APP下载

云南保山东缘早古生代高Si花岗岩的成因及构造意义

2017-01-19李大鹏陈岳龙

现代地质 2016年5期
关键词:保山锆石岩浆

康 欢,李大鹏,2,陈岳龙,鲁 震

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083; 2.中国地质科学院 地质研究所北京离子探针中心,北京 100037)

云南保山东缘早古生代高Si花岗岩的成因及构造意义

康 欢1,李大鹏1,2,陈岳龙1,鲁 震1

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083; 2.中国地质科学院 地质研究所北京离子探针中心,北京 100037)

对保山地块东缘高Si花岗岩开展矿物化学、岩石地球化学及锆石U-Pb-Hf系统研究,结果表明该高Si花岗岩为具钙碱性、强过铝质特征的S型花岗岩。锆石U-Pb同位素分析表明,高Si花岗岩侵位于454 Ma,并含有800~1 100 Ma的继承锆石。锆石Hf同位素分析表明其岩浆锆石具有与青藏高原及东南缘同时代长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。矿物化学、同位素组成及Melts模拟计算结果表明,保山东缘高Si花岗岩为一系列复杂作用的结果:高硅花岗岩母岩浆起源于该区沉积岩部分熔融;熔体形成后经高度分异演化,在侵位过程中同化混染围岩;岩浆冷凝至固相线下部分矿物再平衡。保山东缘高Si花岗岩体与平河花岗岩体具相似年龄和地球化学特征,暗示它们之间可能存在类似的成因机制。

高Si花岗岩; 保山地块; 青藏高原; 三江地区; 原特提斯洋

0 引 言

青藏高原及其东南缘是裂解自东冈瓦纳陆缘不同块体,经400 Ma在不同特提斯洋域系统控制下俯冲增生造山改造的产物[1-3]。因此,青藏高原及其东南缘是研究俯冲作用、板块拼贴和造山带演化等诸多动力学过程的最佳场所[2, 4-7]。

在青藏高原及其东南缘广泛散布的前寒武纪末期—早古生代岩浆岩[8-9],为不同块体裂解前,东冈瓦纳陆缘在原特提斯洋俯冲阶段的岩石学记录,是理解青藏高原不同块体性质及原特提斯洋域动力学演化机制的重要窗口。统计表明,青藏高原及其东南缘该期岩浆作用产物大部分表现出明显的高Si特征(SiO2>70%[10]),高Si岩浆岩(包括高Si花岗岩及高Si流纹岩)作为一种重要酸性岩浆岩,其独特的地球化学性质及岩石成因日益受到学术界关注[10-14]。目前,对青藏高原及东南缘前寒武纪末期—早古生代岩浆系列中高Si组分的成因机制及成岩的动力学背景尚缺乏系统的研究。

图1 滇西保山地块东缘高Si花岗岩类的地质简图Fig.1 Simplified geological map of the high-Si granite in the eastern Baoshan block(a)滇西保山地块构造地质简图(据参考文献[15]修改),其中AL.哀牢山缝合带;BN.班公—怒江缝合带;JS.金沙江缝合带;LC.澜沧江缝合带; NU.Nan-Uttaradit缝合带;SB.缅甸边界缝合带;SM.松马缝合带;CF.崇山断裂;JF.Jaili断层;LF.龙门山断裂;NF.怒江断裂;RRF.红河断裂;SF.实皆断裂;SMF.松马断裂;XF.鲜水河断层;(b)保山地块东缘高Si花岗岩类的地质简图

保山地块是青藏高原东南缘的一个重要组成部分,其北接青藏高原主体,东邻思茅—印支地块,与其西侧的腾冲地块共同组成东南亚Sibumasu地体的最北端[15]。保山地块西南缘早古生代花岗岩类(500~448 Ma)[8]与该区公养河群中变质火山岩(~500 Ma)[16]为保山地块已获得可靠年龄的最老岩浆活动记录。然而,保山地块其他位置的早古生代岩浆岩却鲜有报道。本文报道了保山地块东缘高Si花岗岩体,通过对其详细的矿物学、岩石化学及锆石U-Pb-Hf体系的研究,结合区域已有研究成果,探讨该区早古生代高Si花岗岩岩石学成因及其动力学背景,以期深入理解青藏高原及东南缘块体性质及原特提斯洋域动力学演化机制。

1 地质背景与岩石学特征

1.1 区域地质背景

裂解自冈瓦纳陆缘的腾冲、保山及兰坪—思茅地块记录了不同特提斯洋域的演化历史,并共同组成现今青藏高原东南缘滇西三江地区[4,8,15,17-18](图1(a))。由于印度大陆的挤入,滇西三江地区新生代发生强烈变形改造[15,19-22]。3条近南北向新生代断裂带:怒江断裂、澜沧江断裂、以及哀牢山—金沙江断裂由西至东切穿该区。代表古—中特提斯洋残留的缝合带沿新生代断裂零星散布[23],并由西至东将该区腾冲、保山及兰坪—思茅地块相分隔(图1(b))。

