王 宏,叢 峰,李再會(huì),王海林
(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)
西南三江地區(qū)地處青藏高原東南緣,是東特提斯構(gòu)造域的重要組成部分。該區(qū)構(gòu)造-成巖-成礦作用復(fù)雜,是研究古新特提斯洋構(gòu)造演化的重要窗口,歷來是中外地質(zhì)學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)。臨滄花崗巖體位于滇西三江地區(qū)瀾滄江帶中南段,是西南地區(qū)最大的復(fù)式花崗巖基[1]。作為東特提斯構(gòu)造域的重要巖體單元,該巖基記載了三江造山帶晚二疊世—三疊紀(jì)古特提斯洋從消減閉合到陸陸碰撞的復(fù)雜歷史,研究其巖性組合、成巖成礦作用及構(gòu)造背景,對(duì)重建區(qū)域地質(zhì)演化有重要意義。前人研究認(rèn)為,臨滄花崗巖具規(guī)模大、多期次侵位特征,巖性主要為中晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖,次為燕山晚期花崗巖及晚二疊世的花崗閃長(zhǎng)巖[2-4]和以勐庫(kù)巖體為代表的堿長(zhǎng)花崗巖[5]。 野外地質(zhì)調(diào)查表明,鳳慶地區(qū)臨滄花崗巖主要巖石類型為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)巖及沿瀾滄江兩岸零星展布的透鏡狀、長(zhǎng)條狀白云母花崗巖。
鳳慶瀾滄江斷裂帶內(nèi)分布有大量黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)糜棱巖、黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖,在斷裂帶西南邊緣因韌性剪切變形變質(zhì)作用減弱而與臨滄花崗巖呈漸變過渡接觸。在1∶25萬(wàn)鳳慶幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告中這些糜棱巖被認(rèn)為是黑云二長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖等高級(jí)變質(zhì)巖夾黑云長(zhǎng)英質(zhì)變晶糜棱巖,并且翟明國(guó)等[6]在昌寧縣漭水及景洪市大勐龍獲得黑云片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖的Sm-Nd同位素Nd模式年齡分別為1 828.3~1 616.3 Ma、1 900~1 750 Ma,據(jù)此與區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,將瀾滄江斷裂帶內(nèi)黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)糜棱巖、黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖歸屬為元古界大勐龍巖群。本文研究認(rèn)為在鳳慶瀾滄江斷裂剪切帶內(nèi)大勐龍巖群僅有少量中元古界石榴子石十字石二云母片巖、石榴子石十字石黑云母片巖等中高級(jí)副變質(zhì)巖類以條帶狀產(chǎn)出,大量的黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)糜棱巖、黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖等原巖是臨滄三疊紀(jì)花崗巖體的一部分,遭受后期韌性剪切變形變質(zhì)作用形成,而非中元古界大勐龍巖群古老片麻巖。
研究位于瀾滄江斷裂帶中段的鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖,對(duì)于建立三江地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化的完整時(shí)空格架是不可缺少的。本文對(duì)鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖的地球化學(xué)特征進(jìn)行了初步研究,并利用鋯石 U-Pb 測(cè)年方法進(jìn)行了定年,對(duì)其原巖侵位時(shí)代、成因類型、物質(zhì)來源及后期變形變質(zhì)等特征進(jìn)行了探討,為解析區(qū)域上大勐龍巖群的變質(zhì)級(jí)組成及空間分布特征提供基礎(chǔ)支撐,為重塑瀾滄江構(gòu)造帶乃至整個(gè)三江構(gòu)造帶地質(zhì)演化的過程提供依據(jù)。
鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖帶相當(dāng)于《云南省區(qū)域地質(zhì)志》[7]中劃分的崇山—大勐龍變質(zhì)巖帶的中部,分布范圍大致同其劃分的瀾滄江斷裂帶中段(圖1)。在斷裂中北部大致沿瀾滄江河谷延伸,北部呈NNW走向,至中部逐漸轉(zhuǎn)向近EW向延伸,向南沿瀾滄江西側(cè)轉(zhuǎn)為近SN向,總體呈北東向凸出的弧形,長(zhǎng)約150 km,寬5~12 km。糜棱巖帶向西南與臨滄花崗巖、習(xí)謙—幸福變質(zhì)巖帶*段向東、劉靜,劉發(fā)剛,等.1∶25萬(wàn)鳳慶幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.昆明:云南省地質(zhì)調(diào)查院,2008.呈脆韌性剪切變質(zhì)變形漸變過渡接觸,向北東以高角度直接逆沖于中生代地層之上。
