云南保山東緣早古生代高Si花崗巖的成因及構(gòu)造意義

康 歡，李大鵬,2，陳岳龍，魯 震

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083; 2.中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)研究所北京離子探針中心，北京 100037)

云南保山東緣早古生代高Si花崗巖的成因及構(gòu)造意義

康 歡1，李大鵬1,2，陳岳龍1，魯 震1

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083; 2.中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)研究所北京離子探針中心，北京 100037)

對保山地塊東緣高Si花崗巖開展礦物化學(xué)、巖石地球化學(xué)及鋯石U-Pb-Hf系統(tǒng)研究，結(jié)果表明該高Si花崗巖為具鈣堿性、強(qiáng)過鋁質(zhì)特征的S型花崗巖。鋯石U-Pb同位素分析表明，高Si花崗巖侵位于454 Ma，并含有800～1 100 Ma的繼承鋯石。鋯石Hf同位素分析表明其巖漿鋯石具有與青藏高原及東南緣同時代長英質(zhì)侵入體相似的Hf同位素組成，暗示其相似的巖漿起源。礦物化學(xué)、同位素組成及Melts模擬計(jì)算結(jié)果表明，保山東緣高Si花崗巖為一系列復(fù)雜作用的結(jié)果：高硅花崗巖母巖漿起源于該區(qū)沉積巖部分熔融；熔體形成后經(jīng)高度分異演化，在侵位過程中同化混染圍巖；巖漿冷凝至固相線下部分礦物再平衡。保山東緣高Si花崗巖體與平河花崗巖體具相似年齡和地球化學(xué)特征，暗示它們之間可能存在類似的成因機(jī)制。

高Si花崗巖; 保山地塊; 青藏高原; 三江地區(qū); 原特提斯洋

0 引 言

青藏高原及其東南緣是裂解自東岡瓦納陸緣不同塊體，經(jīng)400 Ma在不同特提斯洋域系統(tǒng)控制下俯沖增生造山改造的產(chǎn)物[1-3]。因此，青藏高原及其東南緣是研究俯沖作用、板塊拼貼和造山帶演化等諸多動力學(xué)過程的最佳場所[2, 4-7]。

在青藏高原及其東南緣廣泛散布的前寒武紀(jì)末期—早古生代巖漿巖[8-9]，為不同塊體裂解前,東岡瓦納陸緣在原特提斯洋俯沖階段的巖石學(xué)記錄，是理解青藏高原不同塊體性質(zhì)及原特提斯洋域動力學(xué)演化機(jī)制的重要窗口。統(tǒng)計(jì)表明，青藏高原及其東南緣該期巖漿作用產(chǎn)物大部分表現(xiàn)出明顯的高Si特征(SiO2>70%[10])，高Si巖漿巖(包括高Si花崗巖及高Si流紋巖)作為一種重要酸性巖漿巖，其獨(dú)特的地球化學(xué)性質(zhì)及巖石成因日益受到學(xué)術(shù)界關(guān)注[10-14]。目前，對青藏高原及東南緣前寒武紀(jì)末期—早古生代巖漿系列中高Si組分的成因機(jī)制及成巖的動力學(xué)背景尚缺乏系統(tǒng)的研究。

圖1 滇西保山地塊東緣高Si花崗巖類的地質(zhì)簡圖Fig.1 Simplified geological map of the high-Si granite in the eastern Baoshan block(a)滇西保山地塊構(gòu)造地質(zhì)簡圖(據(jù)參考文獻(xiàn)[15]修改)，其中AL.哀牢山縫合帶；BN.班公—怒江縫合帶；JS.金沙江縫合帶；LC.瀾滄江縫合帶； NU.Nan-Uttaradit縫合帶；SB.緬甸邊界縫合帶；SM.松馬縫合帶；CF.崇山斷裂；JF.Jaili斷層；LF.龍門山斷裂；NF.怒江斷裂；RRF.紅河斷裂；SF.實(shí)皆斷裂；SMF.松馬斷裂；XF.鮮水河斷層;(b)保山地塊東緣高Si花崗巖類的地質(zhì)簡圖