保山地块西与腾冲地块以高黎贡剪切带为界[24],东与兰坪—思茅地块以代表古特提斯主洋盆残留的澜沧江缝合带为界(图1(a)),与腾冲地块共同构成Sibumasu地体北端[1]。保山地块岩石类型主要有古生代到中生代沉积岩,以及早古生代和中生代晚期—早新生代岩浆岩[8-9,25-27]。

近年来,在包括保山地块在内的各裂解自东冈瓦纳北缘块体中(自西至东包括:土耳其西北部、伊朗中部、巴基斯坦西北部、印度西北部和尼泊尔、青藏高原南部及云南西南部)均发现了代表自前寒武纪末期至早古生代原特提斯洋演化的花岗岩类[9,28]。且绝大部分早古生代花岗岩具有高Si花岗岩的特征。目前,保山地块早古生代高Si花岗岩仅报道于该块体西南部龙新—平河地区的平河花岗岩基及侵入其中的赧洒、平达、勐堆、松坡等小岩株[8,27,29]。该区花岗岩类侵位于低级变质的公养河群中,主体岩性为花岗闪长岩、二云母花岗岩、白云花岗岩和淡色花岗岩,平河花岗岩基及后期侵入其中的各岩株的锆石U-Pb年龄分别为~500 Ma[25, 30-31]和476~448 Ma[8]。

1.2 样品描述

图2 保山地块花岗岩样品特征Fig.2 Characteristics of rocks in the eastern part of the Baoshan block(a)花岗岩野外照片;(b)、(c)花岗岩正交偏光照片;Hbl.角闪石; Kf.钾长石; Q.石英; Ser.绢云母

本次研究岩体位于保山地块东部凤庆县附近,为一个长约10 km,宽约5 km,NNE向展布的岩株,出露总面积约50 km2。区域上,花岗岩侵入寒武纪昌宁组片岩中,后被侏罗系芦子箐组碎屑沉积地层覆盖(图1(b))。岩体表面风化较为严重,呈灰白色,并有弱定向性,局部可见后期贯入的石英脉。采样位置位于该岩体北端亚练乡以东约7 km处一崖壁。

花岗岩整体呈灰白色,中粗粒花岗结构(图2(a)),主要由钾长石(40%~45%)、斜长石(~20%)、石英(25% ~30%)、云母类矿物(5%~10%)和少量角闪石(~3%)组成,亦可见磁铁矿、磷灰石、锆石、钛铁矿等副矿物(图2(b),(c))。钾长石半自形-它形粒状,具卡式双晶,内部绢云母化明显(图2(c));石英呈它形粒状,个别具波状消光(图2(b));角闪石半自形,云母类矿物呈定向分布,可能与后期构造变形作用有关(图2(b),(c))。

2 分析方法

2.1 样品准备

全岩化学样品在河北区域地质矿产调查研究所实验室进行无污染碎样。样品清除表面污物后,进行人工捣碎并收于加盖表面皿的玻璃烧杯中。将粗碎后的样品由超声波清洗机清洗30 min后低温(<45 ℃)烘干。采用QM-1F型刚玉颚板无污染碎样机将烘干样品(约500 g)细碎,缩分至50 g后于XCS-2型无污染玛瑙球磨机的玛瑙罐内磨至200目。

采用常规重、磁选方法分选锆石样品,并手挑其中>25 μm的部分。随机选择其中200余颗锆石并依据宋彪等[32]的方法制靶并抛光。制靶后,对锆石进行透射光和反射光拍照,并在北京离子探针中心用ChromaCl RGB系统的扫描电镜进行全色阴极发光图像拍照。最后进行U-Pb定年和Hf同位素分析。

2.2 全岩样品分析

主量元素在核工业北京地质研究院由X射线荧光光谱分析,其中二价铁由化学滴定法测定,准确度与精密度优于5%。钾长石在山东省地质科学研究院由电子探针(JXA-8230)进行主量元素分析,检测依据为GB/T 15074-94。微量元素分析在中国科学院地质与地球物理研究所进行,由带钢套的聚四氟乙烯密封溶样罐溶解样品后在电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)(VG PO Ⅱ)上进行含量测定, 分析精度优于8%。

2.3 锆石U-Pb定年及微量元素分析

锆石U-Pb数据及微量元素分析在中国地质科学研究院矿产资源研究所利用LA-Q-ICP-MS分析完成。激光剥蚀系统为GeoLas Pro,利用Bruker M90 ICP-MS仪器获取离子信号强度,氦气作为载气,氩气作为补充气体与氦气于进入ICP前的Y形连接器混合。分析过程中,样品获取时间为50 s,气体空白时间为20~30 s。时间漂移校正和U-Pb年龄定量校正采用ICPMSDataCal完成[33-34]。激光剥蚀系统、ICP-MS仪器和数据压缩的详细运行条件见参考文献[33]。

