趙林濤 李三忠 呂勇 林宇 劉永江 牟墩玲 廖家飛 潘明

1. 海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，青島 2661002. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋地質(zhì)功能實(shí)驗(yàn)室，青島 2662373. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所，桂林 541004

滇西昌寧-孟連縫合帶是西南三江地區(qū)一條主要的構(gòu)造帶(劉本培等，1993；鐘大賚，1998；Feng，2002；賴(lài)紹聰?shù)龋?010；Fanetal., 2015；Wangetal., 2018)，作為親岡瓦納地塊(拉薩地塊、騰沖地塊、保山地塊)與蘭坪-思茅地塊的分界線。昌寧-孟連縫合帶組成復(fù)雜，巖片類(lèi)型較多，代表古特提斯洋的俯沖消亡記錄，但是，該帶的研究始終存在俯沖極性之爭(zhēng)(張旗等，1996；鐘大賚，1998；Ueno and Hisata, 2001; Wangetal., 2018)，古特提斯洋是向東俯沖還是向西俯沖涉及到該帶哪側(cè)代表被動(dòng)陸緣或主動(dòng)陸緣，為此該帶的深入研究進(jìn)而可以確定古特提斯洋云南段的構(gòu)造演化；另一方面，昌寧-孟連縫合帶作為西南三江成礦帶中的一條重要構(gòu)造帶(李永森和陳炳蔚，1991；王義昭等，2000；鄧軍等，2010，2012；張鵬飛等，2017；鄒光富等，2017)，對(duì)該構(gòu)造帶的研究，無(wú)疑對(duì)解決三江成礦帶的成因和構(gòu)造特點(diǎn)、確定其礦產(chǎn)資源前景，具有重要的戰(zhàn)略意義。

一直以來(lái)，昌寧-孟連縫合帶都是國(guó)際研究熱點(diǎn)，前人研究取得了豐碩成果，但以往研究主要側(cè)重于昌寧-孟連縫合帶物質(zhì)組成、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、構(gòu)造演化等方面(翟明國(guó)等，1990；趙大賢，1990；從柏林等，1993；劉本培等，1993；周德進(jìn)等，1995；王義昭和丁俊，1996；張旗等，1996；鐘大賚，1998；李峰和段嘉瑞，1999；沈上越等，2002；段向東，2013; Yangetal., 2014；Fanetal., 2015; Wangetal., 2018；Zhengetal., 2019；王慧寧等，2019)。該帶及鄰區(qū)變質(zhì)巖廣泛出露，其中在縫合帶西部地區(qū)發(fā)育一套淺變質(zhì)巖，稱(chēng)為允溝巖組，為勐統(tǒng)-大雪山變質(zhì)巖帶組成部分。雖然前人已經(jīng)對(duì)允溝巖組做過(guò)一些研究，但是對(duì)其形成時(shí)代依然存在較多的爭(zhēng)議。1965年云南省地質(zhì)局第一區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)變質(zhì)巖組將昌寧縣勐統(tǒng)街一帶以泥沙質(zhì)細(xì)碎屑沉積巖為主的淺變質(zhì)巖命名為勐統(tǒng)群，并將其置于崇山群之上、瀾滄群之下，時(shí)代劃為前寒武紀(jì)(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)。云南省地質(zhì)局第一區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)(1965(1)云南省地質(zhì)局第一區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì). 1965. 1:100萬(wàn)下關(guān)幅地質(zhì)圖說(shuō)明書(shū))在1:100萬(wàn)下關(guān)幅地質(zhì)圖說(shuō)明書(shū)中，認(rèn)為勐統(tǒng)群可能屬奧陶紀(jì)至志留紀(jì)。云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)(1980(2)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì). 1980. 1:20萬(wàn)保山幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告、1981(3)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì). 1981. 1:20萬(wàn)鳳慶幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告)將勐統(tǒng)群自下而上劃分為立果組、儲(chǔ)家山組、昌寧組、回頭山組(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)。1:20萬(wàn)滄源幅區(qū)域地質(zhì)報(bào)告(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),1986(4)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì). 1986. 1:20萬(wàn)滄源幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告)中將這套淺變質(zhì)巖劃分為王雅巖組與允溝巖組，1:25萬(wàn)鳳慶幅區(qū)域地質(zhì)報(bào)告(云南省地質(zhì)調(diào)查院, 2008(5)云南省地質(zhì)調(diào)查院. 2008. 1:25萬(wàn)鳳慶幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告)中將勐統(tǒng)群上部的昌寧組+回頭山組對(duì)比為1:20萬(wàn)滄源幅所建立的允溝巖組(Pt3y)，同時(shí)根據(jù)昌寧組中發(fā)現(xiàn)的微古植物化石：Margominusculasp.、Tremayosphaeridiumsp.、Protoleiosphaeridumdensum、Retinaritesirregularis，這些多數(shù)是國(guó)內(nèi)外前寒武紀(jì)地層中常見(jiàn)的分子，綜合分析將其時(shí)代地層對(duì)比為新元古界。段向東(2013)依據(jù)Rb-Sr同位素測(cè)年樣的寒武系芒告巖組，將其地質(zhì)時(shí)代對(duì)比為新元古代。可見(jiàn)，對(duì)允溝巖組的形成時(shí)限、變質(zhì)時(shí)代、構(gòu)造歸屬性研究依然存在巨大爭(zhēng)論，這嚴(yán)重制約了該區(qū)特提斯洋大地構(gòu)造演化的研究。

