萬 鑫，楊一增*，李雙慶，陳福坤

(1.中國科學院殼幔物質與環(huán)境重點實驗室，安徽 合肥 230026；2.中國科學技術大學 地球和空間科學學院，安徽 合肥 230026)

0 引 言

騰沖地塊位于西南三江地區(qū)南部，在大地構造位置上處于歐亞板塊和印度板塊結合部，周邊由多個外來地塊鑲嵌而成，主要有西緬甸地塊、騰沖地塊、保山地塊、昌寧—孟連縫合帶、印支板塊、金沙江—哀牢山縫合帶和揚子板塊[1-2]，是東特提斯構造帶的重要組成部分[3]。自早古生代以來，區(qū)內經歷過多期次的構造巖漿活動，主要包括中特提斯洋、新特提斯洋的俯沖-碰撞-閉合過程，以及隨后印度板塊和歐亞板塊的碰撞[4-5]。其中，騰沖地塊內花崗巖出露面積最大，主要分布在高黎貢山、騰沖、梁河周邊地區(qū)。

整體上，騰沖地塊的構造運動復雜，巖漿活動頻繁。前人對騰沖周邊花崗巖已有鋯石U-Pb年齡的報道顯示其形成時代集中在早白堊世，主要有：騰沖北部東河花崗巖(包括棋盤石、滇灘、明光巖體)，侵位年齡為120～130 Ma[6-7]；騰沖東南部勐連花崗巖，侵位年齡為114～129 Ma[8-10]，小場鉬礦化花崗巖，形成年齡為122 Ma[11]；騰沖南部梁河花崗巖，侵位年齡為115～129 Ma[12-15]。對于騰沖地塊早白堊世花崗巖形成的深部動力學背景存在的爭議主要有：①新特提斯洋分支(葡萄—密支那洋)向東俯沖形成的活動大陸邊緣環(huán)境[12-13]；②中特提斯洋(班公湖—怒江洋)俯沖形成的活動大陸邊緣環(huán)境[7,14,16]； ③中特提斯洋(班公湖—怒江洋)俯沖導致騰沖地塊與保山地塊發(fā)生碰撞的同碰撞環(huán)境或后碰撞環(huán)境[8-9,11,17-21]。

勐連花崗巖出露于云南省騰沖市東南部，是區(qū)域內出露面積最大的花崗巖之一，并發(fā)育大量的暗色包體。暗色包體是探討花崗巖成因的一個重要對象，對暗色包體進行詳細的地球化學研究有助于解決花崗質巖漿起源和演化的動力學背景及過程、花崗巖成礦作用等諸多問題[22]。因此，本文選擇勐連花崗巖及其暗色包體作為研究對象，通過對花崗巖和暗色包體進行系統(tǒng)的礦物學、鋯石U-Pb年代學、巖石地球化學及Sr-Nd-Pb同位素特征的綜合對比研究，分析暗色包體與寄主花崗巖的成因關系，為騰沖地塊早白堊世花崗巖的形成機制提供進一步的認識。

1 區(qū)域地質背景

滇西騰沖地塊位于班公湖—怒江—瀘水—潞西—瑞麗縫合帶與雅魯藏布江—密支那縫合帶之間，東以瀘水—潞西—瑞麗縫合帶與保山地塊為界，西以雅魯藏布江—密支那縫合帶與西緬甸地塊相鄰[23][圖1(a)]。騰沖地塊的基底主要由綠片巖相-角閃巖相變質巖組成，其上為晚古生代—中新生代沉積蓋層覆蓋[圖1(b)]。綠片巖相-角閃巖相變質巖結晶基底為高黎貢山群，主要形成時代為中元古代，其巖性主要為黑云母斜長片麻巖、花崗片麻巖、混合巖、云母片巖、云母石英片巖、斜長角閃巖、黑云母斜長變粒巖、大理巖及石英巖，其動力變質特征明顯，構造變形強烈[24]。晚古生代—中生代沉積蓋層以碳酸鹽巖為主，間有碎屑巖沉積，不同時代地層之間呈整合、假整合、不整合接觸關系，零星出露于結晶基底之上；第三紀—第四紀地層主要以河湖相碎屑巖沉積為主，包括中新統(tǒng)南林組(N1n)、上新統(tǒng)芒棒組(N2m) 和第四紀沉積物。早白堊世、晚白堊世、新生代花崗巖在研究區(qū)廣泛分布[8,15]，其中勐連花崗巖是騰沖地塊內出露面積最大的侵入巖體。

