现代地质 ›› 2017, Vol. 31 ›› Issue (06): 1177-1186.
康欢1(), 卿兴全1, 陈岳龙1(
), 李大鹏1, 鲁震2, 胡国强3, 邓伟兵4
收稿日期:
2015-07-30
修回日期:
2017-04-15
出版日期:
2017-12-10
发布日期:
2017-12-25
通讯作者:
陈岳龙,男,教授,博士生导师,1962年出生,地球化学专业,主要从事地球化学研究和教学工作。Email: 作者简介:
康 欢,男,博士研究生,1991年出生,地球化学专业,主要从事区域地球化学研究。Email: Khuan351002@163.com。
基金资助:
KANG Huan1(), QING Xingquan1, CHEN Yuelong1(
), LI Dapeng1, LU Zhen2, HU Guoqiang3, DENG Weibing4
Received:
2015-07-30
Revised:
2017-04-15
Online:
2017-12-10
Published:
2017-12-25
摘要:
滇西三江地区发育古近纪花岗岩,记录了印度-欧亚大陆碰撞的岩浆活动信息。对贡山地块福贡花岗岩开展岩石地球化学及锆石U-Pb-Hf系统研究,结果表明,该花岗岩为钙碱性、过铝质特征的I-S型花岗岩。锆石U-Pb同位素分析表明,福贡马吉花岗岩侵位于55 Ma,并含有252~77 Ma的继承锆石。锆石Hf同位素分析表明,该区岩浆锆石具有与青藏高原及东其南缘同时代长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。微量元素和同位素组成模拟计算结果表明,马吉花岗岩的原生岩浆是由53%的新生地壳组分和47%古老地壳基底物质混合而成的原岩经 5%~15%(F=0.05~0.15)的部分熔融而成。贡山地块福贡马吉花岗岩与冈底斯地块和腾冲地块早始新世岩浆岩(约55 Ma)具相似的年龄及地球化学特征,暗示它们之间可能存在类似的成因机制,均为新特提斯洋俯冲板片断离引起的壳内减压熔融的产物。
中图分类号:
康欢, 卿兴全, 陈岳龙, 李大鹏, 鲁震, 胡国强, 邓伟兵. 滇西北贡山地块始新世花岗岩的成因及其构造意义[J]. 现代地质, 2017, 31(06): 1177-1186.
KANG Huan, QING Xingquan, CHEN Yuelong, LI Dapeng, LU Zhen, HU Guoqiang, DENG Weibing. Origin and Tectonic Implications of the Eocene Granite from the Gongshan Block in Northwest Yunnan Province[J]. Geoscience, 2017, 31(06): 1177-1186.
样品 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | 烧失量 | 总量 | Nb |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NJ-5-1 | 71.31 | 0.42 | 11.57 | 4.21 | 0.12 | 0.4 | 0.52 | 3.88 | 4.95 | 0.06 | 0.19 | 97.64 | 91 |
样品 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er |
NJ-5-1 | 5 | 179 | 94.6 | 233 | 28.2 | 107 | 21.6 | 1.51 | 18.66 | 3.62 | 19.1 | 3.67 | 10.7 |
样品 | Tm | Li | Be | Sc | V | Cr | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | Rb |
NJ-5-1 | 1.4 | 80.4 | 8.43 | 12.6 | 3.27 | 5.95 | 0.72 | 4.24 | 9.29 | 335 | 34 | 2 | 198 |
样品 | Sr | Y | Zr | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Tl | Pb | Bi | Th | U |
NJ-5-1 | 19.5 | 75 | 451 | 8.73 | 1.19 | 13.6 | 8.48 | 0.62 | 0.73 | 23.4 | 0.15 | 23.3 | 5.67 |
表1 贡山地块黑云母二长花岗岩全岩化学组成
Table 1 Whole-rock chemical compositions of gneissic granite from the Gongshan Block
样品 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | 烧失量 | 总量 | Nb |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NJ-5-1 | 71.31 | 0.42 | 11.57 | 4.21 | 0.12 | 0.4 | 0.52 | 3.88 | 4.95 | 0.06 | 0.19 | 97.64 | 91 |
样品 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er |
NJ-5-1 | 5 | 179 | 94.6 | 233 | 28.2 | 107 | 21.6 | 1.51 | 18.66 | 3.62 | 19.1 | 3.67 | 10.7 |
样品 | Tm | Li | Be | Sc | V | Cr | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | Rb |
