滇东南猛洞岩群变质-变形研究及构造意义

猛洞岩群出露于中越边境滇东南老君山地区,是一套前寒武系变质沉积-岩浆杂岩,其所处大地构造位置特殊,对滇东南地质演化,乃至华南大陆西端以及特提斯构造域形成与演化具有重要的科学意义。在系统野外调研基础上,本文利用光学显微镜、电子显微镜、电子探针等微观研究手段,对猛洞岩群变质-变形进行了详细的研究。研究发现,猛洞岩群地层宏观构造发育同构造分泌结晶脉、顺层褶皱、透镜体等,微观构造发育云母鱼构造、膝折构造、石英矩形条带等现象。显微组构统计表明猛洞岩群经历过北东-南西、南东-北西向、近东西向、北东-南西(近南北向)挤压过程,与上述宏观、微观现象基本一致。同时,猛洞岩群片岩中黑云母-石榴石温压计分别为429℃、0.5GPa,片麻岩中电气石-黑云母温度计平均温度为546℃,为绿片岩相-低角闪岩相。石英斜长角闪片麻岩中榍石和金红石TIMS U-Pb同位素年龄分别为236Ma和170Ma。以上工作表明,滇东南猛洞岩群记录了多期变质-变形作用,其中主期变质-变形年龄为236Ma,控制了变质杂岩系的宏观构造格架,其应力(σ1)为南东-北西向挤压,近南北向、近东西向挤压可能为与上述主应变相匹配的次级应变方向;但北东-南西向挤压可能为主变质-变形之后的另一次变质-变形产物,时间限定为170Ma,代表老君山穹窿燕山早期的伸展-剪切活动。因此,本文认为老君山-Song Chay穹窿先后经历了印支期南北向推覆挤压作用,晚印支期-早燕山期伸展-剪切作用以及中晚燕山期接触变质作用;且老君山穹窿开始隆升时限为236Ma左右,与周边的特提斯闭合、碰撞时间基本一致;至170Ma穹窿发生垮塌后的伸展剪切活动。文山-麻栗坡NE方向广泛发育印支期飞来峰及异地岩,可能指示包括猛洞岩群在内的前印支期地层是一套从越南北部推覆而至的外来岩体。上述认识为华南西端的构造演化探讨提供了证据。

滇东南猛洞岩群斜长角闪岩成因及其构造意义

滇东南老君山地区发育猛洞岩群前寒武系斜长角闪岩,呈港湾状分布在片岩、片麻岩中,并为后期变质-变形作用叠加改造。斜长角闪岩SiO_2质量分数为47.0%~50.4%,西蒙尼图解、DF及A-K图解均显示其原岩为正变质岩,因此推测为一套变质基性岩。斜长角闪岩地球化学特征显示,稀土总量w(ΣREE)=(214~267)×10^(-6),高于洋岛玄武岩,其配分模式与洋岛玄武岩相似,为轻稀土富集的右倾曲线;蛛网图显示Ba、Zr、Hf、Y元素亏损,富集Rb、Th、Ta、Nb、Ce、Sm元素,与板内碱性玄武岩特征类似;Zr/TiO_2-Nb/Y、TiO_2-10MnO-10P_2O_5、La/10-Nb/8-Y/15、Th/Zr-Nb/Zr、Th/Hf-Ta/Hf等判别图解显示,原岩为一套亚碱性—碱性玄武岩岩浆系列,其形成可能与大陆裂谷环境有关。角闪石及斜长石内部指示的(亚)显微结构较为发育,主要有自由位错、位错列,偶见位错环或位错偶极,与角闪石-斜长石矿物对获得的平均温度和压力(646℃、0.88GPa)一致,最高变质程度达低角闪岩相;同时,前人获得榍石U-Pb年代学及南温河片麻岩状花岗岩变质增生锆石均为230 Ma左右,代表印支期构造-热事件,此时老君山变质核杂岩雏形开始形成。

滇东南猛洞岩群构造环境：变质碎屑岩地球化学约束

猛洞岩群位于滇东南文山-麻栗坡断裂与红河断裂带之间的老君山-Song Chay变质核杂岩核部,由一套经历过多期变质-变形的杂岩体组成。变质碎屑岩地球化学特征显示,主、微量元素平均组成与大陆上地壳相似,且SiO_2/Al_2O_3、K_2O/Na_2O比值显示该套变质沉积岩具有相似的成熟度,但片岩类样品可能遭受过强烈的风化作用;稀土元素特征与变质岩原岩恢复图解显示,片岩类原岩为黏土岩及泥质岩,片麻岩类原岩为砂岩、杂砂岩。化学蚀变指数(CIA)、成分变异指数(ICV)、斜长石蚀变指数(PIA)反映了片岩类原岩形成后经历过较强的风化作用,但副片麻岩类原岩经历的风化作用较弱,反映了副片麻岩类主要来源于不成熟的物源区,显示出活动构造环境沉积物的特征。Rb/Sr和Th/U比值判别结果表明该套碎屑岩经历了较复杂的沉积演化过程;La/Th-Hf图解和砂岩-泥岩套的物源区判别图解表明变质碎屑岩样品以石英岩沉积物源区为主,混合少量中性火成岩物源区;ThSc-Zr/10和La-Th-Sc图解表明猛洞岩群可能沉积于大陆岛弧环境。综上所述,猛洞岩群变质碎屑岩原岩为一套泥质岩-砂岩(杂砂岩),这套碎屑岩经历了较强风化作用及复杂的沉积演化过程,主要沉积于与大陆岛弧环境相关的盆地,推测猛洞岩群的物质来源与昆阳群有关,可能与扬子地块具有较强的亲缘关系。