2 巖石學特征

勐連花崗巖出露于云南省騰沖市東南部，出露面積約450 km2，巖體大致呈NNE—SSW向展布，與高黎貢山斷裂帶構造線一致[圖 1(b)]。勐連花崗巖侵入于中元古代高黎貢山群和二疊紀碳酸鹽巖中，后期多被第三紀—第四紀火山巖和沉積物所覆蓋。本文共采集該巖體6個花崗巖和3個暗色包體樣品。顯微鏡下[圖2(a)～(c)]觀察發(fā)現，勐連花崗巖主要由花崗閃長巖、石英二長巖和黑云母二長花崗巖組成。

花崗閃長巖呈灰白色，具中粗粒結構，多數粒度為2～5 mm，具塊狀構造。主要礦物有石英(體積分數為20%～30%)、斜長石(45%～50%)、鉀長石(10%～15%)、黑云母(8%～15%)及角閃石(2%～10%)，副礦物有鋯石、榍石、磷灰石等，部分樣品中可見褐簾石[圖2(a)]。其中，石英多呈他形，粒度不一；斜長石呈半自形—自形，發(fā)育聚片雙晶；鉀長石發(fā)育卡鈉雙晶；黑云母呈片狀深褐色；角閃石呈近六邊形褐色—綠色，正交偏光下具有多色性；鋯石多呈自形長柱狀。

石英二長巖呈灰白色，具中粗粒結構，多數粒度為2～6 mm，具塊狀構造。主要礦物有石英(體積分數為5%～10%)、斜長石(45%～55%)、鉀長石(25%～30%)、黑云母(8%～10%)及角閃石(5%～10%)，副礦物有鋯石、榍石、磷灰石等[圖2(b)]。

黑云母二長花崗巖呈灰白色，具中細粒結構，多數粒度為1～2 mm。巖石中可見斑晶，主要為鉀長石、斜長石，具塊狀構造。主要礦物組合為石英(體積分數為25%～35%)、斜長石(35%～45%)、鉀長石(20%～25%)、黑云母(5%～10%)及角閃石(3%～5%)，副礦物有鋯石、榍石、褐簾石等[圖2(c)]。石英呈細小粒狀充填于長石中；斜長石呈半自形—自形板狀，聚片雙晶發(fā)育；鉀長石呈半自形板狀，發(fā)育卡式雙晶；黑云母呈片狀，多發(fā)生蝕變；角閃石呈綠色不規(guī)則狀，可見兩組斜交解理，多色性明顯。

暗色包體的主要造巖礦物由斜長石(體積分數為45%～55%)、鉀長石(15%～20%)、角閃石(15%～20%)、黑云母(10%～20%)、石英(<5%)組成[圖2(d)]。暗色包體礦物顆粒較小，為微?！毩＝Y構，多數粒度為0.02～0.04 mm，含有較多的角閃石，部分可見長石斑晶。暗色包體的副礦物主要由鋯石、榍石、磷灰石組成，其中磷灰石多呈長柱狀或針狀。野外觀察發(fā)現，暗色包體常呈橢球狀分布，大小不一，部分包體中含有長石斑晶，斑晶粒度較大的為1～2 cm[圖2(e)、(f)]。

3 分析方法

用于主、微量元素和同位素分析的全巖粉末是挑選樣品新鮮部分在無污染條件下粉碎研磨而成。勐連花崗巖主量元素分析在中國地質大學(武漢)完成，分析方法為X熒光光譜法，分析準確度優(yōu)于3%。微量元素分析在中國科學院殼幔物質與環(huán)境重點實驗室完成，分析方法為等離子質譜(ICP-MS)法，分析準確度優(yōu)于5%。

圖(a)引自文獻[2],有所修改；圖(b)引自文獻[8],有所修改圖1 東特提斯構造帶、騰沖地塊及勐連花崗巖地質簡圖Fig.1 Simplified Geological Maps of Eastern Tethys Orogen, Tengchong Block and Menglian Granites

