滇西永德县班尾花岗岩体锆石U-Pb年龄及意义

颜 寻，孙载波，周 坤，赵江泰

(云南省地质调查院，云南昆明 650216)

滇西地处欧亚板块和印度板块的结合部位，地质构造背景复杂，岩浆活动频繁，是全球特提斯造山带发育最好、保存最完整的地区，也是研究古特提斯洋演化的重要窗口[1-3]。近年来，许多学者对昌宁-孟连蛇绿岩带开展了详细研究，普遍认为昌宁-孟连蛇绿岩带是古特提斯主洋盆(多岛洋)的残迹[4](图1a)。因此，漕涧-耿马-西盟-孟连一带花岗岩带的研究，对于揭示古特提斯演化过程中岩浆响应，建立区域岩浆作用时空格架，探讨其构造演化的动力学过程均具有重要意义。为此，本文以花岗岩带中的班尾花岗岩体为研究对象，通过开展野外地质调查，从岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学等的研究，揭示滇西永德大雪山班尾花岗岩体的构造演化岩浆作用及其意义，并对认识滇西古特提斯构造演化过程提供相应的科学依据。

1 区域地质背景

滇西保山地块东缘与昌宁-孟连结合带之间的漕涧-耿马-西盟-孟连一线出露有一系列的三叠纪二长花岗岩，构成一条长约500km的花岗岩带，主要岩体包括漕涧铁厂岩体、昌宁薅坝地岩体、永德云岭岩体、班尾岩体、耿马大山岩体及孟连勐阿岩体，虽然其在规模上远不及昌宁-孟连结合带东侧的碧罗雪山-临沧花岗岩带(图1a、b)，但同样记录了昌宁-孟连洋盆关闭后的弧-陆碰撞造山作用过程及相关的成矿地质作用。

区内岩浆岩活动强烈，火山岩和侵入岩均有发育。火山岩主要分布于晚元古界王雅岩组(Pt3w)、泥盆纪曼信组(Dw)、石炭纪平掌组(C1pz)和古近纪芒棒组组(N2m)中，其中晚元古界火山岩变质强烈，现存岩石类型为绿片岩，其余地层岩石类型主要为玄武岩；中酸性侵入岩分为两个时期形成，包括三叠纪和古近纪，三叠纪酸性侵入岩包括耿马岩体和班尾岩体，古近纪花岗闪长斑岩呈岩株状侵入于耿马岩体中。班尾花岗岩体位于永德县大雪山乡西南约20km处(图1b)，云南1∶5万香竹林、勐勇等七幅区调项目对该岩体进行了详细岩石学、岩石地球化学和同位素年代学等的研究，该岩体呈北北东-南南西向展布，长约11km，宽约3km(图1c)，与晚元古界允沟岩组(Pt3y)、石炭-二叠纪鱼塘寨组(CPy)和侏罗纪勐戛组(J2m)呈构造接触，主要岩性为黑云二长花岗岩、黑云花岗闪长岩，岩石受后期线性动力变质作用改造，具强烈糜棱岩化。

(1)千糜岩化黑云花岗闪长岩：岩石具变余碎斑结构，基质具显微鳞片粒状变晶结构(图2b)；千糜状构造，碎斑略显透镜化，碎斑：主要由绢云母化斜长石(43%)、石英(25%)组成，含少量钾长石(5%)、黑云母(15%)，沿长轴方向呈定向 、半定向排列；基质：由呈透镜条痕状聚集连续定向分布显微鳞片状绢云母和重结晶隐微粒状长英质糜棱碎基(10%)、黑云母糜棱碎基(2%)组成。基质绕碎斑呈流状定向分布，构成岩石的千糜状构造。

图1 研究区地质、构造简图

(a)三江南段构造简图(据参考文献[4]修改)；(b)昌宁-孟连缝合带地质简图(据参考文献[3]修改)；(c)班尾花岗岩地质简图(据参考文献[19]修改)

(2)千糜岩化黑云二长花岗岩：岩石具变余碎斑结构，基质具显微鳞片粒状变晶结构；千糜状构造，碎斑略显透镜化，多呈眼球状、透镜状、透镜条痕状聚集产出，主要由石英、花岗质碎块(25%)、绢云母化斜长石(10%)、钾长石(5%)及黑云母(15%)等组成，沿长轴方向呈定向 、半定向排列；基质：由呈透镜条痕状聚集连续定向分布显微鳞片状绢云母(25%)和重结晶隐微粒状长英质糜棱碎基(15%)、黑云母糜棱碎基(5%)组成。基质绕碎斑呈流状定向分布，构成岩石的千糜状构造。

图2 班尾岩体糜棱岩化黑云花岗闪长岩宏观(a)和显微(b))照片(Qtz-石英、Pl-斜长石)

2 样品采集及分析方法

本次锆石样品采自云南省永德县大雪山乡没，班尾村南部，采集了1件锆石U-Pb同位素测年样品，编号为PM040-12-1，样品岩性为千糜岩化黑云花岗闪长岩，样品新鲜无蚀变(图2a)，样品重3-5kg。

锆石单矿物分选工作由河北省廊坊市诚信地质服务有限公司完成，在严格避免污染的条件下，采用常规重力及电磁分选，然后在双目镜下手工挑纯。将制靶后的锆石进行阴极发光(CL)观察，CL图像在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室(GPMR)HITACHI S3000-N型扫描电子显微镜上完成。锆石微区U-Pb同位素测定和锆石的微量元素含量在武汉上普分析科技利用LA-ICP-MS同时分析完成，测试仪器为电感耦合等离子质谱仪(Agilent 7500c)准分子激光剥蚀系统(COMPExPro102)联机，激光器为ArF准分子激光器。详细的仪器操作条件和数据处理方法同相关文献[5-8]。数据校正采用锆石91500参数，年龄计算采用ICP-MS DataCa完成，谐和图绘制和加权平均年龄计算均采用Isoplot/Ex_ver3完成。

