華北克拉通北緣Columbia 超大陸裂解事件:來自燕遼裂陷槽中部長城系堿性火山巖的地球化學、鋯石U-Pb年代學和Hf 同位素證據(jù)*

張健 田輝 李懷坤＊＊ 蘇文博 周紅英 相振群 耿建珍 楊立功

ZHANG Jian1，TIAN Hui1，LI HuaiKun1＊＊，SU WenBo2，ZHOU HongYing1，XIANG ZhenQun1，GENG JianZhen1 and YANG LiGong3

1. 中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，天津 300170

2. 中國地質(zhì)大學地球科學與資源學院，北京 100083

3. 天津市薊縣中上元古界國家自然保護區(qū)管理中心，天津 301900

1. Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources，CGS，Tianjin 300170，China

2. School of Earth Sciences and Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，China

3. Management Centre of National Nature Reserve for the Middle-Upper Proterozoic Jixian County，Tianjin 301900，China

2015-05-04 收稿，2015-07-01 改回.

華北克拉通(North China Craton，NCC)地殼具有基底和蓋層組成的典型雙層結(jié)構(gòu)。早前寒武紀變質(zhì)基底經(jīng)歷了多期復(fù)雜的構(gòu)造演化，其基底由幾個太古宙和古元古代花崗巖-綠巖帶及高級區(qū)域變質(zhì)帶經(jīng)呂梁運動(2.0 ～1.85Ga)拼貼形成的一個規(guī)模較大的陸塊。盡管在微陸塊的劃分和拼貼方式上存在分歧，但是在1.85Ga 最終拼合被地質(zhì)學界廣泛認可(Zhao et al.，1999，2001，2005，2010，2012;Lu et al.，2002，2004;Guo et al.，2002;陸松年等，2002;Kusky and Li，2003;Kr?ner et al.，2005;Santosh et al.，2007，2010，2012，2013;Zhai and Liu，2003;Zhai et al.，2005，2011)。1.8Ga 之后華北克拉通進入相對穩(wěn)定的沉積蓋層形成階段，與此同時在華北克拉通構(gòu)造背景由碰撞擠壓向拉張伸展轉(zhuǎn)換，燕遼、豫陜和渣爾泰-白云鄂博三大裂谷也逐漸形成，這與全球Columbia 超大陸的演化相對應(yīng)(Condie，2002;Rogers and Santosh，2002，2003，2009;Zhao et al.，2002，2004;Zhai and Liu，2003;Wilde and Zhao，2005;Hou et al.，2006;Ernst et al.，2008;彭澎等，2011)。1.8Ga 后華北克拉通之上，發(fā)育多期與大陸裂解作用相對應(yīng)的巖漿事件。具體到燕遼裂陷槽內(nèi)，目前已確認了一系列代表陸殼減薄和伸展裂解的巖漿事件，包括:1)1.68 ～1.75Ga 斜長巖(anorthosite)、紋長二長巖(mangerite)、紫蘇花崗巖(charnockite)、奧長環(huán)斑花崗巖(rapakivi granite)(AMCG 組合)非造山的巖漿侵入(郁建華等，1996;楊進輝等，2005;Zhang et al.，2007，2012a;高維等，

2008;Zhao et al.，2009b;Jiang et al.，2011;Liu et al.，2011);2)1.62 ～1.68Ga 大紅峪組鉀質(zhì)火山巖(陸松年和李惠民，1991;陸松年等，2003;Lu et al.，2002，2008;胡俊良等，2007;Wang et al.，2015a);3)1.30 ～1.33Ga 和1.21 ～1.23Ga 的基性巖墻(床)(李懷坤等，2009;Zhang et al.，2009，2012a;Wang et al.，2015b)。除此之外，燕遼裂陷槽內(nèi)還發(fā)現(xiàn)多期以凝灰?guī)r或斑脫巖為特征的火山作用記錄:1.56～1.58Ga 薊縣-延慶縣高于莊組凝灰?guī)r和斑脫巖(李懷坤等，2009;田輝等，2015);1.48Ga 薊縣地區(qū)霧迷山組斑脫巖(李懷坤等，2014);1.44Ga 平泉縣和薊縣地區(qū)鐵嶺組斑脫巖(蘇文博等，2010;李懷坤等，2014);1.36 ～1.39Ga 下馬嶺組斑脫巖(高林志等，2007，2008;Su et al.，2008;蘇文博等，2010)。這些新獲得的年齡數(shù)據(jù)對燕遼裂陷槽中-新元古界精確的年代地層格架的建立具有關(guān)鍵性的作用。

