何世軍,楊仕潘,劉軍平,吳志山,黃衛(wèi)強,江化寨,周曉鋒

1) 中國冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院,福州,350108;2) 中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京,100083; 3) 云南省地質(zhì)調(diào)查院,昆明,650216;4) 自然資源部三江成礦作用及資源勘查利用重點實驗室,昆明,650051;5) 云南省自然資源廳,昆明,650224

內(nèi)容提要：通過會理—東川—易門地區(qū)1∶50000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,在滇中易門六街一帶“昆陽群”黑山頭組底部發(fā)現(xiàn)一套流紋質(zhì)凝灰?guī)r夾層,厚約20～45 m,采用鋯石激光剝蝕法(LA-ICP-MS)對流紋質(zhì)凝灰?guī)r進行年代測定,獲得鋯石U-Pb年齡加權(quán)平均值為1412±20 Ma(MSWD=0.72,n=15),代表了該凝灰?guī)r的形成時代,說明黑山頭組沉積時代為中元古代中期,是滇中地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)～1.4 Ga巖漿記錄,進而限定了昆陽群沉積時代為中元古代中期—新元古代早期(1.5～0.9 Ga)。巖石地球化學(xué)及Hf同位素研究表明,流紋質(zhì)凝灰?guī)r富集K、Rb、Th等大離子親石元素,虧損Nb、Ta、Ti 等高場強元素,顯示出與島弧鈣堿性火山巖的特點,屬于典型的島弧型巖漿巖;鋯石εHf(t)值兼具正值和負值,指示巖漿源區(qū)主要與古元古代(2438～2030 Ma)俯沖洋殼板片的熔融有關(guān),并伴有地殼物質(zhì)的混入。本年齡數(shù)據(jù)與中元古代菜子園蛇綠混雜巖端元輝長巖(～1.4 Ga)年齡相當,可能為菜子園—易門洋開始削減的產(chǎn)物,該時期是菜子園—易門洋裂解—俯沖轉(zhuǎn)換的重要時期。結(jié)合河口、新平、撮科一帶陸續(xù)發(fā)現(xiàn)高壓變質(zhì)巖及蛇綠混雜巖,綠汁江斷裂在綠汁鎮(zhèn)—元謀一帶存在構(gòu)造混雜現(xiàn)象,推斷菜子園—易門洋在河口金沙江一帶由西轉(zhuǎn)向南沿著綠汁江斷裂帶由通安—河口—元謀—綠汁—新平一帶展布。

“昆陽群”出露于云南元江、易門、武定及東川等地區(qū),為一套淺變質(zhì)的陸源碎屑巖、碳酸鹽巖夾火山巖,細分為下亞群(黃草嶺組、黑山頭組、大龍口組、美黨組)和上亞群(因民組、落雪組、鵝頭廠組(區(qū)域上相當黑山組)、綠汁江組(區(qū)域上相當青龍山組)),各組級巖石地層單位的野外接觸關(guān)系清晰,但上亞群、下亞群之間均為斷層接觸,上、下關(guān)系及沉積時代一直存在爭議,并持續(xù)半個多世紀,簡稱“正八組”與“倒八組”之爭(李希勣等,1984;曹瑞驥等,1984;鄢蕓樵,1986;吳懋德等,1990;戴恒貴,1997;孫志明等,2009;耿元生等,2017;高林志等,2018;劉軍平等,2018a,2018b,2020a,2020b;Liu Junping et al.,2020,2021,2023)。2010年,由成都地質(zhì)調(diào)查中心組織的“全國地層委員會”在云南召開現(xiàn)場會,通過野外考察及取得的最新同位素年齡決定將:下亞群稱昆陽群,上亞群稱東川群,東川群的沉積時限1.75～1.40 Ga,昆陽群沉積時限1.40～1.0 Ga,兩者仍劃歸中元古界(孫志明等,2009;中國地質(zhì)調(diào)查局科技外事部,2010;高林志等,2018;劉軍平等,2018a,2018b,2019)。