盡管允溝巖組內(nèi)部構(gòu)造發(fā)育，但后期構(gòu)造對(duì)其改造相對(duì)較小，其中保留了大量前寒武紀(jì)地質(zhì)信息，是研究三江地區(qū)構(gòu)造演化的重要窗口，有助于更好地認(rèn)識(shí)滇西原特提斯洋的形成與演化。為此，本文選取了昌寧地區(qū)允溝巖組中的千枚狀片巖、石英片巖，在對(duì)鋯石年齡譜進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)比周邊構(gòu)造單元特征，為允溝巖組的形成時(shí)代、大地構(gòu)造歸屬性提供更多約束。

圖1 三江地區(qū)構(gòu)造單元(a)和昌寧地區(qū)變質(zhì)巖分布(b)Fig.1 Tectonic units of the Sanjiang area (a) and distribution of metamorphic rocks in the Changning area (b)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)的大地構(gòu)造位置處滇西三江地區(qū)的昌寧-孟連縫合帶上，東為揚(yáng)子地塊，西為印度板塊，南為印支地塊，北為羌塘地塊和康滇地塊(圖1a)。昌寧-孟連縫合帶主要是沿瀾滄江兩側(cè)分布，受瀾滄江斷裂控制，以西為保山-耿馬地塊，以東為思茅-臨滄地塊(鐘大賚，1998；Feng, 2002；賴(lài)紹聰?shù)龋?010；王保弟等，2013)。帶內(nèi)出露泥盆系溫泉組、泥盆系-石炭系南段組、石炭系-二疊系平掌組和魚(yú)塘寨組、二疊系大明山組、新近系芒棒組，皆呈斷塊產(chǎn)出，帶內(nèi)未見(jiàn)蛇綠混雜巖出露。其中溫泉組、南段組均表現(xiàn)為被動(dòng)大陸邊緣的斜坡相濁流沉積。平掌組玄武巖與上覆的魚(yú)塘寨組碳酸鹽巖組成了典型的洋島玄武巖-海山碳酸鹽巖構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。魚(yú)塘寨組與大明山組表現(xiàn)為基本連續(xù)穩(wěn)定的碳酸鹽臺(tái)地沉積(段向東，2013)。瀾滄江斷裂影響制約著該區(qū)域的火山-巖漿活動(dòng)、變質(zhì)變形作用以及成礦作用(王國(guó)芝等，2001；胡斌，2002)。瀾滄江斷裂長(zhǎng)期活動(dòng)形成了瀾滄江構(gòu)造帶，構(gòu)造變形十分復(fù)雜，發(fā)育板塊邊界聚合擠壓形成的大規(guī)模構(gòu)造混雜堆積，同斜與倒轉(zhuǎn)褶皺和逆沖推覆帶或滑脫帶強(qiáng)烈發(fā)育，伴生劈理、片理、線理等小型構(gòu)造，并且發(fā)育有多條深層韌性剪切帶和高溫韌性剪切帶(段建中和譚筱虹，2000；鐘康惠等，2004；張波等，2008)。前寒武紀(jì)變質(zhì)雜巖體呈長(zhǎng)條帶狀展布，自維西至景洪，及兩側(cè)的騰沖-瑞麗和哀牢山均有分布。前人對(duì)昌寧-孟連縫合帶內(nèi)巖石學(xué)、同位素年代學(xué)、巖石地球化學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等方面的研究成果，對(duì)正確恢復(fù)不同演化階段的地層層序，分析其沉積環(huán)境、巖漿起源及演化，探討古特提斯洋的構(gòu)造演化以及古特提斯重建，提供了重要信息(從柏林等，1993；劉本培等，1993；張旗等，1996；鐘大賚，1998；賴(lài)紹聰?shù)龋?010；Itoetal., 2016; Wangetal., 2018; Zhengetal., 2019)。

允溝巖組位于昌寧-孟連縫合帶西側(cè)，總體呈NW-SE向展布，長(zhǎng)約20km，寬約2～10km(圖1b)。允溝巖組為一套泥質(zhì)淺變質(zhì)巖，昌寧地區(qū)巖性以灰白色云英片巖為主，變質(zhì)程度為低綠片巖相。根據(jù)巖石組合特征將其從下至上可劃分為三個(gè)巖段(圖2)。第一巖段厚約1167m，主要為紫紅色、灰黃色、灰綠色二云片巖、石英二云片巖、二云石英片巖互層，局部夾片理化硅質(zhì)巖；第二巖段厚約1225m，灰白色灰黃色石英片巖、絹云母片巖、絹云母石英片巖組成；第三巖段厚約416m，主要為灰色中厚層白云巖，綠灰色板巖，灰色絹云石英千枚巖，深灰色細(xì)晶灰?guī)r。原巖以碎屑巖為主，含有部分灰?guī)r、白云巖，局部夾硅質(zhì)巖。

圖2 允溝巖組地層柱狀圖Fig.2 The stratigraphic column of Yungou Formation

允溝巖組向南延伸至勐統(tǒng)、耿馬地區(qū)，其中，勐統(tǒng)地區(qū)允溝巖組的詳細(xì)研究表明，其原巖建造為類(lèi)復(fù)理石夾基性-酸性火山-沉積建造，物源成分以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主，并含有火成巖的物源及風(fēng)化或再沉積的古老沉積物，其形成的構(gòu)造環(huán)境屬于被動(dòng)大陸邊緣(許威，2014)；而耿馬地區(qū)允溝巖組主要為絹云石英千枚狀片巖、絹云石英千枚巖、淺變質(zhì)粉晶灰?guī)r、細(xì)晶灰?guī)r，恢復(fù)其原巖為硅質(zhì)巖、含泥質(zhì)灰?guī)r夾細(xì)碎屑巖、條帶狀灰?guī)r(云南省地質(zhì)調(diào)查院，2008)。

