滇西昌宁-孟连带三叠纪花岗岩地球化学、年代学及其意义

引用本文

聂飞, 董国臣, 莫宣学, 朱弟成, 董美玲, 王霞. 2012. 滇西昌宁-孟连带三叠纪花岗岩地球化学、年代学及其意义. 岩石学报, 28(5): 1465-1476 复制到剪切板

NIE F, DONG GC, MO XX, ZHU DC, DONG ML and WANG X. 2012. Geochemistry, zircon U-Pb chronology of the Triassic granites in the Changning-Menglian suture zone and their implications. Acta Petrologica Sinica, 28(5): 1465-1476(in Chinese with English abstract) 复制到剪切板

滇西昌宁-孟连带三叠纪花岗岩地球化学、年代学及其意义

聂飞¹, 董国臣¹, 莫宣学^1,2, 朱弟成^1,2, 董美玲¹, 王霞¹

1. 中国地质大学, 北京 100083;
2. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 100083

2012-02-01 收稿; 2012-04-15 改回.

基金项目: 本文受国家重点基础研究发展规划项目(2009CB421002、2011CB403102)、111计划项目(B07011)、长江学者和创新团队发展计划(IRT1083)、深部探测技术与实验研究专项课题(Sinoprobe-04-02)、国土资源部公益性行业科研专项(201011054) 和中国地质调查局研究项目(1212011220920) 联合资助

第一作者简介: 聂飞, 男, 1986年生, 硕士生, 地质工程专业, E-mail: 664215784@qq.com

通讯作者: 董国臣, 男, 1962年生, 博士, 教授, 主要从事岩石学及矿床学研究, E-mail: donggc@cugb.edu.cn

摘要: 癞痢头山、云岭和耿马岩体位于昌宁-孟连带的中北段，主要岩性为二长花岗岩，锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明，这三个岩体几乎同期侵位于约231Ma。这三个岩体的SiO₂含量为65.65%~67.68%，富钾(K₂O/Na₂O=2.71%~1.42%) 和较低钙CaO (1.35%~2.98%)，铝饱和指数(A/CNK) 为1.10~1.22，富集Rb、Ba、Th、U、K、La和LREE等元素，相对亏损Nb、Ta、Ti、Zr及Hf等高场强元素。这些特征表明3个岩体属于强过铝质高钾钙碱性S型花岗岩。这三个岩体负且变化范围大的锆石ε_Hf(t) 值(-26.8~-8.2) 和古老的Hf同位素地壳模式年龄(1.2~2.7Ga)，表明它们主要来源于古老地壳物质(如含长石和黑云母且贫粘土的杂砂屑岩) 的重熔，并有不同程度的幔源物质加入。它们可能侵位于后碰撞背景，可能指示缅泰马微陆块与思茅地块的主体碰撞在232Ma之前(即晚三叠世之前) 已经发生。

关键词: 昌宁-孟连带锆石U-Pb年龄和Hf同位素地球化学岩石成因构造意义

Geochemistry, zircon U-Pb chronology of the Triassic granites in the Changning-Menglian suture zone and their implications

NIE Fei¹, DONG GuoChen¹, MO XuanXue^1,2, ZHU DiCheng^1,2, DONG MeiLing¹, WANG Xia¹

1. China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
2. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

Abstract: Located in the middle and north sections of Changning-Menglian suture zone, Lailitoushan, Yunling and Gengma plutons are mainly composed of monzogranites. The zircon LA-ICP-MS U-Pb dating indicates that the three granitoid plutons intruded simultaneously at about 231Ma. The three plutons have 65.65%~67.68% SiO₂, with high K₂O (K₂O/Na₂O=2.71%~1.42%) and low CaO (1.35%~2.98%). These granitoids are high in A/CNK (1.10~1.22), and are enriched in Rb, Ba, Th, U, K, La and LREE, but depleted in Nb, Ta, Ti, Zr and Hf. These geochemical signatures indicate that the three plutons are high-K calc-alkaline peraluminous S-type granites. The wide and negative zircon ε_Hf(t) values (-26.8~-8.2) and ancient Hf-isotope crust model ages (1.2~2.7Ga) indicate that these three plutons originated mainly from anatexis of ancient crust materials (such as feldspar-and biotite-bearing lithic greywacke) with varying contributions of mantle-derived materials. These plutons probably formed in a post-collisional setting, which may imply that the Burma-Thai-Malaysia microcontinent collided with the Simao block before 232Ma (prior to Late Triassic).

Key words: Changning-Menglian suture zone Zircon U-Pb ages and Hf isotopes Geochemistry Petrogenesis Tectonic significance

1 引言

昌宁-孟连带位于“三江”造山带南段，作为研究古特提斯构造演化的理想地段，一直是地学界研究热点(邓军等，2011)。有关该结合带的研究很多，涉及综合地层学(冯庆来和刘本培，2002)、构造古地理(从柏林等，1993; 刘本培等，1993)、变质岩(赵靖等，1994) 和火山岩等研究(张旗等，1985，1996; 莫宣学等，1998，2001)，这些工作均证实了昌宁-孟连洋盆为古特提斯主洋盆(段向东等，2006; 范蔚茗等，2009; Jian et al., 2009a，b)，且显示古特提斯洋经历了一个完整的威尔逊旋回(张旗等，1996)。但该带中有关三叠纪花岗岩研究较少，因而在晚古生代构造演化记录中缺乏岩浆作用所提供的信息。

在昌宁-孟连带上发育有不同时代花岗岩，主要有柯街、新街、癞痢头山、云岭、耿马和老厂等岩体，提供了认识昌宁-孟连带性质的重要地质窗口。本文针对中生代癞痢头山、云岭和耿马岩体在详细野外调研基础上，系统地进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究，搞清了岩体地质特征，探讨了其成因及构造意义。

2 区域地质概况和岩相学特征

昌宁-孟连带位于保山地块和思茅地块之间(图 1a)，其西界为柯街-南汀河断裂，东界是双江断裂，大地构造特征属于滇西古特提斯造山带部分。带内出露地层以上古生界为主，少数为中、新生界陆相红层；火山岩主要为海相喷发基性火山岩，主要赋存在泥盆系、石炭系和二叠系地层中；构造演化特征经历了原特提斯演化、古特提斯演化及新构造运动三个大阶段。其中在古特提斯阶段为主洋盆，在印支期受古特斯洋俯冲-闭合事件影响，岩浆活动活跃，由北向南主要分布有癞痢头山岩体、云岭岩体和耿马岩体(图 1b)。

