滇西丽江地区新生代富碱斑岩年代学、地球化学特征及其地质意义

黄永高，罗 改，张 彤，熊昌利，贾小川，杨学俊

(四川省地质调查院，四川 成都 610081)

0 引 言

滇西“三江”地处青藏高原东南缘，受印度-亚洲大陆俯冲碰撞的影响，该区新生代岩浆作用广泛而强烈。著名的金沙江—红河富碱侵入岩带北起唐古拉山，经玉树、巴塘、芒康向南至滇西北，呈南北向沿金沙江断裂分布，后向北西沿哀牢山断裂及两侧延伸，构成规模巨大的构造—岩浆—成矿带[1]散布在青藏高原东南缘，是晚碰撞造山作用在滇西地区的响应[2]。该巨型构造-岩浆-成矿带是我国重要的多金属成矿带，目前在该带上已陆续发现了一批与富碱斑岩有关的金、铜、钼、铅锌矿床，如玉龙超大型铜矿床、北衙金多金属矿床、马厂箐铜钼金矿床等。前人研究显示，该带的富碱斑岩多数为钾玄岩系列，部分为高钾钙碱性系列，以高钾为特征。大量的岩石矿物学、年代学及地球化学研究[3-19]对富碱斑岩的岩浆起源与成因机制提供了重要约束。目前对富碱斑岩岩石性质尚有不同认识，LIANG H Y等[20]指出，该带北段玉龙含矿富碱侵入体具有明显的埃达克质岩的特征；对于中段马厂箐含矿富碱岩体，郭晓冬等[21]认为其具有埃达克质岩的性质，而毕献武等[22]则认为具有A型花岗岩的特征；对于南段斑岩体，也有学者认为不具有埃达克质岩特征，属于A型花岗岩类[23]。此外，对富碱斑岩的成因也提出了多种模式，如交代富集地幔部分熔融[24-25]、壳幔混合层部分熔融[26-29]、加厚陆壳下部的(角闪)榴辉岩相岩石部分熔融[8,30]；大陆板片沿红河断裂带向东俯冲[31]或大规模走滑诱发“岛弧型”地幔部分熔融[32-33]等。

丽江地区处于“三江”褶皱造山带与扬子板块西南缘的结合部位，记录了大陆构造演化及大陆动力学的关键过程。自20世纪90年代以来，众多地质工作者在该区开展地质研究，发表了诸多有关该区富碱斑岩特征和成矿条件等方面的研究成果[3-19, 34-41]，加深了对该区新生代富碱斑岩及其成矿作用的认识。研究多集中于丽江—北衙铜金成矿带南段，研究区内以往地质研究程度相对薄弱，特别是对区内富碱斑岩的形成时代缺乏精确的实证数据，其与金沙江—红河富碱侵入岩带的隶属及空间关系尚不明朗，制约了对该区构造属性、地质演化和成矿地质条件的正确认识。本文试图通过对丽江地区富碱斑岩的年代学和地球化学特征的研究，探讨其岩石成因、构造背景及成矿潜力。

1 地质背景

丽江地区新生代富碱斑岩位于丽江市玉龙县与怒江州兰坪县交界处，主体出露于丽江市玉龙县。大地构造位置上，区内斑岩位于金沙江—红河富碱侵入岩带南端，该带受新生代大规模走滑断裂系统的控制，自北部的囊谦逆冲带，经巴塘—丽江和贡觉—芒康断裂带，向南延入红河断裂带(图1a)。区内斑岩由二十余个斑岩体组成，出露面积约136.5 km2，多呈岩株、岩枝状产出，形态不规则，所侵位的最新层位为古近系金丝厂组(图1b)。

图1 藏东—滇西地区新生代斑岩分布简图(a.据侯增谦等[2])和丽江地区地质简图(b)Fig.1 The distribution diagram of Cenozoic porphyry in the Eastern Tibet-Western Yunnan(a.after HOU et al. [2]) and geological map of the study area(b)1.逆冲带；2.走滑断裂；3.剪切带；4.富碱岩体；5.第三纪盆地；6.侏罗纪—白垩纪盆地；7.研究区；8.地质界线；9.角度不整合界线；10.岩体脉动接触界线；11.断层；12.花岗斑岩；13.石英二长斑岩；14.二长花岗斑岩；15.正长岩；16.正长斑岩；17.粗面斑岩；18.石英闪长玢岩；19.采样位置及样号；Q.第四系；E.古近系；T.三叠系；Pt.元古界