對與大陸裂解作用相關(guān)的巖漿巖中鋯石開展精確的UPb 年齡測定，直接或者間接地約束地層的形成時代，有效地提高對燕遼裂陷槽薊縣中-新元古界標準剖面地層年代格架的研究程度(圖1、圖2)。迄今為止，燕遼裂陷槽長城系年代學研究的代表性的成果大量涌現(xiàn)，例如:1)利用ID-TIMS 單顆粒鋯石U-Pb 測年法獲得薊縣大紅峪組火山巖年齡為1625±6Ma(陸松年和李惠民，1991)和平谷縣團山子組基性火山巖夾層年齡1683 ±67Ma(李懷坤等，1995)，后者最近被修正為1637 ±15Ma(LA-ICP-MS，張拴宏等，2013);2)大量的鋯石U-Pb 年齡數(shù)據(jù)均支持將長城系常州組底界年齡往上提(年輕化):Wan et al.(2003)獲得常州溝組砂巖碎屑鋯石最小年齡峰值為～1.8Ga，推測底界年齡不老于1.8Ga，李懷坤等(2011)和Li et al. (2013)獲得被常州溝組含礫砂巖不整合覆蓋的花崗斑巖巖脈鋯石U-Pb 年齡分別為為1671 ±13Ma(LA-MC-ICPMS)和1669 ± 20Ma (SHRIMP)，和 政 軍 等(2011)在常州溝組下部環(huán)斑花崗巖風化殼的碎屑鋯石測年中獲得了與李懷坤等(2011)基本一致的結(jié)果，據(jù)此推斷長城系常州溝組底界年齡為～ 1650Ma 。但是，Wang et al.(2015a)最近報道了團山子組火山巖夾層的鋯石U-Pb 年齡為1671Ma，根據(jù)李懷坤等(2011)、和政軍等(2011)、張拴宏等(2013)和Li et al. (2013)的研究成果推斷Wang et al.(2015a)的年齡值有偏大的嫌疑，值得進一步核實(圖2)。

前人對燕遼裂陷槽中部長城系巖漿巖的研究工作主要集中在利用同位素年代學對地層形成時代的約束，對其巖漿巖的來源以及大地構(gòu)造背景還缺少系統(tǒng)的工作。本文對大紅峪組和團山子組堿性玄武巖、以及同時代侵入串嶺溝組的基性巖脈的地球化學、鋯石U-Pb 年代學和Hf 同位素測試。通過其巖漿起源與源區(qū)特征，動力學背景與構(gòu)造含義的分析，為燕遼裂陷槽中元古代巖漿演化和地層學約束提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 華北克拉通構(gòu)造區(qū)劃簡圖(a，據(jù)Zhao et al.，2005;Santosh，2010)、燕遼裂陷槽中新元古界分布圖(b，據(jù)黃學光等，2000①黃學光，朱士興，賀玉貞等.2000.承德地區(qū)中、上元古界層序地層學研究(科研報告))和平谷-薊縣地區(qū)長城系火山巖分布圖(c)Fig.1 NCC Tectonic subdivision (a，after Zhao et al.，2005;Santosh，2010)，distribution Mesoproterozoic-Neoproterozoic in Yan-Liao aulacogen (b)and volcanic rock distribution of Changchengian System in Pinggu-Jixian area (c)

研究區(qū)位于華北克拉通的東部陸塊西緣的燕遼裂陷槽內(nèi)(圖1a)，區(qū)內(nèi)的薊縣中-上元古界剖面馳名中外。薊縣剖面長城系地層沉積厚度接近3000m，自下而上包括常州溝組(厚度860m)、串嶺溝組(890m)、團山子組(520m)和大紅峪組(480m)(圖2)。早期的地層劃分方案將高于莊組劃歸長城系，李懷坤等(2010)和田輝等(2015)在燕遼裂陷槽內(nèi)的不同地區(qū)獲得高于莊組上部凝灰?guī)r夾層的鋯石U-Pb 年齡均顯示其應(yīng)歸屬于薊縣系，本文采用近年來被普遍接受的地層劃分觀點(李懷坤等，2009，2010，2011，2014;蘇文博等，2010;全國地層委員會，2002;王澤九等，2014;田輝等，2015)，將長城系和薊縣系的分界置于大紅峪組和高于莊組之間(圖1b 和圖2)。