图 1 研究区地质、构造简图 (a)-“三江”南段构造简图(据Chen et al., 2007修改); (b)-昌宁-孟连带地质简图(据李文昌等，2010修改); (c)-癞痢头山地区地质简图(据云南地质局，1980a^①)，(d)-云岭地区地质简图(据云南地质局，1980b^②) 和(e)-耿马地区地质简图(据段向东等，2006修改) Fig. 1 Simplified tectonic and geological map of study areas

①云南地质局. 1980a. 1:20万保山幅地质图

②云南地质局. 1980b. 1:20万凤庆幅地质图

癞痢头山岩体位于昌宁-孟连带北端，西侧发育燕山期的柯街岩体和新街岩体(图 1b，c)。岩体为轴向NW的岩株，主要侵位于下泥盆统沉积岩中，出露面积约22km²(图 1c)；主要岩性为黑云母二长花岗岩，灰白色，变余花岗结构，块状构造；主要造岩矿物为钾长石(30%)、斜长石(30%)、石英(35%)、黑云母(5%)，含少量的角闪石，以及副矿物电气石、磷灰石和锆石等。癞痢头山岩体普遍显糜棱结构和碎裂结构，并显定向构造，局部含有暗色微粒包体。

云岭岩体位于永德县以北约30km，呈NE向延伸，被中侏罗统地层覆盖，长约15km，宽约0.6~3km (图 1d)；主要岩性为黑云母二长花岗岩，灰白色，花岗结构，片麻状构造；主要造岩矿物为钾长石(25%)、斜长石(30%)、石英(35%)、黑云母(10%)，以及副矿物电气石、磷灰石、锆石和褐铁矿等。

耿马岩体位于耿马县城西侧，岩体走向为NE，呈楔状岩株产出。北西侧与古生界变质岩呈侵入接触关系，南东侧被中侏罗统沉积岩覆盖，出露面积约280km²(图 1e)；主要岩性为中细粒黑云母二长花岗岩，少量为黑云母花岗闪长岩。黑云母二长花岗岩呈灰白色，似斑状结构，块状构造；主要矿物为钾长石(30%)、斜长石(30%)、石英(30%)、黑云母(10%)，含少量角闪石，以及副矿物磷灰石和锆石等，电气石在个别样品中出现。斑晶为钾长石、斜长石和石英，大小在2×3mm到10×30mm不等。

3 分析测试方法

样品主量元素在核工业北京地质研究院分析测试研究所采用PHILIPS PW-2404 X-荧光光谱仪进行测试，分析精度优于1%，详细分析流程见Qu et al.(2004)的文章；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由ICP-MS (Agilent 7700) 测试，精度优于5%~10%，详细测试方法和分析流程同Liu et al.(2008)叙述的一致。选择癞痢头山、云岭和耿马岩体代表性样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年。锆石分选在河北廊坊诚信地质服务有限公司利用标准技术分选完成，阴极发光图像在中国地质科学院完成，测试工作在中国地质大学(武汉) 地质过程与矿产资源国家重点实验室完成，详细的仪器操作条件、测试方法和数据处理与Liu et al.(2010)相同。锆石Hf同位素测试是在U-Pb定年工作基础上进行的，剔除有异常的年龄和锆石较小无法完成与年龄点重合的锆石后，对其余样品点分析Hf同位素组成，测试在中国地质调查局天津地质矿产研究所进行，实验仪器、实验方法和分析流程与耿建珍等(2011)一致。

4 分析结果 4.1 锆石U-Pb年代学

本文对癞痢头山(样品LLT1158)、云岭(样品YL1117) 和耿马岩体(样品GM1119，GM1122) 的4件强过铝质花岗岩样品进行了锆石U-Pb定年(表 1、图 2)。这些强过铝质花岗岩中的锆石晶形大部分较好，为短柱状或椭圆状，长100~200μm柱状晶体长宽比为1:1~2:1，阴极发光图可见典型的生长环带和核边结构(图 2)。4件样品的有效测点的Th/U比值范围在0.11~0.64，均显示了岩浆成因锆石特征(>0.1，Hoskin and Black, 2000)。对4件样品分别进行了18个测试点分析，分析结果列于表 1。

表 1 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析结果 Table 1 LA-ICP-MS U-Pb analyzed data of the zircons for the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

