林進(jìn)展 ,曹華文,張壽庭,劉瑞萍,肖常先,楊 寬

(1.中化地質(zhì)礦山總局 福建地質(zhì)勘查院,福建 福州 350013;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;3.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心,四川 成都 610081;4.騰沖縣金山地礦科技服務(wù)有限責(zé)任公司,云南 騰沖 679100)

青藏高原東南緣的滇西騰沖-梁河地區(qū)(騰沖地塊)位于班公湖-怒江縫合帶和雅魯藏布江-密支那縫合帶之間,由于受中、新特提斯構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,該地區(qū)發(fā)育大量與錫礦密切相關(guān)的中、新生代花崗巖類,普遍稱之為騰沖-梁河花崗巖帶(羅君烈,1991)。雖然前人對(duì)騰沖-梁河花崗巖帶作了大量的研究工作(陳吉琛等,1991;羅君烈,1991;董方瀏等,2006;楊啟軍等,2009),但是主要集中于中、新生代花崗巖與成礦關(guān)系的研究,而鮮有花崗巖構(gòu)造信息的揭示和挖掘,對(duì) A型花崗巖的發(fā)現(xiàn)及其構(gòu)造意義的研究更是少之又少。通過(guò)前人的研究顯示在中國(guó)一些大型造山帶如蘇魯造山帶(王德滋等,1995)、興蒙造山帶(施光海等,2004)和中亞造山帶(蘇玉平等,2006)均有大量 A型花崗巖報(bào)道,而在三江滇西地區(qū)這一重要的復(fù)合造山帶,除了江彪等(2012)對(duì)騰沖大松坡錫礦區(qū)內(nèi)A型花崗巖的研究外卻很少有這方面的報(bào)道。本文通過(guò)對(duì)地處印度-歐亞板塊東碰撞帶上騰梁地區(qū)A型花崗巖巖石地球化學(xué)和年代學(xué)研究，為進(jìn)一步揭示東部碰撞帶區(qū)域構(gòu)造演化機(jī)制和大陸動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供重要的信息。

1 地質(zhì)背景和巖石學(xué)特征

騰沖地塊位于青藏高原東南緣的怒江縫合帶和密支那縫合帶之間(圖1a),其中怒江縫合帶是班公湖-怒江縫合帶的南延部分,密支那縫合帶向北可與雅魯藏布江縫合帶相連。騰沖地塊處于印度-歐亞板塊的東碰撞帶上且位于碰撞帶的最前緣,構(gòu)造變形異常醒目,巖漿活動(dòng)頻繁且高溫地?zé)岙惓?中新生代巖漿巖出露面積達(dá)50%(戚學(xué)祥等,2011)。

騰沖地塊東部發(fā)育一條大規(guī)模走滑-剪切斷裂,即高黎貢斷裂帶,該斷裂帶控制了波密-騰沖花崗巖帶的形成與發(fā)育。區(qū)內(nèi)廣泛分布元古代高黎貢山群變質(zhì)巖系,其變質(zhì)程度達(dá)綠片巖相-角閃巖相,是騰沖-梁河花崗巖的直接圍巖。在高黎貢山斷裂帶以西則是燕山早期-喜馬拉雅早期的深層重熔巖漿花崗巖(陳吉琛等,1991;羅君烈,1991)以及元古宙混合花崗巖。根據(jù)深層重熔巖漿花崗巖的不同成因類型、時(shí)空相依和平行分布的特點(diǎn),董方瀏等(2006)把該花崗巖帶自東而西劃為早白堊世-晚侏羅世東河花崗巖帶、晚白堊世古永花崗巖帶和古近紀(jì)檳榔江花崗巖帶(圖1b)。除了上述花崗巖外,區(qū)內(nèi)還分發(fā)育有早元古代變質(zhì)基底、晚古生代碎屑巖-碳酸鹽巖、中新生代基性侵入巖-火山巖。