锆石微量元素校正以SRM610为外标,Si为内标[34],推荐的微量元素浓度见GeoReM(http://georem.mpch-mainz.gwdg.de/)。锆石GJ1(609 Ma, U=230 μg/g, Th=15 μg/g)[35]作为U-Pb定年外标,每分析10次样品进行一次锆石GJ1标样分析(即:2次GJ1+10次样品+2次GJ1)。分析过程中,样品均具有极低的普通204Pb信号、高206Pb/238U信号,U、Th、Pb浓度通过NIST610校正,不需要对分析锆石进行普通Pb校正。锆石Plesovice作为未知样品,其测定的206Pb/238U加权平均年龄为(337±2) Ma (2σ,n=12),与推荐值(337.13±0.37) Ma在误差范围内一致(2σ,据参考文献[36])。应用ISOPLOT软件[37]进行U-Pb谐和图绘制及加权平均年龄计算。

2.4 锆石Hf同位素分析

锆石微区Hf同位素分析在中国地质科学院矿产资源研究所用LA-MC-ICP-MS完成。仪器工作条件和数据获取方法详见参考文献[38]和参考文献[33]。分析过程依样品大小分别选择65 μm或55 μm作为激光束斑直径,以氦气为载气。以176Lu/175Lu=0.026 58和176Yb/173Yb=0.796 218矫正176Lu和176Yb对176Hf的干扰[39]。仪器质量偏差校正过程中将Yb和Hf同位素比值分别标准化至172Yb/173Yb=1.352 74和179Hf/177Hf=0.732 5。

表1 保山地块东缘高Si花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果*

注:*微量元素含量单位:μg/g;**不谐和度:当年龄>1 000 Ma时,用[1-(206Pb/238U年龄)/(207Pb/206Pb年龄)]×100计算;当年龄<1 000 Ma时,用[1-(206Pb/238U年龄)/(207Pb/235U年龄)]×100计算,公式据参考文献[43]。

分析过程中以锆石GJ1作为标样,其加权平均176Hf/177Hf =0.281 989±0.000 06(2σ,n=29), 与参考文献[40]的结果0.282 013±19 (2σ)在误差范围内一致。

3 分析结果

3.1 锆石U-Pb年龄及微量元素

图3 保山地块东缘花岗岩锆石特征Fig.3 Zircons characteristics of granite in the eastern part of the Baoshan block(a)花岗岩U-Pb年龄谐和图;(b)花岗岩锆石CL图像;(c)锆石U-Pb年龄-Th/U图;(d)锆石稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图,其中球粒陨石标准化数值据参考文献[42]红圈代表U-Pb年龄测点位置,蓝圈代表Lu-Hf测点位置;圆圈内数字(如11)代表点号,锆石下部数字(如449)代表年龄,单位Ma

高Si花岗岩中锆石多为长柱状晶体,长150~280 μm,长宽比约为2∶1。阴极发光下可见锆石结构复杂,且从锆石结构分析,锆石可能遭受重结晶作用(图3(b)),部分颗粒发育核边结构(如6,12,13及17号颗粒,图3(b))。对其中19个颗粒选择环带结构发育及核边不同结构域进行U-Pb年龄及微量元素分析。结果表明,绝大部分锆石Th/U比值大于0.1(图3(c)),REE特征呈现轻重稀土分异明显(图3(d)),结合其锆石CL结构特征表明其分析结构均为典型的岩浆成因[41]。其中16个点的206Pb/208U加权平均年龄值为(454±4) Ma (MSWD=1.7,图3(a)),代表高Si花岗岩的结晶年龄。其余3个点(10,17,19)形成偏老的谐和年龄(849~1 073 Ma,图3(a)),代表岩浆形成的残余或侵位过程的捕获锆石年龄。

锆石同一结构域配套微量元素分析(表2)表明,锆石具有高Pb浓度(40~400 μg/g),低(La/Yb)N比值(0.000 01~0.48),以及明显的Eu负异常(0.005~0.43)。将其与青藏高原典型成因类型花岗岩(如I、S和A型)的锆石微量元素特征[44]对比可知,高Si花岗岩体与青藏高原S型花岗岩类锆石具有一致的微量元素特征(图4)。

3.2 锆石Lu-Hf同位素特征

表2 保山地块东缘锆石LA-ICP-MS 微量元素数据

注:微量元素含量单位:μg/g;微量元素分析点号位置与U-Pb定年和Hf同位素分析位置一致。

图4 高Si花岗岩(YT1301)锆石微量元素特征Fig.4 The high-Si granite(YT1301) zircon trace element characteristics(a)Eu/Eu* vs. (Nb/Pb)N,球粒陨石标准化值据参考文献[45];(b)Pb vs.Th,其中锆石数据取自青藏高原不同类型花岗岩和闪长岩,见参考文献[44],Iberian异地杂岩中典型深熔花岗岩,见参考文献[46]

图5 保山地块东缘高Si花岗岩εHf(t)值U-Pb年龄分布Fig.5 Plots of εHf(t) vs. U-Pb ages of the high-Si granite in the eastern Baoshan block(平河花岗岩数据来自参考文献[8, 27, 29, 47],西藏花岗岩数据来自参考文献[48-49],寒武纪昌宁组数据来自参考文献[15])