点号	含量(×10^-6)			Th/U	普通铅校正后的同位素比值±1σ							普通铅校正后的同位素年龄(Ma)±1σ
点号	Pb	Th	U	Th/U		1σ		1σ		1σ			1σ		1σ		1σ
LLT1158，18个测点(不包括3，6，9，16和18测点)，加权平均年龄：231.5±3.6Ma, MSWD=0.13
1	45.60	115	1114	0.10	0.04973	0.00242	0.25654	0.01349	0.03673	0.00058		182	92	232	11	233	4
2	81.9	466	1890	0.25	0.05142	0.00206	0.26258	0.01032	0.03676	0.00043		260	69	237	8	233	3
3	112.51	118	3049	0.04	0.04973	0.00201	0.23246	0.00943	0.03349	0.00036		182	74	212	8	212	2
4	68.3	395	1543	0.26	0.05345	0.00259	0.27288	0.01323	0.03664	0.00059		348	80	245	11	232	4
5	97.62	436	2404	0.18	0.04521	0.00213	0.22874	0.011	0.03667	0.00066		-9	67	209	9	232	4
6	215.2	491	771	0.64	0.07852	0.00276	2.30351	0.07952	0.21048	0.00293		1160	46	1213	24	1231	16
7	77.8	516	1753	0.29	0.05328	0.0025	0.27309	0.01249	0.03686	0.00056		341	76	245	10	233	3
8	53.0	424	1118	0.38	0.06403	0.00721	0.31543	0.03491	0.03573	0.00073		743	249	278	27	226	5
9	192.2	174	970	0.18	0.06921	0.00214	1.64661	0.05363	0.16964	0.00243		905	44	988	21	1010	13
10	87.2	362	1659	0.22	0.04902	0.00231	0.25017	0.01138	0.0365	0.00047		149	81	227	9	231	3
11	76.1	481	2130	0.23	0.04979	0.00225	0.25472	0.01119	0.03681	0.00048		185	78	230	9	233	3
12	33.31	390	704	0.55	0.05396	0.00328	0.27333	0.0163	0.0368	0.0006		369	105	245	13	233	4
13	66.91	308	1552	0.20	0.05452	0.00261	0.27776	0.01283	0.03681	0.00054		392	77	249	10	233	3
14	146.4	596	3413	0.17	0.05298	0.00194	0.26858	0.00967	0.03633	0.00041		328	61	242	8	230	3
15	93.7	392	1627	0.24	0.05104	0.00215	0.26001	0.01062	0.03686	0.0005		242	69	235	9	233	3
16	88.1	416	1811	0.23	0.05545	0.00214	0.30652	0.01241	0.0404	0.00096		431	50	271	10	255	6
17	72.8	453	1686	0.27	0.04889	0.00229	0.24024	0.01105	0.03571	0.00044		143	83	219	9	226	3
18	129.0	539	3221	0.17	0.05397	0.00205	0.2512	0.00914	0.03357	0.00036		370	63	228	7	213	2
YL1117，18个测点(不包括1，5，7和8测点) 加权平均年龄：231.4±3.8Ma, MSWD=1.3
1	55.34	170	564	0.30	0.05741	0.00315	0.64273	0.03267	0.08119	0.00168		507	124	504	20	503	10
2	30.47	122	764	0.16	0.04978	0.00201	0.24282	0.00966	0.03524	0.00043		185	70	221	8	223	3
3	27.61	170	641	0.26	0.05226	0.00233	0.26594	0.01187	0.03668	0.00051		297	76	239	10	232	3
4	29.86	201	706	0.28	0.0478	0.00213	0.23659	0.00996	0.03619	0.00041		90	74	216	8	229	3
5	14.70	127	228	0.56	0.05696	0.00302	0.40592	0.022	0.05096	0.00085		490	90	346	16	320	5
6	22.79	63.7	553	0.12	0.04956	0.00208	0.25274	0.01027	0.03696	0.00051		174	69	229	8	234	3
7	86.50	161	1666	0.10	0.05127	0.00169	0.32751	0.01089	0.04597	0.00056		253	54	288	8	290	3
8	21.95	26.2	468	0.06	0.05155	0.00242	0.29897	0.01379	0.04189	0.00049		266	85	266	11	265	3
9	17.46	116	397	0.29	0.04551	0.00227	0.23658	0.01181	0.03783	0.00051		-28	80	216	10	239	3
10	21.50	119	503	0.24	0.05202	0.0023	0.2674	0.01148	0.0369	0.00046		286	75	241	9	234	3
11	26.71	188	581	0.32	0.05374	0.00225	0.29351	0.01391	0.03859	0.00066		360	76	261	11	244	4
12	27.54	87.1	669	0.13	0.04765	0.00212	0.24581	0.01051	0.03709	0.00052		82	69	223	9	235	3
13	19.63	67.8	465	0.15	0.05016	0.00253	0.26265	0.01326	0.03736	0.00054		203	90	237	11	236	3
14	25.79	110	616	0.18	0.04955	0.00246	0.25098	0.01201	0.03661	0.0005		174	86	227	10	232	3
15	24.19	150	546	0.28	0.04938	0.00244	0.25765	0.01249	0.03732	0.00059		166	83	233	10	236	4
16	37.15	314	888	0.35	0.04962	0.00196	0.24079	0.00942	0.03477	0.0004		177	70	219	8	220	2
17	28.01	208	644	0.32	0.05271	0.00227	0.26959	0.01131	0.03685	0.00052		316	70	242	9	233	3
18	55.53	126	1344	0.09	0.05078	0.00167	0.26234	0.00877	0.03693	0.00042		231	56	237	7	234	3
GM1119，18个测点(不包括13测点) 加权平均年龄：231.9±2.8Ma, MSWD=0.23
1	55.44	354	1263	0.28	0.05071	0.0029	0.25715	0.014	0.03679	0.00053		228	99	232	11	233	3
2	40.48	359	892	0.40	0.04574	0.00275	0.23303	0.01367	0.03694	0.00058		-16	96	213	11	234	4
3	103.08	335	2497	0.13	0.04849	0.00179	0.24755	0.0094	0.03676	0.00046		123	65	225	8	233	3
4	37.36	332	840	0.39	0.0478	0.00287	0.24194	0.0148	0.0368	0.00062		89	104	220	12	233	4
5	45.3	579	946	0.61	0.05426	0.00284	0.27435	0.01374	0.03668	0.00059		382	84	246	11	232	4
6	138.4	643	3307	0.19	0.05662	0.00217	0.2786	0.01028	0.03555	0.00044		477	60	250	8	225	3
7	120.98	368	2886	0.13	0.04914	0.00189	0.25162	0.00969	0.03684	0.00044		155	68	228	8	233	3
8	178.2	622	4232	0.15	0.05136	0.0016	0.26269	0.00803	0.0368	0.00035		257	53	237	6	233	2
9	52.9	471	1164	0.40	0.05093	0.00265	0.25809	0.01253	0.03675	0.00051		238	86	233	10	233	3
10	93.5	728	2138	0.34	0.05018	0.00218	0.25538	0.01071	0.03681	0.00045		203	75	231	9	233	3
11	79.8	461	1831	0.25	0.05323	0.00226	0.27054	0.01114	0.03687	0.00044		338	72	243	9	233	3
12	99.59	372	2374	0.16	0.04886	0.00206	0.2482	0.00986	0.03683	0.00046		141	69	225	8	233	3
13	209.2	415	1730	0.24	0.0637	0.00277	0.85901	0.03553	0.09781	0.00131		732	94	630	19	602	8
14	82.13	352	1967	0.18	0.05385	0.00205	0.27372	0.01043	0.03651	0.00047		365	62	246	8	231	3
15	111.7	351	2646	0.13	0.05027	0.0024	0.24555	0.01137	0.03543	0.0004		207	112	223	9	224	3
16	102.05	404	2404	0.17	0.04951	0.0018	0.25399	0.00937	0.03684	0.00044		172	64	230	8	233	3
17	42.9	397	928	0.43	0.05487	0.00298	0.27609	0.01508	0.03684	0.00063		407	92	248	12	233	4
18	202.5	565	4804	0.12	0.05167	0.00171	0.26445	0.0085	0.03677	0.00038		271	55	238	7	233	2
GM1122，18个测点，加权平均年龄：230.1±2.8Ma, MSWD=0.61
1	25.05	331	524	0.63	0.05312	0.00325	0.27035	0.01729	0.03702	0.00078		334	107	243	14	234	5
2	117.5	647	2727	0.24	0.04873	0.00176	0.24929	0.00882	0.03685	0.00036		135	64	226	7	233	2
3	89.9	527	2059	0.26	0.05018	0.00206	0.25719	0.0105	0.03687	0.00044		203	72	232	8	233	3
4	74.3	377	1724	0.22	0.04908	0.00224	0.25209	0.01137	0.03691	0.00048		152	81	228	9	234	3
5	68.2	408	1324	0.31	0.04605	0.00573	0.21941	0.02711	0.03456	0.00054		736	238	201	23	219	3
6	71.02	425	1733	0.25	0.04637	0.002	0.22571	0.00943	0.03496	0.00047		17	63	207	8	221	3
7	48.84	216	1195	0.18	0.05274	0.00282	0.25773	0.01282	0.03551	0.00055		317	85	233	10	225	3
8	49.6	525	1089	0.48	0.05279	0.00251	0.27198	0.01256	0.0368	0.00054		320	78	244	10	233	3
9	49.93	168	1212	0.14	0.0486	0.00244	0.24728	0.01206	0.03669	0.00053		128	84	224	10	232	3
10	47.53	255	1112	0.23	0.05166	0.00239	0.26448	0.01176	0.03689	0.00053		271	75	238	9	234	3
11	64.0	552	1449	0.38	0.05631	0.00323	0.28992	0.01786	0.03632	0.00056	465	110	258	14	230	3
12	89.7	552	2155	0.26	0.05167	0.0021	0.25892	0.01022	0.03589	0.00045	271	67	234	8	227	3
13	64.9	502	1551	0.32	0.05109	0.00244	0.2521	0.01146	0.03551	0.00049	245	79	228	9	225	3
14	38.61	324	860	0.38	0.05755	0.00335	0.29432	0.01711	0.03695	0.00057	512	101	262	13	234	4
15	84.3	439	1973	0.22	0.05212	0.002	0.26864	0.01	0.03681	0.00046	291	62	242	8	233	3
16	86.6	483	1990	0.24	0.05305	0.00263	0.26781	0.0129	0.03662	0.00043	331	115	241	10	232	3
17	117.3	1406	2537	0.55	0.04942	0.00197	0.25278	0.00978	0.03685	0.00046	168	67	229	8	233	3
18	68.7	438	1612	0.27	0.05319	0.00237	0.26723	0.0118	0.03626	0.00048	337	76	240	9	230	3
注：*指放射性成因铅，同位素比值和年龄使用Andersen (2002)方法校正