区内出露地层主要包括新元古界石鼓岩群羊坡岩组石榴二云石英片岩、含石榴(白)云石英片岩，分布于研究区东侧；三叠系攀天阁组流纹岩、流纹质晶屑凝灰熔岩，歪古村组岩屑砂岩、砾岩、粉砂岩、粉砂质泥岩，三合洞组含泥质灰岩、生物碎屑灰岩及麦初菁组长石石英砂岩、泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩，分布于研究区西侧；古近系宝相寺组砾岩、杂砂岩，金丝场组砂岩夹钙质砂岩、粉砂岩，大面积分布于研究区中部。

2 主要岩石类型与岩相学特征

研究区内富碱斑岩岩石类型丰富，主要有二长花岗斑岩、花岗斑岩、石英二长斑岩、正长斑岩、正长岩、粗面斑岩及闪长玢岩。代表性岩体岩性特征的概要描述如下(表1、图2)。

二长花岗斑岩呈浅肉红色，斑状结构，块状构造，手标本见有明显的长石、石英及少量角闪石斑晶，含量35%～70%。薄片中可见斑晶由斜长石、钾长石、石英和角闪石组成，分布不均匀(图2a)。其中斜长石呈自形—半自形板状，聚片双晶和环带结构发育(图2g)，表面多因黏土化而浑浊，粒度为0.2 mm×0.5 mm～2.5 mm×3.7 mm，含量16%～30%；钾长石呈自形—半自形宽板状，见环带结构，边缘呈现灰色黏土化，粒度为0.5 mm×0.8 mm～2.2 mm×4.5 mm，含量5%～25%；石英呈它形粒状，具熔蚀结构边，粒度为0.3 mm×0.5 mm～1.8 mm×3.5 mm，含量2%～10%；角闪石呈长柱状，多绿泥石化，粒度为0.3 mm×1.5 mm～0.8 mm×2.0 mm，含量1%～3%。基质主要由石英和碱性长石组成，两者呈微文象交生，构成花斑结构。副矿物为磷灰石、锆石、榍石、磁铁矿、钛铁矿等。

石英二长斑岩呈灰色—浅肉红色，斑状结构，块状构造，手标本可见明显的石英和长石斑晶，含量变化较大，从30%到65%不等。薄片中可见斑晶主要为斜长石和钾长石，其次为石英和角闪石(图2b)。其中斜长石斑晶呈自形—半自形板状，聚片双晶发育，边缘常被钾长石所包围，粒度为0.2 mm×0.5 mm～2.0 mm×4.5 mm，含量15%～30%；钾长石斑晶呈自形—半自形宽板状，卡斯巴双晶发育，粒度为0.5 mm×1.5 mm～1.5 mm×4.0 mm，含量5%～25%；石英呈它形不规则粒状，具熔蚀结构边，表面见裂纹，粒度为0.2mm×0.5 mm～3.0 mm×5.0 mm，含量1%～7%；角闪石呈长柱状，多绿泥石化、绿帘石化，并析出针柱状磁铁矿而呈角闪石晶体假象，粒度为0.1 mm×0.3 mm～0.2 mm×1.0 mm，含量1%～4%。基质具微晶—隐晶质结构，主要由钾长石(15%～30%)、斜长石(20%～30%)、石英(2%～14%)和少量角闪石(约2%)组成。副矿物有磷灰石、锆石、榍石、电气石、磁铁矿等。

表1 研究区富碱斑岩主要岩石类型特征

图2 研究区富碱斑岩显微特征Fig.2 Microphotographs(crossed nicols) of the alkali-rich porphyry in the study areaa.二长花岗斑岩；b.石英二长斑岩；c.辉石正长岩；d.石英正长岩；e.透长粗面斑岩；f.碱长粗面斑岩；g.二长花岗斑岩；h.正长粗面斑岩；i.透长粗面斑岩；Agt.霓辉石；Bi.黑云母；Cpx.单斜辉石；Di.透辉石；Hbl.普通角闪石；Kfs.钾长石；Or.正长石；Pl.斜长石；Qtz.石英；Sa.透长石(均为正交偏光照片)

辉石正长岩呈灰色—浅肉红色，细粒半自形粒状结构，块状构造，主要由碱性长石及单斜辉石组成(图2c)。碱性长石成分以正长石为主，呈自形—半自形柱状，粒度为0.2 mm×1.5 mm～1.2 mm×2.5 mm，正交偏光下卡斯巴双晶清晰可见，部分发生黏土化，含量80%～90%；单斜辉石呈大小不等的柱状—半自形粒状，粒度0.1 mm×0.5 mm～0.8 mm×1.0 mm，横切面为正八边形，分布于正长石之间，含量约10%；另有少量它形石英分布于正长石和单斜辉石空隙中。副矿物有钛铁矿、锆石、磷灰石、榍石等。

