扬子地块西缘峨山新元古代高分异I型花岗岩地球化学特征及岩石成因

Geochemical characteristics and petrogenesis of the Neoproterozoic Eshan highly fractionated I-type granites, western Yangtze block

摘要

峨山高分异I型花岗岩位于扬子地块西缘,是扬子地块新元古代岩浆岩带的重要组成部分,对其源区、成因及其构造背景进行系统研究能够揭示新元古代地壳演化历史。本文对峨山高分异I型花岗岩开展了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究。研究结果表明,峨山花岗岩主要由肉红色中粗粒花岗岩和灰白色中粗粒花岗岩组成,它们的形成年龄分别为(746±34) Ma (MSWD=4.2)和(732±30) Ma (MSWD=3.3)。全岩地球化学显示峨山花岗岩具有高SiO₂(70.32%~78.41%)、Na₂O(3.09%~3.94%)、K₂O(5.13%~7.35%)含量,低CaO(0.52%~0.90%)、TiO₂(0.001%~0.025%)、P₂O₅(0.061%~0.097%)含量,富集K、Rb、Th等元素,亏损Nb、P、Ti等元素的特征,与高分异I型花岗岩特征一致。全岩Sr-Nd同位素结果显示,ε_Nd(t)=-10.8~-7.5,两阶段Nd模式年龄(T_DM2)为2.3~2.0 Ga。结合区域地质研究,本次研究认为峨山高分异I型花岗岩是在伸展的构造背景下,地幔或年轻下地壳熔融形成的岩浆底侵由中-高钾玄武质岩和黑云母片麻岩组成的古元古代上地壳,经部分熔融产生母岩浆,后经高程度的分离结晶作用而形成的。

关键词

高分异I型花岗岩 / 构造背景 / 新元古代 / 扬子西缘

Key words

highly fractionated I-type granites / tectonic setting / Neoproterozoic / west margin of Yangtze block

0 引言

超大陆的汇聚和裂解在全球演化过程中扮演着重要的角色^[1],Rodinia超大陆的重建对于理解前寒武纪时期全球大陆构造格局至关重要^{[1⇓⇓⇓-5]}。华南板块作为东南亚最大的板块之一^[5],发育有大量新元古代中酸性岩浆岩和镁铁质-超镁铁质岩石,被认为是中元古代晚期—新元古代时期Rodinia超大陆汇聚与裂解的产物^[6⇓⇓-9],从而成为探索Rodinia超大陆演化的重要窗口。虽然近年来不同学者从地质年代学、地球化学、古地磁学、古地理学等不同角度对扬子地块西南缘构造背景及其在Rodinia超大陆演化过程中的位置进行了深入研究,但是关于Rodinia超大陆裂解模式还存在较大争议(如地幔柱模式^[4,10-11]、岛弧模式^{[12⇓⇓-15]})。对Rodinia超大陆裂解模式的不同认识可导致华南板块处于截然相反的古地理位置:地幔柱模式认为华南板块在元古宙时期位于Rodinia超大陆内部^[4,10-11];而岛弧模式则认为元古宙时期华南板块位于Rodinia超大陆的边缘^{[12⇓⇓⇓⇓-17]}。

长期以来,虽然很多学者对扬子地块西缘新元古代岩浆岩进行了大量研究,但是对高分异I型花岗岩的研究较少。本文在前人研究的基础上,对峨山左合莫地区新元古代高分异I型花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩主微量和全岩Sr-Nd同位素分析研究,系统探讨了峨山花岗岩的岩石成因及形成的构造环境,为扬子地块西缘新元古代时期深部动力学背景提供了进一步约束。

1 地质背景

华南板块由西部的扬子地块和东部的华夏地块在新元古代时期碰撞拼接形成^{[5⇓-7,18-19]}。华南板块北缘以东西走向秦岭—大别造山带为界与华北克拉通相邻,西北以龙门山断裂带为界与松潘-甘孜地块相邻,西南以哀牢山—红河断裂带为界与印支板块相邻^[5,9,20]。

扬子地块前寒武基底主要为元古宙岩石,太古宙基底仅少量出露在北缘崆岭地区,主要由TTG片麻岩、变沉积岩、斜长角闪岩及镁铁质麻粒岩组成,最老年龄为3.45 Ga^[20⇓-22]。古元古代—中元古代基底主要为河口群、东川群和大红山群。河口群主要分布在西南缘四川会理县周边,由变质沉积岩和变质火山岩组成,沉积年龄为1.7 Ga^[23]。东川群主要分布在西南缘昆明东川地区,主要由变质碎屑岩、变质碳酸盐岩与少量变质为绿片岩相的凝灰岩组成^[5],沉积年龄晚于1 742 Ma^[24]。大红山群主要分布在扬子地块西南缘云南大红山地区,主要由变沉积岩、火山角砾岩、凝灰岩和大理岩组成,沉积年龄为1.72~1.60 Ga^[25-26]和2.01 Ga^[27]。扬子地块西缘中元古代地层主要包括分布在西南滇中地区的昆阳群、川西地区的会理群和滇北地区的苴林群。昆阳群主要由陆源碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩组成^[28]。会理群主要由变碎屑岩、变质碳酸盐岩和变火山岩组成^[29-30]。苴林群主要由下部的片麻岩、火山岩和大理岩以及上部的石英岩、砂岩和碳酸盐岩组成^[31]。新元古代地层主要分布于攀枝花—峨山地区,主要由一套绿片岩相变质的火山-沉积序列组成(图1^{[32⇓⇓⇓⇓⇓⇓-39]})。

华南板块发育大量形成于860~740 Ma的岩浆岩,侵入中元古界地层,而后又被新元古界地层覆盖。根据形成构造背景不同,这一时期的岩浆岩可分为两类。第一类与Rodinia超大陆汇聚背景下扬子地块与华夏地块汇聚过程相关,形成年龄主要集中于860~820 Ma,代表性岩体包括扬子东南缘神坞辉绿岩(849 Ma)、港边正长岩(848 Ma)^[33]、珍珠山双峰式火山岩(849 Ma)^[40]、江南造山带中段基性-超基性岩(878~822 Ma)^{[41⇓⇓-44]}、扬子地块西缘康定花岗岩(838 Ma)及陈蔡双峰式火山岩(841 Ma)^[33]。第二类岩浆岩与Rodinia超大陆裂解相关,形成年龄主要集中于820~740 Ma,广泛分布在华南板块周缘和东部(图1a)。其中扬子地块西缘主要包括闪长岩(860~748 Ma)^{[45⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓-53]}、高镁闪长岩(850~835 Ma)^[54]、I型花岗岩(800~780 Ma)^[54-55]、A型花岗岩(815~750 Ma)^{[55⇓⇓-58]}和埃达克质花岗岩(850~750 Ma)^{[14,47,59⇓⇓⇓⇓⇓-65]}。