3 分析结果

用于本次同位素年代学研究的样品PM040-12-1，代表性锆石阴极发光(CL)图像(图3a)显示锆石粒度大小在80-200μm，锆石多呈柱状自形晶，长宽1∶1～3∶1，少量呈椭圆状，大部分锆石具有明显的振荡环带且环带较宽，少量锆石为弱振荡环带，无变质增生边，属典型的岩浆结晶锆石。

图3 班尾岩体中糜棱岩化岩化黑云花岗闪长岩锆石CL图(a)锆石U-Pb年龄谐和图(b)

本次工作在PM040-12-1样品中挑选24颗锆石进行了测定，所获得年龄值较为集中，其中有21颗锆石协和度较好，给出了208～234Ma的206Pb/238U表面年龄(表1)，21个点加权平均值为218.96±3.0Ma，MSWD=2.59(图3b)；其余3颗锆石颗粒给出了230、225、227Ma的206Pb/238U表面年龄，其协和度低，不参与加权平均值计算。

表1 班尾花岗岩体中糜棱岩化黑云花岗闪长岩LA-IPC-MS锆石U-Pb分析数据结果

4 讨论

一般认为，岩浆成因锆石的Th/U比值大于0.3，且Th和U之间具有明显的正相关性，而变质重结晶锆石Th/U比值则小于0.1[9]。按照这一判别准则，本文测定的样品PM040-12-1，其24颗锆石Th/U介于0.15～0.49，表明这些锆石具有典型岩浆成因。本文所测定的锆石年龄为218.96±3.0Ma，代表班尾花岗岩的成岩侵位年龄，指示班尾花岗岩的形成时代为晚三叠世。

昌宁-孟连缝合带为滇西古特提斯主洋盆的残迹，近年来诸多专家学者对该地区的研究陆续发现了原特提斯构造演化岩浆记录[10～12]、高压蓝闪石片岩、蛇绿混杂岩带、高压-超高压退变质榴辉岩等[13-16]，证实了晚古生代(早二叠世开始)存在原-古特提斯洋从形成、俯冲消减、弧(陆)-陆碰撞到最终闭合的过程。早二叠世-晚三叠世时期，怒江-昌宁-孟连洋盆经历了向东部的扬子陆块俯冲、消减、弧-陆碰撞，幔源玄武岩浆熔融下地壳，产生的花岗质岩浆与地幔岩浆混合，在东西侧分别产生规模宏大的碧落雪山-临沧花岗岩带和漕涧-云岭-耿马-西盟构造岩浆岩亚带。

前人对云岭-耿马花岗岩的源区分析、成因类型和构造环境及年代学等进行了研究。岩石地球化学特征表明，该岩体的SiO2含量为62.22～67.29%，富钾(K2O/Na2O=3.74～1.21%)和较低钙CaO(0.42～3.56%)，铝饱和指数(A/CNK)为1.42～2.32，富集Rb、Ba、Th、U、K、La和LREE等元素，相对亏损Nb、Ta、Ti、Zr及Hf等高场强元素，这些特征表明该岩体属于强过铝高钾钙碱性S型花岗岩①。该岩体εHf(t)值变化范围大(-13.2～-16.1)，Hf同位素地壳模式年龄(1.2～2.2Ga)，表明该岩体主要来源于古老地壳物质(如含长石和黑云母且贫粘土的杂砂岩)的重熔，并有不同程度的幔源物质加入[17，①]。在紧邻班尾花岗岩的南北两侧，前人对耿马、云岭花岗岩分别做了大量锆石U-Pb年代学的研究，分别获得了230.1Ma～231.9Ma[17，18]、224～228.6Ma②的岩浆侵位年龄，这些结果均与本文所获得结果一致均为晚三叠世，指示它们可能侵位于后碰撞构造背景。

综合区域地质背景和岩石地球化学特征分析，可合理推测班尾-耿马三叠纪花岗岩是：昌宁-孟连洋盆从晚石炭世开始发生由西向东的俯冲、消减，至早-中三叠世洋盆完全关闭，俯冲消减作用也随即停止，进而转入了弧-陆碰撞造山的构造发展阶段。弧(陆)-陆碰撞过程中深部洋壳的反向俯冲导致地幔物质上涌，这些上涌的地幔物质由于减压而发生部分熔融，最终形成以中、下地壳物质组分为主，伴随有少量地幔物质组分参与的壳幔混合型花岗质岩浆。该岩体的形成可能与古特提斯洋关闭晚期洋壳向西反向俯冲作用有关。

5 结论

漕涧-耿马-西盟-孟连花岗岩带中段的班尾花岗岩体，主要岩石类型为黑云二长花岗岩和黑云花岗闪长岩，岩石遭受后期构造作用，多具糜棱岩化现象。本文获得黑云花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为218.96±3.0Ma，为晚三叠世，代表了班尾花岗岩体的侵位年龄。结合区域地质资料分析，班尾花岗岩应为昌宁-孟连洋盆最终闭合、碰撞造山这一重大地质事件，洋壳向西反向俯冲而形成的后碰撞S型花岗岩。