圖1 滇西三江中段地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖(據(jù)王舫等[4]改編) Fig.1 Geological structural sketch map of the central segment of the Sanjiang region, western Yunnan(modified after Wang et al.[4])
糜棱巖帶內(nèi)主要變形巖石有黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)糜棱巖、黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖、眼球狀黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)糜棱巖、眼球狀黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖及少量糜棱巖化白云母花崗巖、糜棱巖化電氣石白云母花崗偉晶巖脈。帶內(nèi)發(fā)育有小到顯微尺度大至區(qū)域尺度的規(guī)模不等的脆韌性變形特征,構(gòu)造變形結(jié)構(gòu)樣式基本相同,應(yīng)變強(qiáng)度從瀾滄江斷裂剪切帶中心向兩側(cè)逐漸減弱,兩側(cè)圍巖也受同期剪切變形影響而使其面理與韌性剪切帶呈低角度相切,卷入韌性剪切帶中出現(xiàn)糜棱面理。帶內(nèi)卷入的地層包括大勐龍巖群片巖、歪古村組淺變質(zhì)粉砂-泥質(zhì)巖石及長(zhǎng)英質(zhì)巖脈,各種巖性以脆韌性剪切面接觸相間分布而顯示構(gòu)造混雜特征,內(nèi)部具強(qiáng)變形帶與弱變形域相間的構(gòu)造格局:強(qiáng)變形帶內(nèi)形成長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖、糜棱巖化片巖、千糜巖化泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖等構(gòu)造巖;弱變形域內(nèi)主要由無(wú)明顯韌性變形的淺變質(zhì)砂泥質(zhì)巖石組成,部分具片理化?;◢徺|(zhì)糜棱巖產(chǎn)出穩(wěn)定,由瀾滄江河谷向兩側(cè)呈現(xiàn)出粗糜棱巖—粗細(xì)交替互層糜棱巖—細(xì)糜棱巖的糜棱巖化強(qiáng)弱過渡特征。帶內(nèi)糜棱面理傾向30°~45°,傾角35°~65°,粗糜棱巖中鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及部分黑云母形成碎斑呈眼球狀、透鏡狀(圖2(a)、(b))沿糜棱面理定向產(chǎn)出,長(zhǎng)英質(zhì)及部分黑云母形成碎基呈透鏡條痕狀、交織網(wǎng)紋狀聚集繞碎斑呈流狀定向分布,其中的石英呈透鏡條紋狀、條痕狀塑性變形,長(zhǎng)石呈脆性變形,顯示淺部構(gòu)造層次的變形特征,旋轉(zhuǎn)碎斑系拖尾及S—C組構(gòu)(圖2(a))均顯示自西南向北東的逆沖性質(zhì);糜棱巖帶東側(cè)上三疊統(tǒng)地層發(fā)育寬約340 m的脆性破碎帶,為晚期斷裂作用形成,帶內(nèi)巖石普遍具碎裂巖化,形成碎裂巖、碎裂硅質(zhì)巖及斷層泥等脆性構(gòu)造巖,灰?guī)r或大理巖形成構(gòu)造透鏡體,板巖或片巖形成形態(tài)復(fù)雜的擠壓褶皺構(gòu)造。
本次研究在鳳慶瀾滄江東岸漭街渡公路壁采集了典型的黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖及電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖巖石樣品,具體的采樣位置見圖1。
圖2 鳳慶黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖野外露頭((a),(b))及鏡下照片((c)單偏光; (d)正交偏光)Fig. 2 Field outcrop photos and microphotographs of the Fengqing biotite granodioritic mylonitesKfs.鉀長(zhǎng)石;Pl.斜長(zhǎng)石;Bt.黑云母;Qz.石英
黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖為變斑狀中細(xì)粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻-眼球狀構(gòu)造(圖2(a)、(b)),礦物組合比較單一,主要造巖礦物包括黑云母(15%~20%)、石英(35%~40%)、變斑斜長(zhǎng)石(25%~30%)和鉀長(zhǎng)石(5%~10%),其中長(zhǎng)英質(zhì)礦物形成20%以下的細(xì)碎基質(zhì)。副礦物包括榍石、鋯石等。黑云母呈半自形—自形片狀,淺—深褐色,多色性,顆粒大小0.5~5.0 mm,呈不規(guī)則稀疏條紋條帶狀、鱗片狀集合體,單體和聚合體總體定向分布,沿劈理走向構(gòu)成糜棱葉理(圖2(c)、(d)),可發(fā)生綠泥石化。變斑斜長(zhǎng)石(更長(zhǎng)石為主),呈變斑狀扁豆—透鏡狀(大者d<4 mm×5 mm)、眼球狀(d<4.0 mm×4.5 mm)定向,內(nèi)部鈉長(zhǎng)石聚片雙晶發(fā)育,雙晶條帶或者與糜棱葉理一致,或者斜切。鉀長(zhǎng)石主要為微斜長(zhǎng)石和正長(zhǎng)石,呈眼球狀、透鏡狀碎斑,見裂紋、波狀消光,沿長(zhǎng)軸方向定向排列,內(nèi)部填充微晶石英形成似文象共結(jié)結(jié)構(gòu)。石英沿長(zhǎng)軸拉伸呈透鏡條痕狀、它形粒狀(含扁豆?fàn)睢⊥哥R狀)鑲嵌變晶集合體,部分石英顆粒見裂紋、波狀消光,伴明顯細(xì)?;?/p>
圖3 鳳慶電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖野外露頭((a),(b))及鏡下照片((c),(d);正交偏光)Fig. 3 Field outcrop photos ((a), (b)) and microphotographs ((c), (d); crossed polarized light) of the Fengqing tourmaline-muscovite-grano pegmatitic mylonitesKfs.鉀長(zhǎng)石;Pl.斜長(zhǎng)石;Ms.白云母;Qz.石英;Tur.電氣石
電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖為暗色黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖中的淺色體,變形變質(zhì)相對(duì)較弱,多以脈狀、似層狀(以厚2~5 cm細(xì)脈、10~20 cm中脈為主,大脈厚可達(dá)80 cm)順糜棱面理平直產(chǎn)出(圖3a),延伸穩(wěn)定,局部地段脈體膨脹放大呈囊狀,部分脈體不連續(xù)、延伸小、呈透鏡狀。主要礦物組成:白云母3%~6%,石英35%~40%,長(zhǎng)石45%~55%,電氣石5%。其中,斜長(zhǎng)石呈變斑狀、扁豆-透鏡狀、不規(guī)則狀稀疏散布于長(zhǎng)英質(zhì)變晶集合體中,大者粒徑為2 mm×4 mm,長(zhǎng)軸與糜棱葉理一致;堿性長(zhǎng)石呈它形粒狀、橢圓狀等,大者粒徑為3 mm×5 mm,含少量細(xì)小微晶;石英呈它形不等粒狀、條帶狀、鑲嵌變晶粒狀集合體,定向排列;白云母,細(xì)?!至F瑺?,局部呈條紋—條痕狀,多以鱗片狀集合體出現(xiàn);電氣石,呈柱狀、針柱狀稀疏分布,多于脈體中心部位富集。
樣品由成都地質(zhì)調(diào)查中心重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成主量與微量元素分析。野外采集有代表性的新鮮樣品,無(wú)污染粉碎至 200 目以下。主量元素采用X熒光光譜法(XRF),測(cè)試儀器為PANalytical生產(chǎn)的AXIOS熒光光譜儀,分析精度和準(zhǔn)確度優(yōu)于5%。全巖微量元素含量利用 Agilent 7500a ICP-MS 分析完成,具體的分析測(cè)試方法參考靳新娣等[8]。
野外分別采集兩件樣品各約2 kg 。在河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所完成鋯石分選,在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)殼幔物質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成鋯石樣品制靶、陰極發(fā)光及U-Pb微區(qū)測(cè)年。根據(jù)鋯石透、反射光及CL圖像,盡量避開鋯石內(nèi)部的包裹體、裂隙,選擇代表性的鋯石顆粒和區(qū)域進(jìn)行。分析儀器為ICP—MS ELAN DRC—Ⅱ型激光等離子質(zhì)譜儀。實(shí)驗(yàn)中采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣,激光剝蝕束斑直徑在40 μm,激光剝蝕樣品的深度為30 μm。鋯石標(biāo)樣采用91500標(biāo)準(zhǔn)鋯石,采用208Pb對(duì)普通鉛進(jìn)行校正。Pb、U、Th含量計(jì)算以NIST SRM610為外標(biāo),Si為內(nèi)標(biāo)。數(shù)據(jù)采用Isoplot(ver 3.0)[9]程序進(jìn)行處理。
圖4 鳳慶花崗糜棱巖典型鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.4 Representative CL images of zircons from the Fengqing granitic mylonites