檳榔江花崗巖帶主要出露花水、新塘、來(lái)利山、新歧、丙歪等復(fù)式巖體。其中來(lái)利山復(fù)式巖體主體呈巖株產(chǎn)出,面積＞7 km2(董方瀏等,2006)。在來(lái)利山-老熊窩-淘金處一帶出露的石炭系勐洪群,主要為一套不等粒的砂板巖、板巖,地層厚度近2000 m,受花崗巖體侵入影響產(chǎn)生了角巖化等接觸變質(zhì)作用;構(gòu)造主要以斷裂為主,其中以 NE向斷裂最為發(fā)育且為控巖斷裂,NW向、SN向次之(圖1c)。出露的巖漿巖主要為圖1c中西北部的巨晶花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖和鉀長(zhǎng)花崗巖,以及圖中未出現(xiàn)的白云母花崗巖和白云母鈉長(zhǎng)花崗巖。

本次工作的研究區(qū)位于來(lái)利山復(fù)式巖體中,取樣位置為 N24°56′,E98°16′及其附近。巖石樣品呈灰白色,具似斑狀中粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶包括堿性長(zhǎng)石中的正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石以及斜長(zhǎng)石、石英和黑云母。斑晶總量約30%～40%,粒度0.2～3.0 cm?；|(zhì)由正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英和黑云母組成。全巖礦物含量組成:正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石約 30%、斜長(zhǎng)石約 25%、石英約30%、黑云母約10%。副礦物主要為磁鐵礦、磷灰石、榍石、褐簾石、鋯石和獨(dú)居石。其中正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石均較自形,呈長(zhǎng)柱狀,分別具有卡式雙晶和格子雙晶(圖2a、b);黑云母較自形,呈片狀,單偏光下具有多色性(褐色-墨綠色);石英呈它形粒狀分布于長(zhǎng)石之間,有時(shí)與長(zhǎng)石構(gòu)成文象結(jié)構(gòu),個(gè)別具有波狀消光;斜長(zhǎng)石為奧中長(zhǎng)石(An=18～33)較自形,呈長(zhǎng)或短柱狀,具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)和聚片雙晶。陳吉琛等(1991)在該巖體內(nèi)還發(fā)現(xiàn)了紫蘇輝石,但是本次研究中并未發(fā)現(xiàn),因此暫且將其命名為二長(zhǎng)花崗巖。

圖1 騰沖-梁河大地構(gòu)造位置圖(a)(據(jù)楊啟軍等,2009修改)、騰沖-梁河花崗巖帶地質(zhì)圖(b)(據(jù)董方瀏等,2006修改)、來(lái)利山巖體地質(zhì)簡(jiǎn)圖(c)(據(jù)徐成彥等,1991修改)Fig.1 Diagram showing the tectonic location of the Tengchong-Lianghe area (a),and the geology maps of the granite belt in the Tengchong-Lianghe area (b),and the Lailishan pluton (c)

圖2 騰沖來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的巖相學(xué)特征Fig.2 Petrographical characteristics of the monzogranites in Lailishan,Tengchong

2 分析方法

2.1 主量、微量元素分析

主量、微量和稀土元素分析在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素采用壓片法 X-射線熒光光譜法(XRF)分析,儀器為日本島津公司生產(chǎn)的 XRF-1800 X射線熒光光譜儀,分析精度優(yōu)于1%。微量元素采用等離子質(zhì)譜法(ⅠCP-MS)分析,儀器為美國(guó) ThermoFisher X SeriesⅡ型四極桿等離子體質(zhì)譜,分析精度優(yōu)于5%～8%。

2.2 鋯石U-Pb年齡和Hf同位素分析

鋯石單礦物分離在河北省誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成,先將原巖樣品進(jìn)行粉碎,按常規(guī)重力和磁選分選出鋯石,而后在雙目鏡下挑選出鋯石顆粒。將完整的典型鋯石顆粒置于環(huán)氧樹(shù)脂中制靶,待固結(jié)后打磨剖光,使鋯石內(nèi)部充分暴露,然后進(jìn)行鋯石陰極發(fā)光照相。鋯石的陰極發(fā)光照相在北京鋯石領(lǐng)航科技有限公司完成。