研究区位于扬子地块西南缘。区内主要出露中元古界昆阳群浅变质岩;其次是新元古界南华系澄江组砂岩、南沱组冰碛岩与页岩、震旦系观音崖组与灯影组白云岩,与下伏中元古界昆阳群呈角度不整合接触。普遍缺失古生代地层(图1c),上三叠统砾岩、页岩、泥灰岩、粉砂岩和侏罗系泥岩、粉砂岩零星分布。岩浆岩以酸性岩为主,基性岩次之。酸性岩主要为花岗岩,岩体呈一个倒立的葫芦形南北向延伸展布,胡金等^[66]认为峨山花岗岩形成于854~823 Ma,具有多期幕式活动特征,并依据演化顺序将其分为三个不同的单元:早期为坡脚单元(854~852 Ma),是复式岩体的主要组成部分,呈岩基状产出,岩性以黑云二长岩为主;中期为驴子村单元(842 Ma),包括中-细粒黑云二长花岗岩、中-细粒二云母花岗岩、含电气石花岗岩,呈岩株状分布在坡脚单元岩体内,与坡脚单元脉动接触;晚期为莫克拉单元(823 Ma),分布分散,规模较小,以肉红色正长花岗岩为主,呈小岩株或岩瘤状侵入坡脚单元和驴子村单元。此外,也有学者在岩体不同部位测出不同的锆石U-Pb年龄,如826~818 Ma^[11]和778~735 Ma^[67](图1b,c)。基性岩主要为辉绿岩、辉绿辉长岩、辉长辉绿岩,分布于坡头、阿嘎龙等地,总面积小于0.1 km²。峨山花岗岩呈穹窿构造产出,构造线以北西向为主,北东向次之,三条规模较大的断裂将岩体分为北、中、南三段(图1c)。

2 岩相学特征

本次样品采集于莫克拉单元,位于峨山左合莫地区(图1c),共采集肉红色中粗粒花岗岩和灰白色中粗粒花岗岩样品各8件。肉红色中粗粒花岗岩体和灰白色中粗粒花岗岩体与围岩的接触部位无明显变质现象,岩体也没有冷凝边。岩相学特征如下所述。

肉红色中粗粒花岗岩:肉红色,中粗粒结构,块状构造。主要由长石、石英、黑云母、白云母等矿物组成。石英半自形-它形,粒径为0.5~4 mm(约40%);钾长石它形-半自形板状,粒径不一,表面多具裂纹,可见卡式双晶或格子双晶(约35%);斜长石普遍绢云母化,局部碳酸盐化,但还保留斜长石外形,具典型的聚片双晶及卡纳复合双晶(约20%);白云母片状(约5%);黑云母片状(约3%),呈粒径不一的长条,边缘可见绿泥石化。副矿物有锆石、磷灰石、独居石、电气石等(图2a,b,c)。

灰白色中粗粒花岗岩:灰白色,中粗粒结构,块状构造。主要由长石、石英、黑云母、白云母等岩石矿物组成。石英半自形-它形,粒径为0.5~3 mm(约37%);钾长石它形-半自形板状,粒径不一,表面多具裂纹,可见卡式双晶或格子双晶(约20%);斜长石呈短板状,粒径约为1~3 mm,可见聚片双晶以及卡纳复合双晶,常见绢云母化(约35%);白云母片状(约5%);黑云母片状(约3%)。副矿物有锆石、磷灰石、独居石、电气石、褐帘石等(图2d,e,f)。

3 分析方法

样品分析测试工作在天津中矿测试中心完成。检测依据为GB/T 14506—2010、GB/T 6041—2002、DZG 20.10—1990和JY/T 015—1996标准。分别使用GGX-600原子分光光度计、X Series2电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对主量元素(精度为5%~10%)和微量元素(精度大于5%)^[68]进行测试分析。

Sr-Nd同位素分析在北京大学造山带和地壳演化教育部重点实验室完成,同位素分析样品制备和分离流程在北京大学超净化实验室内完成,Sr-Nd同位素在VG Axion质谱仪上测定。⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和¹⁴⁶Nd/¹⁴⁴Nd用⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.119 4和¹⁴⁶Nd/¹⁴⁴Nd=0.721 9标准化。

锆石挑选由河北廊坊区域地质调查研究所地质服务有限公司采用电磁选和浮选法完成。锆石制靶和阴极发光图像拍摄在北京锆年领航实验室完成。锆石U-Pb年龄测定在中国科技大学壳幔物质与环境重点实验室完成。利用Thermo Fisher公司制造的Neptune激光烧蚀多接收器等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)进行了微区原位U-Pb同位素测定,锆石U-Pb同位素组成分析采用91500国际标准锆石作为外标,元素含量测定采用NIST SRM610作为外标,²⁹Si作为内标,剥蚀激光束直径32 μm,详细的仪器配置和试验流程参见文献[69]。采用LaDating@Zrn处理U-Pb数据,ComPb corr#3-18软件进行Pb校正,运用²⁰⁶Pb/²³⁸Pb计算加权平均年龄(2σ),使用ICPMS DataCal、Isoplot等程序对数据进行处理^[70-71]。

4 分析结果

4.1 锆石U-Pb年龄

肉红色中粗粒花岗岩:锆石颗粒颜色为灰黑色-黑色,反映较高的U、Pb含量,形状以近等轴状为主,其次为短柱状,自形程度较高,粒径50~120 μm,长宽比1.2:1~3:1,多数锆石发育明显的密集震荡环带,少数锆石具有继承核(图3a),w(Th)=120.65~2 306.86 μg/g,w(U)=128.89~1 916.99 μg/g,Th/U=0.36~1.50(表1)。在32个锆石中测定32个点,其中17颗锆石颗粒测试结果显示其²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄值分布于897~661 Ma,并且几乎都位于谐和曲线上(图3b),表明这些锆石U-Pb体系保持封闭。12个分析点偏小(615~131 Ma),3个分析点偏离谐和曲线(496 Ma,593 Ma,750 Ma)。排除15个离群数据后,17个测点的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(746±34) Ma (n=17,MSWD=4.2)。

灰白色中粗粒花岗岩:锆石颗粒颜色为灰黑色-黑色,但较肉红色中粗粒花岗岩色浅,反映较高的U、Pb含量,形状以短柱状、等轴状为主,自形程度较高,粒径30~120 μm,长宽比1:1~2.5:1,多数锆石发育明显的密集震荡环带,少数锆石具有继承核(图3c),w(Th)=149.67~2 144.28 μg/g,w(U)=144.84~1 882.40 μg/g,Th/U=0.48~1.55(表1)。测定32颗锆石,测试结果明显分成两段。第一段,10个点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在807~669 Ma,集中于732 Ma;第二段,13个点²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在579~360 Ma,集中于437 Ma(图3d)。除这两段外,其余点明显和这两段年龄有偏差,故均不参与年龄加权平均值计算。剔除9个离群数据后计算得到的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(732±30) Ma (n=10,MSWD=3.3)和(437±43) Ma (n=13,MSWD=25)。第二段U含量为484~1 267 μg/g且多数大于1 000 μg/g,偏离谐和曲线,显示出明显的Pb丢失现象,而第一段年龄的样品U含量较低(145~601 μg/g),并且相对集中于谐和曲线,结合前人数据及肉红色中粗粒花岗岩的年龄参考,应该以第一段年龄作为灰白色中粗粒花岗岩的结晶年龄,即(732±30) Ma(n=10,MSWD=3.3)。

4.2 主量元素

峨山花岗岩全岩地球化学数据见表2。所采集岩石样品烧失量较低(LOI:0.57%~1.02%),说明样品受到的蚀变作用较弱。

肉红色中粗粒花岗岩具有较高的SiO₂含量(75.52%~76.14%)、K₂O含量(5.16%~5.27%)、Al₂O₃含量(12.61%~13.07%)、Na₂O含量(3.09%~3.45%)、全碱含量(K₂O+Na₂O:8.33%~8.49%)、K₂O/Na₂O比值(1.51~1.61),较低的TiO₂含量(0.001%~0.025%)、Fe₂O₃^T含量(0.85%~1.08%)、MnO含量(0.01%~0.03%)、MgO含量(0.13%~0.17%)、P₂O₅含量(0.077%~0.084%)、CaO含量(0.74%~0.90%)、Mg^#值(30~38)。在SiO₂-(Na₂O+K₂O)图解(图4a^[72])中,全部落在花岗岩范围;在SiO₂-K₂O图解(图4b^[73])中,全部落在高钾钙碱性系列;A/CNK(0.99~1.07),在A/CNK-A/NK图解中,落在准铝质-弱过铝质范围(图4c^[74])。

