滇西雙江縣勐庫地區(qū)臨滄花崗巖中暗色包體鋯石U-Pb年代學及其地質(zhì)意義

曾文濤，孫載波，周 坤，吳嘉林，黃 亮，趙江泰

(1.云南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，云南 昆明 650216；2. 云南省地質(zhì)調(diào)查院，云南 昆明 650216；3. 國土資源部三江成礦作用及資源勘查利用重點實驗室，云南 昆明 650061)

作為全球殼幔結(jié)構復雜、包含造山帶類型較多的三江特提斯構造域，位于特提斯構造域中東段，是岡瓦納大陸與勞亞大陸的結(jié)合部位。經(jīng)歷了完整的多旋回演化歷史，從新元古代—早古生代泛大陸解體與原特提斯洋的形成，經(jīng)古特提斯多島弧盆系發(fā)育與古生代—中生代增生造山/盆山轉(zhuǎn)換，到新生代印度-歐亞陸陸碰撞動力學過程，可謂是中國大陸構造演化的典型縮影，在全球構造演化中的地位舉足輕重[1-5]。

位于滇西三江地區(qū)碧落雪山-臨滄的構造巖漿巖帶是云南省規(guī)模最為宏大的一條構造巖漿巖帶，其中的臨滄花崗巖基是東南亞地區(qū)最大的花崗巖基，是特提斯構造域中的重要組成單元。該地質(zhì)體記錄了本區(qū)晚古生代以來大洋俯沖到陸塊碰撞的復雜歷史，巖石組合類型較為復雜，對其進行詳細研究，系統(tǒng)建立區(qū)域巖漿作用時空格架，對探討三江地區(qū)構造演化動力學過程具有重要意義。通過近年來1∶25萬、1∶5萬地質(zhì)填圖工作的完成①，④，大多數(shù)研究者認為臨滄花崗巖基的主體巖性為黑云母二長花崗巖，其次為黑云母花崗閃長巖，同時總體屬于沉積物源區(qū)熔融形成的S型花崗巖系列[6-11]。由于其規(guī)模巨大，目前的研究程度仍然有限，尤其對其中暗色包體的形成時代和動力學背景還尚未見報道。近年來，花崗巖中暗色微細粒包體的研究已成為現(xiàn)代巖石學研究的前沿課題之一[12-23]，將有助于解決花崗質(zhì)巖漿起源和演化動力學背景及過程，幫助分析花崗巖成礦作用等諸多問題[24]。因此本文通過對臨滄至雙江公路上中細粒黑云二長花崗巖中暗色閃長巖包體進行巖石學、巖石地球化學、LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學研究，探討其成因與臨滄花崗巖之間的關系。

1 區(qū)域地質(zhì)概況及巖體特征

臨滄花崗巖基位于崇山斷裂帶、竹塘-雙江斷裂帶與瀾滄江斷裂帶之間，南北長達350km，東西寬15～45km，平均22.5km，出露面積達7400km2(圖1)。

圖1 西南三江南段(a)、臨滄花崗巖基(b)和勐庫地區(qū)地質(zhì)簡圖(c)(據(jù)云南省地質(zhì)調(diào)查院，2016①修改)

Fig.1 Location of the study area(a) and Lincang granites (b) and simplified geological map (c) of the Mengku region in Shuangjiang, western Yunnan

巖基為素可泰-臨滄巖漿弧的一部分，向南可與泰國東部省花崗巖(Eastern Province Granitoid)對應[25]，向北延伸經(jīng)鳳慶、崇山與碧落雪山花崗巖體相連，構成一條醒目的花崗巖帶。巖體的主要巖石類型為晚三疊世黑云二長花崗巖。按照造巖礦物粒度、成分上的微小差異，可將其劃分為中細粒黑云二長花崗巖、似斑狀中細粒黑云二長花崗巖、中粗粒黑云二長花崗巖、似斑狀中粗粒黑云二長花崗巖和中粗粒正長花崗巖5個部分。巖體中含有較多來源深淺不同的包體，包體大小不一，成因類型豐富多樣，按其成因大致可以劃分為以下幾類：