本文對(duì)兩件花崗質(zhì)糜棱巖樣品(pm01-1和pm02-2)進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年(圖4,表1)。兩件樣品中的鋯石多為無(wú)色短柱狀—長(zhǎng)柱狀晶形(長(zhǎng) 210~320 μm),長(zhǎng)/寬一般接近 2∶1。陰極發(fā)光圖像顯示鋯石內(nèi)部振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育,應(yīng)為典型的巖漿鋯石(圖4(f)—(h))。部分鋯石內(nèi)部發(fā)育殘留的繼承性鋯石核(圖4(a)—(d)),繼承鋯石多表現(xiàn)為均勻的無(wú)分帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
3.1.1 黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖
該樣品(P01-1)采自鳳慶縣瀾滄江東岸漭街渡大橋橋邊。本次共分析了19個(gè)測(cè)試點(diǎn),測(cè)年數(shù)據(jù)結(jié)果列入表1。其中9個(gè)分析在新生巖漿結(jié)晶鋯石區(qū)域的測(cè)試點(diǎn)獲得了一致的206Pb /238U 年齡(圖5)。這些鋯石U含量介于484×10-6~ 1 173×10-6,Th 含量為35×10-6~174×10-6,Th/U 比值為0.07~0.28,206Pb/238U年齡變化于219~233 Ma 之間,加權(quán)平均年齡為(231.91.8)Ma(MSWD=3.6,n=9)。繼承鋯石共分析了10個(gè)測(cè)試點(diǎn),U含量為172×10-6~2 494×10-6,Th 含量為70×10-6~284×10-6,Th/U比值為0.05~1.05,鋯石年齡分布在301~1 341 Ma之間,反映巖漿源區(qū)中含有古生代—新元古代的地殼組分。
表1 鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)試結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of the Fengqing granitic mylonites
注:序號(hào)1—19為樣品P01-1的測(cè)點(diǎn),巖性為黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖,其中序號(hào)1—10為繼承鋯石,序號(hào)11—19第二組為巖漿鋯石,加權(quán)平均年齡為(231.9±1.8) Ma,MSWD=3.6,n=9。序號(hào)20—46為樣品P02-2的測(cè)點(diǎn),巖性為電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖,其中序號(hào)20—34為繼承鋯石;序號(hào)35—46為巖漿鋯石,加權(quán)平均年齡為(223.4±1.6) Ma,MSWD=0.70,n=12。
圖5 鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖鋯石 U-Pb 年齡諧和圖Fig.5 Zircon U-Pb age concordia diagram for the Fengqing granitic mylonites
3.1.2 電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖
該樣品(P02-2)采自樣品P01-1附近。本次共分析了27個(gè)測(cè)試點(diǎn),結(jié)果列入表1。其中對(duì)12個(gè)新生巖漿鋯石進(jìn)行U-Pb年齡分析,這些鋯石U含量為 276×10-6~1 196×10-6,Th 含量為15×10-6~386×10-6,Th/U 比值為0.02~0.79,206Pb/238U年齡變化于214~226 Ma 之間,加權(quán)平均年齡為(223.41.6) Ma(MSWD=0.002 8,n=12)。15個(gè)測(cè)試點(diǎn)分析落在繼承鋯石區(qū)域,其U含量為211×10-6~11 710×10-6,Th 含量為16×10-6~2 464×10-6,Th/U比值為0.03~3.64,鋯石年齡主要分布在330~2 584 Ma之間,反映巖漿源區(qū)中含有上限為太古代時(shí)期的古老地殼組分。
本文共分析了鳳慶瀾滄江大橋東岸4件黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖和4件電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖巖石樣品的全巖主量和微量元素組成(表2—表4)。
3.2.1 主量元素
從研究區(qū)全巖主量分析結(jié)果(表2)可以看出,8件樣品的主量元素氧化物含量與特征大致可以分為明顯的兩組。在Ti、Al、Fe、Mn、Mg、Ca和P等主量元素氧化物含量上黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖顯著高于電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖,而在Si、K、Na等主量元素氧化物含量上電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖則略高于黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖。
黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖SiO2含量為 67.90%~69.06%,TiO2含量 為0.60%~0.65%,Al2O3含量為 14.16%~14.72%,CaO 含量 為 1.96%~2.62% ,Na2O 含量 為2.18%~2.94%,K2O 含量為2.98%~4.16% ,Na2O/K2O 比 值均小于1(0.52~0.99),根據(jù) SiO2-K2O 的關(guān)系主要表現(xiàn)為高鉀鈣堿性特征[10]。在 TAS 圖解(圖6(a))中,花崗巖類型主要為花崗閃長(zhǎng)巖,與薄片鏡下鑒定結(jié)果(黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖)相一致。鋁飽和指數(shù) A/NK 的值為2.23~2.49,A/CNK的值為1.69~1.75,為鋁過飽和系列(圖6(b))。電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖的SiO2含量為 72.56%~74.68%,TiO2含量 為0.004%~0.091%,Al2O3含量為 14.64%~14.87% ,CaO含量 為 0.38%~0.63% ,Na2O 含量 為1.96%~5.33%,K2O 含量為3.50%~7.18% ,Na2O/K2O 比 值(除P02-3 樣品外)均小于1(0.27~0.85),根據(jù) SiO2-K2O 的關(guān)系主要表現(xiàn)為高鉀堿性特征。鋁飽和指數(shù)A/NK的值為1.62~1.69、A/CNK 的值為1.54~1.59,亦為鋁過飽和系列(圖6(b))。在 TAS 圖解中(圖6(a)),這些樣品主要落在花崗巖區(qū)域,結(jié)合野外露頭觀察、手標(biāo)本及鏡下鑒定,認(rèn)為其原巖為電氣石白云母花崗偉晶巖。
表2 鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖主量元素、微量元素和稀土元素分析結(jié)果
注:主量元素含量單位為%,微量元素和稀土元素含量單位為10-6。
圖6 鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖 TAS 圖解(a)和 A/NK-A/CNK 圖解(b)(底圖據(jù)文獻(xiàn)[11])Fig.6 TAS discrimination (a) and A/NK vs.A/CNK diagrams (b) for the Fengqing granitic mylonites
圖7 鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(a)和微量元素蛛網(wǎng)圖(b)(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)TAYLOR等[12];原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)SUN等[13]) Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized multi-element patterns (b) of the Fengqinggranitic mylonites
3.2.2 稀土元素
鳳慶黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖的稀土元素總量181.64 ×10-6~210.34×10-6,平均為193.18×10-6;LREE/HREE為9.23~10.74、(La/Yb)N為12.42~15.25,具有明顯輕稀土富集、重稀土虧損的特征;δEu =0.55~0.58,球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式顯示明顯的負(fù)Eu異常特征(圖7(a))。電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖的稀土元素總量∑REE為7.75×10-6~23.12×10-6,平均為16.91×10-6;LREE/HREE為1.51~4.90、(La/Yb)N為1.13~4.67;球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式(圖7(a))顯示,4個(gè)樣品配分模式基本一致,輕重稀土元素分異不明顯;δEu =0.27~0.36(樣品P02-4為1.64),具有明顯Eu的負(fù)異常,這與其在巖漿演化過程中斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶的程度不同有關(guān),暗示其源區(qū)殘留相中有斜長(zhǎng)石。
3.2.3 微量元素
鳳慶黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖Sr含量為128×10-6~141×10-6,Zr 含量為5.96×10-6~6.81×10-6,Hf含量為 0.178×10-6~0.264×10-6,Cr和Ni含量較高,分別為 72.6×10-6~85.6×10-6和22.4×10-6~26.7×10-6。對(duì)比之下,電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖在微量元素含量上顯著偏低,Sr含量為9.44×10-6~79.1×10-6,Zr 含量為1.26×10-6~2.83×10-6(除P02-3 樣品外),Hf含量為 0.065×10-6~0.138×10-6,Cr和Ni含量分別為 0.64×10-6~3.51×10-6和0.255×10-6~2.310×10-6。微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖7(b))顯示,這兩種糜棱巖樣品具有形態(tài)相近的配分模式,富集大離子親石元素Rb、K 等,Ba負(fù)異常,富集Th、U;高場(chǎng)強(qiáng)元素Sm呈弱正異常,虧損Si、Zr、Hf、Ti。