近年來,隨著同位素地質(zhì)年代學(xué)的飛速發(fā)展及應(yīng)用,滇中地區(qū)獲得大批中元古代巖漿年齡,如易門地區(qū)因民組中凝灰?guī)r獲得1742±13 Ma(Zhao Xinfu et al.,2010);孫志明等(2009)在東川地區(qū)黑山組凝灰?guī)r獲得1503±17 Ma的鋯石SHRIMP U-Pb年齡;潘澤偉等(2014)在祿武斷陷盆地內(nèi)鵝頭廠含鐵礦凝灰?guī)r獲得1448±5 Ma的Sm-Nd等時線年齡;劉軍平等(2018b)在峨山甸中地區(qū)東川群黑山組凝灰?guī)r中獲得1569±5 Ma的鋯石LA-ICPMS U-Pb年齡;劉軍平等(2020a)在祿豐地區(qū)東川群黑山組球顆玄武巖及凝灰?guī)r分別為1678±10 Ma和1572±19 Ma年齡;東川地區(qū)大量輝綠巖的U-Pb年齡集中1750～1650 Ma(Zhao Xinfu et al.,2010;朱華平等,2011);通安地區(qū)侵入至東川群中的輝綠巖—閃長巖的U-Pb年齡為1513±13 Ma、1531+18 Ma(耿元生等,2012);武定地區(qū)侵入至因民組中輝綠巖鋯石的U-Pb年齡為1767±15 Ma(郭陽等,2014);易門銅廠地區(qū)獲得1842±26 Ma、1860±25 Ma凝灰質(zhì)板巖(劉軍平等,2018c)、易門大黑山獲得1876±11 Ma石英閃長巖?(未發(fā)表數(shù)據(jù))及易門獅子山地區(qū)1858±18 Ma輝綠巖(劉軍平等,2020b),其它同位素年齡主要集中在1.1～1.0 Ga之間(張傳恒等,2007;尹福光等,2012;崔曉莊,2020;劉軍平等,2018a,2021b)。以上同位素資料統(tǒng)計表明,目前滇中—通安地區(qū)巖漿年齡集中在1.1～1.0 Ga、1.8～1.5 Ga,而1.4～1.2 Ga的巖漿年齡及構(gòu)造事件鮮有報道。

目前揚子西南緣通安—菜子園一帶菜子園蛇綠混雜巖帶中輝長巖獲得1375±7 Ma鋯石U-Pb年齡(任光明等,2017),攀西地塊會理一帶黑山組頂部凝灰?guī)r獲得1414±25 Ma及1394±26 Ma鋯石U-Pb年齡(劉偉等,2019),而滇中地塊至今無～1.4 Ga年齡數(shù)據(jù)報道,從而限制了菜子園洋的空間展布及演化的探討,更制約著滇中地塊與攀西地塊構(gòu)造屬性、地層分區(qū)劃分的對比。本文報道了揚子西南緣滇中易門地區(qū)“昆陽群”黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)r鋯石U-Pb LA-ICP-MS年齡、巖石地球化學(xué)特征、Lu—Hf同位素特征及區(qū)域上新發(fā)現(xiàn),結(jié)合區(qū)域相關(guān)資料及野外調(diào)查成果,旨在查明滇中地區(qū)～1.4 Ga巖漿記錄及巖石組合,綠汁江斷裂的物質(zhì)組成及構(gòu)造屬性,探討菜子園—易門洋空間展布、物質(zhì)組成及演化過程。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于云南易門六街地區(qū),位于揚子陸塊區(qū)(Ⅵ)之上揚子古陸塊(Ⅵ-2)的楚雄陸內(nèi)盆地(Ⅵ-2-12)和康滇基底斷隆帶(Ⅵ-2-11)二個三級構(gòu)造單元的接壤地段,地層區(qū)劃隸屬華南地層大區(qū)揚子地層區(qū)(Ⅵ4)的康滇地層分區(qū)(Ⅵ42)之昆明地層小區(qū)(Ⅵ42-2)。研究區(qū)出露地層為中元古界昆陽群、南華系澄江組及第四系??(圖1)。中元古界為是一套碎屑巖、碳酸鹽巖夾火山巖建造,為古裂谷(后期或轉(zhuǎn)化為古弧—盆系)環(huán)境的沉積,在全球Rodinia超大陸匯聚的背景下,遭受了區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用的改造,巖石變質(zhì)程度普遍達低綠片巖相,構(gòu)成上揚子古陸塊的褶皺基底(劉軍平等,2023)。