鋯石U-Pb年齡測(cè)定和Hf同位素分析在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)室利用LA-MC-ⅠCP-MS方法完成,實(shí)驗(yàn)儀器為 Neptune多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀和193 nm激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕的斑束為35 μm。鋯石標(biāo)樣采用TEMORA標(biāo)準(zhǔn)鋯石,采用208Pb對(duì)普通鉛進(jìn)行校正。利用NⅠST612作為外標(biāo)計(jì)算鋯石樣品的Pb、U、Th含量,外標(biāo)校正方法為每隔5個(gè)樣品分析點(diǎn)測(cè)一次標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)處理采用ⅠCPMSDataCal程序(Liu et al.,2010)和 Ⅰsoplot程序(Ludwig,2003)進(jìn)行鋯石加權(quán)平均年齡計(jì)算及諧和圖的繪制。對(duì)部分做過(guò)U-Pb年齡測(cè)定的鋯石選擇合適的晶域,進(jìn)行Hf同位素分析。激光剝蝕的斑束為50 μm。利用標(biāo)準(zhǔn)鋯石 GJ-1對(duì)儀器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控并對(duì)樣品進(jìn)行外部校正。詳細(xì)測(cè)試流程以及儀器運(yùn)行條件等參見(jiàn)文獻(xiàn)(耿建珍等,2011)。本次測(cè)試中GJ-1的176Hf/177Hf和176Lu/177Hf的值分別為0.281988±18(2σ,n=19)和0.0003,與文獻(xiàn)報(bào)道值在誤差范圍內(nèi)一致(Morel et al.,2008)。

3 分析結(jié)果

3.1 地球化學(xué)特征

來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖樣品的主量和微量元素分析結(jié)果及相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的主量(%)和微量元素(μg/g)測(cè)試結(jié)果Table 1 Major (%) and trace element (μg/g) concentrations of the Lailishan monzogranites

3.1.1 主量元素

該巖體的SiO2含量為67.52%～68.99%,Al2O3含量為 14.03%～14.98%。具有較高的堿含量,全堿(Na2O+K2O)值 為 8.02%～8.77%,且 相 對(duì) 富 鉀,K2O/Na2O值為1.66～1.89,在圖3中樣品均落在了A型花崗巖區(qū)域;里特曼指數(shù) σ為 2.54～3.07,屬于鈣堿性巖石系列。巖石的堿度率指數(shù)(AR)為2.02～ 2.14,在圖4a上,樣品均落在鈣堿性區(qū)域內(nèi)?；◢弾r的A/CNK 值為 0.95～0.99,均小于 1.0,A/NK 值為1.32～1.40,在圖4b中均落在準(zhǔn)鋁質(zhì)區(qū)域內(nèi)。TiO2、MnO、MgO、CaO和P2O5含量較低,FeOT含量略偏高,且FeOT/MgO值較高(4.03～4.54)。綜上,主量元素特征顯示來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖為高鉀鈣堿性系列準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖,屬于富鉀及鉀長(zhǎng)斑狀鈣堿性花崗巖巖類(KCG)(Barbarin,1999)。這種高鉀鈣堿性花崗巖多產(chǎn)于大陸主碰撞終結(jié)期,可揭示構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換信息(肖慶輝等,2002)。除SiO2含量較低外,大部分主量元素特征均顯示樣品具有A型花崗巖屬性。

3.1.2 微量元素和稀土元素

二長(zhǎng)花崗巖微量元素蛛網(wǎng)圖(圖5a)顯示該巖體相對(duì)富集大離子親石元素(LⅠLE)Rb、Th、U、K、Pb及高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)Zr、Hf,而相對(duì)虧損Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti、Eu 元素,而且 10000×Ga/Al值較高(5.18～5.59),與 A 型花崗巖微量元素特征比較一致(Whalen et al.,1987)。過(guò)渡族地幔相容元素Cr、Ni、V含量低,表明受深源物質(zhì)影響較少,地幔物質(zhì)加入的可能性較低。

圖3 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖Na2O-K2O圖解(底圖據(jù)Collins et al.,1982)Fig.3 Na2O vs.K2O discrimination diagram for the Lailishan monzogranites

圖4 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖SiO2-AR圖解(a,據(jù)Wright,1969)及A/NK-A/CNK圖解(b,據(jù)Maniar et al.,1989)Fig.4 SiO2 vs.AR discrimination diagram (a),and A/NK vs.A/CNK discrimination diagram (b) for the Lailishan monzogranites