保山地塊是青藏高原東南緣的一個重要組成部分，其北接青藏高原主體，東鄰思茅—印支地塊，與其西側(cè)的騰沖地塊共同組成東南亞Sibumasu地體的最北端[15]。保山地塊西南緣早古生代花崗巖類(500～448 Ma)[8]與該區(qū)公養(yǎng)河群中變質(zhì)火山巖(～500 Ma)[16]為保山地塊已獲得可靠年齡的最老巖漿活動記錄。然而，保山地塊其他位置的早古生代巖漿巖卻鮮有報道。本文報道了保山地塊東緣高Si花崗巖體，通過對其詳細(xì)的礦物學(xué)、巖石化學(xué)及鋯石U-Pb-Hf體系的研究，結(jié)合區(qū)域已有研究成果，探討該區(qū)早古生代高Si花崗巖巖石學(xué)成因及其動力學(xué)背景，以期深入理解青藏高原及東南緣塊體性質(zhì)及原特提斯洋域動力學(xué)演化機(jī)制。

1 地質(zhì)背景與巖石學(xué)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

裂解自岡瓦納陸緣的騰沖、保山及蘭坪—思茅地塊記錄了不同特提斯洋域的演化歷史，并共同組成現(xiàn)今青藏高原東南緣滇西三江地區(qū)[4,8,15,17-18](圖1(a))。由于印度大陸的擠入，滇西三江地區(qū)新生代發(fā)生強(qiáng)烈變形改造[15,19-22]。3條近南北向新生代斷裂帶：怒江斷裂、瀾滄江斷裂、以及哀牢山—金沙江斷裂由西至東切穿該區(qū)。代表古—中特提斯洋殘留的縫合帶沿新生代斷裂零星散布[23]，并由西至東將該區(qū)騰沖、保山及蘭坪—思茅地塊相分隔(圖1(b))。

保山地塊西與騰沖地塊以高黎貢剪切帶為界[24]，東與蘭坪—思茅地塊以代表古特提斯主洋盆殘留的瀾滄江縫合帶為界(圖1(a))，與騰沖地塊共同構(gòu)成Sibumasu地體北端[1]。保山地塊巖石類型主要有古生代到中生代沉積巖，以及早古生代和中生代晚期—早新生代巖漿巖[8-9,25-27]。

近年來，在包括保山地塊在內(nèi)的各裂解自東岡瓦納北緣塊體中(自西至東包括：土耳其西北部、伊朗中部、巴基斯坦西北部、印度西北部和尼泊爾、青藏高原南部及云南西南部)均發(fā)現(xiàn)了代表自前寒武紀(jì)末期至早古生代原特提斯洋演化的花崗巖類[9,28]。且絕大部分早古生代花崗巖具有高Si花崗巖的特征。目前，保山地塊早古生代高Si花崗巖僅報道于該塊體西南部龍新—平河地區(qū)的平河花崗巖基及侵入其中的赧灑、平達(dá)、勐堆、松坡等小巖株[8,27,29]。該區(qū)花崗巖類侵位于低級變質(zhì)的公養(yǎng)河群中，主體巖性為花崗閃長巖、二云母花崗巖、白云花崗巖和淡色花崗巖，平河花崗巖基及后期侵入其中的各巖株的鋯石U-Pb年齡分別為～500 Ma[25, 30-31]和476～448 Ma[8]。

1.2 樣品描述

圖2 保山地塊花崗巖樣品特征Fig.2 Characteristics of rocks in the eastern part of the Baoshan block(a)花崗巖野外照片；(b)、(c)花崗巖正交偏光照片;Hbl.角閃石; Kf.鉀長石; Q.石英; Ser.絹云母

本次研究巖體位于保山地塊東部鳳慶縣附近，為一個長約10 km，寬約5 km，NNE向展布的巖株，出露總面積約50 km2。區(qū)域上，花崗巖侵入寒武紀(jì)昌寧組片巖中，后被侏羅系蘆子箐組碎屑沉積地層覆蓋(圖1(b))。巖體表面風(fēng)化較為嚴(yán)重，呈灰白色，并有弱定向性，局部可見后期貫入的石英脈。采樣位置位于該巖體北端亞練鄉(xiāng)以東約7 km處一崖壁。

花崗巖整體呈灰白色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)(圖2(a))，主要由鉀長石(40%～45%)、斜長石(～20%)、石英(25% ～30%)、云母類礦物(5%～10%)和少量角閃石(～3%)組成，亦可見磁鐵礦、磷灰石、鋯石、鈦鐵礦等副礦物(圖2(b),(c))。鉀長石半自形-它形粒狀，具卡式雙晶，內(nèi)部絹云母化明顯(圖2(c))；石英呈它形粒狀，個別具波狀消光(圖2(b))；角閃石半自形，云母類礦物呈定向分布，可能與后期構(gòu)造變形作用有關(guān)(圖2(b),(c))。