中元古界昆陽群黑山頭組巖性為灰色石英砂巖、粉砂巖、砂巖,底部偶夾流紋質(zhì)凝灰?guī)r、泥巖,巖石均輕微變質(zhì);昆陽群大龍口組巖性為深灰色塊狀疊層石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,偶夾泥巖、鈣質(zhì)泥巖,巖石均輕微變質(zhì);昆陽群美黨組巖性為灰色鈣質(zhì)泥巖、粉砂巖、砂巖不等厚互層,偶夾泥灰?guī)r,巖石均輕微變質(zhì);南華系澄江組中上部巖性以紫色砂巖、粉砂巖為主,局部夾發(fā)育厚度不等的凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)泥巖,底部常以礫巖或含礫砂巖,與下伏昆陽群黑山頭組呈角度不整合接觸;低洼處發(fā)育少量第四系松散堆積(Qh)(劉軍平等,2021a,2023)。

2 樣品采集及測試

本次在易門—羅茨斷裂以東前人劃分的易門六街鎮(zhèn)一帶“原昆陽群”黑山頭組發(fā)現(xiàn)一套流紋質(zhì)凝灰?guī)r(D008-1)夾層,寬約20～45 m(圖2a)。巖石新鮮色為灰白色,具凝灰結(jié)構(gòu),薄中層狀構(gòu)造。巖石主要由連續(xù)定向排列的絹云母(30%～50%)組成,含一定量變余塑性玻屑(45%～55%)和少量變余晶屑(8%～15%)、金屬礦物(3%～5%);粒徑d<2 mm。其中變余塑性玻屑壓扁、拉長,呈透鏡狀、蚯蚓狀、腸狀,已強烈絹云母化;變余晶屑不規(guī)則狀、變余板狀、尖棱角狀,現(xiàn)多被石英集合體所取代,從假象看成分主要為石英、長石。手標本及顯微鏡下照片見圖2b、c、d。

圖2 云南易門地區(qū)黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)r采樣柱狀圖(a)、野外露頭(b)、手標本(c)及顯微照片(d、e)

流紋質(zhì)凝灰?guī)r中的鋯石單礦物分選由南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司完成。原巖樣品粉碎成74 μm粉末,淘洗后除去輕礦物,將得到的重砂部分經(jīng)電磁選后得到含少量雜質(zhì)的鋯石樣品,最后在雙目鏡下挑選出鋯石晶體,選擇晶型較好,無裂隙的鋯石顆粒粘貼在環(huán)氧樹脂表面制成鋯石樣品靶,打磨樣品靶,使鋯石的中心部位暴露出來,然后進行拋光。拍攝鋯石顆粒的反射光、透射光和陰極發(fā)光(CL)圖像,U-Pb和Lu—Hf同位素測試需據(jù)其特點來選取合適的顆粒及區(qū)域(Hoskin and Schaltegger,2003)。U-Pb同位素、鋯石微量和Lu—Hf同位素測試分別在湖北省地質(zhì)實驗室測試中心及武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司完成。U-Pb同位素激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLasPro,ICP-MS為Agilent 7700,激光束斑直徑24 μm,鋯石年齡標樣是91500,采用鋯石采用n(207Pb)/n(206Pb) 年齡,用Isoplot程序(3.0版)計算加權(quán)平均值及繪制U-Pb諧和圖(Ludwing,2003),并測試出相應(yīng)鋯石微量分析值。

Lu—Hf同位素檢測儀器為激光剝蝕多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,采用n(179Hf)/n(177Hf)=0.7325對Hf同位素比值和n(173Yb)/n(172Yb) =1.35274對Yb同位素比值進行指數(shù)歸一化質(zhì)量校正(Hu Zhaochu,2008)。

選擇4件流紋質(zhì)凝灰?guī)r樣品分別進行主量、稀土和微量元素分析。樣品磨碎至74 μm后,在武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司完成。主量元素使用X-射線熒光光譜儀(XRF-1500)法測試。用0.6 g樣品和6 g四硼酸鋰制成的玻璃片在ShimadzuXRF-1500上測定氧化物的質(zhì)量分數(shù)值,精度優(yōu)于2%～3%。微量元素及稀土元素利用酸溶法制備樣品,使用ICP-MS (ElementⅡ)測試,分析精度(按照GSR-1和GSR-2國家標準):當元素質(zhì)量分數(shù)值大于10×10-6時,相對誤差小于5%,當質(zhì)量分數(shù)值小于10×10-6時,相對誤差小于10%(Vervoort et al.,1996)。

