矿物岩石地球化学通报  2017, Vol. 36 Issue (2): 245-258   PDF    
青藏高原东缘保山地块沧源新生代中酸性侵入岩年代学、岩石成因与地块挤出
王冬兵1 , 唐渊1 , 叶春林2 , 尹福光1 , 罗亮1 , 廖世勇3     
1. 中国地质调查中心 成都地质矿产研究所, 成都 610081;
2. 四川省地质调查院, 成都 610081;
3. 中国科学院 紫金山天文台, 南京 210008
摘要: 为探讨保山地块新生代岩浆侵位时代,揭示其成因和形成动力学机制,重建保山地块新生代演化历史,对保山地块东南缘沧源新生代岩浆岩中部分中酸性岩体和岩墙开展了岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究。结果表明,沧源地区新生代中酸性岩体和岩墙均侵位于40~41 Ma,与澜沧新生代花岗质侵入岩年龄相当,为保山地块新生代早期岩浆活动的重要组成。沧源和澜沧新生代岩浆岩总体具有较强的轻-重稀土、特别是中-重稀土分馏,无明显Sr、Eu负异常,具高的Sr/Y、La/Yb、Gd/Yb值,与C型埃达克岩类似。样品的86Sri/87Sri为0.7065~0.7103,εNdt)为-3.6~-5.6。沧源新生代岩浆岩很可能来自石榴斜长角闪岩源区在30~40 km深度的部分熔融。通过岩相学和地球化学分析,首次在沧源新生代岩浆岩中识别出~41 Ma的A型花岗岩。结合区域构造-岩浆研究成果,认为沧源-澜沧新生代岩浆带与青藏高原碰撞导致的东部岩石圈块体南东向挤出作用存在密切联系。
关键词: 保山地块      新生代      C型埃达克      A型花岗岩      锆石U-Pb年龄      岩石成因      地块挤出     
Chronology, Petrogenesis and Links with Extrusion Tectonics of Cangyuan Cenozoic Intermediate to Acid Intrusive Rocks in Baoshan Block, Eastern Tibetan Plateau
WANG Dong-bing1, TANG Yuan1, YE Chun-lin2, YIN Fu-guang1, LUO Liang1, LIAO Shi-yong3     
1. Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources, Chengdu 610081, China;
2. Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081, China;
3. Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China
Abstract: In order to investigate the geochronology, petrogenesis and geodynamicsettingof the Cenozoic igneous rocks in Baoshan block, we have concentrated on the petrology, zircon U-Pb chronology and whole-rock geochemical composition of the Early Cenozoic igneous rock in Cangyuan, southeastern Baoshan block. The results of dating indicate that the intermediate to flesic intrusions and dykes in Cangyuan emplaced at 40-41 Ma, synchronous with those in Lancang region. The Early Cenozoic igneous rock in Cangyuan and Lancang exhibits high Sr/Y, La/Yb, Gd/Yb ratios and significant REE fractionation, with no significant Sr, Eu negative anomaly, similar to C-type adakite. They have enriched initial 86Sr/87Sr ratios of 0.7065-0.7103, εNd(t) values of-3.6 to-5.6. We infer that the Cangyuan Cenozoic magmatism resulted from partial melting of garnet amphibolite in lower crust at a depth of 30~40 km. In addition, we report for the first time that there has ~41 Ma A-type granite in Cangyuan region in this study. The early Cenozoic igneous rock in both Cangyuan and Lancang have close spatial, temporal and possibly has genetic linkage with the eastward extrusion of Tibet.
Key words: Baoshan block     Cenozoic     C-type adakite     A-type granite     zircon U-Pb dating     petrogenesis     extrusion    