石英正长岩呈灰色，中细粒半自形粒状结构，块状构造，主要由碱性长石及少量石英、斜长石、角闪石组成。碱性长石成分以正长石为主，呈自形—半自形柱状，粒度为0.5 mm×1.5 mm～3.0 mm×5.5 mm，正交偏光下卡斯巴双晶清晰可见，含量74%～85%；石英呈它形粒状，粒度为0.3 mm×0.5 mm～0.6 mm×1.0 mm，含量6%～15%；斜长石呈自形—半自形柱状，粒度0.1 mm×0.5 mm～0.8 mm×1.5 mm，分布于正长石之间或嵌于正长石晶体中，含量4%～10%；角闪石呈柱状，粒度为0.5 mm×0.6 mm～0.8 mm×1.0 mm，含量<5%。副矿物有磷灰石、榍石、锆石、钛磁铁矿等。石英正长岩与辉石正长岩的区别是前者含有6%～15%它形粒状的石英分布于长石间(图2d)。

粗面斑岩呈灰—灰白色，多斑结构，块状构造，主要矿物为碱性长石及少量单斜辉石、黑云母组成。斑晶主要由碱性长石、单斜辉石及黝方石组成(图2e, f, h, i)。碱性长石(正长石、透长石)多呈柱状、长柱状、板柱状和碎屑状，粒度为0.1 mm×0.5 mm～1.0 mm×4.5 mm，正交偏光下卡斯巴双晶清晰可见，普遍定向—半定向分布，局部碱性长石斑晶聚集形成聚斑结构，含量20%～40%；单斜辉石(透辉石、霓辉石)呈半自形—自形短柱状、粒状，粒度0.1 mm×0.3 mm～0.5 mm×1.5 mm，柱面裂纹发育，含量3%～20%；少量黝方石，半自形粒状，较弱干涉色。基质由条状半定向—定向微晶碱性长石组成，在长石颗粒之间分布少量单斜辉石、透辉石等矿物，构成粗面结构。副矿物主要有磷灰石、锆石、霓石、磁铁矿、钛铁矿等。

3 分析方法

3.1 锆石U-Pb定年分析

本文锆石的分选、制靶及阴极发光图像观察工作在河北省区域地质调查研究院地质实验室完成。单矿物分选采用常规方法，即经粉碎后采用传统的重力和磁选的方法分选和富集，再在双目镜下提纯，将锆石嵌于环氧树脂样靶中，经打磨、抛光后在阴极发光(CL)下观察、记录显微结构，以查明锆石内部结构，便于准确选点。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析在西北大学大陆动力学国家重点实验室(LCD)进行，采用激光等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位法分析完成，分析仪器为联机的193 nm(ArF)激光器和Agilent 7500a ICP-MS。测量过程中采用的激光斑束直径为32 μm，用91500锆石标样的测量值进行未知样品的同位素比值分馏校正，并用NIST610作为外标对样品的U、Th和Pb等元素含量进行校正。分析数据采用Glitter软件进行处理，数据的表面年龄和谐和曲线图用Isoplot 3.0进行计算和绘制。详细的分析流程参见LIU等[42]。

3.2 全岩化学

对区内代表性斑岩体分别进行了主量元素、微量元素测试分析。野外采集样品主要选择具有代表性的新鲜样品；对于部分表面风化的样品，切除表面风化层选取内部新鲜部分。将挑选的新鲜样品完全粉碎至<200 μm，为了尽量使样品均匀，具有代表性，每个样品粉碎量约1 kg。将样品粉末分为3份，一份用于主量元素分析，一份用于微量及稀土元素分析，剩下留作备份。测试工作在国土资源部武汉矿产资源监督检测中心(武汉综合岩矿测试中心)完成，H2O采用重量法，CO2采用沸水滴定法分析，其余氧化物由X荧光光谱法测定，分析误差为1%～5%，详细步骤见GAO等[43]。微量及稀土元素则用电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS进行测试，分析精度一般优于5%，详细的分析流程参见刘颖等[44]。