(1)大勐龍巖群(Pt1D.)的變粒巖、片巖、片麻巖類包體：其規(guī)模可由厘米級至數(shù)公里不等，主要分布于晚三疊世黑云二長花崗巖中，包體(巖片)與寄主圍巖的邊界通常較為清晰，少數(shù)有交代、混染現(xiàn)象。

(2)變質(zhì)基性、超基性火成巖類包體：以雙江灣河一帶蛇綠混雜巖的包體規(guī)模較大，巖石類型也較為豐富。在曼昭、芒海一帶可見少量斜長角閃巖、石榴角閃巖包體，推測其原巖仍屬基性、超基性火成巖類。

(3)中性、中酸性火成巖類包體：其規(guī)模通常不大，主要表現(xiàn)為后期侵位的花崗巖中含有早期花崗巖的團塊，其邊界通常較為清晰。包體內(nèi)部具有巖漿巖的結(jié)構特征，部分包體邊界附近發(fā)育有交代現(xiàn)象?？偟膸r石學特征與舊街中性巖帶的閃長巖、石英閃長巖類似，規(guī)模較小，圖面上無法表示。

(4)暗色鎂鐵質(zhì)閃長巖包體：為本次重點研究對象，規(guī)模通常為數(shù)厘米至數(shù)十厘米，呈不規(guī)則狀、透鏡狀，具塑性特征，顏色深、粒度細(d<1mm)，與寄主巖石中細粒黑云二長花崗巖界線清晰(圖2a)。巖石具斑狀結(jié)構，基質(zhì)具顯微半自形粒狀結(jié)構(似交織結(jié)構)，斑晶量較少，由半自形板狀、板條狀斜長石(5%)及少量半自形-它形片狀黑云母(1%)組成(圖2b)?；|(zhì)為主要由連續(xù)不等粒呈定向、半定向分布半自形微板條狀斜長石微晶(45%)組成，含一定量的半自形片狀微晶黑云母(15%)、柱狀微晶角閃石(8%)和少量隱微粒星點狀磁鐵礦(8%)。巖石中見一定量的角閃石捕擄晶(15%)及閃長巖(10%)包體。

圖2 寄主巖石、MME野外宏觀照片及顯微照片。a.中細粒黑云二長花崗巖及鎂鐵質(zhì)閃長巖包體野外宏觀照片；b.鎂鐵質(zhì)閃長巖包體鏡下照片。Pl.斜長石;Hb.角閃石;Bt.黑云母;Mag.磁鐵礦

Fig.2 Field picture(a) and photomicrograph (b) of the host rocks and dark mafic microgranular diorite enclaves (MME)

(5)暗色富云包體：包體規(guī)模通常為數(shù)毫米至十多厘米，在片麻狀黑云花崗閃長巖、黑云二長花崗巖中不均勻分布。成分以細微粒黑云母(≥50%)為主，并有部分細微粒長石、石英。包體內(nèi)部本身的礦物分布也不均勻，礦物粒度d=0.15～0.2mm。

(6)殘留單晶體：僅在局部地方出現(xiàn)，有石榴石、硅線石、堇青石等。局部可見石榴石呈斜長石的包裹體，可能屬部分熔融過程中殘余的變質(zhì)單礦物。

2 樣品及測試方法

本次研究所采集的同位素年代學和地球化學樣品位于臨滄花崗巖基的中段，樣品點位于臨滄至雙江公路旁，采集樣品較新鮮，具體位置見圖1。樣品14MK1-1為深灰色閃長巖包體，樣品14MK2-1為寄主巖石中細粒黑云二長花崗巖。

用于主量元素和微量元素測定的樣品經(jīng)無污染粉碎至200目以下。主量元素分析在中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心由XRF法測試，分析精度好于5%；全巖微量元素在中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心利用Agilent 7500a ICP-MS分析完成。詳細的樣品處理過程、分析精密度和準確度同Liu等[26]文章所述。主量和微量元素分析結(jié)果見表1。