2 分析方法

2.1 樣品準(zhǔn)備

全巖化學(xué)樣品在河北區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行無污染碎樣。樣品清除表面污物后，進(jìn)行人工搗碎并收于加蓋表面皿的玻璃燒杯中。將粗碎后的樣品由超聲波清洗機(jī)清洗30 min后低溫(<45 ℃)烘干。采用QM-1F型剛玉顎板無污染碎樣機(jī)將烘干樣品(約500 g)細(xì)碎，縮分至50 g后于XCS-2型無污染瑪瑙球磨機(jī)的瑪瑙罐內(nèi)磨至200目。

采用常規(guī)重、磁選方法分選鋯石樣品，并手挑其中>25 μm的部分。隨機(jī)選擇其中200余顆鋯石并依據(jù)宋彪等[32]的方法制靶并拋光。制靶后，對鋯石進(jìn)行透射光和反射光拍照，并在北京離子探針中心用ChromaCl RGB系統(tǒng)的掃描電鏡進(jìn)行全色陰極發(fā)光圖像拍照。最后進(jìn)行U-Pb定年和Hf同位素分析。

2.2 全巖樣品分析

主量元素在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院由X射線熒光光譜分析，其中二價鐵由化學(xué)滴定法測定，準(zhǔn)確度與精密度優(yōu)于5%。鉀長石在山東省地質(zhì)科學(xué)研究院由電子探針(JXA-8230)進(jìn)行主量元素分析，檢測依據(jù)為GB/T 15074-94。微量元素分析在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所進(jìn)行，由帶鋼套的聚四氟乙烯密封溶樣罐溶解樣品后在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)(VG PO Ⅱ)上進(jìn)行含量測定, 分析精度優(yōu)于8%。

2.3 鋯石U-Pb定年及微量元素分析

鋯石U-Pb數(shù)據(jù)及微量元素分析在中國地質(zhì)科學(xué)研究院礦產(chǎn)資源研究所利用LA-Q-ICP-MS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas Pro，利用Bruker M90 ICP-MS儀器獲取離子信號強(qiáng)度，氦氣作為載氣，氬氣作為補(bǔ)充氣體與氦氣于進(jìn)入ICP前的Y形連接器混合。分析過程中，樣品獲取時間為50 s，氣體空白時間為20～30 s。時間漂移校正和U-Pb年齡定量校正采用ICPMSDataCal完成[33-34]。激光剝蝕系統(tǒng)、ICP-MS儀器和數(shù)據(jù)壓縮的詳細(xì)運(yùn)行條件見參考文獻(xiàn)[33]。

鋯石微量元素校正以SRM610為外標(biāo)，Si為內(nèi)標(biāo)[34]，推薦的微量元素濃度見GeoReM(http://georem.mpch-mainz.gwdg.de/)。鋯石GJ1(609 Ma, U=230 μg/g, Th=15 μg/g)[35]作為U-Pb定年外標(biāo)，每分析10次樣品進(jìn)行一次鋯石GJ1標(biāo)樣分析(即：2次GJ1+10次樣品+2次GJ1)。分析過程中，樣品均具有極低的普通204Pb信號、高206Pb/238U信號，U、Th、Pb濃度通過NIST610校正，不需要對分析鋯石進(jìn)行普通Pb校正。鋯石Plesovice作為未知樣品，其測定的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(337±2) Ma (2σ，n=12)，與推薦值(337.13±0.37) Ma在誤差范圍內(nèi)一致(2σ，據(jù)參考文獻(xiàn)[36])。應(yīng)用ISOPLOT軟件[37]進(jìn)行U-Pb諧和圖繪制及加權(quán)平均年齡計(jì)算。

2.4 鋯石Hf同位素分析

鋯石微區(qū)Hf同位素分析在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所用LA-MC-ICP-MS完成。儀器工作條件和數(shù)據(jù)獲取方法詳見參考文獻(xiàn)[38]和參考文獻(xiàn)[33]。分析過程依樣品大小分別選擇65 μm或55 μm作為激光束斑直徑，以氦氣為載氣。以176Lu/175Lu=0.026 58和176Yb/173Yb=0.796 218矯正176Lu和176Yb對176Hf的干擾[39]。儀器質(zhì)量偏差校正過程中將Yb和Hf同位素比值分別標(biāo)準(zhǔn)化至172Yb/173Yb=1.352 74和179Hf/177Hf=0.732 5。