4 分析结果

4.1 锆石U-Pb定年

4件样品的锆石U-Pb同位素组成测量值和表面年龄列于表2。石支花岗斑岩样品(SZ2)中所分析的20粒锆石为浅黄色，多呈长柱状，自形程度较高，长宽比为1.2～4.5，粒长185～190 μm。阴极发光(CL)图像显示出清晰的同心振荡环带结构(图3a)，为典型岩浆锆石的内部结构[45]。绝大多数分析点均具有较中等的Th、U含量和相对较高的Th/U比值，除5个点外，Th/U比值均大于0.1，与典型的岩浆成因锆石类似[46]。在锆石U-Pb谐和图(图4a)上，13个测点显示的206Pb/238U年龄变化范围为34.4～38.0 Ma；除分析点SZ2-9、SZ2-13、SZ2-15、SZ2-20外，其余9个分析点的207Pb/206Pb、207Pb/235U、206Pb/238U等3个表面年龄依次变小，均呈正向不一致性，位于谐和曲线的下方。在95%置信度下，不一致曲线与一致性曲线的上交点年龄为(35.60±0.58) Ma(MSWD=1.2,n=13)，WETHERILL[47]将这种现象解释为铅的幕式丢失，认为不一致曲线与一致性曲线的上交点对应于这些矿物的形成时间，因此35.60 Ma可以代表石支花岗斑岩的形成时代。结合阴极发光结果和原始测试资料分析，余下7个点中除SZ2-15、SZ2-16、SZ2-17、SZ2-18这4个点存在信号差或年龄混合现象外，其余3个点年龄值介于226.9～2 130.3 Ma之间，应代表了继承性锆石的年龄。

喇叭山粗面斑岩样品(LBS1)所分析的20粒锆石与SZ2具有相似的特征，为浅黄色，多呈长柱状，自形程度较高，长宽比为1.4～4.5，粒长90～175 μm。在CL图像(图3b)下，锆石显示出相对较低的灰度，多数发育明显的同心振荡环带。绝大多数分析点具有较中等的Th、U含量和相对较高的Th/U比值，除一个点外，Th/U比值均大于0.1，同样具有岩浆成因锆石的典型特征。在谐和图上，有9个数据点在谐和线上集中分布(图4b)，206Pb/238U年龄变化范围为33.1～36.5 Ma，加权平均值为(34.74±0.70) Ma(MSWD=1.15,n=9)，代表了喇叭山粗面斑岩的结晶年龄。结合阴极发光结果和原始测试资料分析，余下11个点中除LBS1-6、LBS1-14、LBS1-18、LBS1-19、LBS1-20点存在信号差或年龄混合现象外，其余6个点年龄值在249.7～530.3 Ma之间，应代表了继承性锆石的年龄。

图3 富碱斑岩中代表性锆石CL图像及测年点位Fig.3 Cathode luminescence(CL) images and LA-ICP-MS analytic spots of representative zircons in alkali-rich porphyrya.石支花岗斑岩；b.喇叭山粗面斑岩；c.温路坡粗面斑岩；d.老君山正长岩

分析点 Th/10-6U/10-6Th/U同位素比值207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ同位素年龄/Ma206Pb/238U1σSZ2⁃1∗851351102501572000298495901896039160008321303384SZ2⁃2790849601000678000410054100033000580000137209SZ2⁃31330879901600768000420059600032000560000136109SZ2⁃4560419301401071000820086200064000580000237511SZ2⁃5∗13887027020004870002102441001050036300008229950SZ2⁃6951547001800749000610061000049000590000238011SZ2⁃7∗12674257031004900002502421001270035800008226951SZ2⁃81431979301500440000420033200031000550000135209SZ2⁃9138630700200551000440042000033000550000135509SZ2⁃10781665901200738000590054500043000540000234409SZ2⁃11592739900800543000420041200032000550000135409SZ2⁃12753951100800439000340034200027000570000136309SZ2⁃132624635204200482000500036500038000550000135309SZ2⁃1420411041102000470000470035300035000550000135109SZ2⁃15∗928602901600702000680052000049000540000234510SZ2⁃16∗957766701300554000660043700051000570000236811SZ2⁃17∗785680801200560000470042900036000560000135809SZ2⁃18∗1421482903000861000810067800062000570000236812SZ2⁃19450656600700474000360035500027000540000135008SZ2⁃20619816500800605000410047800032000570000136909LBS1⁃11094347803200331000540023500038000520000233110LBS1⁃2∗29514716064004930001402760000830040600008256351LBS1⁃3∗4203446012004780002102666001210040400009255654LBS1⁃4∗141030670470058800013069570016900857000175303102LBS1⁃5971287803500396000600029000043000530000234210LBS1⁃6∗1079327403400652000970050300073000560000236013LBS1⁃7∗2143451006005190001702827000970039500008249750LBS1⁃82824885903300502000320037500024000540000134808LBS1⁃91566371104300481000480036300036000550000135209LBS1⁃102559481705400512000510038700038000550000235209LBS1⁃11∗68647370150066000015077860019900856000175292103LBS1⁃121517354304400528000530038900039000540000234410LBS1⁃132089624403400618000380045400028000530000134208LBS1⁃14∗1730561503200472000450034500032000530000134109LBS1⁃15∗22964887048005020001802802001020040500009255753LBS1⁃165118763406900519000300040600024000570000136508LBS1⁃172209814102800491000290037000022000550000135108LBS1⁃18∗3216631705200446000290032600021000530000134108LBS1⁃19∗1744463803900995000760081300061000590000238111LBS1⁃20∗1835428604400652000580047700042000530000234109WLP2⁃1∗7081586046006000001905853001640070700007440141WLP2⁃23375293011800592000750046800059000570000136806WLP2⁃3∗6114192015006700001411822001730127900010775755WLP2⁃4∗13264827028007250001912096002640120900011735865