圖8 鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖Y-Nb(a) 和(Y+Nb) -Rb (b) 分類圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[26]) Fig.8 Diagrams of Y vs.Nb(a) and (Y+Nb) vs.Rb (b) of the Fengqing granitic mylonitesVAG.火山弧型花崗巖;ORG.洋脊型花崗巖;WPG.板內(nèi)型花崗巖;syn-COLG.同碰撞型花崗巖
本次研究中采用高精度鋯石LA-ICP-MS U-Pb原位定年技術(shù),選取P01-1、P02-1的多顆新生巖漿鋯石獲得黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖和電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖的成巖年齡分別為 231.9 Ma 、223.4 Ma,該年齡應(yīng)代表變形變質(zhì)前花崗質(zhì)巖石的侵位年齡。鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖位于臨滄花崗巖體北段(瀾滄江脆韌性剪切帶疊加地段),前人對(duì)該地區(qū)的臨滄花崗巖進(jìn)行過較多測(cè)年工作,如Hennig等[14]在小灣電站獲得239 Ma的巖漿結(jié)晶年齡,彭頭平等[3]和Peng等[15]在瀾滄、小灣等地也獲得了 232~233 Ma的侵位年齡。在臨滄花崗巖中南段,Jian等[16]獲得了205~220 Ma 的巖漿侵位年齡、王舫等[4]獲得了216~233 Ma的侵位年齡。這些測(cè)年數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi),與本文取得數(shù)據(jù)基本一致,表明臨滄花崗巖體自南而北具有一致的巖漿結(jié)晶年齡,侵位時(shí)代為中三疊世。結(jié)合地球化學(xué)研究,鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖變形變質(zhì)前為臨滄花崗巖體北段的重要組分,其形成時(shí)代亦為中三疊世。
臨滄花崗巖普遍具有低Na2O/K2O 比 值、高鋁飽和指數(shù)(A/CNK 值>1.1)、低CaO與Na2O、高Rb/Sr 比值(>0.9),且P2O5含量大于 0.1%,具有 S 型花崗巖的特征[4]。鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖Na2O/K2O比值(除P02-3樣品外)均小于1,鋁飽和指數(shù)(A/CNK值)均大于1.5,屬高鉀鈣堿性系列,且CaO(尤其是花崗偉晶質(zhì)糜棱巖0.65%)與 Na2O 含量較低,Rb/Sr 比值較高(>1.5),具有與臨滄花崗巖一致的地球化學(xué)特征。根據(jù)主要氧化物比值研究,臨滄花崗巖很可能來源于變沉積巖的部分熔融[4]。同時(shí)鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖和臨滄花崗巖地球化學(xué)特征都顯示高Si、虧損Zr、Hf、Sr 、 Ti 和富集 Rb、Th、U的特點(diǎn),這也與典型的殼源花崗巖相似[17-20]。鋯石 U-Pb 年齡結(jié)果顯示,鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖中除較諧和一致的新生巖漿鋯石年齡外,含有大量古老的繼承鋯石,復(fù)雜的鋯石年齡譜圖也支持其源巖可能為變沉積巖的觀點(diǎn)[21]。這一結(jié)論也與Sylvester[22]、孔會(huì)磊等[1]研究得出的臨滄花崗巖為S型花崗巖的觀點(diǎn)一致。
綜上所述,鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖與臨滄花崗巖具有一致的地球化學(xué)特征和巖漿結(jié)晶年齡,且在產(chǎn)出上呈構(gòu)造變形漸變過渡接觸關(guān)系,遭受構(gòu)造剪切變質(zhì)變形前應(yīng)為臨滄花崗巖體的一部分,而非前人認(rèn)為的元古界大勐龍巖群高級(jí)變質(zhì)巖。地球化學(xué)特征和繼承性碎屑鋯石年齡則暗示源巖可能含有大勐龍巖群古老變質(zhì)巖。