趙世啟

摘要： 耿馬地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖主要為花崗閃長巖-二長花崗巖石組合。巖石的SiO2含量為65.54%～70.04%，貧鈣CaO=0.86%～3.57%，富鉀K2O/Na2O=1.26～3.58，過鋁Al2O3=13.71%～15.84%，A/CNK為0.95～1.70，平均1.173>1.1，且A-B圖解中過鋁度隨花崗巖分異程度的增加而下降，ACF圖解顯示為S型，表明為高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)-強過鋁質(zhì)花崗巖。巖石中富集大離子親石元素，虧損高場強元素，輕稀土富集明顯；δEu=0.50～0.68，中等程度負(fù)銪異常。綜合認(rèn)為耿馬地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖為殼?；旌闲突◢徺|(zhì)巖漿，形成于弧-陸碰撞過程中深部地幔物質(zhì)上涌導(dǎo)致古老地殼物質(zhì)的部分熔融。

Abstract： The Triassic granites in Gengma area are mainly granite diorite-two-long granite assemblages. The content of SiO2 is 65.54% ～ 70.04%， the calcium deficient CaO is 0.86% ～ 3.57%， the potassium K2O/Na2O is 1.26 ～ 3.58， the peraluminous Al2O3 is 13.71% ～ 15.84%， the A/CNK is 0.95 ～ 1.70， averaging 1.173> 1.1， and the peraluminous degree in A-B plot decreases with the increase of granite differentiation， and the ACF diagram shows that it is S-type， which indicates that it is High-K and Ca alkaline peraluminous-strongly peraluminous granite. The rock is rich of large ion lithophile elements and lack of high field strength elements， and light rare earth enrichment is significant； δEu = 0.50 ～ 0.68， moderate negative europium anomalies. It is concluded that the Triassic granites in the Gemma area are crust-mantle mixed granitic magmas， and the deep mantle material uplift during the arc-land collision causes partial melting of the ancient crustal material.

關(guān)鍵詞： 地球化學(xué)；巖石成因；三疊紀(jì)；耿馬地區(qū)

Key words： geochemistry；rock genesis；Triassic；Gengma area

中圖分類號：P59 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）14-0155-05

0 引言

滇西地處歐亞板塊和印度板塊的結(jié)合部位，地質(zhì)構(gòu)造背景復(fù)雜，巖漿活動頻繁，是全球特提斯造山帶發(fā)育最好、保存最完整的地區(qū)，也是研究古特提斯洋演化的重要窗口[1-2]。本文以耿馬地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖為研究對象，通過野外地質(zhì)調(diào)查，從巖石地層、大地構(gòu)造特征以及地球化學(xué)數(shù)據(jù)來解析耿馬地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖的物質(zhì)來源和巖石成因。

1 區(qū)域地質(zhì)背景和巖石學(xué)特征

根據(jù)滇西地區(qū)巖漿活動與大地構(gòu)造演化及各大地構(gòu)造單元之間的關(guān)系，將整個滇西地區(qū)劃分為3個構(gòu)造巖漿巖省14個構(gòu)造巖漿巖帶，以及一些亞帶及若干巖石構(gòu)造組合。耿馬地區(qū)位于保山地塊之耿馬被動邊緣上，以滄源斷裂帶、昌寧斷裂帶為東界，柯街-孟定斷裂帶為西界構(gòu)成了一個狹長的區(qū)域，整個地區(qū)巖漿巖出露面積達280km2，主要構(gòu)成大型的巖基、巖株，也有小型的巖株、巖蓋、巖墻等形式出露（圖1），巖株和巖基的形成為巖漿同一期次的產(chǎn)物。耿馬地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖的巖石類型主要為二長花崗巖-花崗閃長巖組合：

二長花崗巖類：以中粒-中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)及半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主，部分具似斑狀、斑狀結(jié)構(gòu)，局部有粗文象結(jié)構(gòu)。礦物組合為：斜長石（30-35%）+鉀長石（20-45%）+石英（30-35%）+黑云母（6-10%）+金屬礦物（<1%）；副礦物為鋯石、磷灰石。黑云母呈自形片狀集合體，多為0.1-2.6mm，有的成堆分布，有的成略定向的條紋分布，少量為板狀、不規(guī)則狀，部分圍繞長英顆粒呈圈分布或呈膠結(jié)物狀填隙分布。