圖5 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(a)及球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線圖(b)(原始地幔和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值據(jù)McDonough and Sun,1995)Fig.5 Primitive mantle-normalized spider diagram (a),and chondrite-normalized REE patterns (b) for the Lailishan monzogranites

二長(zhǎng)花崗巖稀土元素組成特征總體表現(xiàn)為稀土總量較高(ΣREE=381.38×10-6～471.47×10-6),在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線(圖5b)中總體呈右傾的配分特征,富集 LREE,相對(duì)虧損 HREE,LREE/HREE=9.81～11.81,(La/Yb)N=12.23～15.72。所有樣品均具有明顯的 Eu 負(fù)異常(δEu=0.41～0.50)。

綜上,二長(zhǎng)花崗巖的微量和稀土元素特征也顯示其具有A型花崗巖的屬性。在Whalen et al.(1987)的花崗巖成因判別圖解中(圖6),樣品投點(diǎn)均落在了A型花崗巖區(qū)域,因此認(rèn)為來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖即為A型花崗巖。

圖6 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖成因圖解(底圖據(jù)Whalen et al.,1987)Fig.6 Discrimination diagrams for the Lailishan monzogranites

3.2 鋯石U-Pb年齡

來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖樣品LLS-76鋯石U-Pb定年測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。鋯石晶體自形性良好,多呈長(zhǎng)柱狀,長(zhǎng)徑大多在 100～300 μm,寬 50～150 μm,長(zhǎng)/寬比約3∶2～4∶1(圖7a)。

本次對(duì)該樣品共測(cè)定了24個(gè)單顆粒鋯石,共28個(gè)測(cè)點(diǎn)。除測(cè)點(diǎn)19外,其余測(cè)點(diǎn)的Th/U比值為 0.56～1.16,都大于 0.4,具有典型巖漿鋯石的Th/U比值特征(吳元保和鄭永飛,2004),并且這24顆鋯石的陰極發(fā)光圖像均有較清晰的環(huán)帶結(jié)構(gòu),也顯示出巖漿成因鋯石的特征(Rubatto,2002)。測(cè)點(diǎn)5年齡為91 Ma,該顆粒鋯石的打點(diǎn)位置在鋯石的核心部位,可能是來(lái)源于燕山晚期的繼承性鋯石。其余測(cè)點(diǎn)的年齡比較一致,206Pb/238U年齡變化在 48～52 Ma之間,也全落在 U-Pb年齡諧和圖上(圖7b),加權(quán)平均年齡為 50.4±0.4 Ma (n=27,MSWD=2.9),該年齡代表了來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的結(jié)晶年齡。

表2 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年分析結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results for Lailishan monzogranites

圖7 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖鋯石的陰極發(fā)光圖像(a)和U-Pb年齡諧和圖(b)Fig.7 Cathodoluminescence (CL) images (a) and U-Pb concordia diagram (b) of zircons from the Lailishan monzogranites

3.3 鋯石Hf同位素

對(duì)LLS-76樣品中進(jìn)行U-Pb定年的部分鋯石相應(yīng)地進(jìn)行了Hf同位素的測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表3。本次共測(cè)定了15個(gè)Hf同位素?cái)?shù)據(jù),由表中數(shù)據(jù)可知,所測(cè)二長(zhǎng)花崗巖鋯石Lu-Hf同位素具有高176Hf/177Hf和低176Lu/177Hf組成特征,其平均值分別為 0.2825和0.0007,表明鋯石在形成后具有極低的放射性成因Hf積累,因此所測(cè)定的176Hf/177Hf比值可以代表鋯石結(jié)晶時(shí)體系的Hf同位素組成(Amelin et al.,2000)。fLu/Hf變化范圍為-0.9894～-0.9729,平均值為-0.9796,明顯小于鎂鐵質(zhì)地殼的 fLu/Hf(-0.34,Amelin et al.,2000)和硅鋁質(zhì)地殼 fLu/Hf(-0.72,Vervoort and Jonathan,1996),故二階段模式年齡更能反應(yīng)其源區(qū)物質(zhì)從虧損地幔被抽取的時(shí)間或其源區(qū)物質(zhì)在地殼的平均存留年齡。鋯石的 εHf(t)值均為負(fù),變化范圍為-11.45～-7.99,平均值為-9.93,說(shuō)明該巖石的源巖來(lái)自地殼物質(zhì)。Hf同位素二階段模式年齡tDM2值變化范圍為1628～1846 Ma,平均值為1750.3 Ma,說(shuō)明該花崗巖的物質(zhì)主要由中元古代地殼熔融形成。