NJ-5-1 | 1.4 | 80.4 | 8.43 | 12.6 | 3.27 | 5.95 | 0.72 | 4.24 | 9.29 | 335 | 34 | 2 | 198 |
样品 | Sr | Y | Zr | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Tl | Pb | Bi | Th | U |
NJ-5-1 | 19.5 | 75 | 451 | 8.73 | 1.19 | 13.6 | 8.48 | 0.62 | 0.73 | 23.4 | 0.15 | 23.3 | 5.67 |
图4 贡山地块黑云母二长花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图(a)及微量元素原始地幔标准化蜘蛛图(b) 拉萨地块花岗岩数据引自赵志丹等[22],腾冲地块花岗岩数据引自高永娟等[23];原始地幔数据据BOYNTON[24];球粒陨石据SUN等[25]
Fig.4 Chondrite-normalized REE (a) and primitive mantle-normalized trace element (b) patterns of the granite from the Gongshan Block
图5 贡山地块花岗岩锆石阴极发光照片 红圈代表U-Pb年龄测点位置,蓝圈代表Lu-Hf测点位置;圆圈内数字(如22)代表点号,锆石下部数字(如197 Ma,7.14)分别代表年龄和锆石εHf(t)值
Fig.5 Zircon U-Pb ages and the image of zircon of the gneissic granite from the Gongshan Block
点号 | U | Th | Th/U | 同位素比值 | 年龄/Ma | 谐和 度/% | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
207Pb/ 206Pb | 207Pb/ 235U | 206Pb/ 238U | 1σ | 207Pb/ 206Pb | 1σ | 207Pb/ 235U | 206Pb/ 238U | 1σ | ||||||
NJ-5-1-1 | 333 | 40 | 0.12 | 0.049 05 | 0.081 80 | 0.012 17 | 0.000 09 | 150 | 100 | 80 | 78 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-2 | 202 | 91 | 0.45 | 0.049 25 | 0.149 13 | 0.021 94 | 0.000 13 | 167 | 105 | 141 | 140 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-3 | 222 | 43 | 0.19 | 0.049 13 | 0.104 74 | 0.015 43 | 0.000 09 | 154 | 115 | 101 | 99 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-4 | 188 | 144 | 0.77 | 0.051 63 | 0.250 15 | 0.035 18 | 0.000 18 | 333 | 54 | 227 | 223 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-5 | 288 | 198 | 0.69 | 0.049 88 | 0.154 04 | 0.022 43 | 0.000 21 | 191 | 108 | 145 | 143 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-6 | 328 | 211 | 0.64 | 0.051 61 | 0.197 27 | 0.027 76 | 0.000 16 | 333 | 57 | 183 | 177 | 1 | 96 | |
NJ-5-1-7 | 306 | 70 | 0.23 | 0.049 04 | 0.151 38 | 0.022 35 | 0.000 20 | 150 | 53 | 143 | 143 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-8 | 481 | 119 | 0.25 | 0.050 08 | 0.187 47 | 0.027 14 | 0.000 16 | 198 | 56 | 174 | 173 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-9 | 146 | 24 | 0.16 | 0.048 04 | 0.090 10 | 0.013 42 | 0.000 16 | 102 | 226 | 88 | 86 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-10 | 350 | 143 | 0.41 | 0.049 63 | 0.164 38 | 0.024 03 | 0.000 11 | 176 | 8 | 155 | 153 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-11 | 354 | 128 | 0.36 | 0.049 67 | 0.186 61 | 0.027 30 | 0.000 14 | 189 | 54 | 174 | 174 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-12 | 266 | 173 | 0.65 | 0.049 09 | 0.154 88 | 0.022 81 | 0.000 14 | 154 | 70 | 146 | 145 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-13 | 194 | 56 | 0.29 | 0.047 83 | 0.080 87 | 0.012 22 | 0.000 07 | 100 | 135 | 79 | 78 | 0 | 99 | |
