滇西永德縣班尾花崗巖體鋯石U-Pb年齡及意義

顏 尋，孫載波，周 坤，趙江泰

(云南省地質調查院，云南昆明 650216)

滇西地處歐亞板塊和印度板塊的結合部位，地質構造背景復雜，巖漿活動頻繁，是全球特提斯造山帶發育最好、保存最完整的地區，也是研究古特提斯洋演化的重要窗口[1-3]。近年來，許多學者對昌寧-孟連蛇綠巖帶開展了詳細研究，普遍認為昌寧-孟連蛇綠巖帶是古特提斯主洋盆(多島洋)的殘跡[4](圖1a)。因此，漕澗-耿馬-西盟-孟連一帶花崗巖帶的研究，對于揭示古特提斯演化過程中巖漿響應，建立區域巖漿作用時空格架，探討其構造演化的動力學過程均具有重要意義。為此，本文以花崗巖帶中的班尾花崗巖體為研究對象，通過開展野外地質調查，從巖石學、巖石地球化學、鋯石U-Pb年代學等的研究，揭示滇西永德大雪山班尾花崗巖體的構造演化巖漿作用及其意義，并對認識滇西古特提斯構造演化過程提供相應的科學依據。

1 區域地質背景

滇西保山地塊東緣與昌寧-孟連結合帶之間的漕澗-耿馬-西盟-孟連一線出露有一系列的三疊紀二長花崗巖，構成一條長約500km的花崗巖帶，主要巖體包括漕澗鐵廠巖體、昌寧薅壩地巖體、永德云嶺巖體、班尾巖體、耿馬大山巖體及孟連勐阿巖體，雖然其在規模上遠不及昌寧-孟連結合帶東側的碧羅雪山-臨滄花崗巖帶(圖1a、b)，但同樣記錄了昌寧-孟連洋盆關閉后的弧-陸碰撞造山作用過程及相關的成礦地質作用。

區內巖漿巖活動強烈，火山巖和侵入巖均有發育。火山巖主要分布于晚元古界王雅巖組(Pt3w)、泥盆紀曼信組(Dw)、石炭紀平掌組(C1pz)和古近紀芒棒組組(N2m)中，其中晚元古界火山巖變質強烈，現存巖石類型為綠片巖，其余地層巖石類型主要為玄武巖；中酸性侵入巖分為兩個時期形成，包括三疊紀和古近紀，三疊紀酸性侵入巖包括耿馬巖體和班尾巖體，古近紀花崗閃長斑巖呈巖株狀侵入于耿馬巖體中。班尾花崗巖體位于永德縣大雪山鄉西南約20km處(圖1b)，云南1∶5萬香竹林、勐勇等七幅區調項目對該巖體進行了詳細巖石學、巖石地球化學和同位素年代學等的研究，該巖體呈北北東-南南西向展布，長約11km，寬約3km(圖1c)，與晚元古界允溝巖組(Pt3y)、石炭-二疊紀魚塘寨組(CPy)和侏羅紀勐戛組(J2m)呈構造接觸，主要巖性為黑云二長花崗巖、黑云花崗閃長巖，巖石受后期線性動力變質作用改造，具強烈糜棱巖化。

(1)千糜巖化黑云花崗閃長巖：巖石具變余碎斑結構，基質具顯微鱗片粒狀變晶結構(圖2b)；千糜狀構造，碎斑略顯透鏡化，碎斑：主要由絹云母化斜長石(43%)、石英(25%)組成，含少量鉀長石(5%)、黑云母(15%)，沿長軸方向呈定向 、半定向排列；基質：由呈透鏡條痕狀聚集連續定向分布顯微鱗片狀絹云母和重結晶隱微粒狀長英質糜棱碎基(10%)、黑云母糜棱碎基(2%)組成。基質繞碎斑呈流狀定向分布，構成巖石的千糜狀構造。

圖1 研究區地質、構造簡圖

(a)三江南段構造簡圖(據參考文獻[4]修改)；(b)昌寧-孟連縫合帶地質簡圖(據參考文獻[3]修改)；(c)班尾花崗巖地質簡圖(據參考文獻[19]修改)

(2)千糜巖化黑云二長花崗巖：巖石具變余碎斑結構，基質具顯微鱗片粒狀變晶結構；千糜狀構造，碎斑略顯透鏡化，多呈眼球狀、透鏡狀、透鏡條痕狀聚集產出，主要由石英、花崗質碎塊(25%)、絹云母化斜長石(10%)、鉀長石(5%)及黑云母(15%)等組成，沿長軸方向呈定向 、半定向排列；基質：由呈透鏡條痕狀聚集連續定向分布顯微鱗片狀絹云母(25%)和重結晶隱微粒狀長英質糜棱碎基(15%)、黑云母糜棱碎基(5%)組成。基質繞碎斑呈流狀定向分布，構成巖石的千糜狀構造。

圖2 班尾巖體糜棱巖化黑云花崗閃長巖宏觀(a)和顯微(b))照片(Qtz-石英、Pl-斜長石)

2 樣品采集及分析方法

本次鋯石樣品采自云南省永德縣大雪山鄉沒，班尾村南部，采集了1件鋯石U-Pb同位素測年樣品，編號為PM040-12-1，樣品巖性為千糜巖化黑云花崗閃長巖，樣品新鮮無蝕變(圖2a)，樣品重3-5kg。