灰白色中粗粒花岗岩具有较高的SiO₂含量(70.32%~78.41%)、K₂O含量(5.13%~7.35%)、Al₂O₃含量(11.43%~16.20%)、Na₂O(3.16%~3.94%)、全碱含量(K₂O+Na₂O:8.29%~11.29%)、K₂O/Na₂O比值(1.52%~1.90%),较低的TiO₂含量(0.001%~0.015%)、Fe₂O₃^T含量(0.49%~0.69%)、MnO含量(0.01%~0.02%)、MgO含量(0.08%~0.13%)、P₂O₅含量(0.061%~0.097%)、CaO含量(0.52%~0.75%)、Mg^#值(33~54)。A/CNK(0.97~1.03),在A/CNK-A/NK图解中,落在准铝质-弱过铝质范围(图4c);在SiO₂-(Na₂O+K₂O)图解中,除两个点(样品ZHM2-01和ZHM2-04)落在花岗岩与石英二长岩的分界处,其余全部落在花岗岩范围(图4a);在SiO₂-K₂O图解中,除了两个点(样品ZHM2-01和ZHM2-04)K₂O含量较高(7.29%和7.35%),其他都落在高钾钙碱性系列(图4b)。

4.3 微量元素

肉红色中粗粒花岗岩具有较低的稀土含量(w(∑REE)=59.82~95.40 μg/g),稀土元素球粒陨石标准化图解呈右倾型分布(图5a^[75]),负铕异常中等(δEu=0.38~0.46)。∑LREE/∑HREE=4.03~5.89,(La/Yb)_N=3.31~4.95,表明轻重稀土分馏程度较低。微量元素原始地幔标准化图解(图5b^[76])显示,相对富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素及U、Ta,亏损Nb、La、Ce、Ti等高场强元素及Ba。

灰白色中粗粒花岗岩具有更加较低的稀土含量(w(∑REE)=33.55~57.86 μg/g),稀土元素球粒陨石标准化图解呈右倾型分布(图5a),负铕异常中等(δEu=0.32~0.81,均值0.49)。∑LREE/∑HREE=2.56~3.44,(La/Yb)_N=1.52~2.25,表明轻重稀土分馏程度较低。微量元素原始地幔标准化图解(图5b)显示,微量元素分布形式与肉红色中粗粒花岗岩一致。

此外,峨山花岗岩具极高的分异指数(DI=93.52~96.89,均值为95),根据Miller等^[77]提出的锆元素饱和浓度温度计进行计算,峨山花岗岩T_Zr=744.7~781.3 ℃,平均765 ℃。

4.4 Sr-Nd同位素

峨山花岗岩全岩Sr-Nd同位素分析结果见表3。同位素参数岩浆结晶年龄进行校正。Romer等^[78]认为,如果⁸⁷Rb/⁸⁶Sr比值过高将影响(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i的精度,峨山花岗岩具较高的⁸⁷Rb/⁸⁶Sr比值(14~24),指示(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i结果精度较差。因此,本次研究主要通过Nd同位素特征对峨山花岗岩的岩石成因进行讨论。两件肉红色中粗粒花岗岩(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i=0.511 24~0.511 25,ε_Nd(t)=-8.6~-8.4,Nd两阶段模式年龄T_DM2=2.1 Ga;两件灰白色中粗粒花岗岩(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i=0.511 14~0.511 31,ε_Nd(t)=-10.8~-7.5,Nd两阶段模式年龄T_DM2=2.3~2.0 Ga,表明峨山花岗岩来自相对古老的大陆地壳。

5 讨论

5.1 结晶分异和成因类型

哈克图解指示岩浆演化过程中存在明显的矿物分离结晶(图6)。在肉红色中粗粒花岗岩和灰白色中粗粒花岗岩之间虽然主量元素CaO、P₂O₅、MnO含量与SiO₂含量呈负相关关系(图6a,b,c),但是TiO₂、Na₂O、MgO、Fe₂O₃^T含量随着SiO₂含量升高没有明显的相关性(图6d-g),并且两者的年龄相差较大,表明两者之间无演化关系。峨山肉红色中粗粒和灰白色中粗粒花岗岩具有极低的TiO₂、MnO、Na₂O、MgO、Fe₂O₃^T含量,表明峨山肉红色中粗粒和灰白色中粗粒花岗岩都经历了高程度的结晶分异作用(图6c-g)。样品极低的P₂O₅含量与磷灰石的分离结晶有关,微量元素Eu、Sr、Ba的负异常与长石分离结晶有关,肉红色中粗粒花岗岩K₂O含量与SiO₂含量无明显的相关性(图6h),δEu-Ba图解显示其与斜长石的演化趋势相似(图7a)^[79-80],但是灰白色中粗粒花岗岩K₂O含量与SiO₂含量呈明显的负相关(图6h),δEu-Ba图解显示其与钾长石的演化趋势一致(图7b)^[79-80],表明灰白色中粗粒花岗岩比肉红色中粗粒花岗岩具有较高的钾长石分离结晶。这与镜下鉴定的结果是一致的,在肉红色花岗岩过渡到灰白色花岗岩的过程中,钾长石的含量逐浅降低,而斜长石含量逐浅升高^[66]。极低的TiO₂含量、Fe₂O₃^T含量和MnO含量与Fe-Ti氧化物、角闪石和黑云母的分离结晶有关(图7b)^[79-80]。La-(La/Yb)_N图解表明岩浆演化过程中可能存在褐帘石、独居石等副矿物的分离结晶(图7c)^[79-80]。

峨山花岗岩具高的SiO₂含量(70.32%~78.41%)、全碱含量(K₂O+Na₂O:8.29%~11.29%)、FeO^*/MgO比值(3.46~6.94),显著低的TiO₂含量(0.001%~0.025%)、MnO含量(0.01%~0.03%)、MgO含量(0.08%~0.13%)、P₂O₅含量(0.061%~0.097%)、分异指数DI(93.52~96.89),表明它们经历了高程度结晶分异。在主量-微量元素图解中,峨山花岗岩则表现出明显的高分异特征(图8a,b)^[81-82]。King等^[83]认为,经历高分异的I、S、A型花岗岩,具有相似的矿物组成及地球化学特征,因此区分高分异花岗岩的成因类型存在一定困难。峨山花岗岩含有白云母(约5%),具负的ε_Nd(t)值(-10.8~-7.5),这些特征类似于S型花岗岩。但是研究表明,高分异I型花岗岩同样含有白云母(约3%)^[84],并且I型花岗岩ε_Nd(t)值可达-9.8^[84-85],此外不同于S型花岗岩,其具有强过铝质(A/CNK>1.1)、较高的标准刚玉分子含量(>1%)特征^[84]。峨山花岗岩属于准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.97~1.03),标准刚玉分子含量较低(<1%)。实验研究表明,在准铝质-弱过铝质岩浆中,磷灰石的溶解度很低,并在岩浆分异过程中随SiO₂含量的增加而降低,而在强过铝质岩浆中,磷灰石溶解度的变化趋势与此相反^[86]。峨山花岗岩样品随着SiO₂含量增加,P₂O₅含量降低(图6b),与I型花岗岩演化趋势一致。由于富Th、Y矿物不会在准铝质I型花岗岩演化早期阶段结晶出来,从而使分异的I型花岗岩Th、Y含量高,并与Rb含量呈正相关关系^[84,87]。Th-Rb、Y-Rb协变关系图解(图8c,d)^[81-82]同样指示峨山花岗岩属于I型花岗岩。此外,(Zr+Nb+Ce+Y)含量(166~247 μg/g<350 μg/g)与A型花岗岩明显不同,样品在(K₂O+Na₂O)/CaO-(Zr+Nb+Ce+Y)图解(图8a)上,落在高分异花岗岩区域,并且锆石饱和温度T_Zr(744.7~781.3 ℃<800 ℃)(表4)不同于结晶温度较高的A型花岗岩^[88]。因此,本次研究认为峨山花岗岩属于高分异I型花岗岩。