NJ-5-1-14 | 333 | 79 | 0.24 | 0.048 63 | 0.101 58 | 0.015 16 | 0.000 07 | 132 | 77 | 98 | 97 | 0 | 98 | |
NJ-5-1-15 | 112 | 33 | 0.30 | 0.050 29 | 0.061 90 | 0.008 62 | 0.000 14 | 209 | 356 | 61 | 55 | 1 | 90 | |
NJ-5-1-16 | 212 | 41 | 0.20 | 0.052 78 | 0.246 78 | 0.033 81 | 0.000 27 | 320 | 46 | 224 | 214 | 2 | 95 | |
NJ-5-1-17 | 293 | 394 | 1.35 | 0.053 03 | 0.292 47 | 0.040 02 | 0.000 26 | 332 | 32 | 261 | 253 | 2 | 97 | |
NJ-5-1-18 | 331 | 94 | 0.28 | 0.051 12 | 0.131 61 | 0.018 72 | 0.000 21 | 256 | 98 | 126 | 120 | 1 | 95 | |
NJ-5-1-19 | 267 | 46 | 0.17 | 0.048 62 | 0.091 27 | 0.013 56 | 0.000 13 | 128 | 144 | 89 | 87 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-20 | 156 | 49 | 0.31 | 0.048 29 | 0.066 72 | 0.009 72 | 0.000 31 | 122 | 246 | 66 | 62 | 2 | 94 | |
NJ-5-1-21 | 221 | 20 | 0.09 | 0.048 85 | 0.083 68 | 0.012 36 | 0.000 12 | 139 | 106 | 82 | 79 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-22 | 481 | 63 | 0.13 | 0.052 42 | 0.224 86 | 0.031 07 | 0.000 30 | 306 | 22 | 206 | 197 | 2 | 95 | |
NJ-5-1-23 | 298 | 64 | 0.22 | 0.050 50 | 0.107 23 | 0.015 33 | 0.000 19 | 217 | 55 | 103 | 98 | 1 | 94 |
表2 贡山地块黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年数据
Table 2 The LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results of gneissic granite from the Gongshan Block
点号 | U | Th | Th/U | 同位素比值 | 年龄/Ma | 谐和 度/% | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
207Pb/ 206Pb | 207Pb/ 235U | 206Pb/ 238U | 1σ | 207Pb/ 206Pb | 1σ | 207Pb/ 235U | 206Pb/ 238U | 1σ | ||||||
NJ-5-1-1 | 333 | 40 | 0.12 | 0.049 05 | 0.081 80 | 0.012 17 | 0.000 09 | 150 | 100 | 80 | 78 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-2 | 202 | 91 | 0.45 | 0.049 25 | 0.149 13 | 0.021 94 | 0.000 13 | 167 | 105 | 141 | 140 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-3 | 222 | 43 | 0.19 | 0.049 13 | 0.104 74 | 0.015 43 | 0.000 09 | 154 | 115 | 101 | 99 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-4 | 188 | 144 | 0.77 | 0.051 63 | 0.250 15 | 0.035 18 | 0.000 18 | 333 | 54 | 227 | 223 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-5 | 288 | 198 | 0.69 | 0.049 88 | 0.154 04 | 0.022 43 | 0.000 21 | 191 | 108 | 145 | 143 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-6 | 328 | 211 | 0.64 | 0.051 61 | 0.197 27 | 0.027 76 | 0.000 16 | 333 | 57 | 183 | 177 | 1 | 96 | |