3.3 全岩地球化学

花岗岩样品富SiO2、Al2O3、K2O,低CaO、MgO、TFeO、TiO2。其中SiO2含量为77.78%,Al2O3含量为12.01%, K2O/Na2O摩尔数之比为2.44。在K2O-SiO2位于高钾钙碱性岩区(图略),A/CNK和A/NK分别为1.64和1.66,标准矿物计算结果中,标准刚玉分子含量达到2.95%,大于1%,具备S型花岗岩特征。样品整体展示出强过铝质、富钾、钙碱性岩浆岩的岩石学特征。

高Si花岗岩稀土元素总量偏低(45.32 μg/g),远小于平均上地壳水平(148.14 μg/g);轻重稀土分馏不明显(LREE/HREE=3.05),REE分配曲线与保山地区同时代侵入体相似(平河花岗岩据参考文献[8])(图6(a))。花岗岩微量元素分配型式(图6(b)),与平河花岗岩[8]相似,富集Rb,Th等强不相容元素,而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。Rb/Sr值为5.4,大于1,Sr/Ba值为0.09,小于0.1,显示S型花岗岩特征。

4 讨 论

4.1 岩浆事件及其构造意义

保山地块早古生代花岗岩成因存在两种截然不同的观点:(1)与原特提斯洋的俯冲碰撞有关[25, 27];(2)形成于板内或陆缘裂谷环境[50-51]。锆石U-Pb年龄指示保山东缘高Si花岗岩体侵位于早古生代,与滇西腾冲地块高黎贡山淡色花岗岩(~492 Ma)[9],保山地块西南缘平达花岗岩(502~466 Ma)[27, 29],平河岩体(480~486 Ma)[30],赧洒、平达、勐堆和松坡淡色花岗岩(448~476 Ma)[8]为同期岩浆作用产物。事实上,从土耳其西北直至东南亚掸—泰地区等一系列裂解自冈瓦纳陆缘的块体中,均存在前寒武纪末期—早古生代的长英质侵入体,组成1条巨型花岗岩带(图7),表明该时期东冈瓦纳北缘存在1期大规模的构造热事件[28]。Wang等人[9]结合滇西早元古代强过铝质花岗岩特征认为云南西南部早古生代岩浆事件为Bhimphedian造山运动的南部延伸。本文收集土耳其西北直至东南亚掸—泰地区早古生代岩浆岩,发现其大部分表现出明显的高Si特征,相似的岩石学及地球化学特征暗示这些前寒武纪末期—早古生代花岗岩具有相近的构造成因背景。

构造研究表明,保山地块中奥陶世底砾岩不整合覆在寒武系—下奥陶统公养河群上[63-64]。在腾冲地块高黎贡山和Mogok奥陶系浅层沉积岩与下部元古代变质岩和寒武系白云岩、浊积岩呈角度不整合接触[26, 64]。这种地层接触关系特征与在尼泊尔、印度西北和藏南细粒海相地层中所发现的中奥陶统底砾岩/砾岩和长石砂岩相一致[65]。这些特征同样暗示着一个区域性的早古生代造山事件。

表3 锆石LA-MC-ICP-MS Lu-Hf同位素组成

注:176Hf/177Hf初始比值和εHf(t)值是根据同一锆石U-Pb年龄计算。

表4 保山地块花岗岩岩石化学成分分析结果*

注:*常量元素含量单位:%;微量元素含量单位:μg/g。

图6 高Si花岗岩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)

图7 东冈瓦纳北缘早古生代花岗质岩石年龄数据(花岗质岩石年龄数据引自本文及参考文献[4, 9, 16, 28-29, 50-62]Fig.7 The age data of the Early Paleozoic granitic rocks from NW Turkey to Shan-Thai areas along the northern margin of East Gondwana

岩石学已有证据表明,掸—泰地块及云南西南部腾冲、保山地块的早古生代花岗岩的形成于活动大陆边缘[9],保山、腾冲、掸—泰、印支及特提斯喜马拉雅代表了面向原特提斯洋一侧的早古生代岩浆弧的一部分[9,15,28,55]。~500 Ma或更早的俯冲形成弧后扩张;490~467 Ma引发岩石圈加厚,拆沉作用形成S型花岗岩[9];448~476 Ma俯冲-碰撞中板片断离引发岩石圈产生减压熔融。保山东缘高Si花岗岩体与平河花岗岩体相似年龄和地球化学特征,暗示它们之间可能存在类似的成因机制,均为原特提斯洋俯冲板片断离减压熔融的产物。

4.2 高Si花岗岩岩石成因

形成保山东部高Si花岗岩的熔体应源自沉积岩的部分熔融主要基于以下4个方面基本事实:(1)高A/CNK和A/NK值(1.64和1.66);(2)高Rb/Sr比值及低Sr/Ba比值;(3)与青藏高原S型花岗岩一致的锆石微量元素特征;(4)与昌宁组围岩碎屑锆石相似的捕获锆石Hf同位素分布范围。

由于不同矿物熔点控制形成高Si花岗岩熔体的化学成分,碎屑岩低程度部分熔融将导致熔体相不相容元素迅速贫化(石英相首先熔融),如平河花岗岩中部分样品REE总量<20 μg/g。为探讨高Si花岗岩成因,以平河花岗岩成分近似代表高Si花岗岩母岩浆,应用Melts软件进行岩浆结晶模拟计算。结果表明,当母岩浆发生高度平衡结晶后,残余熔体REE组成与保山东部高Si花岗岩类似(图8)。这表明高Si花岗岩应为母岩浆高度分异演化的结果。