5.2 岩石成因

峨山花岗岩具有较高的钾含量,属于高钾花岗岩(图9)^{[89⇓⇓-92]}。高钾I型花岗岩的起源尚存在较大争议,高钾I型花岗岩通常具有变化较大的全岩Sr-Nd同位素组成,导致无法准确判别源区中是否存在地幔物质的混染^[93]。I型花岗岩岩石成因主要有两种解释:由幔源岩浆分离结晶作用形成^[94],或是壳内变质中基性火成岩经部分熔融作用形成^[95]。如果峨山花岗岩是由幔源岩浆分离结晶作用形成,那么将存在大量与其共生的镁铁质-超镁铁质岩浆岩^[93]。已有研究表明,扬子地块西缘缺少新元古代镁铁质-超镁铁质岩浆岩,同时较低的ε_Nd(t)值(-10.8~-7.5)也指示峨山花岗岩不可能由幔源岩浆分离结晶形成。相反,壳内变质中基性火成岩部分熔融更有可能形成峨山I型花岗岩。峨山花岗岩具较低的ε_Nd(t)值(-10.8~-7.5)和较老的两阶段Nd模式年龄(T_DM2=2.3~2.0 Ga)(表3),表明其源区来源于古老的地壳物质。扬子地块西缘零星出露古元古代—中元古代的沉积变质基底,主要由变沉积岩和变火山岩组成^{[23-24,26,96-97]},这些沉积基底可能是峨山I型花岗岩的源区。脱水熔融实验表明,不管部分熔融的程度如何,角闪/玄武质岩石熔融产生的熔体Mg^#值总是小于45^[89,98]。此外,低K玄武质岩石部分熔融形成的中酸性岩浆岩通常具有较低的K₂O含量和K₂O/Na₂O比值(<1)^[98],而中-高K玄武质岩石将会产生更偏长英质、具较高的K₂O含量和K₂O/Na₂O比值(>1)^[90]的熔体。峨山I型花岗岩具有较低的Mg^#值(30~54),较高的K₂O含量(5.13%~7.35%)、Na₂O含量(3.09%~3.94%)、K₂O/Na₂O比值(1.51~1.90)。在岩浆源区判别图解中,峨山I型花岗岩落入中-高K玄武质岩石和黑云母片麻岩范围(图9),表明峨山I型花岗岩源区主要由中-高K玄武质岩石和黑云母片麻岩组成。峨山花岗岩具有低Sr含量(47~70 μg/g)、高Yb含量(>2.0 μg/g)、中等负铕异常(δEu=0.32~0.81,均值0.45)和较为平坦的重稀土元素分布模型,指示其源区可能含有斜长石而没有石榴子石。结合明显的重稀土Tm元素正异常(图5a),戴凤岩和张翊钧^[99]通过研究太行山地区阜平群和五台山地区五台群岩石稀土元素发现,岩石中Tm元素表现出正异常可以指示这些岩石来源于上地壳或受到上地壳的影响,且表明花岗岩岩浆源区形成的压力较低(深度<30 km)。Chappell等的研究^[94]表明,在低于石榴子石稳定场的压力背景下,玄武岩脱水熔融形成安山质岩石是产生过铝质I型花岗岩的关键因素,在这种情况下,I型花岗岩熔体和辉石将通过含水矿物(角闪石、黑云母)的不一致熔融产生,其不仅提供水用于初始熔融,同时也提供Al,从而产生过铝质I型花岗质熔体。

综上所述,峨山I型花岗岩可能在较浅的深度(<30 km)由古元古代中-高钾玄武质岩和黑云母片麻岩部分熔融形成母岩浆,在上侵的过程中经历了角闪石、黑云母、长石、褐帘石、独居石等矿物高程度的分离结晶而形成。

5.3 构造背景

新元古代Rodinia超大陆的聚合裂解是近年来的研究热点之一^[100]。目前对华南新元古代构造岩浆演化的研究在地质年代学、地球化学、古地磁学、古地理学等方面取得了一系列的新进展,使得华南板块在恢复重建Rodinia超大陆中具有重要地位^[100-101]。总体而言,中、新元古代华南构造格局是在Rodinia超大陆的裂解背景下发展和演化的^[102]。对于扬子西缘新元古代岩浆活动形成的动力学背景主要存在地幔柱模式^[100,103]和岛弧模式^[12,14]两种不同的认识。然而,地幔柱模式存在以下不足:(1)扬子地块西缘仅分布有少量的铁镁质岩墙,而典型的地幔柱-裂谷作用往往伴生大量铁镁质岩墙群;(2)虽然华南地幔柱模式可以解释一些双峰式火山岩和大陆溢流玄武岩的出露,但是这些基性岩石出露有限,扬子西缘乃至整个华南板块新元古代岩浆岩以中酸性岩石为主;(3)扬子地块西缘岩浆活动持续时间大于100 Ma,而通常地幔柱活动的持续时间小于8 Ma,例如峨眉山地幔柱活动持续时间约为8 Ma^[104],南非卡鲁地幔柱活动时间约为1 Ma^[105-106],印度德干和俄罗斯西伯利亚地幔柱活动时间均小于1 Ma^[107-108]。