表3 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖(LLS-76)鋯石Hf同位素分析結(jié)果Table 3 Hf isotope compositions of zircon in the monzogranites (LLS-76) from Lailishan

4 討論

4.1 巖石成因類型和物質(zhì)來(lái)源

主量、微量元素特征和A型花崗巖判別圖顯示來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖屬于A型花崗巖。A型花崗巖可劃分為A1和A2亞型,且兩者的性質(zhì)和所代表的構(gòu)造環(huán)境具有較大差別。前者源巖接近洋島玄武巖,來(lái)源于地幔,基本侵位于大陸裂谷或板內(nèi)的構(gòu)造環(huán)境;后者來(lái)源于大陸地殼熔融,多產(chǎn)于陸陸碰撞和島弧巖漿作用有關(guān)的造山后構(gòu)造環(huán)境(Eby,1992;王德滋等,1995)。因此區(qū)分出A1和A2亞型對(duì)判斷花崗巖的物質(zhì)來(lái)源和構(gòu)造環(huán)境具有重要的指示意義。利用Eby (1992)的A1和A2型花崗巖判別圖解進(jìn)行樣品投點(diǎn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品全都落在了A2亞型區(qū)域(圖8),說(shuō)明來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖是屬于 A2亞型花崗巖。

本文所測(cè)試的來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的 U-Pb年齡和Hf同位素結(jié)果表明,該巖體的鋯石年齡為50.4 Ma,且鋯石的 εHf(t)值(-11.44～-8.01)和 Hf同位素二階段模式年齡(1625～1845 Ma)的變化范圍均不大,反映其源巖的物質(zhì)來(lái)源相對(duì)單一,且物質(zhì)源區(qū)為中元古代形成的地殼。在εHf(t)-t圖解上(圖9)所有數(shù)據(jù)均落在地殼1.8 Ga演化線附近,暗示1.8 Ga左右該源區(qū)發(fā)生殼幔分異,形成中元古代地殼或者發(fā)生過(guò)地殼增生事件,也說(shuō)明二長(zhǎng)花崗巖的成巖物質(zhì)由中元古代地殼熔融形成。前人通過(guò)研究來(lái)利山附近的正長(zhǎng)花崗巖(50～53 Ma,董方瀏等,2006)和粗?；◢弾r(53 Ma,楊啟軍等,2009),認(rèn)為是由于印度-歐亞板塊的陸陸碰撞,直接導(dǎo)致了騰梁地區(qū)地殼縮短加厚,從而引起地殼物質(zhì)熔融。

圖8 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖A1和A2亞型判別圖解(底圖據(jù)Eby,1992)Fig.8 A1-A2 discrimination diagrams for the Lailishan monzogranites

圖9 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖εHf(t)-t圖解Fig.9 εHf(t) vs.t plot for the Lailishan monzogranites

由上可知,來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的 A2型花崗巖性質(zhì)和殼源特征相互印證,推斷其是由印度-歐亞板塊碰撞導(dǎo)致騰梁地區(qū)地殼縮短加厚,從而使中元古代的大陸地殼熔融形成。

4.2 構(gòu)造環(huán)境

雖然 A2型花崗巖多產(chǎn)于造山后構(gòu)造環(huán)境,可是 Whalen et al.(1987)指出只要條件滿足,A型花崗巖可以在整個(gè)地質(zhì)年代產(chǎn)于全球不同的具體構(gòu)造部位。Eby (1992)也認(rèn)為A1亞類似乎最有可能代表非造山的裂谷環(huán)境,而 A2亞類可侵入于各種構(gòu)造環(huán)境。因此關(guān)于來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的構(gòu)造背景還需要通過(guò)花崗巖的形成年代以及相關(guān)的構(gòu)造環(huán)境判別圖來(lái)識(shí)別。