鋯石U-Pb定年所用樣品的鋯石挑選在河北省廊坊市宏信地質勘察技術服務有限公司完成。鋯石經過常規(guī)的粉碎、磁選和重選，然后在雙目鏡下人工挑選出晶形完好的鋯石粘在雙面膠上，經灌膠、拋光后制成樣靶，用于之后的陰極發(fā)光(CL)圖像采集和LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年。陰極發(fā)光圖像采集和LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年在中國科學院殼幔物質與環(huán)境重點實驗室的LA-ICP-MS實驗室完成。分析采用的激光束能量為10 J·cm-2，頻率為10 Hz，束斑大小為44 μm。具體分析過程參考文獻[25]。元素分餾和質量相關分餾用標準鋯石91500校正，每4個鋯石點分析一次標準鋯石，玻璃標樣NIST610作為微量元素分析的校正參考，29Si作為元素校正內標。原始數據用LaDating以及LaTecalc兩個宏文件處理，普通Pb通過Com-Pb-corr#3-18[26]校正。采用Isoplot 3.00程序[27]進行鋯石加權平均年齡計算及諧和曲線繪制，采用年齡為206Pb/238U年齡，其加權平均值的誤差類型為2σ，置信度為95%。

全巖Sr-Nd-Pb同位素組成測定在中國科學院殼幔物質與環(huán)境重點實驗室完成，所用儀器為德國Finnigan公司生產的MAT262質譜儀。全巖Sr-Nd-Pb同位素化學分離流程為：根據樣品的Sr-Nd-Pb含量稱取適量全巖粉末樣品置于Teflon高溫溶樣彈中，再加入適量87Rb-84Sr、149Sm-150Nd混合稀釋劑和高純化HF-HClO4試劑后蓋上蓋子混合搖勻，放置在溫度為140 ℃的電熱板上加熱溶樣，在此條件下放置7 d，為保證樣品充分溶解，溶樣期間需多次搖晃溶樣彈，待樣品完全溶解之后，通過陽離子交換樹脂(AG50W-X12)將Pb、Rb、Sr和稀土元素分離出來，再通過含有HDEHP萃取劑和2-乙基己基-正磷酸的聚四氟乙烯粉末的交換柱進一步分離稀土元素，從而得到純化的Sm、Nd。將獲得的Rb、Sr、Sm、Nd、Pb樣品用HCl溶液溶解后分別點到蒸發(fā)帶上進行電離(其中Rb-Sr和Sm-Nd同位素比值測定采用雙帶，Pb同位素比值測定采用單帶)。在測試過程中， Sr、Nd同位素比值測定結果分別采用N(86Sr)/N(88Sr)=0.119 4和N(146Nd)/N(144Nd)=0.721 9進行質量分餾效應校正。本次測試所用標準溶液NBS987的重復測量結果為0.710 248±0.000 012(誤差類型為2σ，樣本數為38個)，標準溶液La Jolla的重復測量結果為0.512 108±0.000 006(誤差類型為2σ，樣本數為25個)。最終測得的Sr、Nd同位素比值測量精度優(yōu)于0.003%，Pb同位素比值測量精度優(yōu)于0.01%。詳細的同位素分析測試流程參考文獻[28]～[30]。

4 結果分析

4.1 鋯石U-Pb定年

4.1.1 鋯石形態(tài)和結構

勐連花崗巖兩個巖石樣品(WX1613、WX1618)中的鋯石呈無色透明柱狀—長柱狀，長度變化于200～300 μm之間，長寬比為2∶1～3∶1。在鋯石陰極發(fā)光圖像[圖3(a)、(b)]上，巖石樣品中的鋯石都具有清晰的韻律環(huán)帶。樣品WX1613鋯石中的U含量在(807～3 378)×10-6之間，Th含量在(770～2 272)×10-6之間，僅一個點高達5 104×10-6，w(Th)/w(U)值在0.58～2.29之間。樣品WX1618鋯石中的U含量在(805～2 543)×10-6之間，一個點高達4 281×10-6，Th含量大部分在(476～2 439)×10-6之間，w(Th)/w(U)值大部分在0.54～2.96之間。

圖3 鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.3 CL Images of Zircons

暗色包體巖石樣品WX1614中的鋯石為無色透明柱狀—長柱狀，長度變化于150～300 μm之間，長寬比為1.5∶1～3∶1[圖3(c)]。樣品WX1614鋯石中的U含量在(1 320～2 904)×10-6之間，Th含量在(1 068～2 871)×10-6之間，一個點高達5 656×10-6。w(Th)/w(U)值大部分在0.65～2.16之間。

總體來看，鋯石陰極發(fā)光圖像顯示勐連花崗巖及暗色包體中的鋯石均具有明顯的生長韻律環(huán)帶，且w(Th)/w(U)值大于0.5，均屬于典型的巖漿鋯石[31]。