表1 保山地塊東緣高Si花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果*

注：*微量元素含量單位：μg/g；**不諧和度:當(dāng)年齡>1 000 Ma時，用[1-(206Pb/238U年齡)/(207Pb/206Pb年齡)]×100計(jì)算；當(dāng)年齡<1 000 Ma時，用[1-(206Pb/238U年齡)/(207Pb/235U年齡)]×100計(jì)算，公式據(jù)參考文獻(xiàn)[43]。

分析過程中以鋯石GJ1作為標(biāo)樣，其加權(quán)平均176Hf/177Hf =0.281 989±0.000 06(2σ,n=29), 與參考文獻(xiàn)[40]的結(jié)果0.282 013±19 (2σ)在誤差范圍內(nèi)一致。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年齡及微量元素

圖3 保山地塊東緣花崗巖鋯石特征Fig.3 Zircons characteristics of granite in the eastern part of the Baoshan block(a)花崗巖U-Pb年齡諧和圖；(b)花崗巖鋯石CL圖像；(c)鋯石U-Pb年齡-Th/U圖；(d)鋯石稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖，其中球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值據(jù)參考文獻(xiàn)[42]紅圈代表U-Pb年齡測點(diǎn)位置，藍(lán)圈代表Lu-Hf測點(diǎn)位置；圓圈內(nèi)數(shù)字(如11)代表點(diǎn)號，鋯石下部數(shù)字(如449)代表年齡,單位Ma

高Si花崗巖中鋯石多為長柱狀晶體，長150～280 μm，長寬比約為2∶1。陰極發(fā)光下可見鋯石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且從鋯石結(jié)構(gòu)分析，鋯石可能遭受重結(jié)晶作用(圖3(b))，部分顆粒發(fā)育核邊結(jié)構(gòu)(如6，12，13及17號顆粒，圖3(b))。對其中19個顆粒選擇環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育及核邊不同結(jié)構(gòu)域進(jìn)行U-Pb年齡及微量元素分析。結(jié)果表明，絕大部分鋯石Th/U比值大于0.1(圖3(c))，REE特征呈現(xiàn)輕重稀土分異明顯(圖3(d))，結(jié)合其鋯石CL結(jié)構(gòu)特征表明其分析結(jié)構(gòu)均為典型的巖漿成因[41]。其中16個點(diǎn)的206Pb/208U加權(quán)平均年齡值為(454±4) Ma (MSWD=1.7，圖3(a))，代表高Si花崗巖的結(jié)晶年齡。其余3個點(diǎn)(10，17，19)形成偏老的諧和年齡(849～1 073 Ma，圖3(a))，代表巖漿形成的殘余或侵位過程的捕獲鋯石年齡。

鋯石同一結(jié)構(gòu)域配套微量元素分析(表2)表明，鋯石具有高Pb濃度(40～400 μg/g)，低(La/Yb)N比值(0.000 01～0.48)，以及明顯的Eu負(fù)異常(0.005～0.43)。將其與青藏高原典型成因類型花崗巖(如I、S和A型)的鋯石微量元素特征[44]對比可知，高Si花崗巖體與青藏高原S型花崗巖類鋯石具有一致的微量元素特征(圖4)。

3.2 鋯石Lu-Hf同位素特征

表2 保山地塊東緣鋯石LA-ICP-MS 微量元素?cái)?shù)據(jù)

注：微量元素含量單位：μg/g；微量元素分析點(diǎn)號位置與U-Pb定年和Hf同位素分析位置一致。

圖4 高Si花崗巖(YT1301)鋯石微量元素特征Fig.4 The high-Si granite(YT1301) zircon trace element characteristics(a)Eu/Eu* vs. (Nb/Pb)N，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)參考文獻(xiàn)[45]；(b)Pb vs.Th，其中鋯石數(shù)據(jù)取自青藏高原不同類型花崗巖和閃長巖，見參考文獻(xiàn)[44]，Iberian異地雜巖中典型深熔花崗巖，見參考文獻(xiàn)[46]