图8 Melts模拟计算结果与实际样品化学组成对比Fig.8 Geochemical composition comparison of the simulation results from the Melts algorithm with the granite sample YT1301模拟过程中假设平衡分离结晶,F值代表残余熔体质量分数,模拟表明高Si花岗岩化学成分应源自母岩浆高度分异演化

图9 花岗岩钾长石剖面图Fig.9 The K-feldspar profile of granite in the Baoshan Block

保山东缘高Si花岗岩及西藏同时代花岗岩中均含有老于岩浆期结晶的锆石(800~1 100 Ma),其Hf同位素组成与昌宁组碎屑锆石相似,而保山地块西南缘平河花岗岩则不含该期形成的锆石。根据平河花岗岩为一大型复式花岗岩基,而保山东缘高Si花岗岩为一侵位于昌宁组碎屑岩中的小型岩株,故推测800~1 100 Ma的锆石应代表花岗岩侵位过程中捕获的围岩残余。

长石高Or含量和窄的组分范围受固相线下再平衡的影响[66]。相反,由熔体快速冷凝形成的钾长石通常具有低Or含量和高Ab含量的特征[67]。样品钾长石剖面结果表明剖面YT1301-1中Or含量高,且变化范围小(92.3%~97.6%) (图9)。因此,保山东缘高Si花岗岩中钾长石可能为熔体在固相线下再平衡的产物。

因此,保山东缘高Si花岗岩是沉积岩部分熔融后,熔体经高度分异演化之后,在侵位过程中同化混染围岩,并在固相线下部分矿物发生再平衡等一系列复杂作用的结果。

5 结 论

通过对保山地块东缘高Si花岗岩开展详细的矿物化学、岩石地球化学及锆石U-Pb-Hf系统研究,结合区域上已有的研究成果,可得出以下主要结论:

(1)保山东缘高Si花岗岩体与平河花岗岩体具相似年龄和地球化学特征,暗示它们之间可能存在类似的成因机制,均为原特提斯洋俯冲板片断离减压熔融的产物。

(2)保山地块东缘高Si花岗岩呈现出钙碱性、强过铝质特征,全岩微量元素特征与平河花岗岩一致。全岩主量、微量元素地球化学、锆石微量元素及Hf同位素等多条证据表明保山地块东缘高Si花岗岩为S型花岗岩。

(3)锆石U-Pb同位素分析表明,高Si花岗岩侵位于454 Ma,并含有800~1 100 Ma的捕获锆石。锆石Hf同位素分析表明其岩浆锆石具有与青藏高原及东南缘同时代长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。

(4)矿物化学、同位素组成及Melts模拟计算结果表明,保山东缘高Si花岗岩为一系列复杂作用的结果:高Si花岗岩母岩浆起源于该区沉积岩部分熔融;熔体形成后经高度分异演化,在侵位过程中同化混染围岩;岩浆冷凝至固相线下部分矿物再平衡。

致谢:中国地质科学院吴才来研究员、侯可军副研究员为本文锆石Hf同位素分析及U-Pb定年提供了便利条件,匿名审稿专家在文章修改过程中提出宝贵意见,在此一并谨表谢忱。

[1] METCALFE I. Gondwana dispersion and Asian accretion: Tectonic and palaeogeographic evolution of eastern Tethys[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2013, 66: 1-33.

[2] YIN A, HARRISON T M. Geologic evolution of the Himalayan-Tibetan orogen[J]. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2000, 28(1): 211-280.

[3] 莫宣学. 三江中南段火山岩-蛇绿岩与成矿[M]. 北京:地质出版社, 1998: 1-128.

[4] WANG Y J, ZHANG A M, FAN W M, et al. Petrogenesis of late Triassic post-collisional basaltic rocks of the Lancangjiang tectonic zone, southwest China, and tectonic implications for the evolution of the eastern Paleotethys: Geochronological and geochemical constraints[J]. Lithos, 2010, 120(3): 529-546.

[5] PENG T P, WILDE S A, WANG Y J, et al. Mid-Triassic felsic igneous rocks from the southern Lancangjiang Zone, SW China: Petrogenesis and implications for the evolution of Paleo-Tethys[J]. Lithos, 2013,168/169(2): 15-32.

[6] ZHANG K J, ZHANG Y X, TANG X C, et al. Late Mesozoic tectonic evolution and growth of the Tibetan plateau prior to the Indo-Asian collision[J]. Earth-Science Reviews, 2012, 114(s3/4): 236-249.

[7] PENG T P, WANG Y J, ZHAO G C, et al. Arc-like volcanic rocks from the southern Lancangjiang zone, SW China: Geochronological and geochemical constraints on their petrogenesis and tectonic implications[J]. Lithos, 2008, 102(1): 358-373.