4.1.2 定年結果

LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分析結果見表1。結果顯示，勐連花崗巖的兩個樣品(WX1613、WX1618)206Pb/238U年齡的單點表面年齡集中分布在(122±2)～(132±3)Ma和(120±2)～(135±4)Ma之間[圖4(a)、(b)]，加權平均年齡均為(127±2)Ma(平均標準權重偏差(MSWD)分別為1.6和3.9)，說明勐連花崗巖的結晶年齡為127 Ma左右。這與羅改等的勐連花崗巖鋯石U-Pb定年結果[9]一致。暗色包體(樣品WX1614)206Pb/238U年齡的單點表面年齡集中分布在(120±2)～(131±2)Ma之間[圖4(c)]，加權平均年齡為(125±2)Ma(MSWD值為2.2)，因此，暗色包體的形成年齡約為125 Ma。

4.2 巖石地球化學特征

4.2.1 主量元素

勐連花崗巖及暗色包體的主、微量元素分析結果見表2。在TAS分類圖解(圖5)上，暗色包體落入二長輝長巖-二長閃長巖范圍內，勐連花崗巖巖性變化較大，樣品分別落入花崗閃長巖、石英二長巖、二長巖及花崗巖區(qū)域內，這與鏡下觀察結果基本一致。

黑云母二長花崗巖SiO2含量(質量分數，下同)為70.7%～75.2%，Al2O3為14.02%～14.67%，P2O5為0.03%～0.10%，MgO為0.24%～0.73%，Mg#值為28.6～38.8。鋁飽和指數(A/CNK)為1.03～1.14，在A/NK-A/CNK圖解[圖6(a)]中，樣品落入弱過鋁質區(qū)域，說明勐連黑云母二長花崗巖具有類似于S型花崗巖的過鋁質特點。在SiO2-K2O圖解[圖6(b)]上，樣品主要落入高鉀鈣堿性系列和低鉀(拉斑)系列區(qū)域。A/MF-C/MF圖解(圖7)說明黑云母二長花崗巖的原巖可能是變質泥質巖和變質砂巖。

石英二長巖和花崗閃長巖SiO2含量為61.3%～65.5%，Al2O3含量為15.35%～18.20%，w(K2O)/w(Na2O)值為0.80～1.19，P2O5含量為0.11%～0.17%，MgO含量為1.05%～1.80%，Mg#值為40.7～44.3。鋁飽和指數為0.98～1.08，說明其為準鋁質—弱過鋁質系列[圖6(a)]。在SiO2-K2O圖解[圖6(b)]上，樣品主要落入高鉀鈣堿性系列區(qū)域。A/MF-C/MF圖解(圖7)說明花崗閃長巖和石英二長巖的原巖可能是以變質砂巖為主。

表1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分析結果Tab.1 Analysis Results of LA-ICP-MS Zircon U-Pb Ages

注：誤差類型為1σ；w(·)為元素或化合物含量;N(·)/N(·)為同一元素同位素比值，N(·)為該元素的原子豐度；n(·)/n(·)為不同元素同位素比值，n(·)為元素的物質的量。

表2 主、微量元素分析結果Tab.2 Analysis Results of Major and Trace Elements

注：wtotal為主量元素總含量；wREE為稀土元素總含量；w(·)N為元素含量球粒隕石標準化后的值。

圖4 鋯石U-Pb年齡諧和曲線Fig.4 Concrodia Diagrams of Zircon U-Pb Ages

圖件引自文獻[32]，有所修改圖5 TAS分類圖解Fig.5 Classication Diagram of TAS

圖(a)引自文獻[33],有所修改；圖(b)引自文獻[34],有所修改圖6 A/NK-A/CNK圖解及SiO2 -K2O圖解Fig.6 Diagrams of A/NK-A/CNK and SiO2-K2O

暗色包體SiO2含量為50.4%～52.0%，Al2O3含量為18.03%～18.82%，w(K2O)/w(Na2O)值為0.41～0.59，P2O5含量為0.48%～0.57%，MgO含量為3.71%～4.02%，Mg#值為44.1～45.1。鋁飽和指數為0.81～0.89，在A/NK-A/CNK圖解[圖6(a)]中，樣品落入準鋁質區(qū)域。在SiO2-K2O圖解[圖6(b)]上，樣品主要落入高鉀鈣堿性系列區(qū)域。A/MF-C/MF圖解(圖7)說明暗色包體的物質源區(qū)為變質云英閃長巖，可能是基性巖部分熔融而來。

圖件引自文獻[35],有所修改圖7 A/MF-C/MF圖解Fig.7 Diagram of A/MF-C/MF

4.2.2 微量元素

ws為樣品含量；wc為球粒隕石含量；wp為原始地幔含量；原始地幔標準化值引自文獻[37];球粒隕石標準化值引自文獻[38]；同一圖中相同線條對應不同樣品圖8 球粒隕石標準化稀土元素配分模式和原始地幔標準化微量元素蛛網圖Fig.8 Chondrite-normalized REE Patterns and Primitive Mantle-normalized Trace Element Spider Diagrams