保山地块位于西南三江造山带西部,是研究青藏高原东南缘新生代构造演化的重要对象 (常承法,1985; 金志升等,1997; Burchfiel and Chen, 2012)。然而,保山地块及周缘新生代特别是新生代早期构造演化研究程度较低,且主要集中于构造地质学方面 (Wang et al., 2006; Akciz et al., 2008; Zhang et al., 2010, 2012; Burchfiel and Chen, 2012),有关岩浆岩研究非常缺乏,因而限制了对深部动力学过程的认识。此外,保山地块东南部及邻区为铅锌多金属矿聚集区,多与新生代岩浆岩密切相关 (沈敢富,1992),以沧源南腊和澜沧老厂多金属矿床为代表 (喻学惠等,2008; 李峰等2010; 陈珲等,2010; 杨帆等,2012),对这些与成矿相关岩体的深入工作,有利于找矿勘探工作的开展。沧源-澜沧新生代岩浆岩位于保山地块东缘,邻近昌宁-孟连结合带和崇山剪切变质带,是保山地块新生代岩浆岩重要的集中出露区。前人对部分岩体的工作显示其侵入时间为40~44 Ma (喻学惠等,2008; 陈珲等,2010)。然而,目前对其岩石学、地球化学和形成构造背景的研究依然缺乏。此外,沧源-澜沧新生代,特别是沧源地区部分新生代岩体/岩墙的时代和成因还未得到较好限定,也限制了对其动力学背景的阐释。本文对沧源地区新生代岩体和岩墙进行岩石学、锆石年代学和地球化学研究,以限定区域岩浆侵位时代,探讨其成因和动力学机制,为重建保山地块新生代演化历史提供新的制约。

1 地质背景

保山地块东侧通过崇山剪切带与兰坪-思茅地体相邻,西侧通过高黎贡韧性剪切带与腾冲地体连接 (图 1)。地块内部及边缘新生代岩浆岩主要集中于西南侧龙陵和东南部沧源-澜沧一带,在其他位置仅有零星报道 (黄静宁等,2011)。龙陵新生代S型侵入岩时代大于55 Ma,紧邻腾冲地块,可作为腾冲新生代早期侵入岩的一部分 (Chen et al., 2007; 杨启军等,2009; 董美玲等,2013; 邹光富等,2013; 高永娟等,2014)。沧源新生代侵入岩位于沧源县西北侧,出露地层以古生代为主,有少量前寒武系变质地层和白垩系地层 (云南省地质调查院,2004)。断裂构造较为发育,主体为北东-南西走向,其次为北西-南东走向,少量近南北走向。区内新生代岩浆岩主要为二长花岗岩,如孟林山和工浪岩体;其次为花岗闪长斑岩,以班老东岩体为代表;另有少量钾长花岗斑岩,如南腊岩体。此外,还有较多近同期的中酸性浅成岩墙,多呈近平行断裂分布,呈北东-南西和北西-南东向展布 (图 2)。前人对工浪岩体、南腊岩体及南腊东南侧小岩株进行了年代学工作,得到其侵位年龄为40~40.9 Ma (喻学惠等,2008)。研究区存在南腊、工浪等多个铅锌多金属矿点,与新生代岩体紧密相关。本文选择对工浪岩体、南腊岩体及较典型的岩墙进行研究。

淡色花岗岩①-④分别引自文献:Akciz等 (2008)Zhang等 (2010)李再会等 (2012)Xu等 (2015);澜沧 (老厂)陈珲等 (2010) 图 1 三江地区南段地质简图 Figure 1 Simplified geological map of the southern Sanjiang region

图 2 保山地块沧源新生代岩浆岩地质图 (修改自云南省地质调查院,2004) Figure 2 Geological map of Cangyuan Cenozoic igneous rocks, Baoshan block (modified after Yunnan Institute of Geological Survey, 2004)

工浪岩体样品点位于岩体最南端 (MK01)(图 2),露头沿公路展布,宽近百米,有破碎但无明显变形。岩性为弱肉红色中粒似斑状二长花岗岩,斑晶含量5%~10%,主要为长石,短柱或长柱状 (长短轴比1~3),粒度0.5~2 cm。斜长石斑晶聚片双晶发育,具明显环带。钾长石自形程度低于斜长石,部分见简单双晶发育。斑晶边部多具石英-钾长石文象环边 (图 3a)。基质主要为钾长石、石英和斜长石。还可见少量角闪石,呈填隙状位于基质矿物之间 (图 3b),表明结晶非常晚。角闪石均为一级干涉色,多色性为浅黄-浅绿。样品总体较为新鲜,仅钾长石有部分泥化。

(d)、(f) 为单偏光,其余均为正交偏光;Qtz-石英,Pl-斜长石,Kfs-钾石,Hb-角闪石 图 3 沧源新生代岩浆代表性样品的岩相学特征 Figure 3 Photos showing petrography of Cenozoic igneous rocks at Cangyuan