圖5 保山地塊東緣高Si花崗巖εHf(t)值U-Pb年齡分布Fig.5 Plots of εHf(t) vs. U-Pb ages of the high-Si granite in the eastern Baoshan block(平河花崗巖數(shù)據(jù)來自參考文獻(xiàn)[8, 27, 29, 47]，西藏花崗巖數(shù)據(jù)來自參考文獻(xiàn)[48-49]，寒武紀(jì)昌寧組數(shù)據(jù)來自參考文獻(xiàn)[15])

3.3 全巖地球化學(xué)

花崗巖樣品富SiO2、Al2O3、K2O，低CaO、MgO、TFeO、TiO2。其中SiO2含量為77.78%，Al2O3含量為12.01%， K2O/Na2O摩爾數(shù)之比為2.44。在K2O-SiO2位于高鉀鈣堿性巖區(qū)(圖略)，A/CNK和A/NK分別為1.64和1.66，標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果中，標(biāo)準(zhǔn)剛玉分子含量達(dá)到2.95%，大于1%，具備S型花崗巖特征。樣品整體展示出強(qiáng)過鋁質(zhì)、富鉀、鈣堿性巖漿巖的巖石學(xué)特征。

高Si花崗巖稀土元素總量偏低(45.32 μg/g)，遠(yuǎn)小于平均上地殼水平(148.14 μg/g)；輕重稀土分餾不明顯(LREE/HREE=3.05)，REE分配曲線與保山地區(qū)同時代侵入體相似(平河花崗巖據(jù)參考文獻(xiàn)[8])(圖6(a))。花崗巖微量元素分配型式(圖6(b)),與平河花崗巖[8]相似，富集Rb，Th等強(qiáng)不相容元素，而虧損Nb、Ta、Ti、P等高場強(qiáng)元素。Rb/Sr值為5.4，大于1，Sr/Ba值為0.09，小于0.1，顯示S型花崗巖特征。

4 討 論

4.1 巖漿事件及其構(gòu)造意義

保山地塊早古生代花崗巖成因存在兩種截然不同的觀點(diǎn)：(1)與原特提斯洋的俯沖碰撞有關(guān)[25, 27]；(2)形成于板內(nèi)或陸緣裂谷環(huán)境[50-51]。鋯石U-Pb年齡指示保山東緣高Si花崗巖體侵位于早古生代，與滇西騰沖地塊高黎貢山淡色花崗巖(～492 Ma)[9]，保山地塊西南緣平達(dá)花崗巖(502～466 Ma)[27, 29]，平河巖體(480～486 Ma)[30]，赧灑、平達(dá)、勐堆和松坡淡色花崗巖(448～476 Ma)[8]為同期巖漿作用產(chǎn)物。事實(shí)上，從土耳其西北直至東南亞撣—泰地區(qū)等一系列裂解自岡瓦納陸緣的塊體中，均存在前寒武紀(jì)末期—早古生代的長英質(zhì)侵入體，組成1條巨型花崗巖帶(圖7)，表明該時期東岡瓦納北緣存在1期大規(guī)模的構(gòu)造熱事件[28]。Wang等人[9]結(jié)合滇西早元古代強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖特征認(rèn)為云南西南部早古生代巖漿事件為Bhimphedian造山運(yùn)動的南部延伸。本文收集土耳其西北直至東南亞撣—泰地區(qū)早古生代巖漿巖，發(fā)現(xiàn)其大部分表現(xiàn)出明顯的高Si特征，相似的巖石學(xué)及地球化學(xué)特征暗示這些前寒武紀(jì)末期—早古生代花崗巖具有相近的構(gòu)造成因背景。

構(gòu)造研究表明，保山地塊中奧陶世底礫巖不整合覆在寒武系—下奧陶統(tǒng)公養(yǎng)河群上[63-64]。在騰沖地塊高黎貢山和Mogok奧陶系淺層沉積巖與下部元古代變質(zhì)巖和寒武系白云巖、濁積巖呈角度不整合接觸[26, 64]。這種地層接觸關(guān)系特征與在尼泊爾、印度西北和藏南細(xì)粒海相地層中所發(fā)現(xiàn)的中奧陶統(tǒng)底礫巖/礫巖和長石砂巖相一致[65]。這些特征同樣暗示著一個區(qū)域性的早古生代造山事件。

表3 鋯石LA-MC-ICP-MS Lu-Hf同位素組成

注：176Hf/177Hf初始比值和εHf(t)值是根據(jù)同一鋯石U-Pb年齡計(jì)算。

表4 保山地塊花崗巖巖石化學(xué)成分分析結(jié)果*

注：*常量元素含量單位：%；微量元素含量單位：μg/g。

圖6 高Si花崗巖的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖(a)及微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)

