滇西芒市地区石板村黑云母二长花岗岩的年代学、地球化学特征及地质意义
2014-04-28邹光富毛英林仕良丛峰李再会谢韬高永娟
邹光富,毛英,林仕良,丛峰,李再会,谢韬,高永娟
1)成都地质矿产研究所,成都, 610082; 2) 成都岩矿分析测试中心,成都, 610081
内容提要: 滇西芒市地区石板村黑云母二长花岗岩分布于芒市粱河县南部勐养村—芒市石板村一带,主要由黑云母二长花岗岩组成。石板村黑云母二长花岗岩大部分是作者通过1∶5万区域地质填图,从原高黎贡山群中解体出来的。为了限定该地区中生代岩浆事件的准确时间,本文对该黑云母二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。测定结果显示,石板村黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄加权平均值为125.60±1.0Ma。表明该花岗岩体的形成时代属于早白垩世。岩石地球化学研究表明, 该区早白垩世黑云母二长花岗岩具有高Si02(70.70%~76.14%), 高碱(K20+Na20=7.35%~9.00%), 中—高钾(K20/Na20=1.12~2.37)的特征。铝饱和指数( A/CNK) 为0.67~1.17,岩石属钾玄岩—高钾钙碱性过铝—强过铝S型花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Nd、Sm和Pb等,明显亏损高场强元素Nb、Ce、Sr、Eu、Zr、Hf等。稀土元素总量(ΣREE)为80.55×10-6~362.85×10-6 , 平均为171.97×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型, LaN/YbN介于5.11~18.80之间, δEu=0.28~1.08, 显示弱到中等程度的负铕异常,具有较明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征。根据地球化学特征和微量元素构造判别图解判别结果表明,该花岗岩是以含粘土的变质杂砂岩部分熔融形成的,岩浆可能来源于本区中—新元古代高黎贡山群为代表的地壳物质的部分熔融。是一种典型的壳源成因类型,具后碰撞花岗岩特征,形成于板块间从挤压体制向拉张体制转变的后碰撞构造环境。冈底斯—滕冲构造带早白垩世构造岩浆事件与羌塘—保山板块与冈底斯—腾冲板块之间俯冲、碰撞、成弧造山作用密切相关。早白垩世花岗岩体的发现及其形成时代的厘定,为进一步探讨腾冲地块构造演化提供了新证据。
滇西腾冲地块位于班公湖—怒江—龙陵—瑞丽板块缝合带与雅鲁藏布江—密支那板块缝合带之间,属于西南三江构造带南段,是青藏高原冈底斯构造岩浆岩带的东(南)延部分(黄汲清和陈炳蔚,1987)。为东特提斯构造带的重要组成部分,是研究青藏高原东缘造山带形成演化的重要窗口。该区构造岩浆活动频繁,地质构造复杂而独特,历来受到中外地质学家们的关注(云南省地质矿产局,1990; 刘增乾等,1993;吕伯西等,1993)。多期次强烈的构造岩浆活动导致在腾冲地块中形成多期花岗岩浆的侵入,并形成以不同类型花岗岩为主的波密一腾冲构造岩浆带(刘增乾等,1993)。前人对腾冲地块部分地区部分花岗岩做过一些岩石学、地球化学及Rb-Sr和K-Ar年龄测定工作(毛景文等,1987;陈吉琛,1991; 张玉泉和谢应雯,1995;张旗等,1996;陈福坤等,2006;丛峰等,2010;邹光富等,2011), 但对本文工作区花岗岩的时代及侵入期次、花岗岩的时空分布及岩石学、地球化学特征缺乏相应的研究。