表 1 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析结果 Table 1 LA-ICP-MS U-Pb analyzed data of the zircons for the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

图 2 癞痢头山(a)、云岭(b) 和耿马(c, d) 花岗岩锆石CL图像和U-Pb年龄谐和图小圆圈为年龄测点；大圆圈为锆石Hf同位素测点 Fig. 2 CL images and U-Pb ages of zircons for the Lailitoushan (a), Yunling (b) and Gengma (c, d) granites

癞痢头山岩体中的LLT1158.3和LLT1158.18测点年龄值偏小，²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为212Ma和213Ma, LLT1158.6和LLT1158.9测点给出了1231Ma和1010Ma的²⁰⁶Pb/²³⁸U老值年龄，LLT1158.16测点值255Ma，也明显偏离正态分布，其余13个测点分布在226~233Ma之间，在谐和曲线图上数据点成群分布(图 2a)，给出了231.5±3.6Ma (n=13，MSWD=0.13) 的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄的加权平均值。云岭样品18个分析点中，除了YL1117.1、YL1117.5、YL1117.7和YL1117.8测点给出较老的年龄(265~503Ma) 外，剩余14个²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄值在220~244Ma之间，在谐和曲线上成群分布(图 2b)，给出了231.4±3.8Ma，(n=14，MSWD=1.3) 的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄的加权平均值。耿马岩体进行了两个样品的锆石U-Pb测年，其中一个铅锌矿化样品(GM1119) 的GM1119.13分析点²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄值为602Ma，明显偏离正态分布，剩余17个分析点²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄变化于224~234Ma之间，在谐和曲线上17个分析点均投影于谐和线上或谐和线附近(图 2c)，给出了231.9±2.8Ma (n=17，MSWD=0.23) 的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值；新鲜的耿马岩体样品(GM1122) 中锆石18个分析点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄变化于219~234Ma之间，在谐和曲线上数据点成群分布(图 2d)，给出了230.1±2.8Ma (n=18，MSWD=0.61) 的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值。

4.2 全岩地球化学

通过岩石化学成分(表 2)，结合岩石学特征和镜下观察表明，3个岩体CIPW标准矿物组成均属于二长花岗岩(图 3)，因云岭岩体不含角闪石，在图 3中相对较远离花岗闪长岩区域；SiO₂含量为65.65%~67.68%，平均66.82%，Al₂O₃含量较高(13.89%~14.52%)，耿马岩体样品GM1119不含电气石，导致Al₂O₃含量相对较低；全碱含量较低(Na₂O+K₂O=5.56%~6.81%)，相对富钾(K₂O/Na₂O=2.71%~1.42%)，CaO含量为1.35%~2.98%。在SiO₂-K₂O图解上均位于高钾钙碱性区，云岭岩体相对接近钾玄岩系列(图 4a)，铝饱和指数较高(A/CNK=1.10~1.22)，在A/CNK-A/NK图解中位于强过铝质岩区(图 4b)。

表 2 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩的主量元素(wt%)、微量和稀土元素(× 10^-6) 分析结果 Table 2 The analyzed data of major elements (wt%) and trace elements (× 10^-6) of the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