鋯石的分選工作在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成。先將巖石粉碎至能全部通過0.3mm孔徑篩，再通過重砂法分選出鋯石，然后在雙目鏡下挑選出透明度和晶形較好的鋯石顆粒。將鋯石顆粒粘貼在環(huán)氧樹脂表面制成鋯石樣品靶，然后對靶平面進行拋光，揭露鋯石內(nèi)部形態(tài)，并使樣品表面平整、光滑。鋯石陰極發(fā)光(CL)照相在中國地質(zhì)大學(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室(GPMR)的掃描電鏡+Gantan公司MonocL4+型陰極熒光探頭上完成，分析電壓為15kV，電流為19nA。激光剝蝕系統(tǒng)為Geolas 2005,ICP-MS為Agilent 7500a。激光剝蝕過程中采用石英氦氣作載氣、氬氣作為補償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進入ICP之前通過一個T型接頭混合。在等離子體中心氣流(Ar+He)中加入少量氮氣，以提高儀器靈敏度、降低檢出限和改善分析精密度[27]。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約20～30s的空白信號和50s的樣品信號。

U-Pb同位素定年中采用91500作外標進行同位素分餾校正，每6個樣品點分析2次91500。對于與分析時間有關的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的變化采用線性內(nèi)插的方式進行了校正，鋯石標準91500的U-Th-Pb同位素比值推薦值據(jù)Wiedenbeck等[28]。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序[29]和Isoplot程序[30]進行鋯石加權平均年齡計算及諧和圖的繪制。

3 分析結(jié)果

3.1 主量元素特征

中細粒黑云二長花崗巖的SiO2的含量介于65.86%～74.68 %，平均為71.49 %，Al2O3的含量較高，介于14.42%～16.79 %，平均為14.98%；K2O和Na2O含量平均值分別為2.92 %和4.61%；MgO和CaO含量的平均值分別為1.14 %和1.63 %。閃長巖的SiO2的含量介于52.50 %～54.18 %，平均為53.18%；Al2O3的含量較高，介于16.33%～17.51%，平均為16.85%；K2O和Na2O含量的平均值分別為1.97%和2.9%，且K2O

中細粒黑云二長花崗巖與閃長巖里特曼指數(shù)(δ)均<3.3(表1)，均屬高鉀堿性系列巖石(圖3)。在A/CNK-A/NK圖解(圖3a)中，中細粒黑云二長花崗巖和閃長巖均屬于準鋁質(zhì)巖石類型。黑云二長花崗巖的飽和指數(shù)(A/CNK)1.01～1.27，平均為1.10；閃長巖0.75～0.78，平均為0.77，與準鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)花崗巖特征相似。在SiO2-K2O圖解(圖3b)中，除有1件黑云二長花崗巖樣品落入到低鉀拉斑玄武巖系列內(nèi)，其余樣品均全部落入到高鉀鈣堿性系列內(nèi)。閃長巖CIPW標準礦物中沒有出現(xiàn)剛玉分子，而出現(xiàn)了透輝石，含量在10%左右；中細粒黑云二長花崗巖CIPW標準礦物中沒有出現(xiàn)透輝石，而出現(xiàn)了剛玉分子(C=0.65～3.28)，與“S”型花崗巖類似[34]。巖石還具有較低的MgO(0.2%～2.15%)和較高的分異指數(shù)(Di=70.95～95.2)，揭示了巖體經(jīng)歷了高程度分異演化作用。

圖3 黑云二長花崗巖與暗色閃長巖A/NK-A/CNK圖解(a)[31]與SiO2-K2O圖解(b)(底圖資料據(jù)文獻[32]；虛線據(jù)文獻[33])

Fig.3 A/NK vs. A/CNK diagram (a) and K2O vs. SiO2diagram (b) for biotite monzogranite and dark diorite (solid lines from Peccerillo et al., 1976; dashed lines from Middlemost, 1985)

表1 暗色閃長巖與黑云二長花崗巖的主量(wt%)、微量(ppm)元素分析結(jié)果

(接上表)