最近有越来越多的碎屑锆石、地球物理、显微构造、岩浆岩等研究支持岛弧模式。扬子西缘盐边群沉积岩显示弧环境地球化学特征^[45];扬子西缘前寒武纪地层存在1 000~740 Ma、正ε_Hf(t)值(0.3~13)的碎屑锆石,指示新生岩浆作用阶段对应于长期的俯冲进程^[109]。四川盆地多接收地震剖面显示古老俯冲地幔残留,指示新元古代俯冲构造体制^[110]。扬子西缘-西南缘新元古代杂砂岩显微构造显示岩浆流动面理走向总体近南北向,指示岩体在侵位过程中受东西向应力挤压,暗示扬子西缘受到由西向东的大洋板块俯冲挤压作用^[111]。Zhao等^[112]研究发现石棉蛇绿岩具有SSZ型蛇绿岩地球化学特征,扬子西缘新元古代辉长岩(870~750 Ma)具有不同的全岩Nd和锆石Hf-O同位素组成,指示扬子西缘新元古代地幔源区受到长期的俯冲交代作用,涉及俯冲流体、俯冲沉积物熔体和俯冲板片熔体,相似的岩浆作用存在于印度及马达加斯加,因此认为在Rodinia超大陆西缘存在一个巨大的安第斯型大陆边缘弧^[113]。赖绍聪等^[54]通过对扬子西缘新元古代典型花岗岩类岩石组合研究,发现扬子地块西缘新元古代处于长期俯冲背景之下,建立起大洋板片俯冲(870~820 Ma)-板片回撤与断离(820~740 Ma)的构造模型。云南峨山花岗闪长岩(818 Ma)属于A₂型花岗岩,具有火山弧岩石地球化学属性,对应大洋板片俯冲阶段^[11]。在构造判别图解中大陆I型花岗闪长岩-花岗岩(780 Ma)落入火山弧-板内、挤压-引张型区域(图10)^{[54,114⇓⇓-117]},显示其形成于挤压-伸展转换的构造背景。对扬子西缘高分异A₂型花岗岩(749 Ma)的研究发现,在伸展构造背景下(<780 Ma),地幔或年轻下地壳熔融岩浆底侵上地壳产生高分异A₂型花岗,进一步指示伸展构造背景^[58]。在构造判别图解中,不同于大陆I型花岗闪长岩-花岗岩(780 Ma),峨山高分异I型花岗岩(746~732 Ma)落入引张型碰撞后区域,显示其形成于伸展构造环境(图10)。低Sr含量、高Yb含量、中等负铕异常和重稀土Tm元素正异常(图5a),指示其可能来源于上地壳。而高的Nd两阶段模式年龄(T_DM2=2.3~2.0 Ga)和K₂O含量(图9),则指示其源岩为古元古代中-高钾玄武质岩和黑云母片麻岩。其成岩年龄类似于扬子西缘高分异A₂型花岗岩^[58]。那么大洋板片俯冲(870~820 Ma)-板片回撤与断离(820~740 Ma)的构造模型可以很好地解释峨山A₂型花岗岩(818 Ma)、大陆I型花岗闪长岩-花岗岩(780 Ma)、扬子地块西缘高分异A₂型花岗岩(749 Ma)和峨山高分异I型花岗岩(746~732 Ma)形成的整个过程。在板片断离阶段,地幔或年经下地壳熔融岩浆上涌底侵,将给上地壳古元古代中-高钾玄武质岩和黑云母片麻岩部分熔融提供足够的热量。而板片断离也导致扬子地块西缘处于区域性伸展环境,为熔融形成的母岩浆高程度的分离结晶提供理想的构造背景。因此本次研究认为峨山高分异I型花岗岩是在伸展构造背景下,地幔或年轻下地壳熔融岩浆底侵上地壳古元古代中-高钾玄武质岩和黑云母片麻岩产生母岩浆,母岩浆在上侵的过程中经历了角闪石、黑云母、长石、褐帘石、独居石等矿物高程度的分离结晶。在分离结晶的过程中,灰白色中粗粒花岗岩比肉红色中粗粒花岗岩经历了较高程度的钾长石分离结晶。

6 结论

(1)LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,峨山肉红色中粗粒花岗岩形成于(746±34) Ma,灰白色中粗粒花岗岩形成于(732±30) Ma,两者形成时代均为新元古代。

(2)峨山花岗岩为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,以高SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O含量,低Fe₂O₃^T、MgO、CaO、TiO₂、P₂O₅含量和Mg^#值为特征,岩石地球化学显示其为高分异I型花岗岩。

(3)峨山高分异I型花岗岩形成于伸展环境。地幔或年轻下地壳熔融形成的岩浆底侵由中-高钾玄武质岩和黑云母片麻岩组成的古元古代上地壳,经部分熔融产生母岩浆,后经角闪石、黑云母、长石、褐帘石、独居石等矿物高程度的分离结晶作用形成了峨山高分异I型花岗岩。

感谢编委和审稿专家提供的宝贵意见。本项研究获得云南省重点研发计划项目(202303AA080006)资助。

参考文献

[1] CAWOOD P A, STRACHAN R A, PISAREVSKY S A, et al. Linking collisional and accretionary orogens during Rodinia assembly and breakup: implications for models of supercontinent cycles[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2016, 449: 118-126.

[2] ZHENG Y F, WU Y B, CHEN F K, et al. Zircon U-Pb and oxygen isotope evidence for a large-scale ¹⁸O depletion event in igneous rocks during the Neoproterozoic[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2004, 68(20): 4145-4165.

[3] LI X H, LI W X, LI Z X, et al. 850-790 Ma bimodal volcanic and intrusive rocks in northern Zhejiang, South China: a major episode of continental rift magmatism during the breakup of Rodinia[J]. Lithos, 2008, 102(1/2): 341-357.

[4] LI Z X, BOGDANOVA S V, COLLINS A S, et al. Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: a synthesis[J]. Precambrian Research, 2008, 160(1/2): 179-210.

[5] ZHAO G C, CAWOOD P A. Precambrian geology of China[J]. Precambrian Research, 2012, 222/223: 13-54.

[6] WANG X L, ZHOU J C, WAN Y S, et al. Magmatic evolution and crustal recycling for Neoproterozoic strongly peraluminous granitoids from southern China: Hf and O isotopes in zircon[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2013, 366: 71-82.

[7] WANG X L, ZHOU J C, GRIFFIN W L, et al. Geochemical zonation across a Neoproterozoic orogenic belt: isotopic evidence from granitoids and metasedimentary rocks of the Jiangnan orogen, China[J]. Precambrian Research, 2014, 242: 154-171.

[8] ZHENG Y F, XIAO W J, ZHAO G C. Introduction to tectonics of China[J]. Gondwana Research, 2013, 23(4): 1189-1206.

[9] ZHAO J H, LI Q W, LIU H, et al. Neoproterozoic magmatism in the western and northern margins of the Yangtze Block (South China) controlled by slab subduction and subduction-transform-edgepropagator[J]. Earth-Science Reviews, 2018, 187: 1-18.

[10] LI Z X, LI X H, ZHOU H, et al. Grenvillian continental collision in South China: new SHRIMP U-Pb zircon results and implications for the configuration of Rodinia[J]. Geology, 2002, 30: 163-166.

[11] 徐丽娟, 李萍, 刘铮, 扬子地块西缘峨山新元古代A₂型花岗闪长岩的成因及构造意义[J]. 岩石矿物学杂志, 2021, 40(2): 383-394.

[12] ZHOU M F, YAN D P, KENNEDY A K, et al. SHRIMP U-Pb zircon geochronological and geochemical evidence for Neoproterozoic arc-magmatism along the western margin of the Yangtze Block, South China[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2002, 196: 51-67.

[13] ZHOU M F, MA Y X, YAN D P, et al. The Yanbian terrane(southern Sichuan Province, SW China): a Neoproterozoic arc assemblage in the western margin of the Yangtze Block[J]. Precambrian Research, 2006, 144: 19-38.

[14] ZHOU M F, YAN D P, WANG C L, et al. Subduction-related origin of the 750 Ma Xuelongbao adakitic complex (Sichuan Province, China): implications for the tectonic setting of the giant Neoproterozoic magmatic event in South China[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2006, 248(1/2): 286-300.

[15] ZHAO G. Jiangnan orogen in South China: developing from divergent double subduction[J]. Gondwana Research, 2015, 27: 1173-1180.

[16] 颜丹平, 周美夫, 宋鸿林, 华南在Rodinia古陆中位置的讨论: 扬子地块西缘变质岩浆杂岩证据及其与Seychelles地块的对比[J]. 地学前缘, 2003, 10(4): 249-257.

[17] 裴先治, 李佐臣, 丁仨平, 扬子地块西北缘轿子顶新元古代过铝质花岗岩: 锆石SHRIMP U-Pb年龄和岩石地球化学及其构造意义[J]. 地学前缘, 2009, 16(3): 231-249.