样品号	癞痢头山岩体		云岭岩体	耿马岩体
样品号	LLT1158	LLT1159	YL1117	GM1119	GM1121	GM1122
SiO₂	66.9	67.49	65.65	66.91	67.68	66.26
TiO₂	0.66	0.68	0.63	0.65	0.66	0.64
Al₂O₃	14.36	14.52	14.16	13.99	14.12	13.89
Fe₂O₃^T	4.92	4.7	5.21	4.52	4.34	4.65
MnO	0.08	0.07	0.08	0.07	0.07	0.06
MgO	2.93	2.61	2.75	2.72	2.46	2.88
CaO	2.73	2.89	2.98	2.64	2.1	1.35
Na₂O	2.28	2.31	1.54	2.27	2.32	2.83
K₂O	3.61	3.25	4.17	3.9	3.93	3.98
P₂O₅	0.19	0.17	0.22	0.18	0.19	0.17
烧失量	1.23	1.18	2.46	2.05	2	3.2
总量	99.89	99.87	99.85	99.90	99.87	99.91
K₂O/Na₂O	1.58	1.41	2.71	1.72	1.69	1.41
A/NK	1.88	1.98	2.01	1.76	1.75	1.55
A/CNK	1.14	1.16	1.14	1.10	1.19	1.22
K₂O+Na₂O	5.89	5.56	5.71	6.17	6.25	6.81
Li	20.2	34.3	56.9	27.2	33.9	32.9
Be	3.14	3.31	4.17	3.54	3.53	3.73
Sc	13.2	12.8	15.4	12.8	12.4	12.4
V	77.8	77.7	105	75.7	74.8	73.0
Cr	64.3	80.5	76.2	96.3	91.4	155
Co	11.1	10.5	13.7	11.8	9.30	11.1
Ni	21.9	26.3	25.5	33.5	28.8	55.4
Cu	3.44	15.2	7.84	15.7	15.8	13.7
Zn	68.1	62.9	70.8	186	255	46.0
Ga	18.9	18.4	18.9	18.5	18.1	18.8
Rb	158	176	163	193	183	202
Sr	162	185	323	200	215	163
Y	32.8	32.7	31.8	33.5	32.9	32.7
Zr	78.7	78.4	150	145	169	181
Nb	17.3	16.0	20.4	16.2	16.3	16.2
Mo	0.35	0.93	1.34	1.08	0.73	1.29
Sn	6.46	5.32	4.22	6.11	5.69	6.42
Cs	7.56	16.8	19.8	7.43	7.09	8.29
Ba	720	772	1240	931	1027	928
La	45.2	45.3	39.3	49.5	47.7	45.5
Ce	94.2	90.5	80.7	100	98.0	97.4
Pr	10.2	10.3	9.22	11.4	10.9	10.7
Nd	38.6	39.0	35.9	42.8	41.2	40.6
Sm	7.90	7.60	7.61	8.18	8.10	8.09
Eu	1.41	1.35	1.60	1.37	1.38	1.17
Gd	6.87	6.82	6.48	7.08	7.04	6.89
Tb	1.06	1.02	1.05	1.09	1.08	1.05
Dy	5.83	5.80	5.75	5.99	6.04	5.95
Ho	1.15	1.13	1.08	1.17	1.16	1.12
Er	3.15	3.16	3.07	3.34	3.10	3.17
Tm	0.47	0.49	0.46	0.50	0.49	0.47
Yb	2.69	2.80	2.79	2.77	2.85	2.70
Lu	0.41	0.40	0.40	0.41	0.40	0.42
Hf	2.44	2.39	4.24	4.08	4.61	5.01
Ta	1.39	1.29	1.43	1.40	1.33	1.35
Tl	0.79	0.96	1.02	1.19	1.22	1.30
Pb	47.6	22.9	34.3	50.1	47.4	18.7
Th	20.0	20.6	24.0	24.6	23.1	23.9
U	4.77	4.72	5.87	5.82	4.90	6.00
∑REE	219.1	215.7	195.5	235.7	229.4	225.3
LREE/HREE	9.13	8.98	8.27	9.54	9.36	9.35
(La/Yb)_N	11.35	10.92	9.51	12.06	11.29	11.35
(Gd/Yb)_N	2.06	1.97	1.87	2.06	1.99	2.06
δEu	0.58	0.57	0.70	0.55	0.56	0.48
T_Zr(℃)	730	732	783	777	800	807
注: A/CNK=摩尔Al₂O₃/(Ca+Na₂O+K₂O)，A/NK=摩尔Al₂O₃/(Na₂O+K₂O); Fe₂O₃^T是以Fe₂O₃表示的全铁含量，FeO^T=0.9×Fe₂O₃^T; T_Zr(℃)=全岩锆石饱和温度，计算方法见Watson and Harrison (1983)

图 3 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩的QAP图解 Q-石英；A-碱性长石；P-斜长石；△-癞痢头山岩体；□-云岭岩体；○-耿马岩体.图 4~图 9图例同此图 Fig. 3 QAP classification diagram for the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

图 4 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩的K₂O-SiO₂图解(a) 及A/CNK-A/NK图解(b) Fig. 4 K₂O-SiO₂(a) and A/CNK-A/NK (b) plots for the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

癞痢头山岩体、云岭岩体和耿马岩体的稀土元素变化特征较一致(表 2、图 5)，稀土总量较高，∑REE变化范围为195.5×10^-6~235.7×10^-6；LREE/HREE比值介于8.27~9.54，(La/Yb)_N为9.51~12.06，(Gd/Yb)_N比值为1.87~2.06，表明轻、重稀土发生分馏并富集轻稀土，而重稀土本身分馏不明显；δEu为0.48~0.70，平均值为0.57。球粒陨石标准化稀土模式图中(图 5a)，3个岩体均表现为右倾的平滑曲线，Eu呈现中等负异常。

图 5 癞痢头山、云岭和耿马岩体花岗岩的稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图(a，标准化数值据Boynton, 1984) 和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b，标准化数值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 5 Chondrite-normalized REE patterns (a, normalized data after Boynton, 1984) and primitive mantle-normalized trace element patterns (b, normalized data after Sun and McDonough, 1989) for the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

在原始地幔标准化蛛网图(图 5b) 中，3个岩体的微量元素变化特征一致，均表现富集Rb、Ba、Th、U、K和La等大离子亲石元素，相对亏损Nb、Ta、Ti、Zr及Hf等高场强元素，癞痢头山岩体的Zr和Hf元素相对亏损。此外，各岩体都显著富集Pb元素，Ba相对于Rb和Th较亏损，Sr和P弱亏损。

4.3 锆石Hf同位素

本文分析的锆石测点的¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比值范围为0.0006~0.0017(表 3)，表明这些锆石在形成以后具有极低的放射成因Hf的积累，因此所测定的初始¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值可以代表锆石形成时的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值(吴福元等，2007)。癞痢头山岩体共13颗锆石的(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_t的变化范围在0.282195~0.282275之间(表 3)，ε_Hf(t) 变化范围在-15.3~-8.2之间(图 6a)，地壳模式年龄(t_DM^C) 变化范围1.8~2.2Ga (图 6b)；云岭岩体11颗锆石的(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_t的变化范围在0.282176~0.282263之间(表 3)，ε_Hf(t) 变化范围在-16.1~-13.2之间(图 6a)，地壳模式年龄(t_DM^C) 变化范围2.1~2.3Ga (图 6b)；耿马岩体一个样品有10颗锆石的(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_t的变化范围在0.282212~0.282275之间，ε_Hf(t) 变化范围在-19.8~-17.6之间(图 6a)，地壳模式年龄(t_DM^C) 变化范围2.1~2.2 Ga (图 6b)；另外一个样品的17颗锆石的(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_t的变化范围在0.282350~0.282010(表 3)，ε_Hf(t) 变化范围在-26.8~-14.7之间(图 6a)，地壳模式年龄(t_DM^C) 变化范围1.9~2.6Ga (图 6b)。在ε_Hf(t)-t图解上(图 7) 三个岩体样品点均分布于亏损地幔及球粒陨石演化线之下。