3 分析結(jié)果

3.1 地球化學(xué)特征

3.1.1主量元素

4件樣品主量、微量元素分析結(jié)果見表1,流紋質(zhì)凝灰?guī)r樣品SiO2含量71.8%～77.9%(平均75.5%),TiO2含量0.30%～1.01%,Al2O3含量10.8%～16.2%(平均13.0%),Na2O+K2O=4.42%～7.16%,K2O 含量較高,為4.32%～6.36%,K2O/Na2O>1,屬鉀質(zhì)酸性火山巖。在TAS圖解(圖3a)中,火山巖全部落入流紋巖區(qū)域,4件樣品定名與鏡下鑒定成果無差別。在AFM圖解中(圖3b)樣品投影點落在鈣堿性系列區(qū)內(nèi)。

表1 云南易門地區(qū)黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)r的全巖主量(%)、微量和稀土(×10-6)元素分析數(shù)據(jù)

圖3 云南易門地區(qū)流紋質(zhì)凝灰?guī)rTAS圖解(a)(據(jù)Middlemost et al.,1994)和AFM 圖解(b)(據(jù)Rickwood,1989)

3.1.2稀土元素和微量元素

流紋質(zhì)凝灰?guī)r的稀土總量ΣREE為189×10-6～401×10-6,平均296×10-6,稀土總量ΣREE 中等;稀土元素球粒隕石標準化曲線右傾型,(La/Yb)N= 3.99～25.0,反映輕重稀土分餾明顯,輕稀土富集;δCe=0.72～1.00,δEu=0.54～0.73,平均0.61,銪表現(xiàn)中等負異常特征(圖4a)。

圖4 云南易門地區(qū)黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)r球粒隕石標準化稀土元素配分圖(a)和原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖(b)(原始地幔標準化數(shù)據(jù)、球粒隕石標準化數(shù)據(jù)引自Sun and McDonough,1989)

在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖(圖4b)上,樣品具有較為一致的曲線形式,流紋質(zhì)凝灰?guī)r富集K、Rb、Th 等大離子親石元素,虧損Nb、Ta、Ti 等高場強元素,反映出英安巖巖漿部分熔融或結(jié)晶分異過程中具有斜長石與角閃石的分離,顯示出與島弧鈣堿性火山巖相似的特點(鄧晉福等,2015)。

3.2 LA-ICP-MS 鋯石U-Pb定年

本次對樣品D8006-1樣品鋯石大部分自形程度較好,鋯石形態(tài)棱角分明,且發(fā)育典型的韻律環(huán)帶,為典型的巖漿結(jié)晶鋯石(圖5a);少部分具核—?！吔Y(jié)構(gòu),無明顯環(huán)帶結(jié)構(gòu),可能為捕獲鋯石或繼承性鋯石(Hu Zhaochu,2008)。

圖5 云南易門地區(qū)流紋質(zhì)凝灰?guī)r鋯石諧和圖(a)、(b)、年齡概率分布(c)及加權(quán)平均值(d)

選擇18顆鋯石進行了定年分析,所有的分析點都位于諧和線上或其附近(圖5a),有效的分析點均具有較好的諧和度(均大于90%);由于受后期構(gòu)造作用改造,致使部分鋯石Pb丟失。其中5、7、9號測點n(206Pb)/n(207Pb)年齡分別為2411 Ma、1720 Ma、1798 Ma,其CL圖具核—幔—邊結(jié)構(gòu),無明顯環(huán)帶結(jié)構(gòu),認為為捕獲鋯石或繼承性鋯石。其余15顆鋯石數(shù)據(jù)較為集中(圖5b),鋯石的Th/U值為0.46～1.57,具有典型的振蕩環(huán)帶,為巖漿成因,鋯石的稀土元素球粒隕石標準配分圖(圖6)顯示,15個測點的n(206Pb)/n(207Pb)年齡為1498～1385 Ma,其鋯石稀土元素配分模式均為“左”傾,均為重稀土富集,輕稀土虧損,并且具有明顯Ce正異常,Eu負異常,稀土總量較高(表3);所有樣品的Nb含量均在巖漿鋯石范圍內(nèi)(Nb≤62×10-6),具有典型巖漿鋯石的稀土配分模式特點(Hoskin and Schaltegger,2003)。15個測點獲得了較為一致的n(206Pb)/n(207Pb)年齡加權(quán)平均值為1415±20Ma(MSWD=0.72,n=15),說明流紋質(zhì)凝灰?guī)r形成年齡為中元古代中期,也代表了黑山頭組的沉積年齡。