大紅峪組:下部以碎屑巖為主，厚層乳白色石英巖狀砂巖夾紫紅色粉砂巖、含淺綠色硅質(zhì)條帶的含砂白云巖或白云質(zhì)石英砂巖以及翠綠色富鉀頁巖，具有韻律式沉積特征;中部以大量富鉀基性火山巖熔巖、火山角礫巖和火山集塊巖，夾少量石英砂巖和凝灰?guī)r為標志;上部主要為富黑色、白色燧石的疊層石白云巖，厚層至巨厚層狀。在砂巖中常見波痕、交錯層理和干裂等沉積構(gòu)造，與下伏的團山子地層為整合接觸關(guān)系。在碳酸鹽巖層中發(fā)育疊層石，呈大的礁狀體。大紅峪組火山巖主要分布于平谷、薊縣和冀東遵化以及灤縣等地(圖1c)，在北京平谷和天津薊縣地區(qū)最大厚度分別為718m 和490m，出露面積為600km2(胡俊良等，2007)。大紅峪組火山巖既有強烈爆發(fā)產(chǎn)出的火山集塊巖，也有熔巖和凝灰?guī)r類。火山集塊巖分布在東部的蝎子峪、南山一帶和西部下營附近，其間的大紅峪溝則以火山熔巖為主。

圖2 燕遼裂陷槽長城系-薊縣系地層剖面和鋯石U-Pb 年齡格架Fig.2 Stratigraphic column and geochronological framework for Changcheng and Jixian systems in Yan-Liao aulacogen

團山子組:以鐵白云巖為主，主要為泥質(zhì)白云巖和含粉砂質(zhì)白云巖，局部夾火山巖層。下部以瀉湖相灰黑色含鐵白云巖為主，夾板狀泥巖和泥質(zhì)白云巖，白云巖中常見星散狀或結(jié)核狀黃鐵礦，風化面呈褐紅色，上部以含硅質(zhì)層黑色含鐵白云巖為主，并夾薄厚不等的白云質(zhì)砂巖，常見巖鹽假晶、干裂和淺水波痕，為鹽度較高的潮間-潮上帶沉積。團山子組與下伏的串嶺溝組為整合過渡關(guān)系。張拴宏等(2013)在該組獲得火山巖層的鋯石U-Pb 年齡為1637 ±15Ma(圖1c和圖2)。

串嶺溝組:為一套以粉砂質(zhì)伊利石頁巖為主，夾少量碎屑巖和碳酸巖的巖石組合，在砂巖透鏡體中有直線形斜層理，波痕和干裂等構(gòu)造。下部為濱海潮間帶灰色粉砂巖和粉砂質(zhì)頁巖，含砂巖透鏡體和條帶;中部為潮下低能帶灰綠色頁巖，常含有碳質(zhì)碎片和星散狀黃鐵礦;上部以潮間帶黑色粉砂質(zhì)頁巖和粉砂巖為主，并夾雜砂巖凸鏡體和條帶。上下兩部分受砂巖夾層影響，層理多呈波狀起伏。中部層理平直。串嶺溝組與下部常州溝組整合接觸(圖2)。

常州溝組:為一套以砂巖為主的碎屑巖組合。下部為礫巖、含礫粗砂巖、長石石英砂巖和石英砂巖;上部石英砂巖和砂質(zhì)頁巖。地層由下至上，粒度由粗變細，屬于正向沉積旋回。常州溝組地層角度不整合覆蓋于新太古代各類片麻巖和麻粒巖之上。

2 樣品采集和分析方法

2.1 樣品采集

大紅峪組火山巖樣品共4 件，其中3 件(06JX05-1A、06JX05-1B、06JX05-2)采自薊縣大紅峪溝大紅峪組中段偏上的部位，采樣點地理坐標:N40°10.039'，E117°28.453';06JX07-1 采自小紅峪溝，采樣點地理坐標:N40°10.256'，E117°27.764'。大紅峪組火山巖為一套富鉀堿性巖，呈紫紅色、肉紅色至黃褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，廣泛發(fā)育氣孔杏仁構(gòu)造，氣孔斷面多呈橢圓形狀或拉長的不規(guī)則狀(圖3a，b)，杏仁體充填物為綠泥石、方解石、長英質(zhì)礦物、褐鐵礦等。斑晶以堿性長石為主，含量﹤5%;基質(zhì)中堿性長石60%，蝕變輝石25%;杏仁體10% ～15%(圖3c，d)。