中酸性岩墙 (MK02) 露头位于乡村公路旁 (图 2),出露宽度约30 m,岩墙两侧均为古生代地层。岩性主要为灰-弱肉红色花岗闪长斑岩,斑晶含量15%~30%,以斜长石为主,其次为钾长石和石英,另见少量角闪石 (图 3c3d)。长石环带发育,粒径0.1~0.5 cm,半自形,部分有熔蚀。石英自形程度高,粒度与斜长石类似,波状消光发育,有熔蚀和原位碎裂,表明在侵位过程中受较强动力作用,与南腊岩体类似。角闪石为自形长条状,含量低于2%。基质为细粒,以钾长石和石英为主,也可见少量高延长度角闪石。岩墙向边部矿物粒度变细。样品中等蚀变,主要为长石和石英的绢云母化,角闪石呈绿泥石和绿帘石化假象。

南腊岩体露头位于柏油公路旁 (MK03),出露宽度约80 m,岩性主要为灰白色钾长花岗斑岩。岩石无明显变形,斑晶含量变化较大,为20%~50%,主要为石英和钾长石,仅少量角闪石 ( < 1%)。石英斑晶含量通常高于钾长石,大多为自形半自形,波状消光十分发育,局部有熔蚀,部分为碎裂状,或碎而不裂,显示经历较强动力作用。钾长石粒度变化大,为0.2~2 cm,环带明显,部分有明显熔蚀或碎裂 (图 3e)。角闪石自形程度高,具明显的暗化和铁质析出 (图 3f),表明经历了快速的喷发和氧化分解过程。基质以长石和石英为主,可见破碎晶屑。岩石总体较新鲜,仅钾长石斑晶和基质有中等绢云母化。露头东侧下方为金腊铅锌矿,但本露头中岩体仅局部见零星矿化细脉。

2 分析测试方法

本次研究采集了工浪二长花岗岩、南腊钾长花岗斑岩岩体及花岗闪长斑岩岩墙的代表性样品,用于年代学和地球化学研究,采样位置见图 2。样品的主量元素分析在国土资源部沉积盆地与油气资源重点实验室采用X荧光光谱法完成,所用仪器为PANalytical生产的AXIOS荧光光谱仪,分析精度和准确度均优于5%。微量元素分析在中国地质大学 (武汉) 地质过程与矿产资源国家重点实验室完成,分析仪器为电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS (Agilent7500a),分析精度和准确度优于5%。Sr、Nd同位素测试采用Triton Ti TIMS仪器分析,详细的溶液制备和流程分析方法见Gao等 (2004)

锆石分选由河北省廊坊地质调查研究院实验室完成。首先将岩石样品粉碎,经常规磁选,然后在双目显微镜下挑选出透明度和晶形较好的锆石。将锆石颗粒粘贴在环氧树脂表面制成35 mm直径圆形靶,然后对靶平面进行抛光,揭露锆石内部形态,并使样品表面平整、光滑。在对锆石进行反射光、透射光显微照相之后,进行阴极发光 (CL) 图像分析。锆石阴极发光显微照相在扫描电镜+Gata公司MonocL3+型阴极荧光探头上完成。

结合锆石透、反射光和CL图像,选择典型的岩浆锆石颗粒和区域进行U-Pb测年分析。LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb测年工作在国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室进行,测试采用Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及Newwave UP213激光剥蚀系统。测试时在每测定5~7个样品点前后重复测定2个标样锆石GJ-1对样品进行校正,并测量一个Plesovice锆石标样,观察仪器的状态和测试的重现性。详细实验流程见侯可军等 (2008, 2009)。U-Th-Pb同位素比值、年龄计算及元素含量采用软件ICP-MSDataCal完成 (Liu et al., 2010)。