笔者等通过对滇西芒市—梁河地区详细的1∶5万区域地质填图,在滇西粱河县南部勐养村—芒市石板村一带从原高黎贡山群中解体出了大量的早白垩世黑云母二长花岗岩,通过本区1∶5万区域地质填图,圈定了早白垩世黑云母二长花岗岩的空间分布特征(图1)。本文以芒市地区石板村黑云母二长花岗岩为研究对象(图1),通过对该花岗岩体的岩石学、地球化学及其锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究,揭示其形成的时代、岩石成因及其形成的大地构造背景。对于建立腾冲地块岩浆活动的年代学框架和探讨腾冲地块中生代花岗岩形成的大地构造环境及其地质演化历史提供科学依据。
图1 滇西梁河—芒市地区区域地质简图及石板村黑云母二长花岗岩采样位置Fig. 1 Simplified geological map and sampling position for the Lianghe—Mangshi area, western Yunnan
1 地质背景
芒市地区石板村黑云母二长花岗岩位于腾冲地块粱河县南部勐养村—芒市石板村一带,东以泸水—瑞丽板块缝合带与保山地块为界,西以密支拉板块缝合带与东缅地块相邻(图1)。区内出露的最老地层为属于该地块结晶基底的元古宙高黎贡山群,其岩性主要为黑云斜长片麻岩、花岗片麻岩、混合岩、云母片岩、云母石英片岩、斜长角闪岩、黑云母斜长变粒岩、大理岩及石英岩(钟大赉,1998;赵成峰,2000),为变质强度达绿片岩相—角闪岩相变质岩石。向南西延至缅甸境内称为Mogok岩系(钟大赉,1998;赵成峰,2000;王义昭等,2000;李兴振等,2002)。古生代地层分布于研究区北西部,主要为下石炭统邦读组(C1b),岩性组合为灰、灰紫色中厚层状浅变质长石石英细砂岩、浅变质粉砂岩、灰色绢云板岩、粉砂质板岩、灰色钙质板岩夹白云岩、大理岩。新近系芒棒组(N2m)分布于研究区中部和北东部,其岩性为一套陆相沉积的砾岩、砂岩和粘土岩夹褐煤层。第四系火山和沉积岩主要分布于研究区中部梁河及西部旧城镇一带。研究区广泛发育三叠纪、早白垩世和古近纪花岗岩(图1)。
2 岩体地质特征
石板村黑云母二长花岗岩体在平面上呈不规则长条带状,呈北东—南西向带状展布,与区域构造方向一致(图1)。在研究区北西—南东宽约22km,北东—南西长约47km,出露面积约1034 km2。岩体与晚三叠世花岗岩和高黎贡山群变质岩及中生代沉积岩呈侵入接触关系,并被新近系芒棒组、第四系火山岩和沉积岩角度不整合覆盖(图1)。岩石类型主要为黑云母二长花岗岩。该中细粒黑云母二长花岗岩,为浅灰色,中细粒花岗结构,局部为中粒似斑状花岗结构,块状构造。斑晶为钾长石,呈半自形板状—不规则粒状,含量大致在35%~40%之间,具简单双晶和条纹结构,为正长条纹石,局部蚕蚀交代斜长石。斜长石含量约28%~30%,呈半自形板状,双晶不发育,局部可见聚片双晶,具较轻度的绢云母化、高岭石化现象。石英呈它形及不规则粒状,个别具波状消光,含量约23%~25%之间,充填于其它矿物粒间空隙中。暗色矿物主要为黑云母(含量约5%),其次为角闪石(含量约2%)。黑云母呈片状,绿泥石化明显;角闪石呈半自形,多色性明显,为浅—暗绿色,绿泥石化较强。副矿物主要为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等,锆石晶形较好,呈长柱状。
用于本文研究的9件石板村黑云母二长花岗岩样品采自于梁河县勐养乡、芒市轩岗乡西及北西潞—梁公路边及其附近花岗岩体中,采样位置见图1。
3 分析方法