昌寧地區(qū)的允溝巖組東側(cè)與西盟群、溫泉組呈斷層接觸，西側(cè)被古近系、新近系地層不整合覆蓋。允溝巖組內(nèi)部發(fā)育兩組脆性斷裂構(gòu)造，其中一組斷裂呈北北西向延伸，與瀾滄江斷裂帶平行，多數(shù)為瀾滄江斷裂帶的次級(jí)走滑斷裂，在瀾滄江兩側(cè)的部分韌性剪切帶中還見(jiàn)有大量的S-C組構(gòu)、旋轉(zhuǎn)眼球體、牽引構(gòu)造等(張波等，2008)，顯示了明顯的左行走滑剪切特征，它們是印度-歐亞板塊碰撞過(guò)程中，印支地塊向南逃逸的產(chǎn)物(段建中和譚筱虹，2000)。另外一組斷裂受南汀河斷裂控制，呈北北東向延伸，并將北北西向的走滑斷裂錯(cuò)斷。此外，還發(fā)育多條韌性剪切帶。多期構(gòu)造疊加使得原生層序遭受強(qiáng)烈破壞，已經(jīng)難以恢復(fù)其原生層序。允溝巖組內(nèi)部見(jiàn)晚三疊世巖漿巖侵入，其鋯石U-Pb年齡為216.2±1.7Ma(未發(fā)表)，為古特提斯洋俯沖碰撞后期的產(chǎn)物。

2 采樣位置及分析方法

本次研究共采集3件典型樣品，巖性分別為黑云石英片巖(D1206-2、D5729-2)、白云母石英千枚狀片巖(PM023-16)，采樣位置見(jiàn)圖1。樣品D1206-2采自昌寧縣田園鎮(zhèn)麥地頂附近，D5729-2采自昌寧縣溫泉鄉(xiāng)西側(cè)，樣品PM023-16采自于昌寧縣城西北茶葉箐附近的實(shí)測(cè)剖面PM023。

樣品D1206-2和D5729-2在鏡下鑒定結(jié)果均為黑云石英片巖(圖3a)。巖石呈深灰綠色，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，主要由粒徑≤0.15mm的粒狀變晶石英、斜長(zhǎng)石和粒徑≤0.25mm的顯微鱗片-片狀變晶黑云母、白云母及副礦物等組成。石英、斜長(zhǎng)石已重結(jié)晶成他形粒狀，鑲嵌分布，其中斜長(zhǎng)石多已高嶺石化、綠泥石化，僅保留晶形輪廓，局部見(jiàn)殘余。顯微鱗片狀-片狀黑云母、白云母呈斷續(xù)-連續(xù)雜亂-半定向排列構(gòu)成片狀構(gòu)造。黑云母多呈顯微鱗片變晶狀，石英呈等粒顯微-細(xì)粒變晶狀，二者粒度較細(xì)，可能與巖石受熱接觸變質(zhì)作用有關(guān)。呈粒狀的不透明礦物星散分布。

樣品PM023-16的鏡下鑒定結(jié)果為淺紅褐色絹-白云母石英千枚狀片巖(圖3b)，巖石呈淺紅褐色，粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，主要由粒徑0.01～0.2mm的粒狀變晶石英和粒徑≤1.0mm的顯微鱗片-片狀變晶絹-白云母、隱晶質(zhì)鐵泥質(zhì)及少量副礦物等組成。泥質(zhì)多已重結(jié)晶成顯微鱗片-片狀變晶水云母-白云母，絹云母-白云母連續(xù)定向排列構(gòu)成千枚狀-片狀構(gòu)造。石英重結(jié)晶呈他形粒狀，彼此鑲嵌，不均勻分布。隱晶質(zhì)、塵粒狀鐵泥質(zhì)主要浸染于云母中呈條痕狀聚集產(chǎn)出，平行片理方向，少數(shù)呈粒狀星散分布。由于巖石中礦物已完全變質(zhì)重結(jié)晶，推斷原巖可能為砂質(zhì)泥巖類(lèi)、泥質(zhì)膠結(jié)的石英雜砂巖類(lèi)。

圖4 允溝巖組變質(zhì)巖鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.4 Cathodoluminescence (CL) images of zircons from the metamorphic rocks in Yungou Formation

本文采用了激光剝蝕等離子體質(zhì)譜法(LA-ICP-MS)進(jìn)行鋯石U-Pb年齡的測(cè)定。鋯石分選流程如下：首先，將樣品初碎至150目，用重選和磁選的方法分選出鋯石顆粒；然后，在雙目鏡下挑選出晶形、顆粒大小最具代表性的鋯石顆粒，并與鋯石標(biāo)樣一起置于雙面膠上，灌上環(huán)氧樹(shù)脂制靶，固化后磨至一半并拋光，使鋯石內(nèi)部暴露；最后，拋光后將待測(cè)鋯石做透射光、反射光顯微照相和陰極發(fā)光照相，以檢查鋯石的外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。隨后，結(jié)合背散射圖像(BSE)和陰極發(fā)光圖像(CL)，挑選出較自形、裂紋較少、包裹體少的鋯石，選擇環(huán)帶清晰、較均勻、干凈微區(qū)部位作為測(cè)試靶點(diǎn)，進(jìn)行U-Pb同位素年齡測(cè)定。