樣品號14MK1?1?114MK1?1?214MK1?1?314MK1?1?414MK1?1?514MK2?1?114MK2?1?214MK2?1?314MK2?1?414MK2?1?5Er2 272 122 422 232 312 491 601 121 562 49Tm0 330 310 350 320 330 340 230 150 210 34Yb2 151 952 262 032 132 221 470 941 412 15Lu0 320 300 340 300 320 330 220 140 200 31Y20 419 221 619 920 724 4216 6211 9215 6125 54ΣREE151 22139 75162 10144 84153 54154 66113 19168 49130 73212 29δCe0 940 940 970 950 950 940 910 930 970 95δEu0 800 800 790 800 780 530 530 350 480 53(La/Yb)N8 128 118 068 068 298 069 4127 0411 6211 94

注：鎂值(Mg#)表示100MgO/(MgO+FeO*)分子數(shù)比值；鋁飽和度(A/KNC)表示Al2O3/(K2O+Na2O+CaO)分子數(shù)比值；里特曼指數(shù)(σ)表示(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)質(zhì)量百分比值；樣品Ce相對于其它REE分離程度的參數(shù)(δCe)=(Ce/((La+Pr)*0.5))；Eu異常度(δEu)=(Eu/((Sm+Gd)*0.5))；(La/Yb)N表示稀土元素鑭(La)和鐿(Yb)的含量比值

3.2 微量元素特征

中細粒黑云二長花崗巖的ΣREE=113.19×10-6～212.29×10-6，含量不高；δEu=0.35～0.53，具中等銪負異常；δCe=0.91～0.97，鈰無異常；(La/Yb)N為8.06～27.04，輕重稀土分異明顯。稀土配分曲線為右傾輕稀土富集型(圖4a)。

閃長巖的ΣREE=139.75×10-6～162.10×10-6，含量不高；δEu=0.78～0.80，具有負異常；δCe=0.94～0.97，無明顯異常；(La/Yb)N為8.06～8.29，輕重稀土分異不明顯。稀土配分曲線為右傾輕稀土富集型(圖4a)。

圖4 黑云二長花崗巖與暗色閃長巖的REE球粒隕石標準化圖(a)與微量元素原始地幔標準化圖(b)[35]

Fig.4 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a) and primitive mantle-normalized trace element distribution patterns (b) for biotite monzogranite and dark diorite (after Sun et al., 1989)

在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖上，中細粒黑云二長花崗巖和閃長巖具有很多相似之處。中細粒黑云二長花崗巖富集Rb(28.43×10-6～235.4×10-6)、Th(5.28×10-6～18.78×10-6)、Sr(47.72×10-6～183.52×10-6)、Ba(92.91×10-6～587.7×10-6)等大離子親石元素；而虧損Nb(11.31×10-6～14.02×10-6)、Ta(1.35×10-6～2.06×10-6)、Hf(1.99×10-6～6.18×10-6)等高場強元素。閃長巖同樣富集Rb(111.04×10-6～160.01×10-6)、Th(12.08×10-6～16.69×10-6)、Sr(301.02×10-6～358.98×10-6)、Ba(473.02×10-6～662.01×10-6)等大離子親石元素；而虧損Nb(8.90×10-6～10.41×10-6)、Ta(1.41×10-6～2.01×10-6)、Hf(11.52×10-6～13.42×10-6)等高場強元素。中細粒黑云二長花崗巖與閃長巖均表現(xiàn)出Rb、Th、La、Ce、Sm、Ta正異常，Ba、Nb、Sr、Ti負異常(圖4b)。但是二者曲線具有明顯的相似性，可能反映了二者之間具有一定的演化關系，比如部分熔融和分離結(jié)晶過程。

中細粒黑云二長花崗巖與閃長巖在微量元素的含量上差異也比較明顯，尤其是Cr和Ni的含量表現(xiàn)出較大差異。中細粒黑云二長花崗巖的Cr的含量24.12×10-6～74.42×10-6，平均值為46.96×10-6，Ni的含量4.24×10-6～18.92×10-6，平均值為11.21×10-6，二者的含量均低于平均地殼(Cr的含量135×10-6，Ni的含量59×10-6)[35]；閃長巖Cr的含量121.00×10-6～257.01×10-6，平均值為197. 62×10-6，Ni的含量38.54×10-6～110.01×10-6，平均值為75.68×10-6，二者的含量均高于平均地殼(Cr的含量135×10-6，Ni的含量59×10-6)。