鋯石單礦物分選工作由河北省廊坊市誠信地質服務有限公司完成，在嚴格避免污染的條件下，采用常規重力及電磁分選，然后在雙目鏡下手工挑純。將制靶后的鋯石進行陰極發光(CL)觀察，CL圖像在中國地質大學(武漢)地質過程與礦產資源國家重點實驗室(GPMR)HITACHI S3000-N型掃描電子顯微鏡上完成。鋯石微區U-Pb同位素測定和鋯石的微量元素含量在武漢上普分析科技利用LA-ICP-MS同時分析完成，測試儀器為電感耦合等離子質譜儀(Agilent 7500c)準分子激光剝蝕系統(COMPExPro102)聯機，激光器為ArF準分子激光器。詳細的儀器操作條件和數據處理方法同相關文獻[5-8]。數據校正采用鋯石91500參數，年齡計算采用ICP-MS DataCa完成，諧和圖繪制和加權平均年齡計算均采用Isoplot/Ex_ver3完成。

3 分析結果

用于本次同位素年代學研究的樣品PM040-12-1，代表性鋯石陰極發光(CL)圖像(圖3a)顯示鋯石粒度大小在80-200μm，鋯石多呈柱狀自形晶，長寬1∶1～3∶1，少量呈橢圓狀，大部分鋯石具有明顯的振蕩環帶且環帶較寬，少量鋯石為弱振蕩環帶，無變質增生邊，屬典型的巖漿結晶鋯石。

圖3 班尾巖體中糜棱巖化巖化黑云花崗閃長巖鋯石CL圖(a)鋯石U-Pb年齡諧和圖(b)

本次工作在PM040-12-1樣品中挑選24顆鋯石進行了測定，所獲得年齡值較為集中，其中有21顆鋯石協和度較好，給出了208～234Ma的206Pb/238U表面年齡(表1)，21個點加權平均值為218.96±3.0Ma，MSWD=2.59(圖3b)；其余3顆鋯石顆粒給出了230、225、227Ma的206Pb/238U表面年齡，其協和度低，不參與加權平均值計算。

表1 班尾花崗巖體中糜棱巖化黑云花崗閃長巖LA-IPC-MS鋯石U-Pb分析數據結果

4 討論

一般認為，巖漿成因鋯石的Th/U比值大于0.3，且Th和U之間具有明顯的正相關性，而變質重結晶鋯石Th/U比值則小于0.1[9]。按照這一判別準則，本文測定的樣品PM040-12-1，其24顆鋯石Th/U介于0.15～0.49，表明這些鋯石具有典型巖漿成因。本文所測定的鋯石年齡為218.96±3.0Ma，代表班尾花崗巖的成巖侵位年齡，指示班尾花崗巖的形成時代為晚三疊世。

昌寧-孟連縫合帶為滇西古特提斯主洋盆的殘跡，近年來諸多專家學者對該地區的研究陸續發現了原特提斯構造演化巖漿記錄[10～12]、高壓藍閃石片巖、蛇綠混雜巖帶、高壓-超高壓退變質榴輝巖等[13-16]，證實了晚古生代(早二疊世開始)存在原-古特提斯洋從形成、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，產生的花崗質巖漿與地幔巖漿混合，在東西側分別產生規模宏大的碧落雪山-臨滄花崗巖帶和漕澗-云嶺-耿馬-西盟構造巖漿巖亞帶。

前人對云嶺-耿馬花崗巖的源區分析、成因類型和構造環境及年代學等進行了研究。巖石地球化學特征表明，該巖體的SiO2含量為62.22～67.29%，富鉀(K2O/Na2O=3.74～1.21%)和較低鈣CaO(0.42～3.56%)，鋁飽和指數(A/CNK)為1.42～2.32，富集Rb、Ba、Th、U、K、La和LREE等元素，相對虧損Nb、Ta、Ti、Zr及Hf等高場強元素，這些特征表明該巖體屬于強過鋁高鉀鈣堿性S型花崗巖①。該巖體εHf(t)值變化范圍大(-13.2～-16.1)，Hf同位素地殼模式年齡(1.2～2.2Ga)，表明該巖體主要來源于古老地殼物質(如含長石和黑云母且貧粘土的雜砂巖)的重熔，并有不同程度的幔源物質加入[17，①]。在緊鄰班尾花崗巖的南北兩側，前人對耿馬、云嶺花崗巖分別做了大量鋯石U-Pb年代學的研究，分別獲得了230.1Ma～231.9Ma[17，18]、224～228.6Ma②的巖漿侵位年齡，這些結果均與本文所獲得結果一致均為晚三疊世，指示它們可能侵位于后碰撞構造背景。

綜合區域地質背景和巖石地球化學特征分析，可合理推測班尾-耿馬三疊紀花崗巖是：昌寧-孟連洋盆從晚石炭世開始發生由西向東的俯沖、消減，至早-中三疊世洋盆完全關閉，俯沖消減作用也隨即停止，進而轉入了弧-陸碰撞造山的構造發展階段。弧(陸)-陸碰撞過程中深部洋殼的反向俯沖導致地幔物質上涌，這些上涌的地幔物質由于減壓而發生部分熔融，最終形成以中、下地殼物質組分為主，伴隨有少量地幔物質組分參與的殼幔混合型花崗質巖漿。該巖體的形成可能與古特提斯洋關閉晚期洋殼向西反向俯沖作用有關。

5 結論

漕澗-耿馬-西盟-孟連花崗巖帶中段的班尾花崗巖體，主要巖石類型為黑云二長花崗巖和黑云花崗閃長巖，巖石遭受后期構造作用，多具糜棱巖化現象。本文獲得黑云花崗閃長巖鋯石U-Pb年齡為218.96±3.0Ma，為晚三疊世，代表了班尾花崗巖體的侵位年齡。結合區域地質資料分析，班尾花崗巖應為昌寧-孟連洋盆最終閉合、碰撞造山這一重大地質事件，洋殼向西反向俯沖而形成的后碰撞S型花崗巖。