圖6 云南易門地區(qū)黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)r鋯石稀土元素配分模式圖(球粒隕石值據(jù)Sun and McDonough,1989)

3個鋯石n(206Pb)/n(207Pb)年齡(2411 Ma、1720 Ma、1798 Ma)打在鋯石繼承核上,振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)不清,次棱角狀,且具核—邊結(jié)構(gòu),且數(shù)據(jù)明顯大于鋯石結(jié)晶年齡1415 Ma,在鋯石的稀土元素球粒隕石標準配分圖(圖6)與其它結(jié)晶鋯石有明顯差別,Ce正異常不明顯,Eu負異常不明顯,表現(xiàn)出捕獲鋯石或繼承性鋯石特征。

3.3 鋯石原位Lu—Hf同位素

在鋯石U-Pb測年的基礎(chǔ)上,選擇諧和度較好的年齡點,在與年齡點環(huán)帶趨勢一致的微區(qū)圈定Hf同位素點位。本次共完成11個點的Lu—Hf同位素測試(表4)。巖漿鋯石中Hf同位素能夠用來示蹤巖漿源區(qū),初始比值εHf(t)為正值時其一階模式年齡與二階模式年齡較為接近,且接近表面年齡,代表虧損地?；驈奶潛p地幔中新增生的年輕地殼,指示來自新生地殼的重熔;εHf(t)為負值,代表巖體形成時殼源物質(zhì)成分占主導(dǎo)地位,具有典型的殼源成因特征(Griffin et al.,2002)。本次εHf(t)值范圍為-4.46～2.07,鋯石εHf(t)值兼具正值和負值特征(圖7),一階段Hf的模式年齡TDM1為2098～1798 Ma,平均值為1931 Ma,二階段Hf的模式年齡TDM2為2438～2030 Ma,平均值為2205 Ma;本次研究的樣品εHf(t)值均落在虧損地幔之下的地殼區(qū)域,且具較大的變化和具有正負值的特點,由此說明黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)r巖漿源區(qū)主要與古元古代(2438～2030 Ma)俯沖洋殼板片的熔融有關(guān),并伴有地殼物質(zhì)的混入。

表4 云南易門地區(qū)黑山頭組巖流紋質(zhì)凝灰?guī)rLu-Hf同位素分析值

圖7 云南易門地區(qū)黑山頭組巖流紋質(zhì)凝灰?guī)rHf同位素t(Ma)和εHf(t)圖

4 討論

4.1 本文鋯石U-Pb年代學(xué)數(shù)據(jù)的意義及對中元古界昆陽群的時代約束

昆陽群主要發(fā)育于云南中部地區(qū),為一套低綠片巖相的陸源碎屑巖、碳酸鹽巖以及火山碎屑巖組合,自下而上分為黃草嶺組、黑山頭組、富良棚組、大龍口組以及美黨組,總厚度超過5 km(戴恒貴,1997;吳懋德等,1990;耿元生等,2017;劉軍平等,2019,2021a)。近年來,隨著同位素年代學(xué)的發(fā)展,昆陽群地層年代學(xué)研究取得了一系列進展。大量學(xué)者對昆陽群富良棚組火山巖作了大量工作,得了較為精確的同位素年代學(xué)。如Greentree et al.(2006)在滇中易門地區(qū)老吾山組凝灰?guī)r中獲得了1142±16 Ma的年齡;張傳恒等(2007)首次在昆陽群富良棚組凝灰?guī)r中獲得1032±9 Ma的年齡;尹福光等(2012)、李懷坤等(2013)和劉軍平等(2018a)在富良棚組凝灰?guī)r、玄武巖中取得了1031±12 Ma、1047±15 Ma、1043±7 Ma、1007±13 Ma和1005±18 Ma的年齡;紀星星等(2016)和劉昊崗(2020)也在昆陽群頂部的美黨組中獲得 954±13 Ma 和 945±17 Ma 的年齡。2010年,由成都地質(zhì)調(diào)查中心組織的“全國地層委員會”在云南召開現(xiàn)場會,重新定義了昆陽群之后,昆陽群火山巖數(shù)據(jù)多在～1000 Ma?？梢?昆陽群上部地層可能屬于新元古代早期,仍缺乏昆陽群下部重要地層的可靠高精度年齡數(shù)據(jù)約束。