3.3 鋯石U-Pb定年

本文對閃長巖樣品(14MK1-1、14MK2-1)進行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年(表2)。樣品中鋯石多為無色近等軸狀及長柱狀晶形(長100～200μm)，長寬比為1∶1～3∶1。本文對具有清楚震蕩環(huán)帶(圖5)的24顆鋯石進行了鋯石U-Pb同位素測試。顯微鏡下及CL照相顯示，鋯石環(huán)帶結(jié)構較為發(fā)育，除14MK1-1樣品8號點Th/U比值為0.08，可能為變質(zhì)重結(jié)晶鋯石[36]，其余鋯石Th/U比值均>0.1，為典型的巖漿成因鋯石[36]。鋯石的U、Th、Pb同位素比值數(shù)據(jù)及諧和年齡見表2。

閃長巖樣品(14MK1-1)年齡較復雜，測點1、5、6、10、12、17、18鋯石年齡分別為271.3Ma、250.4Ma、270.5Ma、271.5 Ma、398.4Ma、860.1 Ma、1533.8 Ma，明顯偏離正態(tài)分布，可能為繼承鋯石或捕獲鋯石，反映了巖漿巖區(qū)中含有二疊紀、石炭紀及元古代的地殼組分。8號點位變質(zhì)鋯石已刪除，其余16個點均投影于諧和線上和諧和線附近(圖6a)，有兩組較一致的年齡，分別為t1=230.9±1.2Ma(MSWD=0.73，n=11)、t2=216.2±1.4Ma(MSWD=0.66，n=5)。中細粒黑云二長花崗巖(14MK2-1)樣品30個測點有9個點偏離諧和線，其余21個點均在諧和線附近，測點19、20、21鋯石年齡分別為405Ma、409Ma、970Ma，可能為繼承鋯石或捕獲的老鋯石；其余18個點均投影于諧和線上和諧和線附近(圖6b)，獲得一組較一致的年齡，為t=229.2±0.8Ma(MSWD=1.5，n=18)。閃長巖樣品(14MK1-1)前一組年齡t1代表了巖漿結(jié)晶年齡，而后面一組年齡t2則代表了巖石經(jīng)歷一次構造熱事件，但這組鋯石并非這一時期形成的鋯石，而是早期巖漿作用結(jié)晶的鋯石。受構造熱事件的擾動，鋯石中由t1至t2時間間隔內(nèi)積累的放射成因鉛已經(jīng)全部丟失，其中的放射成因鉛是t2時刻以來由于鈾的衰變累積下來的。

4 討論

4.1 巖石成因

中細粒黑云二長花崗巖具有鋁飽和到過飽和特征，A/CNK平均值為1.1，標準礦物中剛玉分子含量C=0.65～3.28，與S型花崗巖類似。但由于其演化程度較高，仍不能排除其為高演化I型花崗巖類[37]。閃長巖A/CNK平均值為0.77，小于1.0，為I型花崗巖類。中細粒黑云二長花崗巖K2O/Na2O，有兩件樣品比值大于1.0，其余3件比值均小于1.0，可能屬于S型花崗巖。閃長巖K2O/Na2O比值均小于1.0，平均為0.67，符合I型花崗巖特點。在區(qū)分I型和S型花崗巖類型的ACF分類圖解(圖7)中，中細粒黑云二長花崗巖(寄主巖石)全落在S型花崗巖區(qū)內(nèi)，而閃長巖則落在I型花崗巖和S型花崗巖界線邊緣，屬I型花崗巖。中細粒黑云二長花崗巖屬強過鋁質(zhì)巖石，P2O5含量較高(平均0.13%)，并且隨SiO2含量增加，P2O5含量增加(圖略)，與S型花崗巖演化一致。

表2黑云二長花崗巖(14MK1-1)與暗色閃長巖(14MK2-1)的鋯石LA-ICP-MSU-Pb年齡測試數(shù)據(jù)

Table2LA-ICP-MSzirconU-Pbagedeterminationsforthebiotitemonzogranitesample14MK1-1anddarkdioritesample14MK2-1