本文用于主量元素和微量元素测定的样品,为新鲜无污染粉碎至200目以下。石板村黑云母二长花岗岩体主量元素分析在国土资源部成都地质矿产研究所完成,分析方法为X-荧光光谱法(XRF),分析误差1%~3%。微量元素分析在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成,分析方法为等离子质谱(ICP-MS),分析准确度优于5%。主量元素、微量元素分析结果见表1。本次用于LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素地质年代学研究所用样品的锆石挑选是在河北省廊坊区域地质调查研究院完成。锆石样品经常规的粉碎、磁选和重选,然后在双目镜下挑选晶形完好的锆石颗粒,标准锆石TEM粘贴在环氧树脂表面,抛光后制成样靶,用于阴极发光(CL)照相和随后的LA-ICP-MS锆石U-Pb分析。锆石阴极发光照相和LA-ICP-MS分析在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成, 使用的ICP-MS为ELan6100-DRC激光剥蚀系统为德国LamdaPhysik公司的GeoLas200M 深紫外(DUV)193nmArF准分子激光剥蚀系统。激光束斑直径为32μm,实验中采用HE作为剥蚀物质的载气。U—Th—Pb同位素组成分析以国际标准锆石91500 作为外标标准物质, 元素含量采用NIST SRM 610 作为外标,29Si 作为内标。详细分析方法、仪器参数和数据处理方法同Yuan等(2004)。锆石测定点的同位素比值、U-Pb表面年龄和U—Th—Pb含量计算采用GLITTER(Ver4.0)程序,实验获得的数据采用Andersen(2002)方法进行同位素比值的校正,以扣除普通Pb 的影响。采用Isoplot 程序(Ver3.0)(Ludwig,2003)进行锆石加权平均年龄计算及谐和图的绘制。采用年龄为206Pb/238U年龄,其加权平均值的误差为2σ, U/Pb (和Pb/Pb) 平均年龄误差为95%置信度。
4 岩石地球化学特征
4.1 主量元素
用于本文研究的9件代表性石板村黑云母二长花岗岩样品的主量元素和微量元素分析结果及相关参数列于表1。在TAS岩石分类图中(图2a), 该黑云母二长花岗岩样品全部落入花岗岩范围内。与野外观察和显微镜下鉴定结果一致。所有岩石样品落在虚线以下,属于亚碱性岩石(图2a)。
图2 石板村黑云母二长花岗岩体SiO2—(Na2O+K2O)图解(据Middlemost, 1994)(a); 石板村岩体A/CNK—A/NK图解(据Rickwood, 1989)(b); 石板村岩体SiO2— K2O图解(据Maniar, 1989)(c); 石板村岩体ACF图解(d)Fig. 2 SiO2—(Na2O+K2O) diagram(after Middlemost,1994)(a); A/CNK—A/NK diagram (after Rickwood, 1989)(b); SiO2—K2O diagram(after Maniar, 1989)(c); ACF diagram (d)
该黑云母二长花岗岩的SiO2=70.70%~76.14%,Na2O+K2O=7.35%~9.00%,高K20含量(3.92%~6.14%),中—高K20/Na2O=1.12~2.37,显示出富钾的特征。低P2O5含量(0.01%~0.13%) 为特征; MgO=0.19%~0.66%。在A/CNK—A/NK图解中,样品点落入过铝质花岗岩区域(图2b)。在SiO2—K2O 图解中,样品点落入钾玄岩—高钾钙碱性系列区域(图2c)。Al2O3=12.87%~14.62% ,铝饱和指数( A/CNK) 介于0.67~1.17之间,为过铝—强过铝质花岗岩系列(图2b)。CIPW 计算结果显示,标准矿物中皆出现钾长石(Or)、钠长石(Ab)和石英(Qz),且刚玉分子(C)含量为0.17~2.80,平均含量达1.16,说明岩石属铝和硅过饱和类型。在ACF图解上(图2d),样品点落入S型花岗岩区域,反映石板村黑云母二长花岗岩具有S型花岗岩特点。因此,石板村黑云母二长花岗岩属钾玄岩—高钾钙碱性过铝—强过铝S型花岗岩。