3 测试结果 3.1 年代学

对采自工浪岩体、岩墙和南腊岩体的样品MK01-1,MK02-1和MK03-1进行了年代学分析。3个样品中所有锆石自形程度较高,多为长柱状,部分短柱状,粒度50~150 μm,长短轴比通常小于3。锆石在透、反射光下多呈无色半透明-透明状。阴极发光下样品中锆石内部形态较为一致,仅个别样品有少量继承核,总体显示清晰的震荡生长环带,具典型岩浆成因锆石特征 (图 4)。部分颗粒边部具窄的暗色增生边 ( < 10 μm),可能与晚期流体活动有关。锆石的Th/U值在0.4~1,与典型的岩浆锆石类似。分析过程避开包裹体和裂隙,选点尽量靠近锆石环带边部,但避开暗色增生边。锆石的U、Th、Pb同位素测试数据及相应年龄值列于表 1。在排除不谐和以及误差较大年龄点后,可以看到大部分测试点均集中分布于谐和线上 (图 4),加权平均年龄分别为40.8±0.5 Ma (MSWD=2,n=15,MK01-1)、41.3±0.6 Ma (MSWD=3.9,n=14,MK02-1) 和41.6±0.5 Ma (MSWD=2.8,n=14,MK03-1),可以代表这3个样品的形成时代。所有有效测试点中,MK01-1样品中的点1.1和5.1显示明显偏年轻的年龄 (~35 Ma),可能与后期构造热扰动有关。此外,MK02-1中点8.1具有明显偏老的中生代年龄值,应为捕获锆石。总体来看,本次测年结果显示沧源新生代岩浆岩侵入年龄十分一致,在40~41 Ma之间,前人的定年工作十分吻合,也与澜沧新生代岩体时代接近 (43~44 Ma)(喻学惠等,2008陈珲等,2010)。此外,本次工作表明出露较普遍的中酸性岩墙侵位时代也为新生代,与区内其他新生代岩体为同期岩浆事件产物。

图中圆圈为测年点位,直径均为25 μm 图 4 沧源新生代岩浆岩LA-ICP-MS锆石U-Pb一致曲线图 (a) 和锆石CL图像 (b) Figure 4 LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and CL images of representative zircons (b) from Cangyuan igneous rocks

表 1 沧源新生代岩浆岩锆石U-Pb定年数据 Table 1 LA-ICP-MS U-Pb dating of zircons from the Cangyuan Cenozoic igneous rocks
3.2 地球化学

似斑状二长花岗岩、钾长花岗斑岩岩体和中酸性花岗闪长斑岩岩墙的代表性样品,与前人已报道样品一同列于表 2。从表中可以看到,沧源新生代侵入岩的SiO2含量为65.8%~72.3%,全碱含量较高 (Na2O+K2O=6.5%~9.9%),除个别样品外,其K2O/Na2O值总体在0.8~1.5。与矿化密切的南腊钾长花岗斑岩较为异常,该岩体中2个样品的K2O/Na2O值为27~28,异常偏高。此外,样品MK01-1、MK03-1和MK03-2的MgO含量较为异常 (0.09~0.43),低于其他样品 (0.76~1.76,平均1.17)。岩石铝饱和指数 (A/CNK) 变化也较大,从不饱和到过饱和均有分布 (0.97~1.75),显示成分复杂。

表 2 沧源新生代岩浆岩的岩石化学成分及CIPW标准矿物 Table 2 The chemical compositions and CIPW Norms of Cangyuan Cenozoic igneous rocks

样品显示轻稀土 (LREE) 富集,Eu弱负异常到轻微正异常特征 (0.74~1.02,平均0.88),与澜沧新生代岩体非常类似 (图 5)。样品轻重稀土分异强烈,LREE富集,重稀土 (HREE) 亏损明显,(La/Yb)N为36.8~48.8(MK03-2除外,讨论见后),除异常富集REE的样品MK01-1外,Yb (0.57~1.27),Y (7.4~14.3) 含量均较低,显示源区可能存在石榴石,与C型埃达克岩类似 (Moyen,2009)。此外,样品均具较高的Sr含量 (平均1053×10-6),(Sr/Y)N值平均为71.2,在微量元素配分曲线上通常显示Sr正异常 (图 5)。在 (Gd/Yb)N-YbN和 (Sr/Y)N-YN图中,与澜沧老厂花岗岩斑岩一道,位于埃达克质岩石区域,与青藏高原富钾埃达克质岩石非常接近,但与拉萨地体同期花岗岩区别明显 (图 6)。此外,样品均具明显的Nb,Ta和Ti负异常特征。MK01-1和MK03-2两个样品微量元素较为异常。后者稀土配分模式明显不同于其他样品,具明显的LREE亏损,显示存在富轻稀土矿物,如褐帘石的影响。MK01-1具有异常高的ΣREE和HFSE含量,在Eby (1992)的花岗岩分类图中落于A型花岗岩区域,也明显不同于其他样品 (图略)。进一步的分析表明,该样品属于A2型 (Eby,1992)。Sr-Nd同位素测试显示样品均具有较为富集的Sr、Nd同位素特征,86 Sr/87 Sri为0.7065~0.7103,而εNd(t) 为-3.6~-5.6(表3),总体在Sr、Nd同位素上均较拉萨地块同期岩浆岩富集 (图 7)。MK01-1与其他样品区别明显,显示更亏损的同位素组成特征。