編號含量(10-6)PbThUTh/U同位素比值年齡(Ma)207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ14MK1?1011289386451073880 360 06180 00100 36790 00640 04300 0004664 8335 18318 154 74271 342 34021803641761538190 420 09080 00280 46710 01690 03640 00051442 5958 18389 1811 68230 862 900394533091758770 440 10910 00680 62220 04480 03640 00051784 88114 2491 228 07230 583 14041089315501002310 310 05580 00110 27990 00560 03660 0003442 6444 44250 654 43231 501 97051289386451073880 360 05000 00090 27320 00510 03960 0003198 2344 43245 244 04250 371 96061723426191275830 330 06590 00180 42570 01920 04280 0008805 5656 32360 1113 68270 464 99071182451411019320 440 05250 00120 26280 00570 03640 0003309 3256 47236 904 61230 631 860830060326553952880 080 11450 00114 65390 05280 29240 00231872 5315 581758 999 491653 5711 37091384468461243760 380 05390 00100 27000 00470 03650 0003368 5742 59242 713 81231 632 0810115437263548340 680 13440 00810 97710 07950 04300 00082166 67106 17692 1440 84271 505 07111633752991383850 540 06160 00180 29230 00970 03380 0003657 4262 96260 387 65214 251 59122109474141097220 430 06960 00110 62700 01550 06370 0012916 6731 48494 239 69398 397 271380031565707310 450 05360 00130 26820 00620 03630 0003353 7653 7241 244 95229 831 771482226791806310 330 05370 00120 25280 00530 03440 0003366 7251 85228 864 33217 801 79151429772941240910 620 05500 00100 26150 00510 03420 0003413 0140 74235 894 07216 861 59161455537881324090 410 05050 00080 25490 00420 03640 0002216 7434 25250 533 41230 631 5317167642457633302210 740 07080 00061 40560 01510 14270 0011953 714 97891 296 37860 116 4518715921033918380 230 14560 00135 45840 08450 26860 00342295 3715 741894 0813 291533 8317 121992036058645380 560 11420 00340 59930 01960 03690 00041933 3453 71476 7912 44233 652 67201187410651119930 370 05010 00090 25240 00440 03640 0003198 2336 10228 563 58230 221 6321956208371007290 210 05390 00090 25440 00450 03400 0002368 5738 88230 193 68215 871 452295443707919470 480 05010 00100 23590 00460 03420 0003198 2346 28215 063 80216 831 772380331108727410 430 05340 00120 26820 00590 03650 0003346 3547 22241 254 76231 111 882468623260653330 360 05360 00130 26870 00660 03660 0003353 7657 40241 655 27231 692 1314MK2?1138 41843730 490 05150 00210 25420 00980 03610 000526599 12308 02293 1245 42074230 490 05340 00230 26460 01070 03600 000534691 72388 62283 0337 51653200 520 05150 00210 25500 01040 03600 000526599 12318 42283 0430 71252780 450 05420 00350 26920 01630 03620 0006389142 624213 02293 9529 51133910 290 05010 00340 24670 01560 03600 0005198159 222412 72283 4648 92264070 550 05290 00260 26520 01320 03620 000532411523910 62293 3734 51533380 450 05290 00210 26470 01030 03620 000532488 92388 22293 3845 52023410 590 05340 00280 26870 01390 03640 0006346112 024211 12303 7945 42123420 620 05390 00280 26830 01300 03640 0006365118 524110 42303 61037 51583490 450 05420 00260 27080 01300 03620 000538910924310 42293 11126 81202710 440 05150 00260 25140 01190 03590 00052611172289 62282 91236 01673100 540 05320 00290 27610 01460 03770 0005339125 924811 62382 81337 41862550 730 04870 00270 23800 01220 03590 000513212621710 02273 3

(接上表)

編號含量(10-6)PbThUTh/U同位素比值年齡(Ma)207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ1441 61943530 550 05020 00270 24810 01330 03580 000521112322510 82273 01532 71313610 360 05370 00220 26880 01120 03630 000536792 62428 92303 01635 31643360 490 05120 00230 25350 01140 03590 00052561062299 32273 21736 21673270 510 05130 00250 25720 01300 03610 000525411123210 52283 11823 91092430 450 04910 00270 24290 01310 03600 000515013022110 72283 419911965610 350 05570 00190 49830 01720 06490 000743977 841111 74054 120791924900 390 05520 00170 49940 01630 06560 000742068 541111 04094 3213012928870 330 07140 00131 60830 02840 16230 001296936 397311 19706 4