(续)表2 富碱斑岩中锆石的LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果

注:带*代表捕获锆石。

温路坡粗面斑岩样品(WLP2)所分析的21粒锆石与SZ2及LBS1特征较为相似，为灰白色，多呈长柱状，自形程度较高，长宽比为1.2～3.5，粒长65～170 μm。在CL图像下(图3c)，锆石显示出相对较低的灰度，多数发育明显的同心振荡环带。绝大多数分析点均具有较中等的Th、U含量和相对较高的Th/U比值(0.15～1.91)，同样具有岩浆成因锆石的典型特征。在谐和图上(图4c)，有8个分析点的207Pb/206Pb、207Pb/235U、206Pb/238U等3个表面年龄依次变小，均呈正向不一致性，位于谐和曲线的下方。在95%置信度下，不一致曲线与一致性曲线的上交点年龄为(37.07±0.92) Ma(MSWD=1.0，n=8)，WETHERILL[47]将这种现象解释为铅的幕式丢失，认为不一致曲线与一致性曲线的上交点对应于这些矿物的形成时间，因此37.07 Ma代表了温路坡粗面斑岩的结晶年龄。结合阴极发光结果和原始测试资料分析，余下13个点中除WLP2-5、WLP2-6、WLP2-11点存在信号差或年龄混合现象外，其余10个点年龄值介于440.1～991.4 Ma之间，应为捕获锆石。

图4 研究区富碱斑岩中锆石U-Pb年龄谐和曲线Fig. 4 U-Pb concordia diagrams of zircons in alkali-rich porphyry in the study areaa.石支花岗斑岩；b.喇叭山粗面斑岩；c.温路坡粗面斑岩；d.老君山正长岩

老君山正长岩样品(LJS3)中锆石颗粒多呈自形晶，个别呈不规则状，颗粒周边被溶蚀呈港湾状(图3d)。多呈长柱状至等轴状，长宽比为1～2.5，粒长180～345 μm，粒度明显大于前三个样品。在CL图像下，锆石显示出相对较低的灰度，多数发育明显的同心振荡环带。这些锆石都具有较中等的Th、U含量和相对较高的Th/U比值(0.53～1.14)，同样具有岩浆成因锆石的典型特征。在谐和图上，所有数据点在谐和线上集中分布(图4d)，206Pb/238U年龄变化范围为33.4～35.8 Ma，加权平均值为(34.56±0.66) Ma(MSWD=0.46,n=20)，代表了老君山正长岩的结晶年龄。

4.2 元素地球化学特征

根据研究区内各富碱斑岩的主量元素组成及CIPW标准矿物计算结果(表3)绘制火成岩TAS(硅-碱)分类图解(图5a)，可见富碱斑岩落入二长岩、石英二长岩、正长岩及花岗岩范围内；A/CNK=0.64～1.15，A/NK=1.06～1.57，在A/CNK-A/NK图解(图5b)上，落入准铝质—弱过铝质区域。

图5 TAS分类图(a.底图据MIDDLEMOST[48])和A/CNK-A/NK图解(b.底图据MANIAR和PICCOLI[49])Fig. 5 TAS classification(a.base map after MIDDLEMOST[48]) and A/CNK-A/NK(b.base map after MANIAR and PICCOLI[49]) diagrams本文投点数据来自表3；滇西新生代富碱斑岩数据来自郭晓东[10]、李勇[11]、胡晓佳[12]、洪涛等[41]