測(cè)試工作在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。測(cè)試使用LA-ICP-MS，激光束斑直徑24～32μm，頻率為5Hz。樣品經(jīng)剝蝕后，以氦氣作為載氣，再和氬氣混合后進(jìn)入ICP-MS進(jìn)行分析。每個(gè)測(cè)試流程包含了10個(gè)未知樣品點(diǎn)分析，并在首尾分別插入2個(gè)GJ-1標(biāo)樣和1個(gè)Plesovice標(biāo)樣，以確保樣品分析結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確度。U-Pb年齡數(shù)據(jù)處理采用ICP-MS DataCal4.3程序，數(shù)據(jù)進(jìn)行了普通鉛校正，年齡計(jì)算和圖譜制作運(yùn)用Isoplot3.0處理(Ludwig, 2003)。單點(diǎn)分析的同位素比值及年齡的誤差為1σ，U-Pb平均年齡的誤差為1σ。

3 鋯石特征和U-Pb定年結(jié)果

3.1 黑云石英片巖(D1206-2)

CL圖像(圖4a)揭示鋯石顆粒粒徑分布于50～150μm之間，主要集中于80～150μm。鋯石顆粒普遍具晶棱圓化，呈半自形-他形，少量港灣狀外形，多數(shù)鋯石顆粒呈現(xiàn)無(wú)分帶、云霧狀分帶、弱分帶、弱面狀分帶結(jié)構(gòu)特征，可能是受后期熱液作用影響所致。其中，部分鋯石(如圖4a的6、8、19、21號(hào)點(diǎn)等)環(huán)帶發(fā)育，為典型巖漿鋯石特征，部分鋯石見(jiàn)有變質(zhì)增生邊及核部的繼承鋯石，幾乎所有鋯石都具有一定的磨圓度，邊緣還發(fā)育一定寬度的白色蝕變邊，這可能是后期熱液作用疊加于變質(zhì)重結(jié)晶作用之上的產(chǎn)物。

對(duì)該樣品進(jìn)行了30個(gè)鋯石顆粒的U-Pb同位素分析，測(cè)定結(jié)果顯示(表1)，其中3個(gè)點(diǎn)明顯不和諧，16個(gè)點(diǎn)協(xié)和度較差(72%～89%)。這表明這些碎屑鋯石都發(fā)生過(guò)不同程度的Pb丟失，它們的真實(shí)年齡應(yīng)該老于207Pb/206Pb所顯示的年齡。僅有11個(gè)點(diǎn)協(xié)和度大于90%，落在協(xié)和曲線上或者附近(圖5a)。這些鋯石的年齡在541～2570Ma之間，Th/U比值為0.10～1.44，多數(shù)大于0.3，這表明其主體為巖漿鋯石。碎屑鋯石年齡譜(圖5b)顯示，碎屑鋯石年齡明顯分為兩組，第一組年齡為2339～2570Ma，峰值年齡為2513Ma；第二組鋯石年齡為658～832Ma，樣品最年輕碎屑鋯石年齡為658Ma，這表明原巖沉積年齡應(yīng)該小于658Ma。

圖5 允溝巖組碎屑鋯石U-Pb年齡諧和圖與碎屑鋯石年齡譜圖(由各樣品中諧和度>90%的鋯石組成)Fig.5 U-Pb concordia plot and age spectra of detrital zircons from Yungou Formation (date used are those with concordance >90%)

3.2 黑云石英片巖(D5729-2)

CL圖像(圖4b)揭示鋯石顆粒粒徑分布于50～100μm之間，主要集中于60～90μm。鋯石顆粒普遍具晶棱圓化，呈半自形-他形，少量港灣狀外形，多數(shù)鋯石顆粒呈現(xiàn)云霧狀分帶、弱分帶結(jié)構(gòu)特征，可能是受后期熱液作用影響所致。部分鋯石表面可見(jiàn)有巖漿振蕩環(huán)帶，鋯石顆粒邊緣發(fā)育一定寬度的白色蝕變邊，這表明發(fā)生過(guò)后期熱液作用疊加于變質(zhì)重結(jié)晶作用之上。

對(duì)D5729-2進(jìn)行了30個(gè)鋯石的U-Pb同位素分析，測(cè)定結(jié)果顯示(表1)，11、12、24三點(diǎn)諧和度較低，其余點(diǎn)26個(gè)點(diǎn)諧和度在99～109之間(圖5c)，U-Pb年齡范圍在551～2536Ma之間，Th/U比值為0.14～1.13，多數(shù)大于0.3。碎屑鋯石年齡譜(5d)顯示，年齡分布范圍較廣，可分為2490～2538Ma、1766～2139Ma、1038～1468Ma、551～992Ma四組，其年齡峰值分別為2515Ma、1779Ma、1125Ma、961Ma。其中最年輕鋯石年齡為551Ma，指示其原巖沉積時(shí)代應(yīng)該晚于551Ma。

3.3 白云母石英千枚狀片巖(PM023-16)

CL圖像(圖4c)揭示鋯石顆粒粒徑分布于70～150μm之間，主要集中于100～150μm。鋯石顆粒普遍具晶棱圓化，呈半自形-他形，少量港灣狀外形，鋯石顆粒呈現(xiàn)弱分帶結(jié)構(gòu)特征，可能是受后期熱液作用影響所致；多數(shù)巖漿鋯石內(nèi)部見(jiàn)有震蕩環(huán)帶，少量顆粒邊緣出現(xiàn)一定寬度的白色蝕變邊，也可能變質(zhì)重結(jié)晶作用后受到了后期熱液作用疊加。

