冀北单塔子杂岩的地质学和锆石U-Pb年代学.PDF

2007 年 9 月，第 13 卷，第 3 期，484-497页 高 　校　地　质　学　报 September 2007，Vol. 13， No.3， p. 484-497 Geological Journal of China Universities 冀北单塔子杂岩的地质学和锆石U-Pb年代学 1,3 1 1 1 1 2 3 刘树文 ，吕勇军 ，凤永刚 ，张 臣 ，田 伟 ，闫全人 ，柳小明 （1．北京大学 造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京大学 地球与空间科学学院，北京 100871 2． 中国地质科学院 地质研究所，北京：100037； 3．西北大学 大陆动力学国家重点实验室，西安：710069） 摘要： 冀北单塔子杂岩位于华北克拉通北缘中段隆化-赤城断裂以南，主要由高角闪岩相-麻粒岩相变质的英云闪长 质、奥长花岗质、花岗闪长质片麻岩（TTG岩套）和铁镁质二辉麻粒岩、辉石斜长角闪岩、石榴石斜长变粒岩、石 榴石夕线石黑云母片岩及少量的大理岩等表壳岩残留体组成。详细的SHRIMP和LA-ICPMS锆石 U-Pb同位素地质年代 学研究表明，冀北单塔子杂岩的形成主要经历了7个演化阶段：（1）2 600～2 530 Ma之间形成了单塔子杂岩中英云 闪长质和奥长花岗质片麻岩的围岩，其中一部分铁镁质表壳岩，即铁镁质二辉麻粒岩，可能为英云闪长质—奥长花 岗质岩浆的源岩；（2）2 517～2 505 Ma主要为英云闪长质岩浆的侵位结晶阶段；（3）2 494 ～2 473 Ma，奥长花岗 质片麻岩侵位结晶；（4）2 427～2 404 Ma，发生了早期麻粒岩相变形变质作用和深溶混合岩化作用，使这一杂岩经 历了强烈的改造；（5）～1 859 Ma，铁镁质岩浆侵位，形成一些铁镁质岩株和岩脉；（6）～1 834 Ma到1 793 Ma， 单塔子杂岩经历了最强烈的变质作用改造，形成了晚期麻粒岩相变质作用；（7）～1 730 Ma经历了强烈的流体活 动，使得一些锆石发生了流体交代和改造。但是总体上单塔子杂岩没有经历～300 Ma的古生代的变质作用。 关键词：单塔子杂岩；TTG岩石组合；SHRIMP锆石年代学；LA-ICPMS锆石年代学；形成与演化；华北克拉通北 缘中段 中图分类号：P588.3；Ｐ597.3　　　　文献标识码：A　　文章编号：1006-7493（2007）03-0484-14 　　冀北是华北克拉通北缘中段重要的前寒武纪 了一个古老的缝合带（钟长汀等，2001）。 变质地区，以赤城—隆化断裂为界，断裂带以北 　　然而，近年来的年代学研究表明冀北前寒武 是内蒙古隆起，以南被称为燕山台褶带（许绍忠等， 纪基底杂岩可能比先前的认识要复杂得多，一方 2002）。分布于内蒙古隆起上的前寒武纪基底杂岩 面地质年代学表明赤城—隆化断裂带以南保存了 归为红旗营子群，其时代是新太古代还是古元古 新太古代的年龄信息（2.50 Ga 和 2.59 Ga；毛德 代尚有争议（王启超，1992；胡学文等，1996a）。 宝等，1999；王启超，1992；胡学文等，1996b）， 分布于赤城—隆化断裂以南的基底变质杂岩通常 也保存了大量的古元古代年代学信息（~2.45 Ga 锆 被归于单塔子群，先前的研究认为单塔子群下部 石 U-Pb 年龄和 2.45 Ga 全岩 Rb-Sr 等时线年龄； 以变质火山岩为主，经历了高角闪岩相到麻粒岩 王启超，1992）。这些古元古代年龄与赤城—隆化 相变质作用，上部以变质沉积岩为主夹有变质玄 断裂带以北的红旗营子杂岩早期的锆石 U-Pb 年龄 武岩（王启超，1992）。研究者们通常将单塔子 （2.45~2.43 Ga，王启超，1992；2.43~2.42 Ga，胡 群上部变质岩系与内蒙古隆起上的红旗营子群变