[18] 寇彩化, 刘燕学, 李江, 江南造山带西段桂北四堡地区830 Ma辉长岩锆石SIMS U-Pb年代学和岩石地球化学特征及其岩石成因研究[J]. 地学前缘, 2022, 29(2): 218-233.

[19] ZHAO J H, ZHOU M F, YAN D P, et al. Reappraisal of the ages of Neoproterozoic strata in South China: no connection with the Grenvillian orogeny[J]. Geology, 2011, 39(4): 299-302.

[20] GAO S, LING W L, QIU Y M, et al. Contrasting geochemical and Sm-Nd isotopic compositions of Archean metasediments from the Kongling high-grade terrain of the Yangtze Craton: evidence for cratonic evolution and redistribution of REE during crustal anatexis[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1999, 63(13/14): 2071-2088.

[21] GAO S, YANG J, ZHOU L, et al. Age and growth of the Archean Kongling terrain, South China, with emphasis on 3.3 Ga granitoid gneisses[J]. American Journal of Science, 2011, 311(2): 153182.

[22] GUO J L, GAO S, WU Y B, et al. 3.45 Ga granitic gneisses from the Yangtze Craton, South China: implications for Early Archean crustal growth[J]. Precambrian Research, 2014, 242: 82-95.

[23] CHEN W T, ZHOU M F, ZHAO X F. Late Paleoproterozoic sedimentary and mafic rocks in the Hekou area, SW China: implication for the reconstruction of the Yangtze Block in Columbia[J]. Precambrian Research, 2013, 231: 61-77.

[24] ZHAO X F, ZHOU M F, LI J W, et al. Late Paleoproterozoic to early Mesoproterozoic Dongchuan Group in Yunnan, SW China: implications for tectonic evolution of the Yangtze Block[J]. Precambrian Research, 2010, 182(1/2): 57-69.

[25] GREENLREE M, LI Z X. The oldest known rocks in south-western China: SHRIMP U-Pb magmatic crystallisation age and detrital provenance analysis of the Paleoproterozoic Dahongshan Group[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2008, 33: 289-302.

[26] 杨红, 刘福来, 杜利林, 扬子地块西南缘大红山群老厂河组变质火山岩的锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 岩石学报, 2012, 28(9): 2994-3014.

[27] KOU C H, ZHANG Z C, SANTOSH M, et al. Oldest volcanic-hosted submarine iron ores in South China: evidence from zircon U-Pb geochronology and geochemistry of the Paleoproterozoic Dahongshan iron deposit[J]. Gondwana Research, 2017, 49: 182-204.

[28] GREENTREE M R, LI Z X, LI X H, et al. Late Mesoproterozoic to earliest Neoproterozoic basin record of the Sibao orogenesis in western South China and relationship to the assembly of Rodinia[J]. Precambrian Research, 2006, 151(1/2): 79-100.

[29] LI H K, ZHANG C L, YAO C Y, et al. U-Pb zircon age and Hf isotope compositions of Mesoproterozoic sedimentary strata on the western margin of the Yangtze massif[J]. Science China Earth Sciences, 2013, 56(4): 628-639.

[30] ZHU W G, ZHONG H, LI Z X, et al. SIMS zircon U-Pb ages, geochemistry and Nd-Hf isotopes of ca. 1.0 Ga mafic dykes and volcanic rocks in the Huili area, SW China: origin and tectonic significance[J]. Precambrian Research, 2016, 273: 67-89.

[31] CHEN W T, SUN W H, WANG W, et al. “Grenvillian” intraplate mafic magmatism in the southwestern Yangtze Block, SW China[J]. Precambrian Research, 2014, 242: 138-153.

[32] 刘桂春, 陈光艳, 李静, 扬子西缘祥云响水花岗岩体的成因: 锆石U-Pb年代学, 岩石地球化学和Sr-Nd同位素制约[J]. 地球科学, 2020, 45(7): 2426.

[33] LI X H, LI W X, LI Q L, et al. Petrogenesis and tectonic significance of the -850 Ma Gangbian alkaline complex in South China: evidence from in situ zircon U-Pb dating, Hf-O isotopes and whole-rock geochemistry[J]. Lithos, 2010, 114(1): 1-15.

[34] YANG Y N, WANG X C, LI Q L, et al. Integrated in situ U-Pb age and Hf-O analyses of zircon from Suixian Group in northern Yangtze: new insights into the Neoproterozoic low-delta O-18 magmas in the South China Block[J]. Precambrian Research, 2016, 273: 151-164.

[35] WANG Y, ZHOU Y, CAI Y, et al. Geochronological and geochemical constraints on the petrogenesis of the Ailaoshan granitic and migmatite rocks and its implications on Neoproterozoic subduction along the SW Yangtze Block[J]. Precambrian Research, 2016, 283(1): 106-124.

[36] CHEN X, LIU J, QI Y, et al. Neoproterozoic granitic magmatism along the Ailao Shan-Red River belt: U-Pb zircon geochronology, Lu-Hf isotopes and tectonic implications[J]. Precambrian Research, 2017, 299: 244-263.

[37] 李献华, 李武显, 何斌. 华南陆块的形成与Rodinia超大陆聚合-裂解: 观察、 解释与检验[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2012, 31(6): 543-559.

[38] 云南省地矿局. 云南省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1990.

[39] HU J, ZHANG S T, ZHANG G Z, et al. Geochemistry and tectonic setting of the Eshan granites in the southwestern margin of the Yangtze Plate, Yunnan[J]. Journal of Earth Science, 2018, 29(1): 130-143.

[40] LI W X, LI X H, LI Z X. Ca. 850 Ma bimodal volcanic rocks in northeastern Jiangxi Province, South China: initial extension during the breakup of Rodinia?[J]. American Journal of Science, 2010, 310(9): 951-980.

[41] WANG X L, ZHAO G, ZHOU J C, et al. Geochronology and Hf isotopes of zircon from volcanic rocks of the Shuangqiaoshan Group, South China: implications for the Neoproterozoic tectonic evolution of the eastern Jiangnan orogen[J]. Gondwana Research, 2008, 14(3): 355-367.

[42] ZHOU J C, WANG X L, QIU J S. Geochronology of Neoproterozoic mafic rocks and sandstones from northeastern Guizhou, South China: coeval arc magmatism and sedimentation[J]. Precambrian Research, 2009, 170(1): 27-42.

[43] 周金城, 王孝磊, 邱检生. 江南造山带形成过程中若干新元古代地质事件[J]. 高校地质学报, 2009, 15(4): 453-459.

[44] LI Z X, LI X H, KINNY P D, et al. The breakup of Rodinia: did it start with a mantle plume beneath South China?[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1999, 173(3): 171-181.

[45] SUN W H, ZHOU M F. The -860 Ma, Cordilleran-type Guandaoshan dioritic pluton in the Yangtze Block, SW China: implications for the origin of Neoproterozoic magmatism[J]. Journal of Geology, 2008, 116(3): 238-253.

[46] 沈渭洲, 高剑峰, 徐士进, 扬子板块西缘泸定桥头基性杂岩体的地球化学特征和成因[J]. 高校地质学报, 2002, 8(4): 380-389.

[47] 刘树文, 闫全人, 李秋根, 扬子克拉通西缘康定杂岩中花岗质岩石的成因及其构造意义[J]. 岩石学报, 2009, 25(8): 1883-1896.