對(duì)PM023-16白云母石英千枚狀片巖中的鋯石進(jìn)行30個(gè)測(cè)試點(diǎn)的U-Pb同位素分析，測(cè)定結(jié)果顯示(表1)，8、20號(hào)點(diǎn)協(xié)和度較低，其余26個(gè)點(diǎn)諧和度在83～106之間，U-Pb年齡范圍在857～2740Ma之間(圖5e)，Th/U比值為0.13～1.24，多數(shù)大于0.3。碎屑鋯石年齡譜(圖5f)顯示，碎屑鋯石年齡變化范圍較大，可以分為2477～2740Ma、1658～1859Ma、856～1371Ma三組，主要年齡峰值分別為2505Ma、1737Ma、953Ma。最年輕碎屑鋯石年齡為857Ma，這表明原巖沉積應(yīng)晚于857Ma。

表1允溝巖組變質(zhì)巖碎屑鋯石U-Pb定年結(jié)果

Table 1 U-Pb dating results of detrital zircons from metamorphic rocks of the Yungou Formation

測(cè)點(diǎn)號(hào)Th/U同位素比值年齡(Ma)207Pb206Pb1σ206Pb238U1σ207Pb235U1σ207Pb206Pb1σ206Pb238U1σ207Pb235U1σ諧和度D1206-2黑云石英片巖10.910.17120.00410.43780.00849.55120.50382570392341382393489120.490.16590.00350.45270.008310.06870.27812517352407372441269630.150.16050.00340.38050.00698.45850.18342460352079322282208441.060.16780.00360.46060.008410.58520.28962535352442372487259650.220.24150.00640.13200.00264.30870.2180313041799151695422660.610.06300.00140.08750.00160.75610.016270646541957297770.800.07220.00210.12170.00231.17340.04919915974013788237580.580.06870.00210.10370.00200.94320.03918896263612675207290.520.06990.00230.12650.00251.26360.064692667768148302983100.490.16290.00350.42060.00789.30700.293824863622633523692991110.320.16500.00430.44710.008910.18090.712425074323824024516595120.500.17120.00370.47960.008911.01470.332025703525263925242898130.340.06370.00170.10740.00200.92440.029773154658126651690140.490.06590.00150.13780.00261.15430.0304802488321577914104150.570.07000.00250.13500.00271.30580.071292871816158483188161.440.07910.00250.16740.00331.84560.09561175619981810623485170.230.16460.00350.42040.00789.41910.209625033522623523802090180.310.16370.00400.47710.009310.76550.6198249440251541250353101190.630.06900.00180.12240.00231.18930.039689952745137961883200.710.16620.00360.45780.008610.64280.342325203624303824923096210.680.07430.00180.14300.00271.45490.0434105048862159121882220.550.06570.00200.16750.00321.51690.0637797629981893726125230.540.07400.00190.15400.00291.58630.0578104152923169652389240.620.09830.00210.12090.00231.61470.0367159340736139761446250.240.15370.00330.32000.00606.85150.158523873617902920922175260.260.07740.00260.09180.00180.95920.0460113166566116832450270.220.16270.00370.34370.00668.05500.326724833819053122373777280.510.06920.00160.12390.00231.17320.029490446753137881483290.100.14940.00320.29900.00566.14630.142223393616862819972072301.040.07290.00230.13600.00271.40150.0676101163822158902981D5729-2黑云石英片巖10.360.08040.00190.19940.00412.16490.067812064611722211702210320.470.13310.00300.37850.00777.10410.249221393920693621253110330.400.07560.00180.16000.00331.64220.0477108546957189871810340.650.16330.00370.45600.009410.18280.425824903824224224523910350.450.07360.00170.16640.00341.72990.05241030479921910202010360.560.16780.00370.46850.009610.96920.358325363624774225213010270.460.16350.00390.47980.010011.48060.57742492392526442563479980.170.07150.00160.15490.00321.53240.042097146928189441710290.240.07310.00170.15060.00311.49560.04421016479051792918103100.360.10710.00240.31160.00634.69140.1347175040174931176624100110.140.12370.00280.31550.00655.30740.1652201139176832187027114120.170.08300.00200.13580.00281.55950.04701270468211695419116130.140.16800.00360.44840.009110.83130.3045253836238841250926106140.580.10710.00250.31170.00644.79670.1737175142174932178430100

續(xù)表1

Continued Table 1

測(cè)點(diǎn)號(hào)Th/U同位素比值年齡(Ma)207Pb206Pb1σ206Pb238U1σ207Pb235U1σ207Pb206Pb1σ206Pb238U1σ207Pb235U1σ諧和度150.390.07300.00170.16240.00331.66300.05011015479701899519103160.370.07250.00170.16540.00341.65420.0501999479871999119100170.800.07390.00300.17880.00411.86670.133410387910602210694798180.230.09200.00220.23260.00482.96110.1048146845134825139827109190.450.11020.00250.31040.00644.79820.1645180341174332178529103200.490.11160.00260.32580.00675.03840.1746182641181833182629100210.080.05390.00160.05370.00110.39820.013436664337734010101220.150.07120.00180.15670.00331.49550.049396450938189292099230.320.07510.00200.16880.00351.71610.0663107053100620101525106240.610.08230.00190.16830.00351.90020.0514125243100319108118125250.250.10800.00250.28800.00604.51740.1633176642163130173430108260.310.07780.00190.18170.00381.88080.0583114346107621107421106270.030.06970.00160.13610.00281.30250.0351920468221684715103280.860.12290.00380.33030.00745.24900.3740199954184036186161109291.130.06060.00200.08920.00190.74060.0325625715511156319102300.130.07610.00170.17020.00351.80070.0496109745101319104618108PM023-16白云母石英千枚狀片巖10.030.07110.00170.15360.00311.51920.04599604892117938199820.420.16620.00350.50300.010011.69400.301125203526274325802410230.050.15640.00350.16920.00343.69110.10532417371008191570236540.290.11370.00250.35250.00715.44220.171518594019473418922710251.070.10180.00230.30780.00624.43080.148916584217303117182810460.080.18410.00400.41620.008410.31370.33482691362243382463309270.310.16600.00370.48660.009811.64330.447525173725564325763610280.280.07680.00380.09260.00220.98130.075111169757113694386290.020.08300.00210.16880.00341.99330.068712684710061911132388100.260.07290.00190.17940.00371.86430.0722101252106420106926106110.330.10560.00240.29110.00594.32390.140217254116472916982798120.130.10460.00230.28820.00584.19360.120117074016332916732398130.030.10410.00230.24060.00483.48240.098816994013902515232290140.350.06990.00170.15850.00321.54630.0481926499481894919103150.480.07210.00170.14820.00301.45780.043898948891179131892160.360.10360.00290.20650.00432.96270.148416905112102313983883170.370.07330.00180.17060.00341.72930.0549102348101519102020100180.310.07240.00160.16850.00341.70810.041599644100419101216102190.380.07220.00170.15850.00321.55330.046399347948189521896200.130.12640.00290.16930.00343.00490.094320494010081914092469210.150.08750.00190.23460.00472.95820.0807137142135925139721102220.630.18090.00430.33020.00688.77620.431926613918393323154587230.380.16200.00350.46980.009410.55250.2931247736248341248526100241.240.06730.00250.14210.00311.33100.0763848748571785933101250.380.07590.00180.18890.00382.07870.0624109246111521114221105260.250.10380.00230.26650.00533.80870.107116934015232715952394270.140.08150.00180.20090.00402.31870.065412334311802212182099280.170.11210.00250.23530.00473.63580.102218344013622515572285290.410.07850.00170.17920.00361.97730.049711594310632011081796300.180.18970.00410.55370.011214.20510.4752274035284046276432101

