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对滇西高黎贡-腾梁-盈江地区15个花岗岩体的锆石进行SHRIMP和激光ICPMS U-Pb定年,结果显示滇西地区中新生代存在三期岩浆作用,且自北东向南西逐渐变年轻。高黎贡带花岗岩主要为早白垩世,侵位年龄主要为118-126 Ma;腾梁花岗岩主要为晚白垩世,侵位年龄65-76 Ma;靠近中缅边界的盈江地区花岗岩主要为始新世,侵位年龄53-66 Ma左右。对花岗岩的主微量元素和Sr、Nd同位素研究结果显示,高黎贡带花岗岩主要为“高温型”过铝-强过铝S型花岗岩,由中下地壳含粘土的变质灰瓦克部分熔融形成。腾梁花岗岩是一套起源于中下地壳的过铝-强过铝S型花岗岩,源岩富含泥质的硬砂岩。盈江地区主要为介于I-S的过渡型花岗岩,其形成与特提斯洋俯冲有关。锆石Hf同位素研究表明高黎贡和腾梁带花岗岩源岩主要为元古代沉积物,几乎没有幔源物质的加入,而盈江花岗岩显示壳幔混合的特征,且越靠近中缅边界,εHf值越正,幔源特征越明显。与花岗岩相伴生的镁铁质微粒包体的研究进一步支持上述观点。产于中新生代花岗岩中的镁铁质微粒包体较寄主岩偏基性,细粒,颜色较深。锆石U-Pb年代学表明其时代与寄主花岗岩一致。其Sr、Nd和锆石Hf同位素组成也与其寄主花岗岩一致,暗示其地壳来源。而盈江地区的镁铁质微粒包体较其寄主花岗岩更接近零的εHf值,说明有幔源物质的加入。
高黎贡带早白垩纪S型花岗岩与拉萨地块北部带具有相似的侵位时代、Hf同位素组成和岩石类型,因此其形成的构造背景可能与北部岩浆带相同,即拉萨地块与羌塘地块碰撞后加厚地壳熔融的产物。腾梁带晚白垩花岗岩侵位年龄为65-76 Ma,大致与拉萨地块的岩浆宁静期相对应,主要为S型花岗岩,锆石Hf同位素组成与早白垩高黎贡带花岗岩相似,与冈底斯带的岩浆性质明显不同,然而在盈江以西靠近中缅边界的草坝寨、大竹寨等地的65 Ma花岗岩锆石εHf(t)大部分显示正值(+5左右),暗示这一期岩浆活动可能也与新特提斯俯冲作用有关。盈江地区52-55 Ma花岗岩在时间上与冈底斯带岩浆爆发期(flare-up)一致,其岩石类型为介于I-S型的过渡类型,其锆石Hf同位素组成变化范围大,如梁河来利山的S型花岗岩的锆石εHf(t)值为-10,与早白垩高黎贡和晚白垩腾梁花岗岩岩浆活动的成分相似;而那邦花岗岩的锆石εHf(t)值为-4~+5之间。始新世花岗岩在空间上显示了有规律的变化,自东向西锆石的εHf(t)值逐渐变正,显示了俯冲作用对岩浆作用的控制。
高黎贡带花岗岩基中基性岩脉形成于40-42 Ma,以Na2O含量高而与拉萨地块碰撞后富钾火山岩系明显不同。虽然它们都具有Nb负异常,然而相对高的Nb和Zr含量使其区别于冈底斯弧岩浆。这套样品经历了结晶分异和富集岩石圈混染作用,但少量样品(如GL-24)的Nb/La大于1,La/Yb比值较小和Mg#值较高,显示了似OIB的地球化学特征,为研究区提供了软流圈上涌的岩石学证据。模拟计算表明源区不含石榴子石,说明软流圈上涌到了很浅的部位,这与目前青藏高原的巨厚岩石圈不符。通过对比青藏高原40 Ma前后岩浆作用与板内岩浆的地球化学特征、冈底斯弧岩浆的结束以及区域构造热事件,我们认为板块断离模式可以很好的解释这些现象。高黎贡a性岩脉可能是始新世新特提斯大洋板片与印度大陆板片断离的岩浆响应。考虑到板片断离一般发生在两大陆碰撞之后的10-15 Ma,因此估计印度-业洲大陆初始碰撞发生在52-57 Ma左右。