标准化数据据Sun和McDonough (1989);澜沧老厂斑岩数据据杨帆等 (2012) 图 5 沧源新生代岩浆岩稀土元素球粒陨石标准化配分图 (a) 及微量元素原始地幔标准化蛛网图 (b) Figure 5 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized multi-element patterns (b) of the Cangyuan igneous rocks

底图修改自Qian和Hermann (2013);澜沧老厂斑岩数据据杨帆等 (2012);拉萨地体1,2分别为拉萨地体~43 Ma中等和高分异花岗岩 (Wang et al., 2014);标准化数据来自Sun和McDonough (1989);图例同图 5 图 6 沧源-澜沧新生代岩浆岩 (Gd/Yb)N-YbN(a) 和 (Sr/Y)N-YN(b) 图解 Figure 6 (Gd/Yb)N-YbN(a) and (Sr/Y)N-YN(b) diagrams of Cangyuan-Lancang Cenozoic igneous rocks

拉萨地块~43 Ma岩浆活动数据来自Wang等 (2014) 图 7 沧源-澜沧新生代岩浆岩Sr-Nd同位素特征 Figure 7 Sr-Nd isotopic composition of Cangyuan-Lancang Cenozoic igneous rocks
4 讨论 4.1 岩体成因

本次采集的2个南腊钾长花岗斑岩样品具有异常高的K2O/Na2O值 (27~28),可能为岩浆演化造成,也可能为后期钾化交代。镜下观察表明,2个样品中矿物均未见明显的交代结构,表明其未经历钾化过程,因而异常富K贫Na组成为原始岩浆特征,它们的地球化学成分可以用来探讨岩浆演化过程。此外,样品MK01-1具有明显不同于其他样品的A型花岗岩特征,我们将在文末单独讨论。

沧源新生代岩浆岩的A/CNK值变化范围较大 (0.97~1.75),这种大范围的A/CNK值可能来自浅部岩浆混合或者围岩混染导致的地壳物质加入。然而,通过分析我们认为壳源物质的加入并非主导因素。例如MK02-1和MK02-2具有较高的A/CNK值,但2个样品中Sr、Eu无明显负异常,同时MK02-2还有Sr正异常 (图 5),而Sr、Nd同位素组成并无明显差异,与沉积物熔体加入不符。此外,样品SiO2与A/CNK值并无相关性低,表明高的A/CNK值也并非岩浆分异演化导致,而更可能反映了源区熔融特征。沧源新生代岩体总体具有较高的Mg#和液相线温度 (780~836℃,平均802℃)(表 2),指示其应来自镁铁质而非沉积岩源区,后者产出熔体液相线温度通常低于750℃(King et al., 1997)。

沧源新生代岩浆岩与澜沧老厂新生代岩体类似,轻-重稀土特别是中-重稀土较强分馏,均具有高的Sr/Y、La/Yb和Gd/Yb值,低的Y,Yb含量,无明显Sr,Eu负异常甚至弱正异常特征,与C型埃达克岩类似,应来源于石榴子石稳定区 (Moyen,2009)。在此区间,斜长石不稳定,易形成熔体而无明显Sr、Eu负异常,同时发生轻-重稀土特别是中-重稀土的分馏 (Martin,1999)。Qian和Hermann (2013)的工作表明,具有这种稀土配分特征的熔体可以由镁铁质岩石在下地壳1.0~1.2 GPa (30~40 km) 在800~950℃左右部分熔融形成,残留相为石榴斜长角闪岩或石榴子石麻粒岩。该工作同时表明,由于熔融程度的差异,镁铁质源区能够形成过铝质熔体,这可以很好解释沧源新生代侵入岩中部分样品较高的A/CNK值。另外,样品具一致且较低的Nb/Ta值 (12.3~13.1),表明源区金红石不稳定 (Foley et al., 2002),仍富集角闪石,限定其深度不应超过1.2 GPa (Meinhold,2010),也与前述微量元素推断一致。综上我们认为,沧源新生代岩浆岩来自石榴斜长角闪岩源区在30~40 km深度的部分熔融。