NJ-5-1-7 | 306 | 70 | 0.23 | 0.049 04 | 0.151 38 | 0.022 35 | 0.000 20 | 150 | 53 | 143 | 143 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-8 | 481 | 119 | 0.25 | 0.050 08 | 0.187 47 | 0.027 14 | 0.000 16 | 198 | 56 | 174 | 173 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-9 | 146 | 24 | 0.16 | 0.048 04 | 0.090 10 | 0.013 42 | 0.000 16 | 102 | 226 | 88 | 86 | 1 | 98 | |
NJ-5-1-10 | 350 | 143 | 0.41 | 0.049 63 | 0.164 38 | 0.024 03 | 0.000 11 | 176 | 8 | 155 | 153 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-11 | 354 | 128 | 0.36 | 0.049 67 | 0.186 61 | 0.027 30 | 0.000 14 | 189 | 54 | 174 | 174 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-12 | 266 | 173 | 0.65 | 0.049 09 | 0.154 88 | 0.022 81 | 0.000 14 | 154 | 70 | 146 | 145 | 1 | 99 | |
NJ-5-1-13 | 194 | 56 | 0.29 | 0.047 83 | 0.080 87 | 0.012 22 | 0.000 07 | 100 | 135 | 79 | 78 | 0 | 99 | |
NJ-5-1-14 | 333 | 79 | 0.24 | 0.048 63 | 0.101 58 | 0.015 16 | 0.000 07 | 132 | 77 | 98 | 97 | 0 | 98 | |
NJ-5-1-15 | 112 | 33 | 0.30 | 0.050 29 | 0.061 90 | 0.008 62 | 0.000 14 | 209 | 356 | 61 | 55 | 1 | 90 | |
NJ-5-1-16 | 212 | 41 | 0.20 | 0.052 78 | 0.246 78 | 0.033 81 | 0.000 27 | 320 | 46 | 224 | 214 | 2 | 95 | |
NJ-5-1-17 | 293 | 394 | 1.35 | 0.053 03 | 0.292 47 | 0.040 02 | 0.000 26 | 332 | 32 | 261 | 253 | 2 | 97 | |
NJ-5-1-18 | 331 | 94 | 0.28 | 0.051 12 | 0.131 61 | 0.018 72 | 0.000 21 | 256 | 98 | 126 | 120 | 1 | 95 | |
NJ-5-1-19 | 267 | 46 | 0.17 | 0.048 62 | 0.091 27 | 0.013 56 | 0.000 13 | 128 | 144 | 89 | 87 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-20 | 156 | 49 | 0.31 | 0.048 29 | 0.066 72 | 0.009 72 | 0.000 31 | 122 | 246 | 66 | 62 | 2 | 94 | |
NJ-5-1-21 | 221 | 20 | 0.09 | 0.048 85 | 0.083 68 | 0.012 36 | 0.000 12 | 139 | 106 | 82 | 79 | 1 | 97 | |
NJ-5-1-22 | 481 | 63 | 0.13 | 0.052 42 | 0.224 86 | 0.031 07 | 0.000 30 | 306 | 22 | 206 | 197 | 2 | 95 | |
NJ-5-1-23 | 298 | 64 | 0.22 | 0.050 50 | 0.107 23 | 0.015 33 | 0.000 19 | 217 | 55 | 103 | 98 | 1 | 94 |
分析点 | t/Ma | 176Yb/177Hf | 176Lu/177Hf | 176Hf/177Hf | ±2σ | εHf(0) | εHf(t) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NJ-5-1-1 | 78 | 0.030 401 | 0.000 499 | 0.282 782 | 0.000 021 | 0.34 | 2.02 | 1.0 |
NJ-5-1-4 | 223 | 0.042 639 | 0.000 644 | 0.282 787 | 0.000 020 | 0.54 | 5.34 | 0.9 |
NJ-5-1-6 | 177 | 0.072 429 | 0.001 638 | 0.282 857 | 0.000 022 | 2.99 | 6.68 | 0.8 |
NJ-5-1-7 | 143 | 0.092 090 | 0.002 092 | 0.282 794 | 0.000 020 | 0.77 | 3.71 | 1.0 |
NJ-5-1-8 | 173 | 0.092 345 | 0.001 998 | 0.282 815 | 0.000 021 | 1.53 | 5.09 | 0.9 |