暗色包體稀土元素總含量為(305.2～322.8)×10-6，平均值為311.5×10-6，w(La)N/w(Yb)N值為2.8～3.1，表明輕、重稀土元素分餾并不明顯。在球粒隕石標準化稀土元素配分模式[圖8(a)]中，樣品均表現出一致的海鷗式模式，且具有Eu負異常(0.42～0.49)。勐連花崗巖稀土元素總含量為(108.5～173.8)×10-6，平均值為146.1×10-6,明顯低于暗色包體，w(La)N/w(Yb)N值為2.5～11.0，輕、重稀土元素分餾程度不高。在球粒隕石標準化稀土元素配分模式[圖8(b)]中，不同樣品稀土元素配分模式存在些微差別，主要為左高右低的緩右傾模式，且具有不同程度的Eu負異常(0.44～0.95)，這可能與巖漿中長石礦物的結晶分異有關。暗色包體稀土元素總含量明顯高于花崗巖，暗示它們應該不是由同源巖漿結晶分異而來的。但有些樣品表現出和暗色包體相似的稀土元素配分模式，可能指示了巖漿混合作用的存在。

勐連花崗巖和暗色包體在原始地幔標準化微量元素蛛網圖上均表現出虧損Ta、Nb、Ti 等高場強元素和P、Ba，富集Rb、K、Nd等大離子親石元素和Pb[圖8(c)、(d)]。暗色包體與花崗巖具有明顯不同的w(Nb)/w(Ta)值。其中，暗色包體w(Nb)/w(Ta)值為18.2～19.5，略高于原始地幔(17.8±1.9)[36]；黑云母二長花崗巖w(Nb)/w(Ta)值為9.7～10.7，石英二長巖和花崗閃長巖為12.0～13.0，與大陸總地殼(11.0～17.5)[36]類似。這表明了勐連花崗巖內暗色包體是異源包體。

4.2.3 全巖Sr-Nd-Pb同位素

本文對6件花崗巖和3件暗色包體進行了Sr-Nd-Pb同位素分析，結果見表3、4。勐連花崗巖的初始N(87Sr)/N(86Sr)值((N(87Sr)/N(86Sr))i)在0.710 020～0.712 001之間(樣品WX1622為0.708 287)，

εNd(t)值為-4.6～-3.6(樣品WX1622為-2.1)，二階段Nd模式年齡(TDM2)為1.37～1.58 Ga，(N(206Pb)/N(204Pb))t值為18.719 2～18.882 4，(N(207Pb)/N(204Pb))t值為15.816 1～15.844 0，(N(208Pb)/N(204Pb))t值為39.243 9～39.650 3。

表3 全巖Rb-Sr和Sm-Nd同位素分析結果Tab.3 Analysis Results of Whole-rock Rb-Sr and Sm-Nd Isotopes

注：誤差類型為2σ；εNd(t)為年齡t的εNd值。

表4 全巖Pb同位素分析結果Tab.4 Analysis Results of Whole-rock Pb Isotope

注：帶下標t的變量表示年齡t對應的值。

暗色包體的初始N(87Sr)/N(86Sr)值在0.709 526～0.709 616之間，εNd(t)值為-2.7～-2.5，二階段Nd模式年齡為1.40～1.42 Ga，(N(206Pb)/N(204Pb))t值為18.640 9～18.770 3，(N(207Pb)/N(204Pb))t值為15.785 8～15.805 4，(N(208Pb)/N(204Pb))t值為39.334 3～39.563 8。

總體來看，勐連花崗巖和暗色包體花崗巖在Sr-Nd-Pb同位素組成上存在差別，暗色包體較花崗巖具有略低的初始N(87Sr)/N(86Sr)值、略高的εNd(t)值和略低的(N(207Pb)/N(204Pb))t值。

5 討 論

5.1 暗色包體與勐連花崗巖的關系

關于花崗巖中暗色包體的成因及其形成機制，國內外學者已經做了大量研究[39-46]，主要有4種不同的觀點：①圍巖捕擄體，通常是巖體侵入的圍巖，多發(fā)現于巖體邊緣部分，與寄主巖石界限清晰，形成年代不同；②深部熔融源巖的殘留體，指地殼巖石在巖石圈較深位置發(fā)生深熔作用后的難熔殘余物，這種巖漿暗色包體通常出現在S型花崗巖中；③寄主花崗質巖漿在晶體-熔體分異作用機制下形成的同源或同生包體；④不同性質巖漿混合時發(fā)生不完全混合的殘留，一般以幔源鎂鐵質巖漿結晶產物最為常見，代表與長英質巖漿發(fā)生混合的基性端元。