團山子組火山巖層樣品(2 件，07PG01 和06PG02-1)采自平 谷 陳 莊 子，采 樣 點 地 理 坐 標:N40° 15.348'，E117°05.049'。團山子組火山巖出露在北京平谷陳莊子、掛甲峪和熊耳寨一帶，為一套富鉀粗面玄武巖、火山角礫巖及凝灰質(zhì)砂巖等?；鹕綆r露頭表面呈褐黃色，新鮮面灰白色，繩狀構(gòu)造和氣孔構(gòu)造發(fā)育，氣孔被白云石充填而形成所謂的杏仁狀構(gòu)造?；鹕綆r未遭受明顯的變形變質(zhì)。巖層上部氣孔發(fā)育并有明顯壓扁，扁平面與上伏白云巖產(chǎn)狀相一致?；鹕綆r組成礦物主要由堿性長石、斜長石、輝石(部分綠泥石化)、角閃石、黑云母及磁鐵礦組成(張拴宏等，2013)。

侵入串嶺溝組黑色頁巖的基性火山角礫巖(厚度近100m;1 件，06JX-01-1;地 理 坐 標:N40° 10.232'，E117°31.729')和鄰近的4 條寬度不一的基性巖脈(0.1 ～1.5m;2件0713-01 和070929-7)。巖相學觀察表明:火山角礫由火山碎屑(火山角礫及凝灰物質(zhì))和陸源碎屑組成，火山角礫占55% ～60%，凝灰物質(zhì):巖屑15% ±，晶屑＜5%，玻屑5% ～10%，火山塵5% ～10%。陸源物質(zhì)10% (圖3e，f)。

圖3 長城系堿性巖野外和顯微照片(a、b)大紅峪組火山巖野外照片，氣孔杏仁構(gòu)造，杏仁體被方解石、綠泥石充填;(c)大紅峪組堿性玄武巖顯微照片(-);(d)大紅峪組堿性玄武巖顯微照片(+);(e)侵入到串嶺溝組的火山角礫巖顯微照片(-);(f)侵入到串嶺溝組的火山角礫巖顯微照片(+). 顯微照片中黃色線段長500μmFig.3 Field photographs and Photomicrographs for alkali rocks in Changcheng system

2.2 分析方法

巖石化學樣品在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室加工粉碎。主量和微量元素成分測試在西北大學大陸動力學國家重點實驗室完成。主量元素分析使用X 熒光光譜法(XRF)，測試所用儀器型號RIGAKU RIX2100，對國際標準參考物質(zhì)BHVO-2 和AGV-2 的分析結(jié)果表明分析精度和準確度優(yōu)于4%，燒失量(或酌燒減量)設(shè)定為粉末樣品在1000℃下灼燒1h 后的質(zhì)量減少。微量元素成分則采用Agilent 7500a 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)測定。測試的準確性和重現(xiàn)性通過標準樣品BHVO-2 檢驗或校正，分析精度和準確度優(yōu)于5%。

圖4 長城系大紅峪組堿性玄武巖(06JX05-1B)和侵入到串嶺溝組的火山角礫巖(06JX01-1)鋯石CL 圖像Fig.4 CL image of zircons from alkali basalt (06JX05-1B)of the Dahongyu Formation and alkali subvolcanic rock intruding the Chuanlinggou Formation (06JX01-1)in the Changchengian System

鋯石分選在河北省區(qū)調(diào)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。樣品破碎后經(jīng)淘洗和分選后，在雙目鏡下挑出鋯石。將待測鋯石樣品顆粒和鋯石標樣澆鑄在環(huán)氧樹脂靶上，待環(huán)氧樹脂固化以后將樣品靶打磨、拋光至鋯石的核部。通過透、反射光顯微鏡照相和陰極發(fā)光成像，對鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行研究。鋯石U-Th-Pb 同位素測定在北京離子探針中心的SHRIMP II 二次離子探針質(zhì)譜儀上完成，測試流程見文獻Compston et al.(1984，1992)和Williams(1998)。采用標準鋯石TEM(參考年齡為417Ma，Black et al.，2003)和M257(參考年齡為561Ma，Nasdala et al.，2008)進行同位素分餾校正和標定待測鋯石中的U、Th 和Pb 含量。數(shù)據(jù)處理采用SQUID(Ludwig，2001)和Isoplot(Ludwig，2003)程序，利用實測的204Pb 進行普通鉛校正。鋯石Lu-Hf 同位素分析在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實驗室的193nm 激光剝蝕系統(tǒng)(New Wave)和多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS，Neptune)上完成。Lu-Hf 同位素分析方法和同位素分餾校正參見參考文獻(Wu et al.，2006;耿建珍等，2011)。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb 年齡