表1 石板村黑云母二长花岗岩的主量元素(%)和微量元素(μg/g)的地球化学分析数据Table 1 Major(%)and trace elements(μg/g)compositions of the Shibancun granites
4.2 稀土元素
研究区早白垩世石板村黑云母二长花岗岩的稀土元素分析结果列于表1, 从表1可见:该黑云母二长花岗岩的ΣREE为80.55×10-6~362.85×10-6之间,平均为171.97×10-6, ΣLREE/ΣHREE=2.06~6.95,LREE 相对富集, HREE 相对亏损,稀土配分曲线均向右倾斜,为富集轻稀土型分布模式(图3a)。δEu=0.28~1.08, 显示存在弱到中等程度的负Eu异常。LaN/YbN介于5.11~18.80之间,表明轻稀土相对富集, 轻、重稀土之间分馏相对明显,轻稀土的分馏程度高于重稀土。反映源区地壳成熟度较高。该花岗岩九件样品的稀土元素特征基本一致, 表明其具有相同的岩浆来源和演化过程。
图3 石板村黑云母二长花岗岩体的稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图( a)及微量元素原始地幔标准化蛛网图( b) ( 标准化数值据Sun and McDonough,1989)Fig. 3 Chondrite-normalized REE patterns ( a) and primitive mantle-normalized trace element patterns ( b) for the Shibancun granites in western Yunnan ( normalized data after Sun and McDonough,1989)
图4 石板村黑云母二长花岗岩锆石CL图像Fig. 4 The CL images of zircons from biotite monzo-granite in the Shibancun granites
4.3 微量元素
石板村黑云母二长花岗岩的微量元素分析结果列于表1。在微量元素原始地幔标准化蛛网图中(图3b), 显示元素Rb、Th、U、Ta、La、Pb、Nd、Sm等相对富集,而元素Ba、Nb、Ce、Sr、Eu、Zr、Hf等相对亏损。微量元素Ba、Sr 的亏损说明有斜长石的熔融残留相或结晶分离相存在( Patino and Johnston,1991),而Nb的亏损可能由于富集到含钛的角闪石和黑云母中,暗示了其地壳来源性质(Taylor and McLennan, 1985;李昌年, 1992; Altherr et al., 2000) 。
表2 石板村黑云母二长花岗岩锆石LA-ICP MS U-Pb分析结果Table 2 LA-ICP MS zircon U-Pb data of the Shibancun granites from Tengchong block
注:表中测点号前省去了“D0001-”。
5 锆石U-Pb年龄