[8] DONG M L, DONG G C, MO X X, et al. Geochemistry, zircon U-Pb geochronology and Hf isotopes of granites in the Baoshan Block, Western Yunnan: Implications for Early Paleozoic evolution along the Gondwana margin[J]. Lithos, 2013, 179(5): 36-47.

[9] WANG Y J, XING X W, CAWOOD P A, et al. Petrogenesis of early Paleozoic peraluminous granite in the Sibumasu Block of SW Yunnan and diachronous accretionary orogenesis along the northern margin of Gondwana[J]. Lithos, 2013,182/183: 67-85.

[10] LEE C T A, MORTON D M. High silica granites: Terminal porosity and crystal settling in shallow magma chambers[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2015, 409: 23-31.

[11] WENNER J M, COLEMAN D S. Magma mixing and Cretaceous crustal growth: geology and geochemistry of granites in the Central Sierra Nevada Batholith, California[J]. International Geology Review, 2004, 46(10): 880-903.

[12] GLAZNER A F, COLEMAN D S, Bartley J M. The tenuous connection between high-silica rhyolites and granodiorite plutons[J]. Geology, 2008, 36(2): 183-186.

[13] POON A H, EIDELMAN D H, MARTIN J G, et al. Iron, zinc and magnesium isotopic fractionation during continental crust differentiation: The tale from migmatites, granites and pegmatites[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2012, 97(22): 247-265.

[14] HIEU P T,王涛,童英,等.越南西北部Phan Si Pan地区新生代埃达克质侵入岩时代、成因及构造意义——U-Pb年代学、元素地球化学和Hf同位素证据[J].岩石学报,2012,28(9):3031-3041.

[15] LI D P, CHEN Y L, HOU K J, et al. Detrital zircon record of Paleozoic and Mesozoic meta-sedimentary strata in the eastern part of the Baoshan block: Implications of their provenance and the tectonic evolution of the southeastern margin of the Tibetan plateau[J]. Lithos, 2015, 227: 194-204.

[16] 杨学俊, 贾小川, 熊昌利, 等. 滇西高黎贡山南段公养河群变质基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 地质通报, 2012, 31(2): 264-276.

[17] LI D P, LUO Z H, CHEN Y L, et al. Deciphering the origin of the Tengchong block, west Yunnan: Evidence from detrital zircon U-Pb ages and Hf isotopes of Carboniferous strata[J]. Tectonophysics, 2014, 614(3): 66-77.

[18] XU Y G, YANG Q J, LAN J B, et al. Temporal-spatial distribution and tectonic implications of the batholiths in the Gaoligong-Tengliang-Yingjiang area, western Yunnan: Constraints from zircon U-Pb ages and Hf isotopes[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2012, 53(2): 151-175.

[19] YIN A. Cenozoic tectonic evolution of Asia: A preliminary synthesis[J]. Tectonophysics, 2010, 488(s1/4): 293-325.

[20] HINSBERGEN D J J V, KAPP P, DUPONT N G, et al. Restoration of Cenozoic deformation in Asia and the size of Greater India[J]. Tectonics, 2011, 193(1): 8-16.

[21] LELOUP P H, LACASSIN R, TAPPONNIER P, et al. The Ailao Shan-Red River shear zone (Yunnan, China), Tertiary transform boundary of Indochina[J]. Tectonophysics, 1995, 251(s1/4): 3-10.

[22] HARRISON T M, CHEN W, LELOUP P H, et al. An Early Miocene Transition in deformation regime within the Red River Fault Zone, Yunnan, and its significance for Indo-Asian tectonics[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 1992, 97(B5): 7159-7182.

[23] JIAN P, LIU D Y, KRÖNER A, et al. Devonian to Permian plate tectonic cycle of the Paleo-Tethys Orogen in southwest China (II): Insights from zircon ages of ophiolites, arc/back-arc assemblages and within-plate igneous rocks and generation of the Emeishan CFB province[J]. Lithos, 2009, 113(3/4): 767-784.

[24] LIN T H, LO C H, CHUNG S L, et al.40Ar/39Ar dating of the Jiali and Gaoligong shear zones: Implications for crustal deformation around the Eastern Himalayan Syntaxis[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2009, 34(5): 674-685.

[25] SIEBEL W. Zircon age and Nd-Hf isotopic composition of the Yunnan Tethyan belt,southwestern China[J]. International Journal of Earth Sciences, 2007, 96(6): 1179-1194.

[26] 四川省地质矿产局. 中华人民共和国地质矿产部地质专报[M]. 北京: 地质出版社, 1991:1-139.

[27] LIU S, HU R Z, GAO S, et al. U-Pb zircon, geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic constraints on the age and origin of Early Palaeozoic I-type granite from the Tengchong-Baoshan Block, Western Yunnan Province, SW China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2009, 36(2/3): 168-182.

[28] CAWOOD P A, JOHNSON M R W, NEMCHIN A A. Early Palaeozoic orogenesis along the Indian margin of Gondwana: Tectonic response to Gondwana assembly[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2007, 255(1/2): 70-84.

[29] CHEN F K, LI X H, WANG X L, et al. Zircon age and Nd-Hf isotopic composition of the Yunnan Tethyan belt, southwestern China[J]. International Journal of Earth Sciences, 2007, 96(6): 1179-1194.