另外,黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖的Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等主量元素及微量、稀土元素含量顯著高于電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖,且黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖形成時(shí)代稍早,指示電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖和黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖的原巖是來自同一巖漿源區(qū),不同巖漿期次或不同分異程度的產(chǎn)物。兩者在中三疊世先后冷固結(jié)晶成巖后,同時(shí)遭受后期瀾滄江脆韌性剪切帶變質(zhì)變形作用,形成黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖和電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖。
關(guān)于臨滄花崗巖的構(gòu)造成因背景,目前存在不同的認(rèn)識(shí)。早期學(xué)者多認(rèn)為臨滄花崗巖屬于碰撞型花崗巖[23-25];也有學(xué)者認(rèn)為其形成于碰撞晚期—碰撞后的構(gòu)造環(huán)境[3, 14]。而Dong等[19]和王舫等[4]認(rèn)為臨滄花崗巖可能形成于中—晚三疊世古特提斯洋閉合后的碰撞擠壓向伸展轉(zhuǎn)換階段,屬碰撞后花崗巖。本次研究鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖位于臨滄花崗巖北段北部,與臨滄花崗巖南段[4]和臨滄花崗巖北段[1]地球化學(xué)特征具有較高的一致性,且Y-Nb、(Y+Nb)-Rb構(gòu)造環(huán)境判別圖解[26]顯示花崗質(zhì)糜棱巖均落于同碰撞花崗巖區(qū)域內(nèi)(圖8),且在(Y+Nb)-Rb構(gòu)造環(huán)境判別圖解上主要落于同碰撞與板內(nèi)花崗巖的交叉區(qū)域,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景及前人研究成果,本文認(rèn)為鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖原巖漿巖形成于后碰撞擠壓向伸展轉(zhuǎn)換階段。
對(duì)于鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖由花崗質(zhì)巖向糜棱巖的形成過程,抑或?qū)τ跒憸娼羟袔У男纬蛇^程,目前研究較少。段向東等①研究認(rèn)為瀾滄江脆韌性剪切帶是一條深部韌性變形、中淺部脆性變形為主的復(fù)合型剪切斷裂帶,地質(zhì)史上遭受了多期次多階段構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加改造。其中,中淺構(gòu)造層次主要發(fā)生兩期脆韌性剪切變形變質(zhì)作用:(1)中三疊世—晚三疊世初期,瀾滄江(古特提斯)洋盆閉合后陸陸碰撞的造山作用過程中與花崗巖體侵位近同期的脆韌性剪切作用;(2)古新世—始新世,三江地區(qū)受印度—?dú)W亞板塊碰撞影響發(fā)生自西向東擠壓的逆沖右行走滑性質(zhì)為主的脆韌性剪切作用。喜馬拉雅期晚期,剪切帶再次疊加超淺層次脆性斷裂作用,發(fā)育一系列西東向逆沖走滑性質(zhì)的脆性破碎帶。野外露頭觀察及巖礦鑒定結(jié)果表明,鳳慶電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖整體順糜棱面理以脈狀、似層狀產(chǎn)出,具有與黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖糜棱面理的一致性,存在早期巖漿侵位結(jié)晶成巖與剪切變形同時(shí)發(fā)生的可能性,而旋轉(zhuǎn)碎斑系、S-C組構(gòu)等現(xiàn)象指示它們也遭受了喜馬拉雅早期階段脆韌性剪切變形作用。對(duì)于這些脆韌性剪切變質(zhì)變形期次、顯微構(gòu)造特征及不同剪切期次具體年代的限定,尚有待于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家們進(jìn)一步的探索與研究。
(1)鳳慶黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖和電氣石白云母花崗偉晶質(zhì)糜棱巖的巖漿成因鋯石 U-Pb 年齡分別為 231.9 Ma、223.4 Ma,形成時(shí)代為中三疊世。
(2)鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖屬高鉀鈣堿性系列巖石,富集 Rb、Th、U,虧損Zr、Hf、Sr 和 Ti,與臨滄花崗巖具有較一致的地球化學(xué)特征和巖漿結(jié)晶年齡,且兩者在野外露頭上呈脆韌性剪切變形漸變過渡接觸,表明花崗質(zhì)糜棱巖在構(gòu)造剪切變形前是臨滄花崗巖體的一部分,而非前人認(rèn)為的元古界大勐龍巖群高級(jí)變質(zhì)巖。
(3)鳳慶花崗質(zhì)糜棱巖原巖漿巖可能形成于后碰撞擠壓向伸展轉(zhuǎn)換階段,后期經(jīng)歷了兩期中淺構(gòu)造層次的脆韌性剪切作用,即中三疊世一晚三疊世初期的脆韌性剪切變形作用和古新世—始新世以逆沖右行走滑性質(zhì)為主的脆韌性剪切變形作用。