的构造背景还存在较大的争议,李宝龙等(2012)利用SHRIMP锆石测年技术对金平阿得博岩体和瑶山眼球状花岗质糜棱岩分析获得828±6.2Ma和748~801Ma的岩浆年龄,认为哀牢山南段新元古代岩浆活动与Rodinia裂解过程有关;Qi et al.(2014, 2016)认为新元古代印支板块位于印度大陆的东北侧位置,早期(765~751Ma)莫桑比克洋向印支陆块之下俯冲形成高钾钙碱性和钙碱性岩浆岩,之后(732~739Ma)发生洋脊俯冲形成高Mg#值岩浆岩;Cai et al. (2015)认为新元古代花岗岩为原特提斯洋向扬子板块俯冲形成的具有陆缘弧性质的岩浆岩。

图 10 三江地区新元古代花岗质岩石出露位置及年龄图 橙色方框为继承性岩浆锆石 Fig. 10 The location of Neoproterozoic granitic rocks in Sanjiang area and its ages The orange square represent inherited magmatic zircons

本文研究中于哀牢山杂岩带中、北段戛洒、漠沙等地发现的4件新元古代花岗质岩石多呈透镜状产于变沉积岩内,地球化学上属钙碱性-高钾钙碱性、准铝质-过铝质,206Pb/238U年龄为740~780Ma,岩石微量元素上具有较高的V、Ti、Cu、Zn含量,成因上为玄武质岩石与泥质岩混合熔融。结合前人对新元古代花岗质岩石报道,揭示点苍山-哀牢山地区新元古代岩浆岩呈带状分布(图 10),对于哀牢山杂岩带内新元古代花岗岩的构造背景,本文更倾向于扬子西缘俯冲背景下形成陆缘弧岩浆,其形成时代和地球化学属性与康定杂岩中新元古代花岗岩相似(Zhu et al., 2013)。三叠纪古特提斯洋闭合扬子板块与印支板块碰撞过程中扬子板块西南缘的新元古代花岗质岩石卷入到造山带内,新生代红河-哀牢山区域性左行剪切走滑运动使杂岩带内岩石发生强烈糜棱岩化和部分熔融,这一点可从大量新元古代花岗质岩石内锆石发育新生代深熔边得到证明。当然,哀牢山杂岩带内新元古代花岗质岩石相关研究还处于初级阶段,哀牢山杂岩带内新元古代花岗质岩石形成背景还需除地球化学外更多地质证据,其具体形成背景可能需要进一步深入工作。

7.2 印支期花岗岩

哀牢山变质杂岩带内印支期花岗质岩石具有多种岩石类型、地球化学特征和构造属性,这些岩石形成于古特提斯洋闭合、印支板块与扬子板块碰撞的不同时期。刘翠等(2011)于绿春地区发现了形成于247.3±18Ma的流纹岩,认为其形成于成熟岛弧向陆陆碰撞过渡背景;李龚建等(2013)于哀牢山中段老王寨地区发现晚二叠世(255.1~247.7Ma)后碰撞的构造环境下形成的过铝质花岗岩,岩石具有明显富集Rb、U、Th、Pb和亏损Ba、Sr、Ti、Nb,强烈轻重稀土分异和负Eu异常的特点,并认为其成因为于加厚下地壳富铝源区重熔型S型花岗岩,同类型岩体有元阳新安寨、大坪二长花岗岩(云南省地质矿产局, 1990; 刘汇川等, 2013; Liu et al., 2015c)、娘宗流纹斑岩和老王寨花岗岩;李宝龙等(2008)对点苍山-哀牢山杂岩带内花岗闪长质糜棱岩和黑云花岗闪长质片麻岩利用SHRIMP测年分别获得233±2.6Ma和239.8±2.8Ma的中三叠世年龄,并认为其形成于大陆裂谷的背景下;王舫等(2013)于大理点苍山南部地区和哀牢山中段元江地区发现早三叠世花岗质岩石,LA-ICP-MS定年结果分别为251±2.5Ma和245±1.5Ma,地球化学上具有富铝特征,A/CNK为1.01和1.18,认为属印支板块与扬子板块碰撞早期地壳重熔成因;Liu et al. (2013)于点苍山地区和元江地区发现早中三叠世(249~230Ma)的高压麻粒岩,变质峰期压力可达~14kbar,其变质锆石记录了变质峰期-近等温降压阶段的年龄,因此可认为哀牢山中、北段于230Ma左右已处于碰撞后伸展背景下。另外,刘汇川等(2014)于哀牢山中段滑石板地区发现晚三叠世(~229Ma)高εHf(t)、εNd(t)值的高钾钙碱性I型花岗岩,地球化学上具有高硅、低Mg#和弱过铝的特征,认为其成因与印支-扬子板块碰撞后上涌的软流圈地幔热导致的下地壳重熔有关,反映哀牢山地区晚三叠世一次地壳增生事件。

