对冀北红旗营子群有关地质问题的商榷

冀北地区红旗营子群，在河北省早前寒武纪地中占有重要位置，90年代祟续进行了多方面的专题研究，取得了突破性进展，期完成的新编河北省1：50万地质图及其说明图，在红旗营子的基本特征，地层划分和对比，尤其是时代归属方面，尚存在着明显的值得之处。     

对《冀北兰城子-蔡家营子-带红旗营子群的Sm-Nd同位素年龄及其地质意义》^[1]的商榷

指出了《冀北兰城子-蔡家营子-带红旗营子群的Sm-Nd同位素年龄及其地质意义》一文中有违地质学原理和同位素测年方法及解释方面的不当之处。在列举变质作用中流体导致岩石同位素体系再次均一化实例；讨论测年数据的地质意义与地质关系的相互检验和不同测年方法的合理使用问题；深入分析研究红旗营子群内Sm-Nd测年样品的特征之后，认为宜将红旗红旗营子群的生成年代定为新太古代。     

冀北红旗营子群同位素年龄及其时代归属

冀北红旗营子群不整合于太古界变质基底岩系之上，对其时代归属尚存在不同认识。通过对使用不同方法和测定对象所获得的３０余件位素年龄数据，结合产出的区域地质背景深入的分析研究，认为单颗粒碎屑锆石Ｕ－Ｐｂ法２４５０Ｍａ，代表红旗营子群生成的最大下限年龄；而变质锆石及花岗岩中的锆石Ｕ－Ｐｂ年龄均在２０００Ｍａ，是该群的上限年龄。     

再论红旗营子群的时代问题

红旗营子群相当于单塔子群上部，为一套低角闪岩相火山沉积岩。该群上部刘营组的斜长变粒岩，测得单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ年龄为２４２３±２３Ｍａ；侵入该群的花岗岩锆石Ｕ－Ｐｂ年龄与以上数值相近。凤凰咀组上部的斜长角闪岩测得Ｓｍ－Ｎｄ全岩等时线年龄２５８７±１７８Ｍａ，２６３９±１７４Ｍａ。根据测定样品产于不同层位或岩石之中，经受后期变质与变形作用的改造亦有差异，对测定的年龄值所反映的地质意义进行了分析与对比。     

碧口群火山岩的时代——SHRIMP锆石U—Pb测年结果

碧口群火山岩系是从原碧口系(叶连俊等,1944,后称碧口群)中解体出来的一个岩石单元(陶洪祥等,1993)。虽经过近60年的研究,但对某些关键问题,特别是碧口群火山岩系的时代,仍存在不同认识。在早期研究阶段(20世纪40～50年代)和60～70年代的区域地质调查工作中,碧口群和横丹群被视做一个整体,并通过地层层序关系探讨其时代。如,叶连俊等(1944)提出碧口系形成于志留—泥盆纪,黄振辉(1959)则认为碧口群属寒武—志留系。80年代以来对碧口群火山岩系进行的同位素年代学和地古生物学研究给出了从新元古代(赵祥生等,1990;胡正东,1990;李耀敏,1991;秦…     

冀北崇礼红旗营子岩群中镁铁质岩石地球化学和年代学研究:对华北克拉通新太古代晚期-古元古代早期大地构造演化的启示

崇礼地区红旗营子岩群位于华北克拉通北缘,该区红旗营子岩群的岩石组合、构造属性及时代归属对于探讨华北克拉通新太古代晚期－古元古代早期大地构造演化具有重要意义.本文对崇礼地区红旗营子岩群中的镁铁质岩石进行了野外、镜下岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析,并讨论其对华北克拉通北缘新太古代晚期－古元古代早期地壳演化的指示意义.研究区红旗营子岩群中的镁铁质岩石以夹层产出于表壳岩中,主要由斜长角闪岩和斜长辉石角闪岩组成.红旗营子镁铁质岩石主量元素中SiO₂（40.17%~51.53%）、Na₂O（1.52%~3.47%）和K₂O（0.43%~1.23%）含量范围较大,具有较高的CaO（9.15%~12.68%）、MgO（5.90%~13.36%）和Al₂O₃（9.81%~20.92%）含量.镁铁质岩石轻稀土元素轻微富集,重稀土元素配分模式近平坦,大离子亲石元素Ba、U、K、Sr富集,高场强元素Th、Nb、Ta、Ti明显亏损.斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示207Pb/206Pb加权平均年龄为2 477±23 Ma（MSWD=3.1）,上交点年龄为2 468±22 Ma,表明其形成于新太古代晚期－古元古代早期.斜长角闪岩锆石Hf同位素分析结果显示ε_Hf（t）为负值（-5.2~0）,一阶段模式年龄（T_DM1）为2 673~2 783 Ma,二阶段模式年龄（T_DM2）为2 880~3 074 Ma,均大于锆石的形成年龄,指示其来源于古老地壳物质的再循环.镁铁质岩石全岩地球化学分析结果显示其形成于岛弧相关环境.结合华北其他地区研究成果,本研究表明崇礼地区新太古代晚期－古元古代早期可能发生了一期与岛弧有关的岩浆事件.      