圖5 黑云二長花崗巖(14MK1-1)與暗色閃長巖(14MK2-1)的鋯石CL圖像、U-Pb定年點

Fig.5 The cathodoluminescence (CL) images and measured spots of the representative zircons in the biotite monzogranite sample 14MK1-1 and dark diorite sample 14MK2-1 (after Nakada et al, 1979)

圖6 黑云二長花崗巖(14MK1-1)與暗色閃長巖(14MK2-1)的鋯石U-Pb年齡諧和圖

Fig.6 Concordia plot of the zircon U-Pb age data for the biotite monzogranite sample 14MK1-1 and dark diorite sample 14MK2-1

圖7 黑云二長花崗巖(14MK1-1)與暗色閃長巖包體(14MK2-1)的ACF圖解[38]

Fig.7 ACF diagram for the biotite monzogranite sample 14MK1-1 and dark diorite sample 14MK2-1 (after Nakada et al., 1979)

4.2 構造環(huán)境

在花崗巖類形成環(huán)境的微量元素Yb-Ta、Yb+Ta-Rb圖解(圖8a、b)中，中細粒黑云二長花崗巖和閃長巖大部分樣品均落在碰撞花崗巖與火山弧花崗巖的界線附近；在Y-Nb、Y+Nb-Rb圖解(圖8c、d)中，中細粒黑云二長花崗巖和閃長巖樣品則全部落在火山弧花崗巖區(qū)域內(nèi)；在R1-R2圖解(圖9)中，中細粒黑云二長花崗巖和閃長巖樣品均落到碰撞、后碰撞區(qū)域；在Sr-Yb判別圖中(圖略)，中細粒黑云二長花崗巖大部分投影點落入到低Sr高Yb型花崗巖區(qū)(Ⅳ)，與我國東南沿海的花崗巖特征一致，形成于擠壓向伸展的轉(zhuǎn)化階段[39]。上述資料表明，臨滄花崗巖形成于后碰撞構造背景。

4.3 暗色包體成因

酸性巖漿巖中常見暗色包體，前人對其成因提出了多種認識：源區(qū)殘留體或圍巖包體[13, 42-43]、巖漿早期結(jié)晶分異堆晶體[44-45]、巖漿液態(tài)熔離[46]和巖漿混合[47-51]。鋯石U-Pb定年研究表明，暗色微細粒閃長巖包體鋯石U-Pb年齡為230.9±1.2Ma，與中細粒黑云二長花崗巖(寄主巖石)的成巖年齡229.2±0.8Ma一致，可以排除閃長巖包體是源區(qū)殘留體或圍巖包體的可能。在閃長巖暗色包體中見少量針狀磷灰石副礦物，指示暗色包體的巖漿經(jīng)歷了一個快速冷卻的過程，而巖漿早期分異結(jié)晶或巖漿液態(tài)熔離則不會使包體經(jīng)歷快速冷卻的過程。偏基性的巖漿與酸性巖漿接觸時，由于酸性巖漿溫度較低，偏基性巖漿淬冷結(jié)晶，所有包體中晶體礦物顆粒較小，且發(fā)育針狀磷灰石，應為偏基性巖漿與酸性巖漿同時期巖漿活動的產(chǎn)物，故具有一致的年齡。此外，暗色包體中可見黑云二長花崗巖巖脈(反向脈)，可能是由于淬冷邊因突然冷凝收縮形成不規(guī)則裂縫，使花崗巖得以注入到包體中[22]。反向脈是巖漿混合作用的有利證據(jù)，細粒均勻的包體往往具有網(wǎng)脈狀的反向脈[17]，故該地區(qū)黑云二長花崗巖中暗色微細粒包體可能為巖漿混合作用及底侵作用所形成。巖漿混合作用及底侵作用是殼-幔間物質(zhì)與能量交換的一種重要形式，底侵作用為巖漿混合作用提供了關鍵的物質(zhì)和能量準備[52]。