本文用于锆石U-Pb年龄测试的样品采位置如图1, 从样品中挑选出锆石的阴极发光(CL)图像及分析点位见图4,锆石U-Pb谐和图见图5,分析数据见表2。锆石主要呈无色透明,以柱状为主,少量为短柱状,长度变化于100~220μm,长宽比1.5:1~3:1,大部分形态较完整,晶体棱角分明,部分锆石边部具有熔蚀现象(图4)。锆石的Th/U 比值为0.34~1.65,属典型的岩浆成因。选择21颗锆石进行了21个点的定年分析。锆石年龄可以明显地分为4组:第一组年龄只有1个测点(样品22.1) (图4),分析点打在继承性的锆石晶核上,锆石206Pb/238U年龄为222±2Ma,与研究区晚三叠世花岗岩的年龄一致,为早白垩世继承锆石或捕获锆石年龄。为岩体侵位过程中捕获的围岩或继承的三叠纪花岗岩的锆石。第二组年龄有1个测点(样品20.1) (图7),这个分析点都打在了具双层结构锆石的核部(图4), 锆石206Pb/238U年龄分别为166±2Ma, 与研究区中侏罗世花岗岩的年龄一致,为早白垩世继承锆石或捕获锆石年龄。为早白垩世岩体侵位过程中捕获或继承的中侏罗世花岗岩锆石的年龄。第三组年龄有5个分析点,它们均不在协和线上(图5),显然存在Pb丢失,因此在进行锆石206Pb/238U加权平均年龄计算时而将它们剔除;第四组年龄有14个分析点,所有14个分析点基本都位于谐和线上(图5),对测得的14颗锆石的数据进行处理,获得了206Pb/238U 加权平均年龄为125.60±1.0Ma (MSWD=93) (95%置信度)(图5)。所测的这14个点为岩浆型锆石的年龄,因而其年龄应代表花岗岩岩体的结晶年龄。按照最新国际地质年表中有关白垩纪的划分方案,其时代属于早白垩世。该年龄代表了黑云母二长花岗岩的岩浆结晶年龄。因此,石板村黑云母二长花岗岩形成于早白垩世,属于燕山运动中期花岗岩。
图5 石板村黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄谐和图Fig. 5 The U-Pb ages of zircons from biotite monzo-granite in the Shibancun granites
4 讨论
4.1 岩体形成时代
本文用LA-ICP-MS 方法对芒市石板村黑云母二长花岗岩进行锆石U-Pb定年,测得的锆石206Pb/238U年龄加权平均年龄为125.60±1.0Ma (MSWD=93);结合锆石阴极发光图像和Th/U 比值范围表明它们是岩浆结晶锆石的U-Pb年龄,代表了花岗岩体的侵位时代。该新的年代学信息表明,腾冲—梁河地块在125Ma左右的早白垩世发生了大规模酸性岩浆活动。
4.2 岩石成因
实验岩石学研究表明地壳中碎屑沉积岩类部分熔融形成偏酸性的过铝质花岗岩类,只有泥砂质沉积岩类部分熔融才可能形成强过铝质花岗岩。对于SiO2含量在67%~77%之间的过铝质花岗岩,其CaO/Na2O比值可以反映其源区成分特征(Sylvester,1998)。由泥岩生成的过铝质花岗岩的n(CaO)/n(Na2O) 值一般小于0.3,而砂屑岩、正片麻岩生成的过铝质花岗岩的n(CaO)/n(Na2O)值一般大于0.3(Sylvester,1998)。本区早白垩世黑云母二长花岗岩的n(CaO)/n(Na2O)值主要为0.32~0.69,大于0.3,表明本区花岗岩浆源区岩石成分主要为砂屑岩和正片麻岩。在Rb/Ba—Rb/Sr图解(图6a)中, 粱河县南部勐养村—芒市石板村一带分布的早白垩世石板村黑云母二长花岗岩样品点构成了一定的线性关系,而且主要分布在砂页岩源区和杂砂岩源区,其中,有两件样品分布在粘土源岩区,表明其源区成分主要为砂页岩和杂砂岩。研究区早白垩世石板村黑云母二长花岗岩在C/MF—A/MF判别图中(图6b),数据点主要落入变质杂砂岩部分熔融区。因此, 该区早白垩世石板村黑云母二长花岗岩属于含粘土的变质杂砂岩系部分熔融的产物。可以推断研究区早白垩世黑云母二长花岗岩的源岩来自地壳物质(Rudnick and Fountain,1995)。