表 3 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩的锆石Hf同位素数据 Table 3 Zircons Hf isotopic compositions of the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

测点号	年龄(Ma)	¹⁷⁶Yb/¹⁷⁷Hf	¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf	¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf	2σ	¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf_i	ε_Hf(0)	ε_Hf(t)	t_DM(Ma)	t_DM^C(Ma)	f_Lu/Hf
LLT1158，二长花岗岩，13个测点，加权平均年龄：231.5±3.6Ma, MSWD=0.13
LLT1158.1	233	0.0542	0.0015	0.282402	0.000019	0.282396	-13.1	-8.2	1218	1786	-0.95
LLT1158.2	233	0.0428	0.0013	0.282232	0.000017	0.282226	-19.1	-14.2	1450	2165	-0.96
LLT1158.4	232	0.0322	0.0010	0.282199	0.000021	0.282195	-20.3	-15.3	1485	2236	-0.97
LLT1158.5	232	0.0283	0.0008	0.282221	0.000018	0.282218	-19.5	-14.5	1448	2185	-0.98
LLT1158.7	233	0.0448	0.0011	0.282271	0.000023	0.282266	-17.7	-12.8	1391	2077	-0.97
LLT1158.8	226	0.0399	0.0011	0.282256	0.000019	0.282252	-18.2	-13.4	1409	2113	-0.97
LLT1158.10	231	0.0368	0.0010	0.282266	0.000021	0.282262	-17.9	-13.0	1390	2086	-0.97
LLT1158.11	233	0.0485	0.0013	0.282225	0.000023	0.282220	-19.3	-14.4	1459	2179	-0.96
LLT1158.12	233	0.0261	0.0006	0.282278	0.000019	0.282275	-17.5	-12.5	1363	2057	-0.98
LLT1158.13	233	0.0334	0.0009	0.282245	0.000021	0.282242	-18.6	-13.7	1417	2131	-0.97
LLT1158.14	230	0.0582	0.0016	0.282278	0.000020	0.282271	-17.5	-12.7	1397	2066	-0.95
LLT1158.15	233	0.0455	0.0013	0.282239	0.000018	0.282233	-18.9	-14.0	1442	2150	-0.96
LLT1158.17	226	0.0449	0.0012	0.282264	0.000021	0.282259	-18.0	-13.2	1403	2097	-0.96
YL1117，二长花岗岩，11个测点，加权平均年龄：231.4±3.8Ma, MSWD=1.3
YL1117.3	232	0.0269	0.0007	0.282258	0.000019	0.282255	-18.2	-13.2	1392	2101	-0.98
YL1117.4	229	0.0523	0.0014	0.282253	0.000022	0.282247	-18.4	-13.5	1425	2121	-0.96
YL1117.6	234	0.0346	0.0009	0.282176	0.000020	0.282172	-21.1	-16.1	1514	2286	-0.97
YL1117.9	239	0.0402	0.0011	0.282254	0.000020	0.282249	-18.3	-13.3	1412	2110	-0.97
YL1117.10	234	0.0456	0.0011	0.282243	0.000021	0.282238	-18.7	-13.7	1429	2137	-0.97
YL1117.12	235	0.0583	0.0016	0.282247	0.000019	0.282240	-18.6	-13.7	1442	2132	-0.95
YL1117.13	236	0.0337	0.0009	0.282225	0.000017	0.282221	-19.3	-14.3	1448	2175	-0.97
YL1117.14	232	0.0510	0.0014	0.282239	0.000019	0.282233	-18.8	-14.0	1446	2151	-0.96
YL1117.15	236	0.0379	0.0011	0.282225	0.000020	0.282220	-19.4	-14.4	1454	2177	-0.97
YL1117.16	220	0.0528	0.0016	0.282263	0.000019	0.282256	-18.0	-13.4	1418	2106	-0.95
YL1117.17	233	0.0386	0.0011	0.282215	0.000019	0.282210	-19.7	-14.8	1469	2201	-0.97
GM1119，二长花岗岩，10个测点，加权平均年龄：231.9±2.8Ma, MSWD=0.23
GM1119.7	233	0.0479	0.0013	0.282274	0.000020	0.282268	-17.6	-12.7	1394	2072	-0.96
GM1119.8	233	0.0439	0.0013	0.282237	0.000019	0.282231	-18.9	-14.0	1443	2154	-0.96
GM1119.9	233	0.0459	0.0013	0.282225	0.000019	0.282220	-19.3	-14.4	1460	2179	-0.96
GM1119.11	233	0.0454	0.0013	0.282230	0.000019	0.282224	-19.2	-14.3	1454	2169	-0.96
GM1119.12	233	0.0371	0.0011	0.282212	0.000022	0.282208	-19.8	-14.8	1470	2206	-0.97
GM1119.14	231	0.0404	0.0011	0.282231	0.000021	0.282226	-19.1	-14.3	1447	2168	-0.97
GM1119.15	224	0.0486	0.0015	0.282214	0.000029	0.282208	-19.7	-15.0	1484	2212	-0.96
GM1119.16	233	0.0587	0.0017	0.282234	0.000020	0.282227	-19.0	-14.2	1462	2163	-0.95
GM1119.17	233	0.0318	0.0009	0.282257	0.000022	0.282253	-18.2	-13.2	1403	2105	-0.97
GM1119.18	233	0.0442	0.0013	0.282229	0.000019	0.282224	-19.2	-14.3	1455	2171	-0.96
GM1122，二长花岗岩，17个测点，加权平均年龄：230.1±2.8Ma, MSWD=0.61
GM1122.1	234	0.0557	0.0015	0.282229	0.000015	0.282223	-19.2	-14.3	1462	2172	-0.96
GM1122.2	233	0.0250	0.0007	0.282013	0.000017	0.282010	-26.8	-21.9	1732	2647	-0.98
GM1122.4	234	0.0340	0.0010	0.282043	0.000018	0.282038	-25.8	-20.8	1702	2582	-0.97
GM1122.5	219	0.0335	0.0009	0.282252	0.000018	0.282248	-18.4	-13.7	1409	2125	-0.97
GM1122.6	221	0.0491	0.0014	0.282273	0.000018	0.282268	-17.6	-13.0	1396	2081	-0.96
GM1122.7	225	0.0499	0.0014	0.282240	0.000017	0.282234	-18.8	-14.1	1444	2152	-0.96
GM1122.8	233	0.0345	0.0010	0.282217	0.000018	0.282213	-19.6	-14.7	1459	2195	-0.97
GM1122.9	232	0.0327	0.0009	0.282274	0.000019	0.282270	-17.6	-12.7	1377	2068	-0.97
GM1122.10	234	0.0384	0.0011	0.282120	0.000020	0.282116	-23.0	-18.1	1600	2411	-0.97
GM1122.11	230	0.0371	0.0010	0.282255	0.000019	0.282251	-18.3	-13.4	1408	2112	-0.97
GM1122.12	227	0.0561	0.0015	0.282356	0.000018	0.282350	-14.7	-10.0	1284	1893	-0.95
GM1122.13	225	0.0436	0.0012	0.282270	0.000019	0.282264	-17.8	-13.0	1395	2085	-0.96
GM1122.14	234	0.0337	0.0009	0.282231	0.000017	0.282227	-19.1	-14.1	1439	2163	-0.97
GM1122.15	233	0.0399	0.0011	0.282216	0.000017	0.282211	-19.7	-14.7	1467	2199	-0.97
GM1122.16	232	0.0459	0.0013	0.282266	0.000020	0.282260	-17.9	-13.0	1404	2090	-0.96
GM1122.17	233	0.0475	0.0013	0.282237	0.000019	0.282231	-18.9	-14.0	1443	2154	-0.96
GM1122.18	230	0.0406	0.0011	0.282238	0.000019	0.282233	-18.9	-14.0	1436	2151	-0.97
注: ε_Hf(t)=10000×{[(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_S-(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_S×(e^λt-1)]/[(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_{CHUR, 0}-(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_CHUR×(e^λt-1)]-1}. t_DM=1/λ×ln{1+[(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_S-(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_DM]/[(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_S-(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_DM]}. t_DM^C=t_DM-(t_DM-t)×[(f_cc-f_s)/(f_cc-f_DM)]. f_Lu/Hf=(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_S/(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_CHUR-1. λ=1.867×10^-11 a^-1; (¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_S和(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_S是样品标准值; (¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_CHUR=0.0332，(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_{CHUR, 0}=0.282772;(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_DM=0.0384，(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_DM=0.28325;(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_平均地壳=0.015; f_cc=[(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_平均地壳/(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_CHUR]-1; f_s=f_Lu/Hf; f_DM=[(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_DM/(¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf)_CHUR]-1; t为锆石结晶时间

