北京十三陵——西山髫髻山组火山岩年龄及其地质意义

北京西北部地区分布着大量的火山岩,对北京西山大台和十三陵地区的髫髻山组火山岩分别进行了SHRIMP锆石U-Pb和LA-ICP-MS定年,并对十三陵地区的髫髻山组火山岩进行了地球化学研究。结果表明,十三陵地区的髫髻山组火山岩地球化学特征和北京西山髫髻山组火山岩具有相似性。火山岩地球化学特征表现为高Al_2O_3、Ca O、Na_2O,低Ti O_2和Mg O,在TAS图中落入粗安岩和英安岩区域,REE分馏明显,LREE富集,HREE亏损,Eu异常不明显,富集大离子亲石元素K、Sr、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,高的Sr/Y比值,同时Yb和Y的含量较低。在大台地区,分别获得了髫髻山组火山岩底部角砾岩和中部安山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为152.1±1.9Ma、149±2Ma,侵入到髫髻山组下覆九龙山组地层中一闪长岩岩床年龄为149±3.2Ma;在十三陵地区,分别获得了髫髻山组底部凝灰岩、中部火山角砾岩和上部安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为157.2±1.2Ma、155.2±1.7Ma、153.1±2.2Ma。结合前人研究,十三陵地区髫髻山组火山时代为157~153Ma,大台地区髫髻山组火山活动时间为152~137Ma,十三陵地区的火山活动时间要稍早于北京西山大台地区。大台地区和十三陵地区地球化学、地质年代学及区域地质特征表明,北京西山和十三陵地区喷发时间的差异是由于燕山运动所形成不整合面的穿时性导致的,位于髫髻山组之下的不整合是一个主不整合面。