华北克拉通北缘崇礼—赤城地区的红旗营子(岩)群:一套晚古生代的变质杂岩

分布在华北克拉通北缘中段崇礼—赤城地区的红旗营子(岩)群主要由变质表壳岩、晚古生代的闪长质—石英闪长质片麻岩和古元古代—新太古代的变质岩残片或残块组成。利用SHRIMP和LA-ICPMS法对红旗营子(岩)群变质表壳岩的锆石同位素年代学研究表明,变质表壳岩样品中除大量古元古代—新太古代的锆石年龄信息外,还有许多中元古代—晚古生代的锆石,且均有晚古生代甚至早中生代的多阶段变质作用的记录。这些证据表明红旗营子(岩)群并非早前寒武纪岩石建造,而是一套晚古生代的变质杂岩。红旗营子(岩)群周围侵入体的锆石U-Pb测年表明岩浆作用与变质作用具有较好的相关性,它们与中亚造山带多阶段的俯冲、碰撞造山和后造山伸展事件相关。由于红旗营子杂岩中含有晚古生代退变榴辉岩和变质方辉橄榄岩,这可能意味着华北克拉通北缘的冀北地块在晚古生代早期曾经从华北克拉通上裂开,在中亚造山带古亚洲洋板块俯冲作用的影响下又重新拼合,红旗营子杂岩代表华北克拉通北缘的冀北地块与华北克拉通在晚古生代重新拼合的俯冲碰撞拼贴带。     

华北克拉通南缘太华群铁山庙铁矿床沉积时代的约束——锆石U-Pb定年及Hf同位素证据

华北克拉通南缘舞阳地区分布有大型铁矿床,赋存于早前寒武纪的太华群变质岩系中。铁山庙铁矿床在舞阳铁矿区分布广泛,大小矿体包括经山寺、冷岗、铁山庙、铁古坑以及岗庙刘等,产出层位为铁山庙组。近年来对铁山庙铁矿床的研究程度较高,不少学者认为其为Superior BIF型铁矿床,但是对于铁山庙铁矿床原始沉积年龄显见报道。本文通过选取穿切铁古坑铁矿体的混合岩化钾长花岗岩以及矿体顶板围岩辉石黑云斜长片麻岩为研究对象,利用SHRIMP锆石U-Pb定年以及原位Hf同位素测试分析技术,以此来约束铁山庙铁矿床沉积时代的上限和下限。结果显示,两个样品中的锆石均记录了两组年龄数据,且在误差范围内明显具有一致性。较老一组~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2463~2478Ma,较新一组为1918~1961Ma。此外,混合岩化花岗岩中较老锆石的ε_(Hf)(t)变化范围为-6.96~-12.83,较新锆石的ε_(Hf)(t)为-7.19~-15.75,两类锆石的ε_(Hf)(t)值变化范围相似,说明较老锆石为继承锆石,其年龄可能代表源区岩石的形成时代,而较新锆石为变质锆石,代表深熔作用锆石发生重结晶作用的时间,即混合岩化花岗岩的形成时代;辉石黑云斜长片麻岩中较老一组锆石的ε_(Hf)(t)值为-0.55~2.75,较新一组锆石的ε_(Hf)(t)为-5~-10.06,两类锆石的ε_(Hf)(t)值差别很明显,较老一组锆石是碎屑锆石,其年龄可以约束原岩沉积的最大年龄,而较新一组锆石为变质增生成因,其年龄代表了岩石经历的一期变质事件。综合分析,铁山庙铁矿床的沉积时代可以约束在2.46~1.96Ga之间,很可能在2.3Ga左右,之后于~1.96Ga经历了强烈的区域变质作用。     

南秦岭华阳花岗岩LA—ICP—MS锆石U-Pb年龄、地球化学和Hf同位素组成——对五龙岩体群成因的约束

华阳岩体位于南秦岭中部地区,岩体主体岩性为黑云母二长花岗岩。对中粒黑云母二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗岩的LA—IcP—MS锆石u—Pb定年分别获得214Ma±2Ma和228Ma±2Ma的年龄,表明该岩体形成于晚三叠世。华阳花岗岩属于弱过铝质和高钾钙碱性系列,具有I—A型花岗岩过渡的特征,A／CNK值为1．01-1．14,Na2O为3．15％～3．83％,K2O为3．04％～5,70％,K2O／Na2O为0．84-1．80,Mg^n为0．24-0．48;稀土元素配分曲线表现为右倾型,轻、重稀土元素分馏明显,具有显著的Eu负异常。该花岗岩富集Rb、K、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损zr、Hf、Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,表明华阳花岗岩的物源以壳源物质为主。锆石饱和温度和Ti温度计等的估算显示,华阳岩体岩浆源区的初始温度为750-8000C。花岗岩的锆石εHt（t）值变化范围较小,为-6．17～2．27,平均值为-3．19;二阶段模式年龄孔。为1．65-1．12Ga,加权平均值为1．46Ga,结合区域地质背景和前人研究成果认为,华阳花岗岩是早—中元古代古老地壳物质部分熔融的结果,伴有少量幔源物质的加入;岩体的形成与华南板块和华北板块碰撞有关．是同碰撞向后碰撞构造体制转变或后碰撞伸展早期的产物。