本文對燕遼裂陷槽中部長城系大紅峪組堿性玄武巖(06JX05-1B)和侵入到串嶺溝組的基性巖脈(06JX01-1)進行鋯石U-Pb 年代學分析，測試結(jié)果見表1。

06JX05-1B 鋯石粒度50 ～200μm，他形不規(guī)則狀外形，陰極發(fā)光圖像無明顯的環(huán)帶，顯示不規(guī)則狀分區(qū)，具有堿性巖鋯石的特點(圖4)。U 含量變化范圍47 ×10-6～514 ×10-6(表1)，Th/U 為0.31 ～0.78 均落入巖漿鋯石范圍(吳元保和鄭永飛，2004)。全部測點(n =16)U-Pb 年齡的諧和度都大于96%，207Pb/206Pb 加權(quán)平均年齡為1624 ±9Ma(MSWD =0.79)(圖5a)，該年齡代表大紅峪組火山巖的結(jié)晶年齡，再一次驗證了陸松年和李惠民(1991)報道的單顆粒鋯石TIMS U-Pb 年齡。

表1 串嶺溝組次火山角礫巖（06JX01-1）和大紅峪組火山巖（06JX05-1B）鋯石U-Th-Pb 同位素SHRIMP測試結(jié)果Table1 SHRIMPU-Th-Pb isotopeanalyticalresultsofzirconsforalkalirock fromChangchengian System

圖5 大紅峪組堿性玄武巖(06JX05-1B)(a)和侵入到串嶺溝組的火山角礫巖(06JX01-1)(b)鋯石U-Pb 諧和圖Fig.5 SHRIMP zircon U-Pb concordia diagrams for alkali basalt (06JX05-1B)from Dahongyu Formation (a)and alkali subvolcanic rock intruding (06JX01-1)Chuanlinggou Formation (b)

06JX01-1 樣品中選出的鋯石包括巖漿鋯石和碎屑鋯石(或巖漿捕獲鋯石)。鋯石粒度為50 ～300μm。根據(jù)鋯石CL圖像揭示的鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶形特征，盡量選擇巖漿鋯石進行測定(圖4)。測定結(jié)果見表1 和圖5b。共測定了20 個鋯石U-Pb 同位素數(shù)據(jù)點，U 含量29 ×10-6～1081 ×10-6，大部分鋯石測點顯示較為諧和的年齡。其中的3 個顆粒(3、15 和16)具有一定渾圓度，可能與其從源巖中剝蝕搬運過程中遭受磨蝕有關(guān)，陰極發(fā)光圖像顯示振蕩生長環(huán)帶(圖4)，該組鋯石年齡諧和度大于97%，207Pb/206Pb 加權(quán)平均年齡為2513±21Ma(MSWD=0.93)，與華北克拉通主要的基底巖系鋯石年齡一致，也與常州組和串嶺溝組碎屑鋯石U-Pb 年齡譜相對應(yīng)(Wan et al.，2003)，推斷其可能來自巖漿上升過程中從圍巖捕獲的鋯石;18 號測點207Pb/206Pb 年齡為2294 ±6Ma，且Th/U 比值低(0.02)具有典型變質(zhì)鋯石特征(吳元保和鄭永飛，2004)，該年齡可能記錄了華北克拉通內(nèi)部古元古代的一次變質(zhì)事件;其余16 個點具有基本諧和一致的年齡，207Pb/206Pb 加權(quán)平均年齡為1620 ±9Ma(MSWD=1.4)，Th/U比值高(均大于0.4)，陰極發(fā)光圖像顯示弱的不規(guī)則分帶(圖4)，具有快速噴發(fā)的堿性巖鋯石特點，巖石無明顯變形變質(zhì)，因此判斷此類鋯石應(yīng)為從巖漿中直接結(jié)晶出的，207Pb/206Pb 加權(quán)平均年齡1620 ±9Ma 代表了侵入到串嶺溝組的火山角礫巖的形成時代。