本文于哀牢山中段水塘地区发现中三叠世花岗岩(15G18-1),206Pb/238U年龄为232±5Ma~238±6Ma,加权平均年龄为234±2.0Ma,年龄上介于晚二叠世-早三叠世S型花岗岩与晚三叠世下地壳重熔花岗岩之间。Rb-Sr图解(图 11a)中指示其形成于减压熔融的背景下,Sr-Sr/Y图解(图 11b)中落入白云母脱水熔融区域,因此推测15G18-1形成于扬子陆块与印支陆块碰撞后伸展减压的背景下。

图 11 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段花岗质岩石Rb-Sr (a)和Sr-Sr/Y图解(b)(底图据Zeng et al., 2011) Fig. 11 Rb vs. Sr (a) and Sr vs. Sr/Y (b) diagrams for granitic rocks within north-middle segment of DCS-ALS metamorphic complex (after Zeng et al., 2011)
7.3 始新世花岗岩

点苍山-哀牢山杂岩带内广泛出露有新生代剪切前、同剪切和剪切后花岗岩(Searle, 2006; Liu et al., 2015a),其中剪切前岩浆岩主要为富钾花岗质岩石和煌斑岩(管涛等, 2006; 胡晓佳, 2012),这类岩石通常与铜、金矿化紧密联系,区域上看,点苍山北部的玉龙斑岩体的侵位时限约为39~44Ma (郭利果等, 2006; 陈喜连等, 2016)且南段侵位时间明显晚于北段;点苍山与哀牢山北部之间的北衙地区富钾斑岩的侵位时限约为38~36Ma (胡晓佳, 2012; 和文言等, 2013),哀牢山南段的长安-大坪地区正长岩和正长斑岩的侵位年龄约为32Ma (田广等, 2014)。由此可发现富碱斑岩由玉龙至北衙再至哀牢山南段的长安地区富碱斑岩体的侵位时间逐渐变新。

本文于哀牢山北段戛洒、水塘地区获得3件富钾花岗质岩石的锆石206Pb/238U加权平均年龄为35.4±0.6Ma、36.7±0.5Ma、33.0±0.4Ma,岩石具有较高的全碱含量,三件样品中全碱(Na2O+K2O)含量分别为10.43%、9.18%、9.28%,皆明显高于其它时期花岗质岩石,微量元素上岩石具有极高的Sr、Ba含量和较高的Sr/Y比值,Zeng et al. (2011)对西藏地区花岗岩研究表明增厚地壳向伸展垮塌转换阶段下地壳物质的部分熔融形成过渡性质的花岗岩地球化学上常以较高的Sr/Y和Rb/Sr比值为特征。3件碱性斑岩的侵位年龄(33.0~36.7Ma)恰好介于哀牢山北部北衙地区和哀牢山南段长安地区富碱斑岩侵位年龄之间,结合滇西地球物理所获得的莫霍面深度由北向南逐渐减薄的特点(周道卿, 2013),富碱斑岩的侵位时限反映新生代沿点苍山-哀牢山变质杂岩带幔源物质上涌具有从北向南的时序性,这可能与印度-亚欧板块在44~32Ma汇聚角度发生转变有关(Chung et al., 2005)。

7.4 渐新世花岗岩

杂岩带内同剪切花岗岩沿剪切方向呈条带状侵位于先存岩石中,是研究区内出露最广的花岗质岩石(曹淑云等, 2009; Searle et al., 2010; Liu et al., 2015a),花岗质岩石多伴随发育同剪切浅色脉体。Liu et al. (2015a)对点苍山-哀牢山杂岩带内外岩体侵位年龄总结后提出大于30Ma的花岗质岩石在杂岩带内外皆有分布,但小于30Ma的花岗质岩石仅出露于杂岩带内,进而推论红河-哀牢山剪切的启动时间约为30Ma,Wang et al. (2016a)对点苍山-哀牢山变质杂岩带内变沉积岩P-T-t演化轨迹研究发现,岩石近等温降压阶段的时限为32~25Ma,反映红河-哀牢山渐新世快速剪切抬升过程,二云母片岩40Ar-39Ar定年结果指示晚期角闪岩相退变质阶段年龄为25~14Ma,指示更浅地壳层次流体作用下的退变质过程。Liu et al. (2015a)报道了红河南部地区切穿糜棱岩面理的伟晶岩的年龄为23.05±0.41Ma,Liu et al. (2015b)对大量同构造花岗质浅色脉体的定年结果揭示浅色脉体最晚结晶时代约为23~25Ma, 岩浆岩中角闪石40Ar-39Ar年龄为27.8~22.2Ma,指示杂岩带内抬升至地表的岩石经历高温韧性剪切的终止时间为~23Ma。