南腊岩体中2个样品 (MK03-1,MK03-2) 在后期演化中可能经历了较高程度的斜长石,特别是钠长石的分异。2个样品明显高于其他样品的石英斑晶含量 (见前述)、偏低的MgO含量、偏高的Rb/Sr值和Eu负异常,也与高程度分异一致。此外,酸性程度最高的MK03-2样品还具明显的LREE亏损,可能指示存在褐帘石的分离结晶。

与其他样品相比,工浪岩体样品MK01-1异常富FeO而贫MgO,高ΣREE和HFSE含量,具有明显的A型花岗岩特征,为本区首次发现。由于露头限制,本次工作未能采集到更多样品。笔者就这一特殊样品进行简略分析。本样品除岩石地球化学分类显示A型属性外,还具有较高的Zr饱和温度 (~850℃) 和高的岩浆液相线温度,与A型花岗岩的高温特征相符 (King et al., 1997)。同时,本样品中角闪石形成明显晚于其他矿物,与其他岩体中角闪石较高自形程度区别明显,表明岩浆体系总体贫水,也与A型花岗岩吻合 (Whalen et al., 1987)。此外,该样品的Nb/Ta值较高 (16.8),明显不同于其他样品的均一特征 (12.3~13.1)。由于Nb、Ta在岩浆演化过程中总体分馏不明显,Nb/Ta值可有效指示不同源区 (Green,1995)。考虑明显较亏损的Sr、Nd同位素组成,笔者认为,该样品高的Nb/Ta值显示源区不同于区内同期新生代岩浆岩,可能有更多地幔物质的贡献。结合前人在工浪岩体中报道的普通二长花岗岩,笔者认为,工浪岩体应为普通二长花岗岩和A型花岗岩组成的复合岩体,其岩石地球化学组成具有较高程度的不均一性。考虑到保山-腾冲地区新生代A型花岗岩与成矿作用的紧密关系 (Chen et al., 2015),本区工浪岩体中A型花岗岩类的发现,对找矿勘查研究工作有重要意义。

4.2 形成构造背景

欧亚板块在55~50 Ma发生碰撞 (Yin and Harrison, 2000; Wang et al., 2014),之后发生广泛的地壳缩短增厚和高原隆升,峰期在45 Ma左右 (Aikman et al., 2008; Rohrmann et al., 2012),之后青藏高原东缘发生岩石圈块体的南东向楔状挤出 (Akciz et al., 2008; Yin and Harrison, 2000; Burchfiel and Chen, 2012)。保山地块作为南羌塘地块的南延,在此过程中也经历了地壳缩短增厚和变形过程,同时被认为和周围楔形地块一起经历了南东向走滑挤出,以高黎贡和崇山韧性剪切带为主要边界 (Akciz et al., 2008; Zhang et al., 2010, 2012; Burchfiel and Chen, 2012; 唐渊等,2013)。

目前,对保山地块沧源-澜沧一带新生代岩浆岩的形成构造背景探讨较少。仅有的直接工作仅笼统指出与欧亚大陆碰撞引发的地幔上涌和岩浆混合有关 (喻学惠等,2008; 杨帆等,2012),并未探讨具体的深部机制。Deng等 (2014)通过区域综合分析,认为沧源-澜沧地区新生代岩浆活动与新特提斯洋壳板片俯冲后退有关。然而,板片后退过程将导致深部地幔楔物质强烈对流和上涌,以及浅部的拉张,通常伴随较大规模中基性岩浆活动 (Kincaid and Griffiths, 2003; Yamaji,2003)。保山地块及周缘同期非淡色花岗岩类岩浆活动分布极为局限,同时构造体制总体仍然以挤压为主 (Zhang et al., 2010),与板片后退模型不符。除此之外,新特提斯板片拆沉机制也常被用来解释拉萨地块大约43±3 Ma岩浆事件。该期岩浆事件在拉萨地体冈底斯南缘广泛分布,延伸约1500 km,主体为长英质 (Wang et al., 2014)。前人根据其中较多地幔亏损物质的参与,以及较高的形成温度,认为与新特提斯板片拆沉导致的软流圈地幔上涌有关 (Wang et al., 2014; Zhu et al., 2015)。然而,保山地块周缘本期新生代岩浆活动在源区特征上与拉萨地块该期岩浆活动区别明显 (图 6),相关动力学模式不可简单套用。此外,保山地块周缘该期岩浆活动局限的分布范围和规模,同时未见明显亏损地幔物质参与,也与板片拆沉所伴随的大规模岩浆事件不符,需要考虑其他更合理的动力学机制。