前人通過(guò)對(duì)印度-歐亞板塊碰撞作用最強(qiáng)烈的青藏高原地區(qū)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)兩板塊的主碰撞時(shí)間為50～55 Ma(朱弟成等,2004),主碰撞結(jié)束并進(jìn)入后碰撞的時(shí)間為50～41 Ma(Rowley,1996;DeCelles et al.,2004)。滇西騰沖來(lái)利山地區(qū)位于板塊東碰撞帶上,該地區(qū)的二長(zhǎng)花崗巖的鋯石U-Pb年齡為50.4 Ma,形成時(shí)間上也較好地對(duì)應(yīng)于印度-歐亞大陸主碰撞結(jié)束并向后碰撞過(guò)渡時(shí)期。與花崗巖巖石學(xué)特征和主量元素特征反應(yīng)的大陸動(dòng)力學(xué)環(huán)境相一致,即富鉀及鉀長(zhǎng)斑狀鈣堿性花崗巖巖類(KCG)多數(shù)產(chǎn)出于大陸主碰撞終結(jié)時(shí)期,可揭示構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換信息(Barbarin,1999;肖慶輝等,2002)。

在圖10中樣品分別落在同碰撞花崗巖區(qū)域內(nèi)和后碰撞花崗巖區(qū)域內(nèi),揭示了來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖是形成于陸陸碰撞構(gòu)造環(huán)境中,具有同碰撞花崗巖和后碰撞花崗巖的特征。在圖11中,樣品都分布在同碰撞期、碰撞后隆升以及造山晚期花崗巖的三個(gè)區(qū)域交界處,而不是落在造山期后 A型花崗巖區(qū)域內(nèi),說(shuō)明來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖并非產(chǎn)于傳統(tǒng)的A2型花崗巖所代表的后造山環(huán)境,總體上反映了同碰撞-后碰撞過(guò)渡的構(gòu)造環(huán)境。

通過(guò)以上分析,再結(jié)合花崗巖源區(qū)信息,作者認(rèn)為滇西騰梁地區(qū)在新生代早期(50 Ma左右)正好處于印度-歐亞板塊同碰撞強(qiáng)烈的擠壓造山環(huán)境向碰撞后拉張環(huán)境過(guò)渡,此時(shí)構(gòu)造性質(zhì)由壓性轉(zhuǎn)向張性,由于陸陸碰撞的擠壓造山作用使地殼收縮增厚,從而誘發(fā)了來(lái)利山地區(qū)的古老大陸地殼(1.6～1.8 Ga的增生地殼)發(fā)生重新熔融,并侵入形成了來(lái)利山 A型花崗巖。騰梁地區(qū)A型花崗巖的發(fā)現(xiàn)和研究進(jìn)一步揭示了新生代早期滇西地區(qū)構(gòu)造造山演化過(guò)程。

圖10 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解(據(jù)Pearce,1996)Fig.10 Discriminant diagrams for tectonic setting of the Lailishan monzogranites

圖11 來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖 R1-R2構(gòu)造判別圖(據(jù) Batchelor and Bowden,1985)Fig.11 R1 vs.R2 discrimination diagram for the Lailishan monzogranites