暗色包體無論是在數量上還是在體積上都遠遠小于寄主巖石，大體積的酸性花崗巖不可能是由小體積的基性巖演化過來的，從而可以排除花崗巖是從基性巖漿中分離結晶出來的可能性。勐連花崗巖中的暗色包體具有典型巖漿包體的巖相學特征，包體中的鋯石發(fā)育明顯的振蕩環(huán)帶，并且w(Th)/w(U)值大于0.5，顯示其為巖漿鋯石；鋯石U-Pb定年結果顯示，暗色包體結晶年齡為(125±2)Ma，勐連花崗巖結晶年齡為(127±2)Ma，暗色包體與花崗巖形成時間一致，排除包體為圍巖捕擄體或深部熔融源巖殘留體的可能性，暗示勐連花崗巖中的暗色包體成因適用于后兩種觀點。

暗色包體粒度明顯小于花崗巖，這是排除暗色包體為同源或同生包體的關鍵證據[47]。地球化學特征表明，暗色包體與花崗巖之間缺少SiO2含量為52%～61%的中性巖石類型，相對于花崗巖，暗色包體具有更高的稀土元素總含量，稀土元素配分模式也與花崗巖不同，而非同源包體與寄主巖石之間那樣具有相似的稀土元素組成 (如湖南白馬山的黑云母花崗閃長巖-黑云母二長花崗巖與暗色包體[48])。一般來說，Nb、Ta都是高場強元素，地球化學特征極為相似，在沒有外來物質加入的情況下，巖漿演化過程中w(Nb)/w(Ta)值不會發(fā)生太大變化，因此，w(Nb)/w(Ta)值可以用來指示巖漿源區(qū)特征和演化過程。勐連花崗巖中暗色包體w(Nb)/w(Ta)值為18.2～19.5，遠高于花崗巖，也暗示兩者不具有同源性。

在Sr-Nd同位素組成上，暗色包體較花崗巖具有較低的初始N(87Sr)/N(86Sr)值、較高的εNd(t)值，顯示出暗色包體更偏向于基性巖漿的特征，但其初始N(87Sr)/N(86Sr)值仍較地幔偏高，εNd(t)值也較地幔偏低，表明幔源巖漿經歷了一定程度的地殼物質混染作用。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖解(圖9)中，暗色包體和勐連花崗巖均落入上地殼區(qū)域內，但暗色包體N(207Pb)/N(204Pb)值比花崗巖略低。因此，Sr-Nd-Pb同位素組成上的差異也暗示暗色包體與花崗巖不具有同源性。

圖件引自文獻[49],有所修改圖9 207Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖解Fig.9 Diagram of 207Pb/204Pb-206Pb/204Pb

綜上所述，暗色包體與花崗巖在礦物粒度、稀土元素總含量、w(Nb)/w(Ta)值和Sr-Nd-Pb同位素組成上的差異共同排除了勐連花崗巖中的暗色包體為同源或同生包體的可能性。暗色包體應該是偏基性巖漿侵入到偏酸性殼源巖漿中淬冷的產物，由于兩種巖漿的黏度不同而不能發(fā)生充分的元素和同位素均一化，所以前者保留下來形成了所見到的暗色包體。

5.2 勐連花崗巖成因

騰沖地塊周邊花崗巖的成因目前存在不同認識。戚學祥等報道了勐連花崗巖中有角閃石存在，P2O5含量很低，顯示其具有Ⅰ型花崗巖特征[8]；羅改等報道了勐連花崗巖南段蒲川花崗巖為過鋁質花崗巖，具有S型花崗巖特點[9]；鄒光富等報道了勐連花崗巖南部的勐養(yǎng)巖體中黑云母二長花崗巖形成于(127.7±0.7)Ma，可能是中元古代高黎貢山群部分熔融的產物，花崗閃長巖形成于(115.2±1.1)Ma，為幔源巖漿與高黎貢山群古老地殼部分熔融的巖漿混合產物，其中包體的年齡是(122.6±0.8)Ma[15]。