[30] 董美玲, 董国臣, 莫宣学, 等. 滇西保山地块早古生代花岗岩类的年代学、地球化学及意义[J]. 岩石学报, 2012,28(5): 1453-1464.

[31] LIU Y S, HU Z C, ZONG K Q, et al. Reappraisement and refinement of zircon U-Pb isotope and trace element analyses by LA-ICP-MS[J]. Chinese Science Bulletin, 2010, 55(15): 1535-1546.

[32] 宋彪, 张玉海, 万渝生, 等. 锆石SHRIMP样品靶制作、年龄测定及有关现象讨论[J]. 地质论评, 2002, 48(s1): 26-30.

[33] 侯可军, 李延河, 邹天人, 等. LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素的分析方法及地质应用[J]. 岩石学报, 2007, 23(10): 2595-2604.

[34] LIU Y S, GAO S, GAO C G, et al. Garnet-rich granulite xenoliths from the Hannuoba Basalts, North China: Petrogenesis and implications for the Mesozoic crust-mantle interaction[J]. Journal of Earth Science, 2010, 21(5): 669-691.

[35] JACKSON S L, MAXWELL A, NEUMEISTER-KEMP H G, et al. Infection, hyperparasitism and conidiogenesis of Mycosphaerella lateralis on Eucalyptus globulus in Western Australia[J]. Australasian Plant Pathology, 2004, 33(1): 49-53.

[37] LUDWIG K R. Users manual for ISOPLOT/EX, version 2. A geochronological toolkit for Microsoft Excel[J]. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 2003, 4: 1-71.

[38] WU F Y, YANG Y H, XIE L W, et al. Hf isotopic compositions of the standard zircons and baddeleyites used in U-Pb geochronology[J]. Chemical Geology, 2010, 234: 105-126.

[39] CHU N C, TAYLOR R N, CHAVAGNAC V, et al. Hf isotope ratio analysis using multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry: an evaluation of isobaric interference corrections[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2002, 17(12): 1567-1574.

[40] ELHLOU S, BELOUSOVA E, GRIFFIN W L, et al. Trace element and isotopic composition of GJ-red zircon standard by laser ablation[J]. Geochmica et Cosmochimica Acta, 2006, 70(18): 407-421.

[41] HOSKIN P O W. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis[J]. Royal Society of London Philosophical Transactions, 1947, 53(1): 27-62.

[42] BOYNTON W V. Cosmochemistry of the Rare Earth Elements: Meteorite Studies[J]. Developments in Geochemistry, 1984, 2(2): 63-114.

[43] WU F Y, YANG J H, WILDE S A, et al. Detrital zircon U-Pb and Hf isotopic constraints on the crustal evolution of North Korea[J]. Precambrian Research, 2008,159(3/4): 155-177.

[44] WANG Q, TANG A M, CUI Y J, et al. Experimental study on the swelling behaviour of bentonite/claystone mixture[J]. Engineering Geology, 2011, 124(1): 59-66.

[45] SUN S S, MCDONOUGH W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts; implications for mantle composition and processes[J]. Geological Society, London,Special Publications, 1989, 42(1): 313-345.

[47] WANG C M, DENG J, LU Y J, et al. Age, nature, and origin of Ordovician Zhibenshan granite from the Baoshan terrane in the Sanjiang region and its significance for understanding Proto-Tethys evolution[J]. International Geology Review, 2015, 57(15): 1922-1939.

[48] 董昕, 张泽明. 青藏高原东南部寒武纪花岗岩类:岩石学和锆石Hf同位素研究[J]. 岩石学报, 2015,31(5): 1183-1199.

[49] 王晓先, 张进江, 杨雄英, 等. 藏南吉隆地区早古生代大喜马拉雅片麻岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义[J]. 地学前缘, 2011, 18(2): 127-139.

[50] 尹福光, 张虎, 黄勇, 等. 泛亚铁路滇西大理至瑞丽段基础地质综合调查进展[J]. 地质通报, 2012, 31(2): 218-226.

[51] 熊昌利, 贾小川, 杨学俊, 等. 滇西龙陵地区勐冒奥陶纪二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其构造环境[J]. 地质通报, 2012, 31(s1): 277-286.

[52] QUIGLEY M C, LIANGJUN Y, GREGORY C, et al. U-Pb SHRIMP zircon geochronology andT-t-dhistory of the Kampa Dome, southern Tibet[J]. Tectonophysics, 2008, 446(1): 97-113.

[53] WANG X X, ZHANG J J, SANTOSH M, et al. Andean-type orogeny in the Himalayas of south Tibet: Implications for early Paleozoic tectonics along the Indian margin of Gondwana[J]. Lithos, 2012, 154(4): 248-262.

[54] XIE C M, LI C, SU L, et al. Pan-African and early Paleozoic tectonothermal events in the Nyainrong microcontinent: Constraints from geochronology and geochemistry[J]. Science China Earth Science, 2013, 56(12): 2066-2079.