4.4 形成時代

由本文的測年結(jié)果可知，臨滄花崗巖中主體巖性黑云二長花崗巖的形成時限為230Ma左右，為中三疊世，與最近彭頭平等[53]報道的229.4±3.0Ma和230.4±3.6Ma的鋯石SHRIMP U-Pb年齡一致。Hennig等[8]在臨滄花崗巖北段獲得了239±1Ma的鋯石U-Pb年齡； 1∶25萬景洪、瀾滄、勐海、勐臘幅在臨滄花崗巖南段獲得了230.9±4.1Ma、228.9±1.6Ma、238.5±1.9Ma 3件鋯石U-Pb年齡③。另外，廖世勇等[11]在本次采樣點東1km處的堿長花崗巖中獲得了1件236.2±3.7Ma鋯石U-Pb年齡值，早于孔會磊等[9]報道的219.2±1.0Ma、219.7±0. 7Ma鋯石U-Pb年齡值。大量同位素年代學研究表明，臨滄花崗巖中主體巖性黑云二長花崗巖侵位時代為中—晚三疊世。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料分析，三江地區(qū)古特提斯洋在中—晚三疊世已經(jīng)完全關閉，進入到弧-陸碰撞造山的構造發(fā)展階段，碰撞作用使陸殼增厚、壓力迅速增加，而滯后的增溫效應并有幔源巖漿和流體底侵提供熱源，使增厚陸殼在碰撞作用后期發(fā)生部分熔融形成大規(guī)模的臨滄花崗巖。

圖8 黑云二長花崗巖(14MK1-1)與暗色閃長巖包體(14MK2-1)的構造環(huán)境判別圖解[40]

WPG.板內(nèi)花崗巖；ORG.洋中脊花崗巖；VAG.島弧花崗巖；S-COLG.同碰撞花崗巖；A-ORG.異常洋中脊花崗巖

Fig.8 Ta vs. Yb diagram (a), Rb vs. (Yb + Ta) diagram (b), Nb vs. Y diagram (c) and Rb vs. (Y + Nb) diagram (d) for the tectonic interpretation of the biotite monzogranite sample 14MK1-1 and dark diorite sample 14MK2-1 (after Pearce et al., 1984)

圖9 黑云二長花崗巖(14MK1-1)與暗色閃長巖包體(14MK2-1)的R1-R2圖解[41]

1.地幔分異的花崗巖；2.碰撞前花崗巖；3.碰撞后隆起的花崗巖；4.造山晚期-晚造山期花崗巖；5.非造山期花崗巖；6.碰撞花崗巖；7.造山期后花崗巖

Fig.9 R1 vs. R2 diagram for thebiotite monzogranite sample 14MK1-1 and dark diorite sample 14MK2-1 (after Batchelor et al., 1985)

5 結(jié)論

(1)雙江縣勐庫地區(qū)臨滄花崗巖體寄主巖石(黑云二長花崗巖)和鎂鐵質(zhì)微細粒包體(閃長巖)LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分別為229.2±0.8Ma和230.9±1.2Ma，二者表現(xiàn)為相近的形成時代。

(2)臨滄花崗巖主體巖性黑云二長花崗巖及暗色閃長巖包體地球化學特征表明，該巖體內(nèi)部可能存在巖漿混合作用及底侵作用，巖漿源區(qū)主體來源于地殼，并有不同比例地幔物質(zhì)的加入。

致謝 河北廊坊誠信地質(zhì)服務有限公司幫助完成鋯石樣品的挑選工作；中國地質(zhì)大學(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成年代學數(shù)據(jù)的測試工作；中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心完成主量、微量和稀土元素的分析工作；審稿老師對本文的修改提出寶貴的意見。在此一并表示誠摯的感謝。

注釋:

① 云南省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶25萬臨滄、滾龍(國內(nèi)部分)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告.2004.

② 云南省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶25萬鳳慶幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告. 2008.

③ 云南省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶25萬瀾滄縣、勐海幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告；1:25萬景洪、勐臘幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告. 2012.

④ 云南省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶5萬半坡、大山、謙六、芒蚌街、丫口街、官房幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告. 2013.