白云母、堇青石、石榴石通常被認為是強過鋁質巖石的特征礦物[50]，是判別S型花崗巖的典型標準。勐連花崗巖中并沒有發(fā)現這些礦物的存在，而角閃石的存在說明勐連花崗巖是典型的巖漿成因。在P2O5-SiO2圖解[圖10(a)]上，P2O5與SiO2含量成負相關關系，符合I型花崗巖的演化特征[51-52]。

圖(a)引自文獻[51]，有所修改；圖(b)引自文獻[53]，有所修改圖10 P2O5-SiO2圖解及Pb-SiO2圖解Fig.10 Diagrams of P2O5-SiO2 and Pb-SiO2

圖件引自文獻[40]和[54]，有所修改圖11 I-S-A型花崗巖判別圖解Fig.11 Discrimination Diagrams of I-S-A-type Granites

在(Na2O+K2O)/CaO-10 000Ga/Al圖解和FeO*/MgO-10 000Ga/Al圖解(圖11)中，勐連花崗巖兼具了I型和S型花崗巖的特征。勐連花崗巖Al2O3含量較高，具有準鋁質—過鋁質的特征，在A/MF-C/MF圖解(圖7)中，樣品主要落入變質砂巖和變質泥質巖熔融區(qū)域內，顯示其具有S型花崗巖特征。以上特征表明，勐連花崗巖是I型花崗巖，兼具部分S型花崗巖過鋁質的特征。

在SiO2-(87Sr/86Sr)i圖解和SiO2-εNd(t)圖解(圖12)上，隨著SiO2含量的增加，εNd(t)值基本保持不變，而初始N(87Sr)/N(86Sr)值稍微增加，表明勐連花崗巖經歷的混染作用較弱。在Ba-Sr圖解(圖13)中，勐連花崗巖主要以鉀長石和斜長石的分離結晶作用為主，暗色包體主要以黑云母結晶分異作用為主。暗色包體具有較低的SiO2含量、較高的MgO含量，屬于弱過鋁質、高鉀鈣堿性系列巖石。其w(Nb)/w(Ta)值為18.2～19.5，與原始地幔(17.8±1.9)接近，暗示了暗色包體可能以地幔物質部分熔融為主。而花崗巖的w(Nb)/w(Ta)值為4.6～13.0，與大陸總地殼(11.0～17.5)類似，反映花崗巖的物源區(qū)以殼源物質部分熔融為主。

圖12 SiO2-(87Sr/86Sr)i圖解和SiO2 -εNd(t)圖解Fig.12 Diagrams of SiO2-(87Sr/86Sr)i and SiO2 -εNd(t)

圖件引自文獻[55],有所修改圖13 Ba-Sr圖解Fig.13 Diagram of Ba-Sr

勐連花崗巖的初始N(87Sr)/N(86Sr)值為0.710 020～0.712 001，εNd(t)值為-4.6～-2.1，二階段Nd模式年齡為1.37～1.58 Ga，與中元古代結晶基底高黎貢山群的形成年代相近，暗示其來源于中元古代地殼物質的部分熔融。與高黎貢山群內典型的S型花崗巖相比，勐連花崗巖雖然具有與之類似的初始N(87Sr)/N(86Sr)值，但其具有更虧損的εNd(t)值(高黎貢山花崗巖εNd(t)值為-12.3～-5.7[17])，暗示了勐連花崗巖中有更加虧損的巖漿加入。此外，前人有關鋯石Hf同位素的研究顯示，勐連花崗巖中鋯石εHf(t)值為-9.6～-4.8，變化較大，且其絕對值遠小于殼源巖漿巖，勐連花崗巖具有高w(Th)/w(Yb)值(3.5～13.2)、低w(Ba)/w(La)值(0.39～14.60)和w(Yb)/w(Hf)值(小于1.2)。以上特征說明勐連花崗巖巖漿源區(qū)除殼源物質外，還有幔源組分的加入[8]。

花崗巖的Sr-Nd同位素(圖14)與同時代拉薩地塊北部巖漿帶相似。戚學祥等發(fā)現早白堊世騰沖—梁河地區(qū)花崗巖和拉薩地塊東緣巖漿巖具有相似的微量元素地球化學特征[8,19,56-57]，也暗示騰沖地塊早白堊世巖漿巖與拉薩地塊北部巖漿巖形成環(huán)境相似，可能是拉薩北部巖漿巖帶向東南延伸的一部分。

圖件引自文獻[61]，有所修改；高黎貢山花崗巖數據引自文獻[17]圖14 (87Sr/86Sr)i-εNd(t)圖解Fig.14 Diagram of (87Sr/86Sr)i-εNd(t)