圖6 允溝巖組與其他大陸的碎屑鋯石年齡譜對(duì)比(據(jù)Li et al.，2018修改)數(shù)據(jù)來(lái)源：揚(yáng)子地塊(Chen et al.，2013；Liu et al.，2008；Wang et al.，2012，2013a, b；Yin et al.，2013；Zhang et al.，2006)；拉薩地塊(Zhu et al.，2011a, b；Leier et al.，2007；Guo et al.，2016)；華夏地塊(Yu et al.，2007, 2008, 2010；Yao et al.，2011, 2015；Xu et al.，2007；Wu et al.，2010；Wan et al.，2007, 2010；Li et al.，2002, 2012, 2014；Yan et al.，2011a, b；Zhou et al.，2015；Wang et al.，2010)；西澳大利亞板塊(Cawood and Nemchin，2000；Ksienzyk et al.，2012；Clark et al.，2000；Veevers et al.，2005；Downes et al.，2016)；北澳大利亞板塊(Camacho et al.，2015；R?sel et al.，2014)；印度板塊(Turner et al.，2014；Zhuang et al.，2015；Malone et al.，2008；Hughes et al.，2015)；滇緬泰馬地塊(Cai et al.，2017；Usuki et al.，2013)；北羌地塊(Gehrels et al.，2011；彭虎等，2014)；南羌塘地塊(Dong et al.，2011；Zhu et al.，2011b)Fig.6 Comparison of U-Pb age spectra of detrital zircons between the Yungou Formation and the other continents (after Li et al., 2018)Data sources：Yangtze Block (Chen et al.，2013；Liu et al.，2008；Wang et al.，2012，2013a, b；Yin et al.，2013；Zhang et al.，2006)；Lhasa Block (Zhu et al.，2011a, b；Leier et al.，2007；Guo et al.，2016)；Cathaysia Block (Yu et al.，2007, 2008, 2010；Yao et al.，2011, 2015；Xu et al.，2007；Wu et al.，2010；Wan et al.，2007, 2010；Li et al.，2002, 2012, 2014；Yan et al.，2011a, b；Zhou et al.，2015；Wang et al.，2010)；Western Australia Plate (Cawood and Nemchin，2000；Ksienzyk et al.，2012；Clark et al.，2000；Veevers et al.，2005；Downes et al.，2016)；northern Australia Plate (Camacho et al.，2015；R?sel et al.，2014)；India Plate (Turner et al.，2014；Zhuang et al.，2015；Malone et al.，2008；Hughes et al.，2015); Sibumasu Block (Cai et al.，2017；Usuki et al.，2013)；North Qiangtang Block (Gehrels et al.，2011；Peng et al.，2014)；South Qiangtang Block (Dong et al.，2011；Zhu et al.，2011b)

4 討論

4.1 源區(qū)特征：太古宙鋯石年齡記錄與源區(qū)地質(zhì)事件

昌寧孟連縫合帶通常認(rèn)為是古特提斯洋的主洋盆之一，在其周緣發(fā)育有較多的古老變質(zhì)巖系，包括大勐龍群、瀾滄群、崇山群、西盟群等。前人對(duì)此已經(jīng)做了大量巖石學(xué)、年代學(xué)研究(彭興階和羅萬(wàn)林，1982；吳世澤等，1984；劉增池，1985；翟明國(guó)等，1990；趙大賢，1990；朱炳泉等，2001；王丹丹等，2014)，認(rèn)為大勐龍群形成時(shí)代為1750～1900Ma，瀾滄群形成時(shí)代為700～900Ma，崇山群形成于1000～1900Ma之間(翟明國(guó)和從柏林，1993)。王丹丹等(2014)在西盟群中得到524～1802Ma的碎屑鋯石年齡。邢曉婉和張玉芝(2016)在西盟群帕可組變質(zhì)巖中得到了多顆2755～2284Ma的碎屑鋯石。本文在允溝巖組3件樣品中也獲得了23個(gè)新太古代-古元古代早期的鋯石數(shù)據(jù)，年齡在2339～2740Ma之間，峰值年齡為2517±18Ma(MSWD=0.56)，鋯石在CL圖像中顯示為殘留巖漿振蕩環(huán)帶的老核或呈灰色板狀。結(jié)合其Th/U比值多數(shù)大于0.2的特征，這表明這組鋯石主要為巖漿鋯石，代表新太古代晚期的一期巖漿活動(dòng)，說(shuō)明此時(shí)古老基底已經(jīng)開(kāi)始形成。因而，推測(cè)在這套變質(zhì)巖的源區(qū)存在太古宙古老基底。