4.3 構(gòu)造意義

眾所周知,對(duì)印度-歐亞板塊碰撞機(jī)制的研究仍然是現(xiàn)在地質(zhì)界的熱點(diǎn),雖然整個(gè)碰撞過(guò)程異常復(fù)雜,但是總體可將其概況為兩板塊的陸前俯沖過(guò)程、陸陸碰撞過(guò)程、后碰撞過(guò)程及碰撞后大規(guī)模伸展過(guò)程。前人發(fā)現(xiàn)來(lái)利山巖體附近的古永巖體,其年齡為 68～76 Ma,就是受印度-歐亞板塊陸前俯沖作用形成的島弧型花崗巖(楊啟軍等,2009)。 莫宣學(xué)等(2003)和王成善等(2003)通過(guò)區(qū)域巖石學(xué)、同位素精細(xì)年齡以及巖相古地理等證據(jù),已經(jīng)將印度-歐亞板塊的初始碰撞時(shí)間明確限定于 65 Ma。兩大陸板塊東碰撞帶上的騰梁新生代花崗巖的形成無(wú)疑與大陸碰撞作用密切相關(guān)。位于來(lái)利山巖體北部的百花腦白云母鈉長(zhǎng)花崗巖結(jié)晶年齡(65 Ma)與兩板塊初始碰撞時(shí)間正好對(duì)應(yīng),是一種典型的白云母過(guò)鋁花崗巖類(MPG),是大陸碰撞高峰期的產(chǎn)物(董方瀏等,2006)。此次研究的來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖(50 Ma)是一種 A型的高鉀鈣堿性花崗巖,產(chǎn)于同碰撞-后碰撞構(gòu)造環(huán)境。而A型花崗巖又能夠有效地指示其構(gòu)造意義,即 A型花崗巖的形成均與拉張應(yīng)力的大背景有關(guān)(Whalen et al.,1987;王德滋等,1995)。說(shuō)明來(lái)利山A型花崗巖是繼大陸碰撞高峰期之后陸陸后碰撞短暫拉張階段形成的。董方瀏等(2006)在對(duì)騰梁花崗巖研究后也認(rèn)為該地區(qū)在 52～54 Ma可能存在著陸陸碰撞高峰期后的短暫張弛作用。但他們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)拉張構(gòu)造環(huán)境中典型的A型花崗巖。在騰梁地區(qū)雖然很少出現(xiàn)大規(guī)模的后碰撞造山伸展作用形成的地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)物,但位于板塊主碰撞帶上的青藏高原腹地卻發(fā)育有中新世的鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)火山巖(Williams et al.,2001)、埃達(dá)克質(zhì)花崗巖(侯增謙等,2003)和南北向裂谷帶(Blisniuk et al.,2001),表明青藏高原自中新世才進(jìn)入大規(guī)模的碰撞后造山伸展階段。而位于青藏高原東南緣的騰梁地區(qū)可能也是這時(shí)期才進(jìn)入造山后伸展階段。

通過(guò)上述分析可知騰梁地區(qū)在晚白堊世(68～76 Ma)至中新世的巖漿構(gòu)造活動(dòng)很可能是整個(gè)印度-歐亞板塊陸陸碰撞過(guò)程在青藏高原東南緣的響應(yīng)。因此,來(lái)利山A型花崗巖的發(fā)現(xiàn)及其構(gòu)造環(huán)境的研究對(duì)構(gòu)建青藏高原東南緣的板塊陸陸碰撞機(jī)制具有一定的補(bǔ)充和完善作用,顯示出了重要的構(gòu)造意義。

5 結(jié)論

(1) 地球化學(xué)特征表明騰沖地塊來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖為高鉀鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)巖漿巖類;來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖 LA-ⅠCP-MS 鋯石 U-Pb 年齡為 50.4±0.4 Ma,是早始新世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

(2) 由來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖的主微量元素特征顯示其為 A型花崗巖,再結(jié)合花崗巖的 Hf 同位素組成(εHf(t)=-11.44～-8.01)、Hf 二階段模式年齡(tDM2=1625～1845 Ma)、εHf(t)-t圖解以及微量和稀土元素特征,推斷來(lái)利山二長(zhǎng)花崗巖是由地殼增厚引起中元古代的古老大陸地殼熔融形成的A2型花崗巖。

(3) 在早始新世(～50 Ma),滇西騰梁地區(qū)正好處于印度-歐亞板塊同碰撞-后碰撞的過(guò)渡構(gòu)造環(huán)境,揭示了該地區(qū)從擠壓機(jī)制向拉張機(jī)制轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。

(4) 來(lái)利山 A型花崗巖的發(fā)現(xiàn)及其構(gòu)造環(huán)境的研究進(jìn)一步揭示了三江滇西這個(gè)復(fù)合造山帶始新世以來(lái)的構(gòu)造演化過(guò)程,并且對(duì)構(gòu)建青藏高原東南緣的板塊陸陸碰撞機(jī)制具有一定的補(bǔ)充和完善作用,顯示出了重要的構(gòu)造意義。

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