花崗閃長巖類：灰白色，細(xì)粒-中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物組合為：斜長石（40-50%）+鉀長石（10-20%）+石英（20-35%）+黑云母（2-15%）；副礦物為磷灰石、鋯石、褐簾石（1-3%）等。巖石中可見少量斜長石絹云母化，鉀長石絹云母化，黑云母綠泥石化。

2 地球化學(xué)特征分析

耿馬地區(qū)花崗巖的主量、微量和稀土元素的測定結(jié)果見表1。耿馬地區(qū)花崗巖具高硅SiO2為65.54%～70.04%；富鉀K2O/Na2O=1.26～3.58，平均為1.94；K2O+Na2O=4.04%～7.69%，平均為6.61%；貧鈣CaO=0.86%～3.57%；alk=4.04%～7.69%，顯示為高鉀鈣堿性花崗巖。巖石的DI=65.74～77.04，巖石的分異程度相對較小，表明未曾經(jīng)歷過強烈的結(jié)晶分異作用。

在花崗巖的SiO2-Na2O+K2O圖解（圖2）中，投影點全部落入了花崗巖（二長花崗巖）和花崗閃長巖區(qū)，與實驗室?guī)r礦鑒定結(jié)果基本一致。巖石具過鋁Al2O3=13.71%～15.84%（σ<3.3），A/CNK為0.95～1.70，平均1.173>1.1，且在A/CNK-A/NK圖解中（圖3），樣品投影點基本全部落入過鋁質(zhì)花崗巖區(qū)，大多數(shù)達到強過鋁質(zhì)的性質(zhì)。在A-B圖解（圖4）中過鋁度隨花崗巖分異程度的增加明顯的下降，具有富堇青石過鋁質(zhì)花崗巖的特征。綜合以上地球化學(xué)特征表明耿馬地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖具有高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)-強過鋁質(zhì)花崗巖的特點。

耿馬地區(qū)花崗巖的稀土總量為202.93×10-6～245.04×10-6，平均為241.81×10-6，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖（圖5）中顯示為明顯的右傾型[3]，輕稀土明顯富集，重稀土較為平坦的特征，LREE/HREE比值介于7.39～10.27，平均為8.93；具有中等程度的負(fù)銪異常（δEu為0.50～0.68，平均為0.58），表明巖漿的結(jié)晶分異作用并不強烈，且部分熔融的殘留組分中也無大量的斜長石，暗示了其源區(qū)可能以中、下地殼為主。

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（圖6）中，巖石總體上富集K、Rb、Sr、Th等大離子親石元素，微弱的負(fù)Ba異常，相對虧損Ti、Nb、Ta、Zr及Hf等高場強元素，Rb-Th、Ce、Sm呈現(xiàn)出明顯的選擇性富集，K/Rb的高比值（170-243，平均210）以及Sr含量（平均223ppm，多為190-398ppm）同樣表明了巖漿未曾經(jīng)歷強烈的結(jié)晶分異作用。

3 成因源區(qū)分析

在ACF判別圖（圖7）中，投影點全部落入了S型花崗巖區(qū)，且在C.I.P.W.標(biāo)準(zhǔn)礦物中普遍出現(xiàn)數(shù)量不等的剛玉分子，而未出現(xiàn)透輝石分子，顯示了一般的過鋁質(zhì)S型花崗巖的特點[4]，表明耿馬地區(qū)花崗巖具有高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)-強過鋁質(zhì)S型花崗巖的特點。

巖石富集大離子親石元素，虧損高場強元素；Nb/La比值較低（0.18～0.63）；Zr/Hf的范圍為25.5～42.1，平均33.1，接近殼源巖石。巖石組分中具有大量富鐵黑云母（MF=0.5～1.0），中等程度的負(fù)銪異常（δEu=0.5～0.68，平均0.58）和較高的鉀鈉比值（K2O/Na2O=1.26～3.58），表明巖體源區(qū)有陸源物質(zhì)的參與。