NJ-5-1-15 | 55 | 0.025 197 | 0.000 518 | 0.282 849 | 0.000 018 | 2.73 | 3.92 | 0.9 |
NJ-5-1-18 | 120 | 0.145 100 | 0.002 585 | 0.282 802 | 0.000 022 | 1.07 | 3.49 | 1.0 |
NJ-5-1-21 | 79 | 0.020 340 | 0.000 366 | 0.282 792 | 0.000 020 | 0.71 | 2.43 | 1.0 |
NJ-5-1-22 | 197 | 0.066 343 | 0.001 192 | 0.282 856 | 0.000 022 | 2.96 | 7.14 | 0.8 |
NJ-5-1-23 | 98 | 0.029 849 | 0.000 416 | 0.282 733 | 0.000 018 | -1.37 | 0.75 | 1.1 |
表3 贡山地块黑云母二长花岗岩锆石 Hf 同位素数据
Table 3 The Hf isotope component results of zircons from the Gongshan Block gneissic granite
分析点 | t/Ma | 176Yb/177Hf | 176Lu/177Hf | 176Hf/177Hf | ±2σ | εHf(0) | εHf(t) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NJ-5-1-1 | 78 | 0.030 401 | 0.000 499 | 0.282 782 | 0.000 021 | 0.34 | 2.02 | 1.0 |
NJ-5-1-4 | 223 | 0.042 639 | 0.000 644 | 0.282 787 | 0.000 020 | 0.54 | 5.34 | 0.9 |
NJ-5-1-6 | 177 | 0.072 429 | 0.001 638 | 0.282 857 | 0.000 022 | 2.99 | 6.68 | 0.8 |
NJ-5-1-7 | 143 | 0.092 090 | 0.002 092 | 0.282 794 | 0.000 020 | 0.77 | 3.71 | 1.0 |
NJ-5-1-8 | 173 | 0.092 345 | 0.001 998 | 0.282 815 | 0.000 021 | 1.53 | 5.09 | 0.9 |
NJ-5-1-15 | 55 | 0.025 197 | 0.000 518 | 0.282 849 | 0.000 018 | 2.73 | 3.92 | 0.9 |
NJ-5-1-18 | 120 | 0.145 100 | 0.002 585 | 0.282 802 | 0.000 022 | 1.07 | 3.49 | 1.0 |
NJ-5-1-21 | 79 | 0.020 340 | 0.000 366 | 0.282 792 | 0.000 020 | 0.71 | 2.43 | 1.0 |
NJ-5-1-22 | 197 | 0.066 343 | 0.001 192 | 0.282 856 | 0.000 022 | 2.96 | 7.14 | 0.8 |
NJ-5-1-23 | 98 | 0.029 849 | 0.000 416 | 0.282 733 | 0.000 018 | -1.37 | 0.75 | 1.1 |
图6 贡山地块黑云母二长花岗岩εHf(t)与U-Pb年龄分布图解 西藏冈底斯数据来自侯增谦[27];腾冲地块数据引自高永娟等[23]和马莉燕等[28]
Fig.6 The εHf(t) vs.U-Pb age plot of the gneissic granite from the Gongshan Block
元素 | 母体成分 C0/10-6 | 总分配系数 (D) | F=0.01 浓度/10-6 | F=0.1 浓度/10-6 | 实际浓度/ 10-6 |
---|---|---|---|---|---|
Ce | 36.18 | 0.09 | 351.52 | 196.11 | 233.00 |
Nd | 16.47 | 0.12 | 128.79 | 79.51 | 107.00 |
Sm | 3.84 | 0.18 | 19.94 | 14.44 | 21.60 |
Eu | 1.06 | 0.37 | 3.35 | 2.80 | 1.51 |
Gd | 4.12 | 0.28 | 14.38 | 11.72 | 18.66 |
Yb | 2.62 | 1.32 | 1.99 | 2.04 | 8.73 |
表4 部分熔融模拟结果
Table 4 The simulation results of the partial melting
元素 | 母体成分 C0/10-6 | 总分配系数 (D) | F=0.01 浓度/10-6 | F=0.1 浓度/10-6 | 实际浓度/ 10-6 |
---|---|---|---|---|---|
Ce | 36.18 | 0.09 | 351.52 | 196.11 | 233.00 |
Nd | 16.47 | 0.12 | 128.79 | 79.51 | 107.00 |
Sm | 3.84 | 0.18 | 19.94 | 14.44 | 21.60 |
Eu | 1.06 | 0.37 | 3.35 | 2.80 | 1.51 |
Gd | 4.12 | 0.28 | 14.38 | 11.72 | 18.66 |
Yb | 2.62 | 1.32 | 1.99 | 2.04 | 8.73 |
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