本文首次在黑山頭組底部發(fā)現(xiàn)大套流紋質(zhì)凝灰?guī)r夾層,且厚度較大(20～45 m),獲得鋯石U-Pb年齡加權(quán)平均值為1412±20 Ma(MSWD=0.72,n=15),代表了該凝灰?guī)r的形成時代,說明黑山頭組沉積時代為中元古代中期,也是滇中地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)～1.4 Ga巖漿記錄。昆陽群的下限年齡應(yīng)該大于黑山頭組的下限年齡,考慮到黑山頭組之下有約上千米厚的黃草嶺組的碎屑巖沉積,且很難獲得火山巖鋯石年代學(xué)數(shù)據(jù),結(jié)合本次獲得的年齡數(shù)據(jù),暫且把昆陽群下部的年齡延至～1.5 Ga可能較為合理。因此本文從火山巖精確的同位素較好的限定了昆陽群沉積時代為中元古代中期—新元古代早期(1.5～0.90 Ga)。

4.2 流紋質(zhì)凝灰?guī)r巖漿起源、演化及構(gòu)造背景

火山巖中TiO2含量能靈敏地反映構(gòu)造環(huán)境,酸性火山巖中TiO2在島弧為0.81%,大陸內(nèi)部穩(wěn)定區(qū)為1.6%(邱家驤,1985),云南易門地區(qū)流紋質(zhì)凝灰?guī)rTiO2含量偏低(0.30%～1.01%,平均0.72%),與島弧火山巖接近。Al2O3含量10.78%～16.24%(平均13.04%),在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖(圖3b)上,Rb、Th、Ce等LILE及LREE富集,Nb、Ta、Ti、Sr等HFSE虧損,顯示典型的弧火山巖特征;活動大陸邊緣區(qū)島弧火山巖La/Nb、Ba/Nb值普遍較高(La/Nb、Ba/Nb>2) (Salters et al.,1991),流紋質(zhì)凝灰?guī)rLa/Nb值與Ba/Nb值分別為2.8～7.7(平均4.5)、6.88～70.16(平均37.5),同樣與典型的島弧火山巖地球化學(xué)特征類似(李曙光,1993;鄧晉福等,2015)。在Th—Hf/3—Nb/16圖解構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖8a)中,所有樣品都落入島弧鈣堿性玄武巖區(qū)。因此,流紋質(zhì)凝灰?guī)r屬于典型的島弧型巖漿巖。

圖8 黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)rTh—Hf/3—Nb/16成因判別圖(a)和(La/Sm)N—(Tb/Yb)N判別圖(b)(據(jù)Harris et al.,1986)

流紋質(zhì)凝灰?guī)r在(La/Sm)N—(Tb/Yb)N圖解(圖8b)中,所有樣品均投入尖晶石橄欖巖區(qū),說明源區(qū)來自尖晶石橄欖巖區(qū),與樣品微量元素強烈虧損Nb、Ta、Ti及Lu—Hf同位素(εHf(t)兼有正與負值)特征較為一致(Drummond and Defant,1990),指示黑山頭組流紋質(zhì)凝灰?guī)r主要與古元古代(2438～2030 Ma)俯沖洋殼板片的熔融有關(guān),并伴有地殼物質(zhì)的混入。會理通安一帶發(fā)育有～1.4Ga的洋內(nèi)弧(任光明等,2017),同時期通安—易門地區(qū)還發(fā)育深海相硅泥質(zhì)復(fù)理石的、深海硅質(zhì)巖,黑山組枕狀熔巖和深海黑色碳質(zhì)頁巖(劉偉,2019;劉軍平等,2020a)。這些特征表明,在～1.4 Ga的揚子陸塊已經(jīng)從Columbia超大陸裂解成洋(菜子園—易門洋),由此本文的1.412 Ga流紋質(zhì)凝灰?guī)r應(yīng)為菜子園—易門洋地區(qū)開始削減的產(chǎn)物,1.4Ga時期可能是菜子園—易門洋地區(qū)裂解—俯沖轉(zhuǎn)換的重要時期。