研究表明，過鋁質(zhì)花崗巖的CaO/Na2O比值>0.3時，其物源富含大量的長石和粘土碎屑巖，而耿馬地區(qū)花崗巖的CaO/Na2O=0.5～1.5，遠(yuǎn)大于0.3，表明物源主要為富長石的碎屑巖?；◢徺|(zhì)巖漿在形成時的溫度可以通過Al2O3/TiO2的比值來判斷，據(jù)有關(guān)資料可知，Al2O3/TiO2的比值<100時（耿馬地區(qū)花崗巖的Al2O3/TiO2的比值為19.8～36.1），源區(qū)溫度較高（>875°C），說明花崗質(zhì)巖漿在形成時可能伴隨著地幔玄武巖漿的底侵作用，使得中、下地殼發(fā)生部分熔融，與地幔巖漿混合，形成的花崗質(zhì)巖漿具有殼?；旌闲偷奶匦裕乙缘貧そM分為主，少量地幔物質(zhì)的參與。

4 構(gòu)造環(huán)境判別

在Rb-Y+Nd 判別圖解[5]（圖8）中，樣品投影點全部投在了三聯(lián)點上及附近，并且全部落入了Pearce（1994）重新定義的后碰撞花崗巖區(qū)（post-COLG），表明該地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖為后碰撞期形成的花崗巖。從Sr-Yb判別圖解（圖9）中樣品的落點區(qū)域可以看出，為典型的低Sr高Yb型花崗巖類。以上表明耿馬地區(qū)花崗巖形成于碰撞擠壓狀態(tài)向伸展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變過程，具有碰撞晚期-后碰撞階段花崗巖的特點。

5 構(gòu)造意義

昌寧-孟連縫合帶為滇西古特提斯主洋盆的殘跡，近年來諸多專家學(xué)者對該地區(qū)的研究陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了高壓藍閃石片巖、蛇綠混雜巖帶、高壓-超高壓退變質(zhì)榴輝巖等，證實了晚古生代（早二疊世開始）存在特提斯洋從形成、俯沖消減、弧（陸）-陸碰撞到最終閉合的過程。早二疊世-晚三疊世時期，怒江-昌寧-孟連洋盆經(jīng)歷了向東部的揚子陸塊俯沖、消減、弧-陸碰撞，幔源玄武巖漿熔融下地殼，產(chǎn)生的花崗質(zhì)巖漿與地幔巖漿混合，在東西側(cè)分別產(chǎn)生規(guī)模宏大的碧落雪山-臨滄花崗巖帶和漕澗-耿馬-西盟構(gòu)造巖漿巖亞帶。

在早-中二疊世，隨著緬泰馬陸塊向東側(cè)的思茅地塊發(fā)生碰撞，古特提斯洋殼向東俯沖消減，洋殼大部分俯沖到軟流圈以下，俯沖帶上厚層的泥質(zhì)沉積物被攜帶入地幔中，少部分的洋殼物質(zhì)被揉碎破壞，少量沿縫合線仰沖，成為被擠出的蛇綠巖套及地表混雜巖堆積。洋板塊俯沖的拖拽作用導(dǎo)致了處于后緣的耿馬、鎮(zhèn)康一帶的巖石圈引張，在地表形成了斷陷盆地，地殼的拉張伴隨深部地幔軟流圈物質(zhì)的上涌和幔源巖漿的底侵，從而使地殼進一步加熱發(fā)生部分熔融，少量幔源組分的加入提供使過鋁巖漿流動的熱量，并使它們侵入到地殼的較淺部位形成巖漿成因的花崗質(zhì)巖漿。

6 結(jié)論

①耿馬地區(qū)花崗巖在中-晚三疊世發(fā)生了大規(guī)模的酸性巖漿作用，具有過高鉀鈣堿性鋁質(zhì)-強過鋁質(zhì)S型花崗巖的特性，其物源主要來自中、下地殼的部分熔融，以及少部分幔源組分的參與。②耿馬地區(qū)花崗巖形成于古特提斯洋殼在向揚子陸塊俯沖消減、弧-陸碰撞的過程，構(gòu)造環(huán)境由碰撞擠壓狀態(tài)向伸展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變，具有后碰撞花崗巖的特點。

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