表 3 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩的锆石Hf同位素数据 Table 3 Zircons Hf isotopic compositions of the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

图 6 癞痢头山、云岭和耿马岩体ε_Hf(t) 值(a) 和Hf同位素地壳模式年龄(t_DM^C)(b) 柱状图 Fig. 6 Histograms of ε_Hf(t) values (a) and Hf-isotope crust model ages (b) of the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

图 7 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩ε_Hf(t)-t图解 Fig. 7 ε_Hf(t)-t plot for the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

5 讨论 5.1 岩体形成时代

癞痢头山岩体位于昌宁-孟连带的最北端，云南地矿局(1990)获得了癞痢头山岩体形成年龄为237±10Ma (锆石U-Pb法)。本文用LA-ICP-MS方法对该岩体进行锆石U-Pb定年，获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄值为231.5±3.6Ma，结合锆石阴极发光图像和Th/U比值范围表明它们代表的是岩浆结晶锆石，代表了岩体的侵位时代。

云岭岩体位于昌宁-孟连带中北段，早期研究根据地层时代和岩体与地层关系将其划分为印支期侵入体(云南地矿局，1990)。本文获得的LA-ICP-MS锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄231.4±3.8Ma，代表了该岩体的侵位时代。

耿马岩体位于结合带中段，是昌宁-孟连带出露面积最大的岩基，早期研究在耿马岩体的二长花岗岩黑云母中获得了220.85Ma的K-Ar年龄。本次LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得了较好的结果，两件定年样品分别给出了231.9±2.8Ma和230.1±2.8Ma的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄。由此看来，耿马岩体侵位于231Ma左右。

综上所述，癞痢头山、云岭和耿马岩体形成时代均在231Ma左右，在误差范围内是一致的，因此它们是同一次构造岩浆事件产物。这三个岩体所处的昌宁-孟连带为古特提斯洋的残迹，其东侧临沧花岗岩基和火山岩带是其配置的岩浆弧(莫宣学等，1998)，且与本文三个岩体有着一致的形成时代，约230Ma (范蔚茗等，2009)。这些新的年代学信息表明，该地区在中晚三叠世同期发生了大规模酸性岩浆作用。

5.2 岩石成因

三个岩体含有富铝矿物电气石；在岩石地球化学特征上，上述三个岩体SiO₂含量在65.65%~67.68%之间；铝饱和指数A/CNK=1.10~1.22(>1.1)，CIPW标准矿物含刚玉1.71%~2.99%(>1%)；CaO含量较低为1.35%~2.98%(＜3.7%)；K₂O/Na₂O=1.42~2.71(>1)。这些特征表明这三个岩体均为强过铝质S型花岗岩。在A-C-F (图 8a) 和K₂O-N₂O (图 8b) 判别图解中均落入了S型花岗岩区，因此判定三个岩体均为强过铝质高钾钙碱性S型花岗岩。

图 8 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩岩石成因类型判别图 (a)-花岗岩ACF图解; (b)-K₂O-Na₂O判别图(Collins et al., 1982) Fig. 8 Discrimination diagrams of genesis type for the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites

三个岩体相对富集LREE、LILE元素而相对亏损HFSE，不相容元素Nb-Ta-Ti具有负异常，其Nb/La值较低(0.33~0.52)，表明岩体源区有陆壳物质参与；其Nb/Ta比值为11.62~14.30，平均值为12.53，接近平均地壳值(12~13，Barth et al., 2000)，Zr/Hf比值范围为32.28~36.77，平均值34.83，接近壳源岩石(约33，Taylor and McLennan, 1985; Green, 1995)；根据稀土元素组成及U的含量4.77×10^-6~6.00×10^-6>2×10^-6，Th的含量为20.0×10^-6~24.6×10^-6>10.0×10^-6，Pb的含量基本都在20×10^-6之上，以及负Eu异常(δEu=0.48~0.70) 等特征，可以推断这些岩石的源岩为地壳物质(Rudnick and Fountain, 1995)。