[48] LAI S C, QIN J F, ZHU R Z, et al. Neoproterozoic quartz monzodiorite-granodiorite association from the Luding-Kangding area: implications for the interpretation of an active continental margin along the Yangtze Block (South China Block)[J]. Precambrian Research, 2015, 267(3/4): 196-208.

[49] MENG E, LIU F L, DU L L, et al. Petrogenesis and tectonic significance of the Baoxing granitic and mafic intrusions, southwestern China: evidence from zircon U-Pb dating and Lu-Hf isotopes, and whole-rock geochemistry[J]. Gondwana Research, 2015, 28(2): 800-815.

[50] 刘树文, 杨恺, 李秋根, 新元古代宝兴杂岩的岩石成因及其对扬子西缘构造环境的制约[J]. 地学前缘, 2009, 16(2): 107-118.

[51] SUN W H, ZHOU M F, YAN D P, et al. Provenance and tectonic setting of the Neoproterozoic Yanbian Group, western Yangtze Block (SW China)[J]. Precambrian Research, 2008, 167(1): 213-236.

[52] DU L L, GUO J H, NUTMAN A P, et al. Implications for Rodinia reconstructions for the initiation of Neoproterozoic subduction at -860 Ma on the western margin of the Yangtze Block: evidence from the Guandaoshan pluton[J]. Lithos, 2014, 196/197: 67-82.

[53] MUNTEANU M, WILSON A, YAO Y, et al. The Tongde dioritic pluton (Sichuan, SW China) and its geotectonic setting: regional implications of a local-scale study[J]. Gondwana Research, 2010, 18(2): 455-465.

[54] 赖绍聪, 朱毓. 扬子板块西缘新元古代典型中酸性岩浆事件及其深部动力学机制: 研究进展与展望[J]. 地质力学学报, 2020, 26(5): 759-790.

[55] ZHAO X F, ZHOU M F, LI J W, et al. Association of Neoproterozoic A- and I-type granites in South China: implications for generation of A-type granites in a subduction-related environment[J]. Chemical Geology, 2009, 257(1/2): 1-15.

[56] HUANG X L, XU Y G, LI X H, et al. Petrogenesis and tectonic implications of Neoproterozoic, highly fractionated A-type granites from Mianning, South China[J]. Precambrian Research, 2008, 165(3/4): 190-204.

[57] 鄢圣武, 白宪洲, 伍文湘, 扬子板块西缘泸沽A型花岗岩成因与变泥质岩熔融[J]. 中国地质, 2017, 44(1): 163-150.

[58] ZHU Y, LAI S C, QIN J F, et al. Petrogenesis and geodynamic implications of Neoproterozoic gabbro-diorites, adakitic granites, and A-type granites in the southwestern margin of the Yangtze Block, South China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2019, 183: 103977.

[59] HUANG X L, XU Y G, LAN J B, et al. Neoproterozoic adakitic rocks from Mopanshan in the western Yangtze Craton: partial melts of a thickened lower crust[J]. Lithos, 2009, 112(3): 367-381.

[60] ZHAO J H, ZHOU M F. Neoproterozoic adakitic plutons and arc magmatism along the western margin of the Yangtze Block, South China[J]. Journal of Geology, 2007, 115(6): 675-689.

[61] ZHAO J H, ZHOU M F, YAN D P, et al. Zircon Lu-Hf isotopic constraints on Neoproterozoic subduction-related crustal growth along the western margin of the Yangtze Block, South China[J]. Precambrian Research, 2008, 163(3): 189-209.

[62] 朱毓, 赖绍聪, 赵少伟, 扬子板块西缘石棉安顺场新元古代钾长花岗岩地球化学特征及其地质意义[J]. 地质论评, 2017, 63(5), 1193-1208.

[63] 赖绍聪, 秦江锋, 朱韧之, 扬子地块西缘天全新元古代过铝质花岗岩类成因机制及其构造动力学背景[J]. 岩石学报, 2015(8): 133-146.

[64] 郭春丽, 王登红, 陈毓川, 川西新元古代花岗质杂岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄、 元素和Nd-Sr同位素地球化学研究: 岩石成因与构造意义[J]. 岩石学报, 2007, 23(10): 2457-2470.

[65] 张玉顺, 吴玉, 潘家永, 扬子板块西缘黑么花岗质岩体的成因与构造意义: 来自锆石U-Pb年代学和岩石地球化学的约束[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2020, 39(5): 983-998.

[66] 胡金. 云南省峨山花岗岩体新元古代岩浆演化及成矿制约[D]. 昆明: 昆明理工大学, 2018.

[67] 薛玺会, 蔡忠柏, 熊家镛. 关于云南峨山花岗岩体的时代问题[J]. 岩石学报, 1986, 2(1): 50-58.

[68] GAO S, LIU X M, YUAN H L, et al. Analysis of forty-two major and trace elements of USGS and NIST SRM Glasses by LAICPMS, Geostand[J]. Geostandards Newsletter, 2002, 22: 181-195.

[69] LIU Y S, ZONG K Q, KELEMEN P B, et al. Geochemistry and magmatic history of eclogites and ultramafic rock s from the Chinese continental scientific drill hole: subduction and ultrahigh-pressure metamorphism of lower crustal cumulates[J]. Chemical Geology, 2008, 247: 133-153.

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

[71] LUDWIG K R. ISOPLOT 3.00: a geochronological toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley: Berkeley Geochronology Center, 2003.

[72] MIDDLEMOST E A K. Naming materials in the magma/igneous rock system[J]. Earth-Science Reviews, 1994, 37(3/4): 215-224.

[73] MARTIN H, SMITHIES R H, RAPP R, et al. An overview of adakite, tonalite-trondhjemite-granodiorite(TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution[J]. Lithos, 2005, 79(1/2): 1-24.

[74] MANIAR P D, PICCOLI P M. Tectonic discrimination of granitoids[J]. Geological Society of America Bulletin, 1989, 101(5): 635-643.

[75] BOYNTON W V. Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies[M]//HENDERSDN P. Rare earth element geochemistry. Amsterdam: Elsevier, 1984: 63-114.

[76] 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.

[77] MILLER C F, MCDOWELL S M, MAPES R W. Hot and cold granites? Implications of zircon saturation temperatures and preservation of inheritance[J]. Geology, 2003, 31(6): 529.

[78] ROMER R L, FÖRSTER H J, HAHNE K. Strontium isotopes: a persistent tracer for the recycling of Gondwana crust in Variscan orogen[J]. Gondwana Research, 2012, 22: 262-278.

[79] 邱检生, 肖娥, 胡建, 福建北东沿海高分异I型花岗岩的成因: 锆石U-Pb年代学, 地球化学和Nd-Hf同位素制约[J]. 岩石学报, 2008, 24(11): 17.

[80] JANOUEK V, FRITZ F, MALCOLM R, et al. Deciphering the petrogenesis of deeply buried granites: whole-rock geochemical constraints on the origin of largely undepleted felsic granulites from the Moldanubian zone of the Bohemian massif[J]. Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 2004, 95(1/2): 141-159.

[81] 吴福元, 刘小驰, 纪伟强, 高分异花岗岩的识别与研究[J]. 中国科学: 地球科学, 2017, 47(7): 21.

[82] SYLVESTER P J. Post-collisional alkaline granites[J]. The Journal of Geology, 1989(3): 261-280.

[83] KING P L, WHITE A J R, CHAPPELL B W, et al. Characterization and origin of aluminous A-type granites from the Lachlan fold belt, southeastern Australia[J]. Journal of Petrology, 1997(3): 371-391.