俯沖洋殼在俯沖過程中含水沉積物層或含水礦物發(fā)生脫水反應析出流體，流體交代地幔橄欖巖使其發(fā)生部分熔融，從而形成基性—超基性巖漿[58-60]。這種基性巖漿底侵下地殼，攜帶足夠的熱量能引起騰沖地塊下地殼物質發(fā)生部分熔融形成酸性巖漿并與其發(fā)生巖漿混合作用，如果混合作用比較徹底，就會形成均一的花崗質巖漿，因而勐連花崗巖及暗色包體可能是基性巖漿和酸性巖漿不完全混合過程的產物。

5.3 構造環(huán)境及動力學背景

圖件引自文獻[65]圖15 勐連花崗巖構造判別圖解Fig.15 Tectonic Descrimination Diagrams of Menglian Granites

花崗質巖石可形成于多種構造環(huán)境，包括島弧、活動大陸邊緣、大陸碰撞帶、碰撞造山帶、大陸裂谷、洋中脊等。對于騰沖地塊早白堊世花崗巖形成的深部動力學背景存在的爭議主要有：①新特提斯洋分支(葡萄—密支那洋)向東俯沖形成的活動大陸邊緣環(huán)境[12-13]；②中特提斯洋(班公湖—怒江洋)俯沖形成的活動大陸邊緣環(huán)境[7,14,16]；③中特提斯洋(班公湖—怒江洋)俯沖導致騰沖地塊與保山地塊發(fā)生碰撞的同碰撞環(huán)境或后碰撞環(huán)境[8-9,11,17-21]。一般認為鎂安山巖-閃長巖-英安巖及相應侵入巖是島弧及大陸邊緣弧的標志性火成巖組合[62]。勐連花崗巖中暗色包體巖性為閃長巖，屬鎂質，閃長質包體-花崗閃長巖-花崗巖較為符合島弧及大陸邊緣弧的火成巖組合。勐連花崗巖為偏鋁質的Ⅰ型花崗巖，富集輕稀土元素和大離子親石元素，虧損Eu、Ba、Nb、Ta、P、Ti，其中，w(Nb)/w(Ta)值較高，暗示勐連花崗巖具有島弧型巖漿巖的特征，可能形成于俯沖碰撞環(huán)境[63-64]。在Nb-Y圖解和Ta-Yb圖解上，勐連花崗巖樣品主要落在島弧花崗巖和島弧-同碰撞花崗巖區(qū)域內(圖15)，暗示了與俯沖碰撞過程有關的構造環(huán)境。

在大地構造位置上，騰沖地塊位于班公湖—怒江—瀘水—潞西—瑞麗縫合帶及雅魯藏布江—密支那縫合帶之間，與拉薩地塊相對應，廣泛分布著形成時代為早白堊世的花崗巖[7-9,11,14-16,66-68]，并且騰沖—梁河地區(qū)和拉薩地塊東緣普遍存在巖漿混合作用[8,13-15,69]。結合大地構造位置和具有島弧特征的暗色包體，更傾向于認為勐連花崗巖的形成可能是中特提斯洋(班公湖—怒江洋)在中二疊世打開后，在早白堊世晚期發(fā)生閉合過程中[70-71]，騰沖地塊與保山地塊之間產生俯沖-碰撞而引發(fā)的一系列巖漿活動的產物。

6 結 語

(1)LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學研究表明，滇西騰沖地塊勐連花崗巖形成于(127±2)Ma，暗色包體形成于(125±2)Ma，在誤差范圍內一致。勐連花崗巖的巖石成因類型為Ⅰ型花崗巖，但其Al2O3含量較高，兼具部分S型花崗巖的特征。

(2)暗色包體與花崗巖相比，具有更細的礦物粒度、更高的稀土元素總含量、更高的w(Nb)/w(Ta)值、較低的Pb同位素組成和較虧損的Nd同位素組成，暗示勐連花崗巖中的暗色包體是異源包體，可能是基性巖漿注入酸性巖漿后發(fā)生淬冷后的產物。

(3)勐連花崗巖具有與上地殼類似的Pb同位素組成和低w(Nb)/w(Ta)值，表明大陸地殼是其主要物源。但與高黎貢山花崗巖相比，勐連花崗巖更虧損的εNd(t)值暗示了其源區(qū)存在虧損地幔物質的加入。暗色包體具有高w(Nb)/w(Ta)值和類似于拉薩地塊北部巖漿帶的Sr-Nd同位素特征，表明勐連花崗巖的形成可能與早白堊世中特提斯洋的俯沖-碰撞-閉合事件有關。