樣品D5729-2和PM023-16碎屑鋯石年齡組成(圖5d, f)極為相似，均含有2500Ma、1750Ma、950Ma左右的3個(gè)年齡峰值。這表明二者可能來(lái)源于同一源區(qū)或相近地區(qū)。樣品D1206-2碎屑鋯石年齡譜(圖5b)中，僅含有2513Ma的年齡峰值，缺乏1750Ma、950Ma左右的年齡峰值，表現(xiàn)出與樣品D5729-2和PM023-16的明顯差異，這很可能是由于樣品D1206-2原巖形成之后，遭受后期地質(zhì)作用改造或晶體自身遭受放射性損傷等原因引起部分放射性成因鉛丟失，因而，導(dǎo)致2483～541Ma之間的16個(gè)年齡數(shù)據(jù)諧和度偏低，故其實(shí)際年齡應(yīng)該大于207Pb/206Pb所顯示的年齡。

在允溝巖組3件樣品78個(gè)有效分析點(diǎn)中，選取諧和度>90%的59個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)做碎屑鋯石年齡譜(圖6a)，以含有較多的新太古代、新元古代碎屑鋯石為典型特征，明顯形成了2個(gè)強(qiáng)峰與2個(gè)弱峰，峰值年齡分別為2517Ma、956Ma與1749Ma、848Ma。其中，2517Ma這組碎屑鋯石來(lái)自古老地殼物質(zhì)再循環(huán)，進(jìn)一步表明在其源區(qū)可能有太古宙古老基底的存在。

1749Ma的年齡峰雖然較弱，對(duì)應(yīng)于古元古代末期，但與全球1800Ma哥倫比亞超大陸最終聚合時(shí)間相近(李三忠等，2016；潘桂棠等，2016)，因此，這組鋯石可能表明源區(qū)曾經(jīng)歷了哥倫比亞超大陸聚合事件。956Ma、848Ma對(duì)應(yīng)時(shí)代為新元古代，這兩組鋯石可能與羅迪尼亞超大陸的三個(gè)階段裂離(～950Ma、850～825Ma 、780～650Ma)的前兩個(gè)事件對(duì)應(yīng)(李三忠等，2016)，這也表明源區(qū)曾經(jīng)歷了羅迪尼亞超大陸裂解事件。

雖然只有一顆鋯石的年齡為551Ma，但最可能是岡瓦納大陸內(nèi)部廣泛發(fā)育的泛非運(yùn)動(dòng)(500～600Ma)的記錄。但是，周邊地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量泛非運(yùn)動(dòng)的信息，邢曉婉等(2015)在西蒙群帕可組碎屑鋯石中發(fā)現(xiàn)了569Ma的年齡峰值。王舫等(2017)在瀾滄群淺變質(zhì)巖中獲得了大量530～570Ma的碎屑鋯石年齡。楊學(xué)俊等(2012)在公養(yǎng)河群基性火山巖中得到了499Ma的鋯石年齡。宋述光等(2007)在怒江早古生代片麻狀花崗巖中發(fā)現(xiàn)了462～519Ma的鋯石年齡記錄。這些都表明，允溝巖組形成于岡瓦納大陸的某個(gè)被動(dòng)陸緣。

4.2 原巖沉積年齡：原特提斯洋存在證據(jù)

研究區(qū)允溝巖組作為滇西一個(gè)重要的變質(zhì)地體，其原巖形成時(shí)代、變質(zhì)時(shí)代一直備受爭(zhēng)議。由于缺乏系統(tǒng)的精確定年，導(dǎo)致眾多學(xué)者對(duì)該變質(zhì)巖形成時(shí)代認(rèn)識(shí)不一致。允溝巖組原巖成分以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主，并含有火成巖的物源及風(fēng)化或再沉積的古老沉積物，其形成的構(gòu)造環(huán)境為被動(dòng)大陸邊緣(許威，2014)。本次研究的允溝巖組3件樣品(D1206-2、D5729-2、PM023-16)的原巖均為碎屑巖類(lèi)。樣品中最年輕的碎屑鋯石協(xié)和年齡分別為658Ma、551Ma、857Ma，因而限定其沉積時(shí)代下限應(yīng)該晚于這些年齡。

此外，在允溝巖組下部(即原昌寧組)產(chǎn)微古植物：Margominusculasp.、Tremayosphaeridiumsp.、Protoleiosphaeri-dumdensum、Retinaritesirregularis，且多數(shù)為前寒武紀(jì)地層中的常見(jiàn)分子(云南省地質(zhì)調(diào)查院，2008)。允溝巖組與下伏王雅巖組為斷層接觸，在1:5萬(wàn)色樹(shù)壩幅、孟定街幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),2000(6)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì). 2000. 1:5萬(wàn)色樹(shù)壩幅(國(guó)內(nèi)部分)、孟定街幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查聯(lián)測(cè)報(bào)告)，王雅巖組之上的寒武系芒告巖組變質(zhì)酸性火山巖中獲得Rb-Sr同位素年齡值491±18Ma(段向東，2013)，而允溝巖組中并未見(jiàn)有這期巖漿活動(dòng)的年齡信息，也未見(jiàn)西盟群帕可組461Ma的花崗片麻巖年齡記錄(邢曉婉和張玉芝，2016)，且滇西地區(qū)廣泛發(fā)育的500～470Ma的巖漿活動(dòng)信息(Chenetal.，2007；Liuetal.，2009；楊學(xué)俊等，2012)在允溝巖組中也并未發(fā)現(xiàn)。據(jù)此，可將允溝巖組沉積年齡上限限定在491Ma之前。