图6 SiO2-K2O图解(底图据COLLINS等[50]，投点数据来源同图5)Fig.6 SiO2-K2O diagrams(base map after COLLINS et al.[50]；data sources in accord with Fig.5)

岩石学和地球化学特征显示这些富碱斑岩可分为两类:碱性岩和碱性花岗岩。前者岩石类型主要有正长斑岩、正长岩及粗面斑岩；后者岩石类型主要有花岗斑岩、二长花岗斑岩及石英二长斑岩。碱性岩的SiO2含量变化于54.54%～67.70%，平均59.98%；Al2O3含量变化于13.46%～18.70%，平均15.32%；K2O含量变化于3.70%～8.24%，平均6.30%；Na2O含量变化于2.40%～5.51%，平均3.79%；全碱(Na2O+K2O)变化于8.49%～11.70%，平均10.09%；K2O/Na2O变化于0.72～3.44，平均1.79%。碱性花岗岩的SiO2含量变化于67.16%～70.66%，平均68.86%；Al2O3含量变化于14.57%～15.29%，平均15.04%；K2O含量变化于3.41%～4.12%，平均3.87%；Na2O含量变化于3.62%～5.12%，平均4.52%；全碱(Na2O+K2O)变化于7.03%～9.30%，平均8.40%；K2O/Na2O变化于0.79～0.94，平均0.86。碱性岩均表现出K2O>Na2O(除两个样品外)，碱性花岗岩均表现出K2O

根据研究区各富碱斑岩的微量元素组成数据(表4)制图并对比，认为富碱斑岩具有相似的稀土配分型式，为右倾型(图7a)，稀土元素含量中等，且碱性岩稀土元素总量明显高于碱性花岗岩，前者∑REE=159.4×10-6～400.9×10-6，后者∑REE=93.0×10-6～112.8×10-6，均富集轻稀土元素，亏损重稀土元素，(La/Yb)N=8.91～21.00，重稀土元素较为平缓，仅有轻微负Eu异常或Eu异常不明显，δEu=0.74～1.16；微量元素配分型式也十分相似(图7b)，都显示富集大离子亲石元素(Sr, Ba, K, Pb)和轻稀土元素(LREE)，亏损高场强元素(Nb, Ta, Ti)的特征，且具有高Sr(358×10-6～1 974×10-6)、低Y(7.8×10-6～41.0×10-6)以及高Sr/Y(24～169)的特点。

表4 研究区富碱斑岩微量元素组成(wB/10-6)及相关参数

图7 研究区富碱斑岩稀土元素和微量元素标准化模式图解Fig. 7 REE and trace element distribution patterns of the alkali-rich porphyry in the study areaa.稀土元素配分模式图解；b.微量元素配分蛛网图解(本文制图数据来自表4；滇西新生代富碱斑岩数据来自郭晓东[10]、李勇[11]、胡晓佳[12]、洪涛等[41]；球粒陨石标准值引自TAYLOR和MCLENNAN[51]；原始地幔标准值引自SUN和MCDONOUGH[52])

5 讨 论

5.1 岩体的形成时代

毛晓长等[40]测定了石支岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄，为(35.9±0.5) Ma(MSWD=2.2,n=14)，万哨凯等[35]获得了老君山正长岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄，为(34.8±1.6) Ma(MSWD=0.38,n=11)。本次测年工作获得的各岩体年龄数据与上述年龄在误差范围内高度一致(表5)，岩体侵位年龄为35～37 Ma，侵位时代为喜马拉雅早期的晚始新世，与整个藏东—金沙江—红河富碱斑岩带的时代一致[3,6,11]，表明区内富碱斑岩是该带岩浆活动主要时期的产物。

表5研究区富碱斑岩年龄

Table5Agesofthealkali-richporphyryinthestudyarea

岩体年龄值/Ma分析方法资料来源 石支 359±05LA⁃ICPMS锆石U⁃Pb毛晓长等[40]3560±058LA⁃ICPMS锆石U⁃Pb本文老君山348±16SHRIMP锆石U⁃Pb万哨凯等[35]3456±066LA⁃ICPMS锆石U⁃Pb本文小桥头3547±048LA⁃ICPMS锆石U⁃Pb另文发表3470±054LA⁃ICPMS锆石U⁃Pb另文发表喇叭山3474±070LA⁃ICPMS锆石U⁃Pb本文桃花 3635±035SHRIMP锆石U⁃Pb洪涛等[41]温路坡3707±092LA⁃ICPMS锆石U⁃Pb本文