[84] CHAPPELL B W, WHITE A J R. I- and S-type granites in the Lachlan fold belt[J]. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 1992, 83: 1-26.

[85] CHEN Y Q, LI G J, QIN L X, et al. Geochronology and geochemistry of Cretaceous-Eocene granites, Tengchong Block(SW China): petrogenesis and implications for Mesozoic-Cenozoic tectonic evolution of Eastern Tethys[J]. Geoscience Frontiers, 2022, 13(2): 220-242.

[86] CHAPPELL B W, WHITE A J R. Two contrasting granite type[J]. Pacific Geology, 1974, 8(2): 173-174.

[87] CHAPPELL B W. Aluminium saturation in I- and S-type granites and the characterization of fractionated haplogranites[J]. Lithos, 1999, 46(3): 535-551.

[88] WHALEN J B, CURRIE K L, CHAPPELL B W. A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1987, 95: 407-419.

[89] RAPP R P, SHIMIZU N, NORMAN M D, et al. Reaction between slab-derived melts and peridotite in the mantle wedge: experimental constraints at 3.8 GPa[J]. Chemical Geology, 1999, 160(4): 335-356.

[90] SISSON T W, RATAJESKI K, HANKINS W B, et al. Voluminous granitic magmas from common basaltic sources[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2005, 148(6): 635-661.

[91] BEARD J S, LOFGREN G E. Dehydration melting and water-saturated melting of basaltic and andesitic greenstones and amphibolites at 1, 3, and 6.9 kb[J]. Journal of Petrology, 1991, 32: 365-401.

[92] PATIÑO DOUCE A E, BEARD J S. Dehydration-melting of biotite gneiss and quartz amphibolite from 3 to 15 kbar[J]. Journal of Petrology, 1995, 36: 707-738.

[93] GAO P, ZHENG Y F, ZHAO Z F. Experimental melts from crustal rocks: a lithochemical constraint on granite petrogenesis[J]. Lithos, 2016, 266/267: 133-157.

[94] CHAPPELL B W, BRYANT C J, WYBORN D. Peraluminous I-type granites[J]. Lithos, 2012, 153: 142-153.

[95] LI X H, LI Z X, YING L, et al. U-Pb zircon, geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic constraints on age and origin of Jurassic I- and A-type granites from central Guangdong, SE China: a major igneous event in response to foundering of a subducted flat-slab?[J]. Lithos, 2007, 96(1/2): 186-204.

[96] LI C Y, ZHANG H, WANG F Y, et al. The formation of the Dabaoshan porphyry molybdenum deposit induced by slab rollback[J]. Lithos, 2012, 150: 101-110.

[97] WANG W, ZHOU M F, ZHAO X F, et al. Late Paleoproterozoic to Mesoproterozoic rift successions in SW China: implication for the Yangtze Block-North Australia-Northwest Laurentia connection in the Columbia supercontinent[J]. Sedimentary Geology, 2014, 309: 33-47.

[98] RAPP R P, WATSON E B. Dehydration melting of metabasalt at 8-32 kbar: implications for continental growth and crust-mantle recycling[J]. Journal of Petrology, 1995, 36: 891-931.

[99] 戴凤岩, 张翊钧. 稀土元素中某些元素异常值在岩石成因研究中的意义[J]. 地质科技情报, 1987(2): 57-61.

[100] 刘玉平, 叶霖, 李朝阳, 滇东南发现新元古代岩浆岩: SHRIMP锆石U-Pb年代学和岩石地球化学证据[J]. 岩石学报, 2006, 22(4): 916-926.

[101] EVANS D A D, LI Z X, KIRSCHVINK J L, et al. A high quality Mid-Neoproterozoic pole from South China, with implications for ice ages and the breakup configuration of Rodinia[J]. Precambrian Research, 2000, 100: 313-334.

[102] 张国伟, 郭安林, 王岳军, 中国华南大陆构造与问题[J]. 中国科学: 地球科学, 2013, 43(10): 1553-1582.

[103] 李献华, 周汉文, 李正祥. 扬子块体西缘新元古代双峰式火山岩的锆石U-Pb年龄和岩石化学特征[J]. 地球化学, 2001, 30(4): 315-322.

[104] SHELLNUTT J G, ZHOU M F, YAN D P, et al. Longevity of the Permian Emeishan mantle plume (SW China): 1 Ma, 8 Ma or 18 Ma?[J]. Geological Magazine, 2008, 145(3): 373-388.

[105] IVANOV A V, MERE S, THOMPSON J, et al. Timing and genesis of the Karoo-Ferrar large igneous province: new high precision U-Pb data for Tasmania confirm short duration of the major magmatic pulse[J]. Chemical Geology, 2017, 455: 32-43.

[106] SVENSEN H, CORFU F, POLTEAU S, et al. Rapid magma emplacement in the Karoo large igneous province[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2012, 325/326(1): 1-9.

[107] AUGLAND L E, RYABOV V V, VERNIKOVSKY V A, et al. The main pulse of the Siberian Traps expanded in size and composition[J]. Scientific Reports, 2020, 9(1): 18723.

[108] MICHAEL P E, BLAIR S, KYLE M S, et al. U-Pb zircon age constraints on the earliest eruptions of the Deccan large igneous province, Malwa Plateau, India[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2020, 540: 116249.

[109] SUN W H, ZHOU M F, GAO J F, et al. Detrital zircon U-Pb geochronological and Lu-Hf isotopic constraints on the Precambrian magmatic and crustal evolution of the western Yangtze Block, SW China[J]. Precambrian Research, 2009, 172(1/2): 99-126.

[110] GAO R, CHEN C, WANG H Y, et al. SINOPROBE deep reflection profile reveals a Neoproterozoic subduction zone beneath Sichuan Basin[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2016, 454: 86-91.

[111] 张慰. 扬子地台西南缘新元古代岩浆杂岩体的构造变形与地质意义[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2017.

[112] ZHAO J H, ASIMOW P D, ZHOU M F, et al. An Andean-type arc system in Rodinia constrained by the Neoproterozoic Shimian ophiolite in South China[J]. Precambrian Research, 2017, 296: 93-111.

[113] ZHAO J H, ZHOU M F, WU Y B, et al. Coupled evolution of Neoproterozoic arc mafic magmatism and mantle wedge in the western margin of the South China Craton[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2019, 174(4): 36.

[114] BATCHELOR R A, BOWDEN P. Petrogenetic interpretation of granitoid rock series using multicationic parameters[J]. Chemical Geology, 1985, 48(1/2/3/4): 43-55.

[115] HARRIS N B W. Geochemical characteristics of collision-zone magmatism[J]. Collision Tectonics, 1986, 19(1): 67-81.

[116] PEARCE J A, HARRIS N B W, TINDLE A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks[J]. Journal of Petrology, 1984, 25(4): 956-983.

[117] BROWN G C. Calc-alkaline intrusive rocks: their diversity, evolution and relation to volcanic arcs[M]//THORPE R S. Andesites-orogenic andesites and related rocks[M]. New York: John Wiley & Sons, 1982: 437-464.

基金资助

国家自然科学基金项目“成矿系统自组织临界性与矿床定位预测(41972312)”

国家自然科学基金项目“深部致矿异常信息提取与高精度数字找矿模型建立(41672329)”

国家重点研发计划项目“‘三联式’数字找矿模型与深部定量成矿预测(2016YFC0600509)”

中国地质调查局项目“云南个旧大型-超大型Sn-Cu-多金属矿床成矿地球动力学背景、过程和定量评价(1212011220922)”

云南省重点研发计划项目(202303AA080006)