圖7 東岡瓦納北緣早古生代花崗質(zhì)巖石年齡數(shù)據(jù)(花崗質(zhì)巖石年齡數(shù)據(jù)引自本文及參考文獻(xiàn)[4, 9, 16, 28-29, 50-62]Fig.7 The age data of the Early Paleozoic granitic rocks from NW Turkey to Shan-Thai areas along the northern margin of East Gondwana

巖石學(xué)已有證據(jù)表明，撣—泰地塊及云南西南部騰沖、保山地塊的早古生代花崗巖的形成于活動大陸邊緣[9]，保山、騰沖、撣—泰、印支及特提斯喜馬拉雅代表了面向原特提斯洋一側(cè)的早古生代巖漿弧的一部分[9,15,28,55]?！?00 Ma或更早的俯沖形成弧后擴(kuò)張；490～467 Ma引發(fā)巖石圈加厚，拆沉作用形成S型花崗巖[9]；448～476 Ma俯沖-碰撞中板片斷離引發(fā)巖石圈產(chǎn)生減壓熔融。保山東緣高Si花崗巖體與平河花崗巖體相似年齡和地球化學(xué)特征，暗示它們之間可能存在類似的成因機(jī)制，均為原特提斯洋俯沖板片斷離減壓熔融的產(chǎn)物。

4.2 高Si花崗巖巖石成因

形成保山東部高Si花崗巖的熔體應(yīng)源自沉積巖的部分熔融主要基于以下4個方面基本事實(shí)：(1)高A/CNK和A/NK值(1.64和1.66)；(2)高Rb/Sr比值及低Sr/Ba比值；(3)與青藏高原S型花崗巖一致的鋯石微量元素特征；(4)與昌寧組圍巖碎屑鋯石相似的捕獲鋯石Hf同位素分布范圍。

由于不同礦物熔點(diǎn)控制形成高Si花崗巖熔體的化學(xué)成分，碎屑巖低程度部分熔融將導(dǎo)致熔體相不相容元素迅速貧化(石英相首先熔融)，如平河花崗巖中部分樣品REE總量<20 μg/g。為探討高Si花崗巖成因，以平河花崗巖成分近似代表高Si花崗巖母巖漿，應(yīng)用Melts軟件進(jìn)行巖漿結(jié)晶模擬計(jì)算。結(jié)果表明，當(dāng)母巖漿發(fā)生高度平衡結(jié)晶后，殘余熔體REE組成與保山東部高Si花崗巖類似(圖8)。這表明高Si花崗巖應(yīng)為母巖漿高度分異演化的結(jié)果。

圖8 Melts模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際樣品化學(xué)組成對比Fig.8 Geochemical composition comparison of the simulation results from the Melts algorithm with the granite sample YT1301模擬過程中假設(shè)平衡分離結(jié)晶，F(xiàn)值代表殘余熔體質(zhì)量分?jǐn)?shù)，模擬表明高Si花崗巖化學(xué)成分應(yīng)源自母巖漿高度分異演化

圖9 花崗巖鉀長石剖面圖Fig.9 The K-feldspar profile of granite in the Baoshan Block

保山東緣高Si花崗巖及西藏同時代花崗巖中均含有老于巖漿期結(jié)晶的鋯石(800～1 100 Ma)，其Hf同位素組成與昌寧組碎屑鋯石相似，而保山地塊西南緣平河花崗巖則不含該期形成的鋯石。根據(jù)平河花崗巖為一大型復(fù)式花崗巖基，而保山東緣高Si花崗巖為一侵位于昌寧組碎屑巖中的小型巖株，故推測800～1 100 Ma的鋯石應(yīng)代表花崗巖侵位過程中捕獲的圍巖殘余。

長石高Or含量和窄的組分范圍受固相線下再平衡的影響[66]。相反，由熔體快速冷凝形成的鉀長石通常具有低Or含量和高Ab含量的特征[67]。樣品鉀長石剖面結(jié)果表明剖面YT1301-1中Or含量高，且變化范圍小(92.3%～97.6%) (圖9)。因此，保山東緣高Si花崗巖中鉀長石可能為熔體在固相線下再平衡的產(chǎn)物。

因此，保山東緣高Si花崗巖是沉積巖部分熔融后，熔體經(jīng)高度分異演化之后，在侵位過程中同化混染圍巖，并在固相線下部分礦物發(fā)生再平衡等一系列復(fù)雜作用的結(jié)果。