5.2 岩石成因

研究区内岩体主要矿物为正长石、斜长石、角闪石、石英、黑云母以及辉石，斑晶成分主要有正长石、斜长石、石英、黑云母和角闪石，具有埃达克质岩的矿物组合特征[53]。岩石总体SiO2含量大于56%，Al2O3含量较高，为13.46%～18.70%(平均15.22%)，K2O+Na2O含量高，为7.03%～11.70%，K2O/Na2O 比值高，为0.72～3.44，MgO含量为0.40%～4.07%(平均1.78%)；富集大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损重稀土元素(Yb为0.70×10-6～4.24×10-6和Y为7.8×10-6～41.0×10-6)，较高Sr(358×10-6～1 974×10-6)，高Sr/Y(24～169)和La/Yb(12.4～29.3)比值，有轻微的负铕异常，贫高场强元素。从以上数据特征可见，区内岩体既有钾玄质岩石地球化学性质，又具有埃达克质岩地球化学特征。在Y-Sr/Y(图8a)和YbN-(La/Yb)N图解(图8b)中，碱性花岗岩样品点大都投影在埃达克岩范围内或埃达克岩与正常岛弧安山岩—英安岩—流纹岩的过渡区域内，碱性岩则多投影在正常岛弧安山岩—英安岩—流纹岩区域内，表明区内岩体具有埃达克质岩的特点，但并非典型的埃达克岩。与典型的埃达克岩[54]相比，区内岩体显著富SiO2、高钾、富碱(K2O/Na2O值接近或大于1)和低镁(Mg#<0.5)，其岩石化学特征更接近C型埃达克岩[55-56]，具有“大陆型”或钾质C型埃达克岩的特点[56]。

图8 研究区富碱斑岩Y-Sr/Y图解(a.底图据DEFANT等[54])和(YbN-La/Yb)N图解(b.底图据DEFANT和DRUMMOND[57])(投点图例同图5，数据来源同图7) Fig. 8 Y vs.Sr/Y(a.base map after DEFANT et al.[54]) and (YbN vs.La/Yb)N(b.base map after DEFANT and DRUMMOND[57]) diagrams for the alkali-rich porphyry in the study area

图9 研究区富碱斑岩La-La/Yb图解(a.底图据CHUNG等[60])和La-La/Sm图解(b)(投点图例同图5，数据来源同图7)Fig. 9 La vs. La/Yb (a.base map after CHUNG et al.[60]) and La vs. La/Sm (b) diagrams for the alkali-rich porphyry in the study area

在La-La/Yb和La-La/Sm图解(图9)中，区内斑岩样品及滇西新生代富碱斑岩投点沿一定斜率的趋势线排列，与部分熔融过程趋势相同。前已述及，区内斑岩具有钾质C型埃达克岩的特点，与来自俯冲洋壳部分熔融产生的埃达克质岩浆明显不同[58-59]，且在后碰撞背景下也不可能产生俯冲洋壳的部分熔融，表明它们的母岩浆应起源于加厚下地壳的部分熔融。在SiO2-MgO和SiO2-TiO2图解(图10)中，区内斑岩与滇西新生代富碱斑岩一致落入增厚下地壳熔融形成的埃达克质岩区域，同时与变玄武岩或榴辉岩高压条件下部分熔融实验产生的熔体类似，进一步佐证了研究区富钾C型埃达克质岩石起源于加厚下地壳的底部。

图10 研究区富碱斑岩SiO2-TiO2图解(a.底图据HUANG等[61])和SiO2-MgO图解(b.底图据WANG等[62])(投点图例和数据来源同图5)Fig. 10 SiO2 vs. TiO2(a.base map after HUANG et al. [61]) and SiO2 vs. MgO(b.base map after WANG et al. [62]) diagrams for the alkali-rich porphyry in the study area

