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新生代印度与欧亚板块的碰撞造就了宏伟的青藏高原。巨量的钾质岩浆岩是青藏高原的一个显著特征,不仅出露于高原内部地区,而且广泛分布于高原周边。青藏东缘云南金平和屏边地区分别位于思茅地块东南缘和扬子克拉通西南缘,靠近哀牢山走滑断裂带,发育了大量的新生代钾质岩浆岩。本文以金平和屏边地区作为研究区,选择区内新生代钾质侵入岩和喷出岩为研究对象,开展了详细的岩相学、年代学、地球化学和同位素组成研究,以阐明钾质岩浆岩的成因、源区特征与构造背景,探讨青藏东缘新生代岩浆岩的地质演化过程。 金平地区侵入岩分为煌斑岩类(云煌岩)、正长岩类(高镁正长岩、低镁正长岩、正长斑岩)与花岗岩类(花岗斑岩)。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果显示三类岩石均为新生代始新世岩浆岩(35 Ma)。金平煌斑岩类显示为超钾质,碱性特征,同时富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ti、Ta等元素。其Sr-Nd同位素组成表现为均一且富集的特征(εNd(t)=-5~-3.3)。煌斑岩类高达73的Mg#值和均一的MgO、Ni、Cr含量以及初始87Sr/86Sr比值排除了显著的地壳混染作用影响,再结合其富集的地球化学和同位素特征,推测其起源于富集岩石圈地幔的部分熔融。金平正长岩类为钾玄质岩浆岩,与煌斑岩相似,具有富集LILE和LREE,亏损Nb、Ti、Ta等元素特征。同时金平正长岩类与煌斑岩类具有一致且富集的Nd-Hf同位素组成,暗示其来源于相同的岩浆源区。正长岩类中的高镁正长岩具有高的MgO、Fe2O3T、TiO2、 CaO、Cr、Ni含量和Mg#值(60-68),也支持其来源于富集的岩石圈地幔。低镁正长岩和正长斑岩的主量元素含量虽然与高镁正长岩差异明显,但它们相似的稀土和微量元素配分模式图及其一致的Nd-Hf同位素组成暗示它们可能由相同的富集岩石圈地幔源区不同程度的部分熔融形成。而金平花岗岩类(花岗斑岩)显示钾质、钙碱性和过铝的地球化学特征(A/CNK=2.9-3.1),类似于S型花岗岩,并具有极低的Al2O3/TiO2、CaO/Na2O和K2O/Al2O3比值,暗示其来源于泥质源区。花岗斑岩轻稀土富集,重稀土相对平坦,并有轻微的负Eu异常,同时富集Rb、U、Pb和亏损Nb、Ta、Ti元素。花岗斑岩具有较高的初始87Sr/86Sr比值(0.7143)和富集的Nd同位素组成[εNd(t)=-4.1]。结合花岗斑岩富集的Hf同位素特征(εHf(t)=-4.0~+0.09)和古老的模式年龄(1.16~1.36 Ga),推测花岗斑岩来源于古老富K地壳的部分熔融。 屏边地区喷出岩主要为玄武岩。前人研究资料表明屏边玄武岩喷发年龄为新生代更新世(1.3 Ma)。岩石具有高的全碱含量(K2O+Na2O=2.4-6.8 wt.%),显示富钠的特征(K2O/Na2O=0.44-0.98),属于钾玄质系列。玄武岩的主量元素和相容元素均与MgO有一定的线性关系,反映了玄武岩形成过程中可能发生了橄榄石、辉石和Fe氧化物的分离结晶。屏边玄武岩显示轻稀土和Nb、Ta元素的富集,与OIB的地球化学特征相似,并具有与OIB型碱性玄武岩相似的Re-Os同位素组成(187Os/188Os=0.2922-0.3860,187Re/188Os=23.6-95.8)。屏边玄武岩含有大量的地幔包体和均一的Sr-Nd同位素组成暗示其并未受到明显地壳混染的影响。结合其低的初始87Sr/86Sr值(0.7047-0.7048)和亏损的εNd(t)值(+3.2~+3.4),推测屏边玄武岩来源于受富K流体交代的亏损地幔源区,其源区可能为尖晶石与石榴子石混合的地幔橄榄岩。 云南金平、屏边地区分别记录了青藏东缘新生代两期典型的钾质岩浆事件。在新生代始新世-渐新世,云南东南缘下部富集岩石圈的拆沉作用致使软流圈上涌,导致该区岩石圈地幔与地壳发生部分熔融,形成该时期广泛的钾质岩浆作用。在中新世-更新世时期的喷出岩则是与岩石圈地幔发生减薄有关,致使亏损地幔源区发生部分熔融,并被富K流体所交代。