5 結(jié) 論

通過對保山地塊東緣高Si花崗巖開展詳細(xì)的礦物化學(xué)、巖石地球化學(xué)及鋯石U-Pb-Hf系統(tǒng)研究，結(jié)合區(qū)域上已有的研究成果，可得出以下主要結(jié)論：

(1)保山東緣高Si花崗巖體與平河花崗巖體具相似年齡和地球化學(xué)特征，暗示它們之間可能存在類似的成因機(jī)制，均為原特提斯洋俯沖板片斷離減壓熔融的產(chǎn)物。

(2)保山地塊東緣高Si花崗巖呈現(xiàn)出鈣堿性、強(qiáng)過鋁質(zhì)特征，全巖微量元素特征與平河花崗巖一致。全巖主量、微量元素地球化學(xué)、鋯石微量元素及Hf同位素等多條證據(jù)表明保山地塊東緣高Si花崗巖為S型花崗巖。

(3)鋯石U-Pb同位素分析表明，高Si花崗巖侵位于454 Ma，并含有800～1 100 Ma的捕獲鋯石。鋯石Hf同位素分析表明其巖漿鋯石具有與青藏高原及東南緣同時代長英質(zhì)侵入體相似的Hf同位素組成，暗示其相似的巖漿起源。

(4)礦物化學(xué)、同位素組成及Melts模擬計(jì)算結(jié)果表明，保山東緣高Si花崗巖為一系列復(fù)雜作用的結(jié)果：高Si花崗巖母巖漿起源于該區(qū)沉積巖部分熔融；熔體形成后經(jīng)高度分異演化，在侵位過程中同化混染圍巖；巖漿冷凝至固相線下部分礦物再平衡。

致謝：中國地質(zhì)科學(xué)院吳才來研究員、侯可軍副研究員為本文鋯石Hf同位素分析及U-Pb定年提供了便利條件，匿名審稿專家在文章修改過程中提出寶貴意見，在此一并謹(jǐn)表謝忱。

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Origin and Tectonic Implications of the Early Paleozoic High-Si Granite in the Eastern Baoshan Block, Yunnan

KANG Huan1, LI Dapeng1,2, CHEN Yuelong1, LU Zhen1

(1.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;2.TheBeijingSHRIMPCenter,InstituteofGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037，China)

Integrated mineral chemistry, geochemistry and zircon U-Pb-Hf isotopic analyses were carried out on the high-Si granite in the eastern Baoshan block.Results show that the high-Si granite is S-type and shows calc-alkaline, strongly peraluminous features. Zircon U-Pb isotopic analyses show that the high-Si granite emplaced at 454 Ma with 800 to 1,100 Ma inherited zircon grains. Magmatic zircons from the high-Si granite in the eastern Baoshan show similar Hf isotope compositions with those from coveal felsic intrusions in the Tibetan Plateau and its southeastern margin, implying their similar magmatic origin. Lines of evidence including mineral chemistry, zircon Hf isotopes, and geochemical simulation show a complex history of the high-Si granite in eastern Baoshan: the parental magmas of the high-silica granite originated from partial melting of the regional sedimentary rocks; the melts underwent high-degree differentiation, and then assimilated wall-rock during emplacement; some minerals experienced solid-state re-equilibration after cooling. Similarities of the high-Si granite in eastern Baoshan and the coeval Pinghe batholithin geochemical features imply their parallel processes of their petrogenesis.

high-Si granite; Baoshan block; Tibetan Plateau; Sanjiang region; Proto-Tethyan Ocean

2016-05-17；改回日期：2016-06-30；責(zé)任編輯：樓亞兒。

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41502212)；北京市青年英才項(xiàng)目(YETP0664)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)優(yōu)秀教師項(xiàng)目(2652015013)；國家科技基礎(chǔ)條件平臺北京離子探針中心開放基金課題(DD12-118)。

康 歡，男，碩士研究生，1991年出生，地質(zhì)工程專業(yè)，主要從事區(qū)域地球化學(xué)研究。Email:Khuan351002@163.com。

李大鵬，男，副教授，博士，1983年出生，地球化學(xué)專業(yè)，主要從事區(qū)域地球化學(xué)研究和教學(xué)工作。Email:dpli@cugb.edu.cn。

P588.12+1；P597+.3

A

1000-8527(2016)05-1026-12