綜上所述，允溝巖組主體應(yīng)該形成于寒武紀(jì)期間，可能有少部分形成于新元古代末期，原巖形成時(shí)代應(yīng)該在新元古代末期-寒武紀(jì)期間(551～491Ma)，屬于原特提斯洋沉積記錄，而非通常認(rèn)為的古特提斯洋記錄。允溝巖組主要由新太古代物質(zhì)跟新元古代物質(zhì)組成，其中少量碎屑鋯石記錄了古元古代末期與泛非運(yùn)動(dòng)的地質(zhì)信息。相較于鄰區(qū)廣泛發(fā)育的泛非運(yùn)動(dòng)年齡記錄，推測(cè)其源區(qū)可能遠(yuǎn)離泛非運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈地區(qū)。此外，由于此套變質(zhì)巖變質(zhì)程度較低，鋯石變質(zhì)增生環(huán)帶較窄，未能得出變質(zhì)年齡。

4.3 大地構(gòu)造關(guān)聯(lián)：地塊親緣性判斷

沉積體系中的碎屑鋯石年譜是重建大地構(gòu)造背景、建立古大陸構(gòu)造演化和判斷不同大陸間親緣關(guān)系的最有效方法之一(Lietal.，2018)。圖6顯示了允溝巖組與拉薩地塊、滇緬泰馬地塊、印度板塊、揚(yáng)子地塊、華夏地塊、西澳大利亞板塊、北澳大利亞板塊、北羌塘地塊、南羌塘地塊碎屑鋯石年譜。

將允溝巖組與不同板塊碎屑鋯石年譜相比較(圖6a-j)，拉薩地塊的主要峰值為1168Ma、559Ma、347Ma，與允溝巖組主要峰值年齡明顯不同。滇緬泰馬地塊以富含古元古代-中元古代、晚古生代碎屑鋯石，缺乏新元古代碎屑鋯石為特征，與允溝巖組明顯不同。揚(yáng)子地塊主要峰值年齡為818Ma，同時(shí)缺乏泛非運(yùn)動(dòng)年齡信息，可以排除其為物源區(qū)的可能。華夏地塊峰值年齡為952Ma，這與允溝巖組中956Ma這組鋯石峰值相吻合，但華夏地塊中古元古代鋯石年齡峰值與允溝巖組差距較大，因而排除其作為允溝巖組物源區(qū)的可能。西澳大利亞板塊與北澳大利亞板塊年齡峰值分別為1166Ma、1884Ma，這也與允溝巖組不符。北羌塘地塊以發(fā)育大量晚古生代碎屑鋯石為特征，與允溝巖組不相符。

但是，南羌塘地塊早元古代-新元古代的4個(gè)年齡峰值均與允溝巖組吻合較好，這表明南羌塘地塊可能是物源區(qū)之一。同時(shí)，印度板塊在新太古代-新元古代出現(xiàn)多個(gè)年齡峰值，也與允溝巖組吻合較好，因此推測(cè)允溝巖組的碎屑鋯石可能來(lái)源于印度板塊與南羌塘地塊，這些地塊具有親緣性。

5 結(jié)論

(1)根據(jù)本文3件樣品鋯石U-Pb同位素結(jié)果及前人研究成果表明，允溝巖組中含有大量新太古代鋯石年齡信息(2517Ma)，表明其源區(qū)有太古宙古老基底的存在，此外源區(qū)還記錄了哥倫比亞超大陸聚合、羅迪尼亞超大陸裂解的重大地質(zhì)事件。

(2)據(jù)允溝巖組3個(gè)樣品的最小碎屑鋯石年齡分別為658Ma、551Ma、857Ma，及允溝巖組下部地層中發(fā)現(xiàn)的前寒武紀(jì)微古植物化石，以及其中含少量的泛非運(yùn)動(dòng)的信息、缺乏區(qū)域上較為發(fā)育的500Ma～470Ma的年齡信息，推測(cè)其原巖形成于新元古代末期-寒武紀(jì)期間(551～491Ma)，其主體形成于寒武紀(jì)期間，少量可能形成于新元古代末期。這表明其形成與原特提斯洋形成有關(guān)。

(3)通過(guò)與印度板塊、南羌塘地塊碎屑鋯石年譜對(duì)比，發(fā)現(xiàn)允溝巖組含有大量太古宙年齡信息以及哥倫比亞超大陸匯聚時(shí)期、羅迪尼亞超大陸三階段裂解信息及少量泛非運(yùn)動(dòng)信息，與印度板塊、南羌塘地塊形成了較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而推斷允溝巖組沉積時(shí)所在地塊與印度板塊、南羌塘地塊具有較好的親緣性。

致謝本文在成文過(guò)程中得到了多位老師和同學(xué)的幫助，特別是中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所洞穴室區(qū)調(diào)組各位老師、同事對(duì)本人在參與云南1:5萬(wàn)西邑等四幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中給予的巨大幫助，在此表示感謝。同時(shí)，也感謝四位匿名審稿人的對(duì)本文的認(rèn)真審閱并提出寶貴的修改意見(jiàn)。