[55] ZHU D C, ZHAO Z D, NIU Y L, et al. Cambrian bimodal volcanism in the Lhasa Terrane, southern Tibet: Record of an early Paleozoic Andean-type magmatic arc in the Australian proto-Tethyan margin[J]. Chemical Geology, 2012, 328(11): 290-308.

[56] 毛晓长, 尹福光, 唐渊, 等. 保山地块西缘早古生代增生造山作用[J]. 地球科学:中国地质大学学报, 2014, 39(8):1129-1139.

[57] 宋述光, 季建清, 魏春景, 等. 滇西北怒江早古生代片麻状花岗岩的确定及其构造意义[J]. 科学通报, 2007, 52(8): 927-930.

[58] 李再会, 林仕良, 丛峰, 等. 滇西高黎贡山群变质岩的锆石年龄及其构造意义[J]. 岩石学报, 2012, 28(5): 1529-1541.

[59] 杨启军, 徐义刚, 黄小龙, 等. 滇西腾冲—梁河地区花岗岩的年代学、地球化学及其构造意义[J]. 岩石学报, 2009,25(5): 1092-1104.

[60] 林仕良, 丛峰, 高永娟, 等. 滇西腾冲地块东南缘高黎贡山群片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 地质通报, 2012, 31(s1): 258-263.

[61] 丛峰, 林仕良, 李再会, 等. 滇西腾冲地块片麻状花岗岩的锆石U-Pb年龄[J]. 地质学报, 2009, 83(5): 651-658.

[62] 计文化, 陈守建, 赵振明, 等. 西藏冈底斯构造带申扎一带寒武系火山岩的发现及其地质意义[J]. 地质通报, 2009,28(9): 1350-1354.

[63] 黄勇, 郝家栩, 白龙, 等. 滇西施甸地区晚泛非运动的地层学和岩石学响应[J]. 地质通报, 2012,31(s1): 306-313.

[64] 李兴振. 西南三江地区特提斯构造演化与成矿(总论)[M]. 北京: 地质出版社, 1999:1-276.

[65] MYROW P M. Cambrian depositional history of the Zanskar Valley region of the Indian Himalaya: Tectonic implications[J]. Journal of Sedimentary Research, 2006, 76(2): 364-381.

[66] DEER W. Rock-forming minerals[J]. Journal of Petrology, 1963, 10(2): 332-379.

[67] SIEBEL W, REITTER E, WENZEL T, et al. Sr isotope systematics of K-feldspars in plutonic rocks revealed by the Rb-Sr microdrilling technique[J]. Chemical Geology, 2005, 222(3): 183-199.

Origin and Tectonic Implications of the Early Paleozoic High-Si Granite in the Eastern Baoshan Block, Yunnan

KANG Huan1, LI Dapeng1,2, CHEN Yuelong1, LU Zhen1

(1.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;2.TheBeijingSHRIMPCenter,InstituteofGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China)

Integrated mineral chemistry, geochemistry and zircon U-Pb-Hf isotopic analyses were carried out on the high-Si granite in the eastern Baoshan block.Results show that the high-Si granite is S-type and shows calc-alkaline, strongly peraluminous features. Zircon U-Pb isotopic analyses show that the high-Si granite emplaced at 454 Ma with 800 to 1,100 Ma inherited zircon grains. Magmatic zircons from the high-Si granite in the eastern Baoshan show similar Hf isotope compositions with those from coveal felsic intrusions in the Tibetan Plateau and its southeastern margin, implying their similar magmatic origin. Lines of evidence including mineral chemistry, zircon Hf isotopes, and geochemical simulation show a complex history of the high-Si granite in eastern Baoshan: the parental magmas of the high-silica granite originated from partial melting of the regional sedimentary rocks; the melts underwent high-degree differentiation, and then assimilated wall-rock during emplacement; some minerals experienced solid-state re-equilibration after cooling. Similarities of the high-Si granite in eastern Baoshan and the coeval Pinghe batholithin geochemical features imply their parallel processes of their petrogenesis.

high-Si granite; Baoshan block; Tibetan Plateau; Sanjiang region; Proto-Tethyan Ocean

2016-05-17;改回日期:2016-06-30;责任编辑:楼亚儿。

国家自然科学基金项目(41502212);北京市青年英才项目(YETP0664);中央高校基本科研业务费优秀教师项目(2652015013);国家科技基础条件平台北京离子探针中心开放基金课题(DD12-118)。

康 欢,男,硕士研究生,1991年出生,地质工程专业,主要从事区域地球化学研究。Email:Khuan351002@163.com。

李大鹏,男,副教授,博士,1983年出生,地球化学专业,主要从事区域地球化学研究和教学工作。Email:dpli@cugb.edu.cn。

P588.12+1;P597+.3

A

1000-8527(2016)05-1026-12

猜你喜欢

保山锆石岩浆
锆石的成因类型及其地质应用
云南保山百花岭中国“五星级”观鸟圣地
走过万水千山 最爱一座保山
俄成功试射“锆石”高超音速巡航导弹
岩浆里可以开采出矿物质吗?
火山冬天——岩浆带来的寒冷
狰狞的地球
西准噶尔乌尔禾早二叠世中基性岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及构造意义
漫画10幅
岩浆转化机