Hf同位素的研究结果表明，ε_Hf(t)＜0的岩石为古老地壳部分熔融而形成(Griffin et al., 2004; Vervoort et al., 2000)。三个岩体的锆石具有负并且变化范围大的ε_Hf(t)(-26.8~-8.2)(表 3、图 6a)，表明其主要来源于古老地壳物质的重熔，并有不同程度的幔源物质加入(Zhu et al., 2009，2011)。在ε_Hf(t)-t图解(图 7) 上，所有测点的Hf同位素位于亏损地幔及球粒陨石演化线之下，由以上推断三个岩体均为古老地壳部分熔融产物。对于花岗岩，尤其是S型强过铝质花岗岩，可用锆石Hf同位素地壳模式年龄(t_DM^C) 来讨论问题。这三个岩体的地壳模式年龄(t_DM^C) 范围在1.2~2.7Ga之间，表明三个岩体可能来源于古老地壳物质的重熔。

花岗岩熔体中CaO/Na₂O比值与温度和压力无关，主要受源岩成分的控制(Jung and Pfander, 2007)，因此CaO/Na₂O对源区的成分具有很好的指示意义，已有研究表明贫斜长石、富粘土的泥质岩部分熔融产生的过铝质花岗岩的CaO/Na₂O比值一般＜0.3，源区为富斜长石、贫粘土碎屑岩生成的强过铝质花岗岩CaO/Na₂O的比值一般>0.3(Sylvester, 1998)。这三个岩体CaO/Na₂O (0.48~1.94)>0.3；过铝花岗岩Rb-Sr-Ba的变化与它们源岩中起作用的泥质岩及砂屑岩的源区一致，因此，可利用Rb-Sr-Ba系统比值确定源区的成分(Sylvester, 1998)。在Rb-Sr-Ba图解(图略) 中，三个岩体的花岗岩体全部落入贫粘土源区。所以这三个岩体均属于富含长石的砂屑岩部分熔融的产物。另外据最新实验研究(Masberg et al., 2005) 表明，对于源岩为杂砂岩，产生长英质熔浆的最主要因素是黑云母脱水熔融。

据研究表明(Sylvester, 1998)，过铝质花岗岩中的Al₂O₃/TiO₂比值可以作为源区岩石部分熔融温度的指示剂，为衡量过铝质花岗岩形成温度的一个重要指标，当岩石的Al₂O₃/TiO₂比值>100时，源区部分熔融温度＜875℃，当岩石的Al₂O₃/TiO₂比值＜100时，源区部分熔融温度>875℃，且Al₂O₃/TiO₂比值与形成温度成反消长关系。三个岩体的花岗岩的Al₂O₃/TiO₂比值为21.35~21.76，均小于100，结合全岩锆饱和温度(730~807℃)(表 2)，表明这些花岗岩岩浆的形成温度相对较高。

综上所述，癞痢头山、云岭和耿马花岗岩均具有过铝质S型花岗岩特征，可能是古老地壳物质(以含有长石和黑云母且贫粘土的杂砂屑岩为主) 在温度较高的条件下经部分熔融形成。

5.3 构造意义

昌宁-孟连洋作为古特提斯洋的主洋盆，近年来，许多学者在昌宁-孟连带相继识别并证实了该区高压蓝闪石片岩、蛇绿岩带和变质带等，证实了晚古生代末该区存在古特提斯洋形成、消减和陆-陆(弧) 碰撞作用。虽然晚古生代后的沉积-岩浆-构造及其所揭示的构造背景，暗示昌宁-孟连洋的关闭和随之的陆-陆(弧) 碰撞发生作用主要发生在P₁-T₁之间(张旗等，1985; 从柏林等，1993; 刘本培等，1993; 莫宣学等，1998; 简平等，2003)。但是古特斯洋关闭时限，即陆-陆(弧) 碰撞的时间尚未得到很好的限定。

由上文可知，三个岩体是在较高温度(>875℃) 下形成的。由地温曲线得到，在25km左右深度地壳温度只有400℃左右，而且在推覆作用下地壳加厚均衡后的极限温度也只能达到750℃左右(England and Thompson, 1984)，因此达到这三个岩体熔融所需的温度需要来自深部异常热流的部分贡献，这部分异常热可能由主碰撞之后的陆陆会聚时沿巨大断裂发生大规模水平运动产生或者来自在后碰撞断裂拉张裂解的构造环境下，幔源基性岩浆上涌带来的足够多的热，即岩浆形成的构造环境属于后碰撞阶段。在花岗岩地球化学的构造环境判别图解中，三个岩体均投入到后碰撞环境区域(图 9)。因此本文推断，这三个岩体均侵位于后碰撞环境，这暗示缅泰马微陆块与思茅地块的主体碰撞在232Ma之前(即晚三叠世之前) 已经发生。昌宁-孟连带晚三叠统磨拉石不整合盖在蛇绿混杂岩之上(张旗等，1996)、相关岩浆弧的发育(莫宣学等，1998) 和被认为形成于后碰撞构造环境的同期临沧花岗岩基和“双峰式”火山岩(范蔚茗等，2009) 也支持昌宁-孟连带在晚三叠世早期已处于后碰撞背景的认识。

图 9 癞痢头山、云岭和耿马花岗岩构造环境判别图解(据Pearce et al., 1984) Fig. 9 Discrimination diagram for tectonic settings from the Lailitoushan, Yunling and Gengma granites (after Pearce et al., 1984)

6 结论

(1) 滇西昌宁-孟连带癞痢头山、云岭和耿马岩体分别侵位于231.5±3.6Ma、231.4±3.8Ma和231.9±2.8Ma、230.1±2.8Ma，表明该地区在中晚三叠世同期发生了大规模酸性岩浆作用。

(2) 癞痢头山、云岭和耿马二长花岗岩属高钾钙碱系列，具有壳源过铝质S型花岗岩特征。全岩主量元素地球化学特征结合其负且变化范围大的锆石ε_Hf(t) 值(-26.8~-8.2)，指示这些花岗岩可能来源于元古代含有长石和黑云母且贫粘土的杂砂屑岩在温度较高条件下的重熔。

(3) 三个岩体侵位于后碰撞背景，可能指示缅泰马微陆块与思茅地块的主体碰撞在232Ma之前(即晚三叠世之前) 已经发生。

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岩石学报 2012, Vol. 28 Issue (5): 1465-1476	PDF