保山地块及其周缘与沧源-澜沧新生代岩浆岩近同期非淡色花岗岩岩浆活动少有报道。就笔者所知,仅在邻近腾冲地块有两处Ar-Ar年龄资料。Xu等 (2008)报道了腾冲地块两处基性岩墙40~42 Ma的Ar-Ar年龄;董方浏等 (2006)报道了来利山3个洞的二长花岗岩41~43 Ma的Ar-Ar年龄。对于前者,基性岩墙经历了较强变形-变质作用,原生辉石矿物均已为角闪石交代 (Xu et al., 2008),其更可能反映了后期变形-变质事件,而非侵位年龄。对于后者,后来的锆石U-Pb年龄均显示为~50 Ma (Chen et al., 2015; 林进展等,2015),该Ar-Ar年龄也更可能为后期变形变质年龄。

与沧源-澜沧新生代岩体同期岩浆岩的报道均来自高黎贡和崇山韧性剪切带及邻近剪切带 (图 1),岩性均为淡色壳源花岗岩,通常经历了较强的后期变形过程。Akciz等 (2008)报道了保山东侧同构造淡色花岗岩中独居石年龄约为41 Ma,并据此推断崇山剪切带走滑剪切活动很可能始于41 Ma。Zhang等 (2010)在保山东侧及福贡附近崇山剪切带内发现变形淡色花岗岩脉,其锆石年龄为40~43 Ma,认为是崇山剪切带剪切走滑开始 (~32 Ma) 之前一期重要变质事件。李再会等 (2012)在高黎贡剪切带发现糜棱岩化花岗岩,结晶年龄为42 Ma,经历了38 Ma的后期变形事件,认为高黎贡剪切带活动时限可上推至38 Ma。Xu等 (2015)得到邻近高黎贡剪切带的那邦剪切带斜长角闪岩中淡色同构造岩脉的锆石U-Pb年龄为41 Ma,认为南邦剪切带走滑剪切可能开始于此时。由此可见,保山地块的高黎贡和崇山边界剪切带均在40~43 Ma左右经历了重要的构造热事件。考虑沧源-澜沧新生代岩浆岩多紧邻断裂活动分布,部分产状呈岩墙状,同时与高黎贡和崇山韧性剪切带活动时限非常一致,沧源-澜沧新生代岩浆活动更可能与青藏高原碰撞导致的岩石圈块体东南向挤出作用紧密相关 (图 8)。

图 8 沧源-澜沧新生代岩浆带成岩动力学模式 Figure 8 Schematic diagram showing the genetic model of the Cangyuan-Lancang Cenozoic igneous rocks

青藏高原东南缘地体在挤出变形过程中,除边界发生韧性剪切外,其内部可能发育一系列的次级变形和走滑体系 (Thatcher,2007)。新生代早期,保山地块在沿高黎贡和崇山边界剪切带南东向挤出过程中,在地块边缘和内部也可能发育一系列的断裂和走滑构造 (图 8),导致局部减压和深部地幔物质上涌热扰动,从而诱发岩浆活动。沧源新生代岩浆岩的出现很可能还表明,这些由挤出过程导致地块内部断裂活动的活动深度可达下地壳尺度。

5 结论

(1) 沧源地区新生代中酸性岩体和岩墙均侵位于40~41 Ma,为保山地块新生代早期构造-岩浆事件的重要组成部分。

(2) 沧源-澜沧新生代岩浆岩总体具有轻-重稀土,特别是中-重稀土较强分馏,高Sr/Y,La/Yb,Gd/Yb值,无明显Sr,Eu负异常特征,与C型埃达克岩类似。沧源新生代岩浆岩应来自石榴斜长角闪岩源区在30~40 km深度的部分熔融。

(3) 在本区新生代侵入岩中首次发现A型花岗岩类型,对于区域找矿勘探工作有重要意义。

(4) 沧源-澜沧新生代岩浆岩的形成与青藏高原碰撞导致的岩石圈块体南东向挤出作用有关。

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