5.3 地质意义

前人研究认为，印度-亚洲大陆约在65 Ma开始发生碰撞后，青藏高原北东缘进入隆升和大规模的陆内变形时期，形成长达3 700余千米的藏东—金沙江—红河走滑拉分断裂带，同时沿该断裂带及其两侧较宽的范围内，成带、成群产出超基性、基性和中性钾质碱性浅成岩和火山岩，即藏东—金沙江—红河富碱斑岩带。对于滇西新生代富碱斑岩已经进行了大量不同方法的同位素年代学研究，收集已有斑岩锆石SHRMP U-Pb或LA-ICP-MS U-Pb年龄值[6,8,11,16,19-20,35-37,40-41]进行统计，其年龄集中分布在33～37 Ma之间，平均值为35 Ma。本次通过锆石U-Pb方法测定的区内斑岩体侵位年龄与滇西新生代富碱斑岩体形成时期高度一致，为始新世晚期。研究证实，41～65 Ma为印度-亚洲大陆的主碰撞阶段，此时研究区所在的青藏高原东南缘在侧向挤压的动力学背景下，岩石圈挤压收缩，地壳开始出现大规模的逆冲推覆，后期造成陆壳的缩短加厚；26～40 Ma为晚碰撞阶段，伴随着印度板块持续向北俯冲，青藏高原发生了以大规模走滑/剪切为标志的构造转换和以钾质及煌斑岩为特征的岩浆活动[2]。在青藏高原与扬子板块西南缘交汇的金沙江—红河断裂带区域，发生减压熔融及幔源岩浆底侵，促使增厚下地壳底部达到榴辉岩相的富钾岩石发生部分熔融，造成区内富钾C型埃达克质岩浆侵入活动(33～37 Ma)，是一种后碰撞弧构造环境的产物。本次测年结果还表明，有32个岩浆锆石老核测点U-Pb年龄值在77.8～2 130.3 Ma之间，代表了部分熔融岩浆捕获源区多种不同时代原岩锆石的年龄，表明研究区存在古金沙江洋西缘东向俯冲形成的古生代弧岩浆活动及新生代岩浆事件响应[41]。

研究区构造上位于丽江—北衙铜金成矿带，富碱斑岩成岩峰期年龄与北衙多金属矿集区内成矿相关富碱斑岩的时代相近[13,32]；此外，研究区已见有桃花铁铜矿床[63]及桃花铅锌多金属矿床[64]的相关报道；新一轮区域地质调查显示，研究区Au、Pb、Zn、Cu、Ag等矿化元素异常呈串珠状近NW—SE向展布，与金沙江断裂带及其次级断裂近于平行，且具有以斑岩体与围岩接触带为中心的不对称带状分布特点，主元素Au与指示元素Sb、Hg等套合情况较好，具有一定的空间分布规律，并与接触带角岩化—硅化—绢英岩化带呈现一定的对应性。可以认为，丽江地区斑岩-热液型金多金属矿床的成矿潜力较大。

6 结 论

(1)应用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年获得石支花岗斑岩的结晶年龄为(35.60±0.58) Ma(MSWD=1.2,n=13)；喇叭山粗面斑岩的结晶年龄为(34.74±0.70) Ma(MSWD=1.15,n=9)；温路坡粗面斑岩的结晶年龄为(37.07±0.92) Ma(MSWD=1.0,n=8)；老君山正长岩的结晶年龄为(34.56±0.66) Ma(MSWD=0.46,n=20)，认定研究区富碱斑岩侵位年龄集中在35～37 Ma，属始新世晚期，与滇西地区新生代富碱斑岩主体侵位时代一致，是藏东—金沙江—红河富碱斑岩带岩浆活动主要时期的产物。

(2)丽江地区斑岩可分为碱性岩和碱性花岗岩两类，均富钾富碱，富集轻稀土和大离子亲石元素，亏损重稀土和高场强元素，并具有高Sr、Sr/Y和La/Yb比值及低Y、Yb和镁值，显示其既具钾玄质岩石的地球化学特征，又有C型埃达克质岩石亲和性。

(3)区内富碱斑岩侵位于印度-亚洲大陆碰撞造山的后碰撞阶段，其形成与减压熔融及幔源岩浆底侵促使增厚下地壳底部岩石发生部分熔融有关，是青藏高原东南缘构造转换带对主碰撞带造山作用过程的岩浆事件响应。岩体中残留锆石应代表部分熔融岩浆捕获源区多种不同时代原岩的锆石，表明岩浆物质来源的多样性。

(4)分析认为，研究区具有较大的斑岩-热液型金多金属矿床的成矿潜力。

致谢：西北大学大陆动力学国家重点实验室及武汉综合岩矿测试中心的老师在分析测试中给予了帮助和指导；四川省地质调查院吴钰及汤晶老师对本文的薄片鉴定给予了帮助；审稿人提出了宝贵意见；在此一并致谢。

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