本区早白垩世石板村黑云母二长花岗岩锆石Hf同位素的研究结果表明εHf(t)<0的岩石为古老地壳部分熔融而形成(Vervoort et al.,2000; Griffin et al.,2004)。本区花岗岩的锆石具有负并且变化范围大的εHf(t) (-20.15~-30.65) 和较大的模式年龄(2.46~3.11Ga)(丛峰等,2010),表明花岗岩来源于古老地壳物质的熔融,源区以变质砂页岩和杂砂岩为主。根据区域地质情况,该期花岗岩很可能来自高黎贡山群中的变质岩的部分熔融产物。为羌塘—保山板块与冈底斯—腾冲板块发生板块之间的俯冲碰撞,使区域地壳不断加厚和地壳深融作用的结果。
图7 石板村黑云母二长花岗岩Y+Nb—Rb(a)(据Pearce,1996)和(Rb/30)—Hf—(Ta×3)(b)(据Hairs eta1.,1986)判别图解VAG—火山弧花岗岩;Syn-COLG—同碰撞花岗岩; WPG—板内花岗岩;ORG—洋脊花岗岩;Post-COLG—后碰撞花岗岩Fig. 7 Diagrams of the tectonic setting of t race element s for the Shibancun granites (fig a after Pearce et al., 1996; fig b after Harris et al.,1986) VAG—Volcanic Arc Granites; Syn-COLG—Syn-Collision Granites; WPG—Within Plate Granites; ORG—Ocean Ridge Granites; Post-COLG—Post- Collision Granites
4.2 构造环境
已有的研究表明花岗质岩石可以形成于多种构造环境,如岛弧造山带、活动大陆边缘、大陆碰撞带、陆内造山带及大型逆冲断层带、大陆裂谷甚至大洋中脊等构造部位。本区早白垩世黑云母二长花岗岩在(Yb+Ta)—Rb图解(图7a)(Harris et al.,1986)上, 样品点落入同碰撞花岗岩(Syn-COLG)、火山弧花岗岩(VAG)、板内区(WPG)和后碰撞花岗岩( Post-COLG) 重叠区域及其附近(图7a)。这一区域被Pearce (Pearce,1982,1996)圈定为后碰撞花岗岩叠加的区域,显示构造体制转换下花岗岩的地球化学特征。这里的同碰撞作用是一个广义的概念,即把洋盆消失后的陆—陆碰撞及其后的继续汇聚等与碰撞有关的作用均视为同碰撞过程。在(Rb/30)—Hf—(3Ta)图解(图7b)(Harris et al.,1986)上,数据点主要落入同碰撞花岗岩(Syn-COLG)、火山弧花岗岩(VAG)区域, 仅有一个数据点落入后碰撞花岗岩( Post-COLG)区域(图7b)。说明该时期的花岗岩既有岛弧花岗岩的特征,又有同碰撞花岗岩和后碰撞花岗岩的特征。表明本区早白垩世石板村黑云母二长花岗岩形成的构造环境应为火山弧到后碰撞转化阶段,是在地壳强烈挤压岛弧形成后伸展减压熔融为主导的机制下,由含粘土的变质杂砂岩系部分熔融岩浆侵位冷凝形成。因此,本区黑云母二长花岗岩主要是同碰撞—后碰撞环境形成的花岗岩。本区黑云母二长花岗岩为后碰撞环境形成的研究结果,暗示羌塘—保山板块与冈底斯—腾冲板块的主体碰撞在130Ma 之前( 即早白垩世初期之前) 已经发生。
4.3 构造意义
在大地构造位置上,滇西腾冲地块位于班公湖—怒江—龙陵—瑞丽板块缝合带与雅鲁藏布江—密支那板块缝合带之间,是青藏高原冈底斯构造岩浆岩带的东(南)延部分。多期次强烈的构造岩浆活动导致在腾冲地块中形成多期花岗岩浆的侵入,并形成以不同类型花岗岩为主的中新生代波密一腾冲花岗岩浆带。腾冲地块是特提斯构造带的一部分,与冈底斯带在中新生代具有相似的地球动力学背景。该区岩浆岩活动与特提斯构造带的形成演化密切相关。