研究区内共获得3件渐新世花岗质岩石,岩石为过铝质S型花岗岩,A/CNK值大于1.09,锆石U-Pb年龄为24.5±0.5Ma~29.4±0.4Ma,岩石侵位年龄与红河-哀牢山左行走滑剪切的活动时限一致,指示其形成背景可能为区域性韧性剪切导致中、上地壳岩石熔融。岩石Rb-Sr图解中岩石落在过渡熔融向减压熔融转变线附近(图 11a),Sr-Sr/Y图解(图 11b)揭示其成因为白云母脱水熔融,Gao and Zeng (2014)研究指出变沉积岩在折返减压阶段部分熔融形成典型的花岗岩,以含石榴石或电气石为特征,本文中新元古代花岗质岩石锆石多发育有渐新世深熔锆石,部分渐新世花岗质岩石中捕获锆石明显具有哀牢山岩群变沉积岩碎屑锆石的分布特征(王冬兵等, 2013; Liu et al., 2013),变沉积岩中大量产出渐新世深熔脉体(Liu et al., 2013)以及前人发现的三叠纪花岗质岩石多发育渐新世深熔边(Searle et al., 2010; Liu et al., 2015b),可推断出杂岩带内渐新世S型花岗岩的物质来源至少包括哀牢山岩群变沉积岩、新元古花岗质岩石和中-晚三叠世花岗质岩石,点苍山-哀牢山中、北段24.5±0.5Ma~29.4±0.4Ma岩浆事件与红河-哀牢山大规模走滑剪切时限一致,反映了渐新世印度板块向北俯冲过程中青藏高原东南缘地体侧向逃逸边界剪切带内同构造岩浆事件。

8 结论

通过对点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段地区花岗质的详细野外岩石学观察,室内全岩地球化学分析,锆石U-Pb定年和锆石微量元素分析得出以下结论:

(1) 花岗质岩石年代学研究揭示点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段戛洒地区至少存在新元古代、中三叠世、始新世和渐新世四期花岗质岩浆活动,其中新元古代岩浆活动时限为744±6.7Ma~779±8.5Ma;中三叠世岩浆活动为234±2.0Ma左右;始新世岩浆活动时限为36.7±0.5Ma~33.0±0.4Ma,渐新世花岗质岩浆活动时限为29.4±0.4Ma~24.5±0.5Ma。

(2) 新元古代花岗质岩石具有较高的V、Ti、Cu、Zn含量,A/CNK大于1.09,成因上具有弧岩浆特点,新元古代花岗质岩石在点苍山-哀牢山变质杂岩带内具有带状分布的特点;中三叠世花岗岩轻重稀土分异较低,LREE/HREE值为5.2,岩石具有较低的Sr/Y值,为2.27,A/CNK < 1.0;始新世花岗质岩石具有明显富碱、高Sr、Ba含量、高Sr/Y、Sr/Nd、Ba/Th值的特点,其中全碱含量为9.2%~10.4%,Sr/Y值为48.8~94.5,Sr/Nd值为30.4~65.3,Ba/Th值为151~358;渐新世花岗质岩石微量元素变化较大,A/CNK>1.09,为富铝质S型花岗岩。

(3) 点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段戛洒地区新元古代花岗质岩石记录了扬子板块西南缘陆缘增生事件,早-中三叠世古特提斯洋闭合过程中岩石卷入到杂岩带内并叠加了后期新生代剪切走滑,岩石发生部分熔融,中三叠世花岗片麻岩形成于扬子-印支板块碰撞后伸展背景下。

(4) 哀牢山中、北段始新世富钾花岗质岩石侵位年龄介于北衙地区和长安地区富钾斑岩主侵位年龄之间,指示青藏高原东南缘点苍山-哀牢山地区从北向南地幔上涌时限上存在时序性,可能与印度-亚欧板块汇聚角度的调整有关。渐新世花岗岩物质来源于包括新元古代花岗岩、早中三叠世花岗岩以及哀牢山岩群中变沉积岩的部分熔融,侵位年龄与红河-哀牢山高温剪切抬升时限一致,记录了印度-亚欧板块碰撞导致的地体侧向逃逸边界剪切带内同构造岩浆事件。

致谢 本文在实验测试过程中,得到中国地质科学院地质研究所大陆动力学实验室扫面电镜实陈方远老师、梁凤华老师的指导帮助,锆石阴极发光照片拍摄过程中得到了大陆动力学高分辨扫描电镜-阴极发光实验室施斌老师的协助,山东冶金局李凤春、徐爽等同学在锆石测年过程中的帮助,为我提供了良好的实验条件,使论文获得了精确的实验数据,在此一并表示感谢;二位审稿人在文稿修改过程中提出了宝贵的意见对文章理论的提升和谬误的及时修改帮助极大,在此深表感谢!
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