4.3 本文年齡數(shù)據(jù)與菜子園—易門洋空間展布、構(gòu)造演化的關(guān)系

揚子陸塊中元古代蛇綠巖研究比較成熟主要有任光明等(2017)厘定的揚子陸塊西南緣菜子園蛇綠混雜巖(輝長巖～1350 Ma)(任光明等,2017;鄧奇等,2023)和揚子陸塊北緣黃陵地區(qū)的廟灣蛇綠混雜巖(輝長巖1118～974 Ma)(Peng Songbai et al.,2012;Deng Hao et al.,2017)。說明揚子克拉通北緣、西緣在中元古代曾經(jīng)均演化為成熟大洋盆地。

近年來,揚子陸塊因被證實參與了Columbia(哥倫比亞)、Rodinia(羅迪尼亞)超大陸的聚散演化過程而備受關(guān)注(Zhao Guochun et al.,2002,2004,2012;Li Zhengxiang et al.,2008;Liu Junping et al.,2020,2021,2023)。從全球超大陸旋回的角度分析,滇中地區(qū)屬古元古代Columbia超大陸的一部分,形成于1900Ma±,相當于呂梁運動。在1850 Ma±后Columbia超大陸進入裂解階段(劉軍平等,2020a),在滇中地區(qū)的中元古界東川群中普遍發(fā)育1750～1650 Ma的輝長巖脈、輝長輝綠巖脈、石英斑巖脈,可能是導(dǎo)致這一超大陸裂解的超級地幔柱事件的巖漿作用記錄(王冬兵等,2013;郭陽等,2014;任光明等,2017;王偉等,2019)。由于超大陸的裂解,在現(xiàn)今的川、滇交界一帶形成了新的大洋盆地,筆者等認為菜子園蛇綠混雜巖應(yīng)該代表了該洋盆閉合后的殘跡。該洋盆至少在1700 Ma±已經(jīng)發(fā)育了典型的洋殼,1670 Ma±發(fā)育了亞速爾型洋島玄武巖特點的巖墻群,1500 Ma±進入大洋拉張的全盛時期,在約1400 Ma±轉(zhuǎn)入俯沖消減階段[任光明等(2017)獲得洋內(nèi)弧輝長巖年齡1375 Ma],1400 Ma±為菜子園—易門洋裂解—俯沖動力學(xué)轉(zhuǎn)換的時限;在1150 Ma±洋殼俯沖消減完畢,發(fā)生了弧—陸或陸—陸碰撞造山作用,因在滇中地區(qū)發(fā)育了1150～1010 Ma的同碰撞強過鋁花崗巖組合,主要巖體有元江撮科花崗巖體、石屏紀母白花崗巖體(傳統(tǒng)意義上的峨山花崗巖基南段),元謀那別村等地也有這一時期的同碰撞型花崗巖出露(宋冬虎,2022);1007 Ma滇中地區(qū)出現(xiàn)具A型花崗巖類型的甸中大龍?zhí)墩L巖堿性巖體(劉軍平等,2021b),說明滇中地區(qū)約1007 Ma±轉(zhuǎn)入伸展拉張環(huán)境。

在1∶20萬會理幅、1∶5萬關(guān)河幅等前人工作成果基礎(chǔ)上,任光明等(2017)在揚子陸塊西緣的四川會理關(guān)河—通安地區(qū)厘定了中元古代菜子園蛇綠混雜巖,并獲得1375±7 Ma洋內(nèi)弧型輝長巖年齡;由于菜子園蛇綠混雜巖形成的地質(zhì)年代久遠,經(jīng)歷了后期的多次構(gòu)造改造,且研究僅限在四川境內(nèi),其東西向延伸及展布不清,菜子園洋發(fā)育及消亡的時間未做詳細研究(孫志明等,2009;尹福光等,2011,2012;任光明等,2017)。從而導(dǎo)致云南鏡內(nèi)是否存在中元古代時期的大洋,攀西地塊與滇中地塊的分界線不清,元古代盆地演化、地層格架及大地構(gòu)造單元劃分對比困難等問題。