根据笔者等对研究区早白垩世侵入岩的成因及其构造环境的综合分析,笔者等认为腾冲地块早白垩世侵入岩岩浆活动与羌塘—保山板块与冈底斯—腾冲板块发生板块之间的俯冲碰撞密切相关。根据区域地质资料,在班公湖一怒江一泸水一瑞丽一线断续分布早、中侏罗世蛇绿岩套及其构造岩片,如丁青早—中侏罗世蛇绿岩套(邹光富等,2013)、芒市三台山超基性岩块(蛇绿岩套残片)(邹光富等,2011,2013)等,可以推断,研究区在早—中侏罗世,冈瓦纳大陆北缘沿班公湖一怒江一泸水一瑞丽一线发生海底扩张,开始形成班公湖一怒江一泸水一瑞丽洋盆。在中、晚侏罗世,左贡—保山微板块沿班公湖一怒江一泸水一瑞丽板块缝合带向南西与波密—腾冲板块发生洋壳俯冲,班公湖一怒江一泸水一瑞丽洋逐渐关闭。在晚侏罗世末—早白垩世初,随着班公湖一怒江一泸水一瑞丽洋盆的闭合,左贡—保山板块俯冲插入到波密—腾冲板块之下;随着板块俯冲、碰撞造山作用的进行,形成波密—腾冲岛弧。在碰撞造弧阶段,波密—腾冲造山带及其邻区处于强烈挤压应力状态,持续的陆内俯冲碰撞使区域地壳不断加厚并导致区域重力均衡隆升, 深部地壳物质在加热后抬升减压过程中发生部分熔融,形成大量的花岗岩浆。同时由于俯冲洋壳板块在俯冲、碰撞、成弧过程中诱导的幔源岩浆及其高温热源引起腾冲地块古老地壳物质的重熔并与重熔物质发生岩浆混合作用,也形成大量的花岗岩、花岗闪长岩和暗色闪长质包体。其中,早白垩世黑云母二长花岗岩来源于古老地壳的部分熔融,闪长质包体来源于地幔楔橄榄岩部分熔融,花岗闪长岩为幔源岩浆与古老地壳部分熔融的岩浆完全混合的产物,这已为本区锆石的Hf同位素特征所证实,即:闪长质包体锆石的εHf(t)为3.6~6.2,黑云二长花岗岩锆石的εHf(t)为-9.1~-5.4, 花岗闪长岩锆石的εHf(t)为-4.5~0(邹光富等,2013)。具有岛弧型碰撞后特征的早白垩世石板村黑云母二长花岗岩就是羌塘—保山板块与冈底斯—腾冲板块之间俯冲、碰撞、成弧造山构造岩浆活动的响应。
5 结论
(1)本文用LA-ICP-MS 方法对芒市地区石板村黑云母二长花岗岩进行锆石U-Pb定年,测得的锆石206Pb/238U年龄加权平均年龄为125.60±1.0Ma (MSWD=13.7),表明腾冲—梁河地块在125Ma左右的早白垩世发生了大规模酸性岩浆活动。
(2)研究区早白垩世黑云母二长花岗岩具有岛弧型碰撞后花岗岩的地球化学特征。岩石地球化学和锆石的Hf同位素特征表明,其岩浆可能来源于本区中晚元古代高黎贡山群为代表的地壳物质的部分熔融。
(3)腾冲地块早白垩世黑云母二长花岗岩是在晚侏罗世末,羌塘—保山板块与冈底斯—腾冲板块之间冲、碰撞、造弧造山作用过程中,在波密—腾冲地块及其邻区处于强烈挤压应力状态,持续的陆内俯冲碰撞使区域地壳不断加厚并导致区域重力均衡隆升, 深部地壳物质在加热后抬升减压过程中发生部分熔融,形成大量的花岗岩浆。同时由于俯冲洋壳板块在俯冲、碰撞、成弧过程中诱导的幔源岩浆及其高温热源也引起腾冲地块古老地壳物质的重熔并与重熔物质发生岩浆混合作用,也形成大量的花岗岩。具有岛弧型碰撞后特征的早白垩世黑云母二长花岗岩就是羌塘—保山板块与冈底斯—腾冲板块之间俯冲、碰撞、成弧造山构造岩浆活动的响应。
致谢:审稿专家及本刊编辑部章雨旭研究员对本文进行了细致的评审,提出了宝贵的修改意见。锆石LA-ICP-MS分析和阴极发光照片得到了西北大学大陆动力学国家重点实验室袁洪林、宗春蕾老师、弓虎军老师、陈开运老师和贺国芬老师等的帮助。在此一并致以诚挚谢意。