筆者等通過對滇中地區(qū)詳細的野外地質(zhì)調(diào)查,綜合分析前人成果及最新同位素資料,認為在小江斷裂帶以西,由于古生代地層的掩蓋,未見蛇綠混雜巖出露;而在元謀—綠汁江斷裂以東,菜子園蛇綠混雜巖的延伸情況也不清晰,有學(xué)者認為向北東與廟灣蛇綠混雜巖相連(任光明等,2017;李靜等,2022)。近年來,云南省地質(zhì)調(diào)查院等多家單位的野外地質(zhì)考察中,先后在四川拉拉銅礦區(qū)(劉軍平,內(nèi)部資料)、云南新平大紅山鐵—銅礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了一些高壓變質(zhì)巖(黃亮等,2022),在云南撮科地區(qū)厘定了撮科蛇綠混雜巖(張良等,2022),且本次發(fā)現(xiàn)的～1.4 Ga島弧型火山巖年齡數(shù)據(jù)與中元古代菜子園蛇綠混雜巖重要端元輝長巖(～1.4 Ga)年齡相當,結(jié)合綠汁江斷裂在綠汁鎮(zhèn)—元謀一帶存在構(gòu)造混雜現(xiàn)象,帶中發(fā)育一套硅—灰—泥巖石組合(劉軍平,內(nèi)部資料),由此推斷菜子園—易門洋很可能在河口金沙江一帶由西轉(zhuǎn)向南沿著綠汁江斷裂帶由通安—河口—元謀—綠汁—元江一帶展布,菜子園蛇綠混雜巖帶與元謀—綠汁江斷裂帶可能構(gòu)成了中元古代地史時期滇中古陸塊的邊界。今后應(yīng)進一步加強綠汁江斷裂帶物質(zhì)組成及構(gòu)造屬性的綜合研究。

5 結(jié)論

(1)首次在滇中易門六街地區(qū)昆陽群黑山頭組發(fā)現(xiàn)一套流紋質(zhì)凝灰?guī)r夾層,獲得1412±20 Ma(MSWD=0.72,n=15)鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡值,代表了該流紋質(zhì)凝灰?guī)r的形成時代,認為黑山頭組沉積時代為中元古代中期,表明滇中地區(qū)存在～1.4 Ga巖漿及巖石學(xué)記錄,限定了昆陽群沉積時代為中元古代中期—新元古代早期(1.5～0.9 Ga)。

(2)流紋質(zhì)凝灰?guī)r富集K、Rb、Th 等大離子親石元素,虧損Nb、Ta、Ti 等高場強元素,中等Eu負異常,顯示出與島弧鈣堿性火山巖的特點,屬于典型的島弧型巖漿巖;巖漿源區(qū)主要與古元古代(2438～2030 Ma)俯沖洋殼板片的熔融有關(guān),并伴有地殼物質(zhì)的混入,應(yīng)為菜子園—易門洋開始削減的產(chǎn)物,該時期(～1.4Ga)可能是菜子園—易門洋裂解—俯沖動力學(xué)轉(zhuǎn)換的重要時期。

(3)結(jié)合現(xiàn)有區(qū)域地質(zhì)資料及本次研究成果,認為菜子園—易門洋很可能在河口金沙江一帶由西轉(zhuǎn)向南沿著綠汁江斷裂帶由通安—河口—元謀—綠汁—元江一帶展布,菜子園蛇綠混雜巖帶與元謀—綠汁江斷裂帶可能構(gòu)成了中元古代地史時期滇中古陸塊的邊界。

致謝：野外工作過程中得到成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所孫志明研究員、崔曉莊研究員等的幫助和指導(dǎo)。審稿人提出了寶貴的修改意見。責(zé)任編輯李明博士對文稿做了大量的工作,在此一并表示衷心感謝。

注釋/Notes

? 云南省地質(zhì)調(diào)查院.2018.云南1∶5萬二街幅、易門縣幅、鳴矣河幅、上浦貝幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告.

? 云南省地質(zhì)調(diào)查院.2022.云南省區(qū)域地質(zhì)志(第二版,修測)地質(zhì)調(diào)查報告.