3.2 堿性玄武巖和基性巖脈的地球化學特征

燕遼裂陷槽中部長城系火山巖的主、微量和稀土元素測試結(jié)果見表2。由表可見，本次工作所研究的樣品SiO2含量范圍為50% ～57%(06JX07-1 含量高于55%，其余樣品均低于55%)，屬于基性巖。所有巖石的全堿含量高達4.68% ～13.42%，值得注意的是，本文樣品具有明顯富鉀和富鈉的兩個端元:大紅峪組和團山子組玄武巖富鉀(K2O 含量為9.77% ～13.28%，K2O/Na2O≈100)，屬于高鉀火山巖;侵入到串嶺溝組的基性巖脈(0713-01、070929-7)和火山角礫巖(06JX01-1)富鈉(Na2O 含量為3.85% ～4.66%，K2O/Na2O≈0.2)。此外巖石中Al2O3含量13.34% ～17.46%;TiO2含量1.00% ～2.13%;CaO 含量4.74% ～7.27%(06JX07-1 為0.65%);MgO 含量較高(2.76% ～6.91%)，Mg#為43 ～70(06JX07-1 為17);Fe2O3

T =2.39% ～12.35%。

所測樣品在TAS 圖解(圖6a)中分布較為分散，但大部分樣品落入堿性巖區(qū)域。陸松年和李惠民(1991)根據(jù)大紅峪組火山巖高鉀低鈉的特征，認為屬于富鉀堿性巖，但未能與美國懷俄明州的懷俄明巖(Wyomingite)和金云白榴斑巖(Orendite)類比，暫且將其命名為“大紅峪組堿性火山巖”來指示其礦物和化學成分的特殊性。

長城系堿性火山巖富集大離子親石元素(LILE，Rb、Ba和Th 等)和高場強元素(HFSE，Zr、Hf 和HREE 等)，Nb、Ta弱正異常(Nb/La =0.73 ～2.11)和Ti 弱負異常的微量元素特征(圖7a)。Rb、Ba 等大離子親石元素明顯富集，其含量相當于原始地幔的數(shù)十至數(shù)百倍，明顯高于大陸地殼的平均值，明顯的Sr 負異常。Ni、Cr 和V 的含量范圍為11.3 ×10-6～135 ×10-6、102 ×10-6～447 ×10-6和42 ×10-6～163 ×10-6。原始地幔(PM)標準化微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖7a)，堿性玄武巖樣品顯示了與洋島玄武巖(OIB)類似的特征。稀土元素總量高(表2)，ΣREE = 122 ×10-6～266 ×10-6。樣品的球粒隕石標準化稀土元素配分曲線特征相似:輕稀土富集，重稀土相對虧損(圖7b)。輕重稀土分餾明顯，呈右傾模式，(La/Sm)N、(Gd/Yb)N和(La/Yb)N的值分別為2.59 ～5.30、2.25 ～3.22 和10.63 ～21.97，大多數(shù)樣品無明顯的Eu、Ce 異常，個別樣品的具有Eu 正異常，EuN/Eu*N達到1.33(表2)。

表2 長城系堿性巖主量(wt%)、微量和稀土(×10 -6)元素元素測定結(jié)果Table 2 Analytical results of major (wt%)and trace elements (×10 -6)for alklai rocks in Changchengian System

圖6 長城系堿性巖TAS(a，據(jù)Le Bas et al.，1986;Middlemost，1994)和Nb/Y-Zr/Ti(b，據(jù)Pearce，2014)圖解S1-粗面玄武巖;S2-玄武質(zhì)粗面安山巖;Pc-苦橄玄武巖Fig.6 TAS (a，after Le Bas et al.，1986;Middlemost，1994)and Nb/Y-Zr/Ti (b，after Pearce，2014)discrimination diagrams for alklai rocks in Changchengian System

圖7 長城系堿性巖微量元素(a)和REE(b)圖譜Fig.7 primitive mantle-normalized spider diagrams (a)and chondrite-normalized REE patterns (b)for alkali rocks in Changchengian System

3.3 鋯石Lu-Hf 同位素

Hf 的地球化學性質(zhì)與Zr 基本相似，相對Lu 更易進入鋯石晶格替代Zr，造成鋯石Lu/Hf 比值通常較低(～0.002)，176Lu/177Hf 比值通常小于0.0005。由于176Lu 原位衰變造成的176Hf/177Hf 比值隨時間累積的變化非常小。因此，基性巖漿中結(jié)晶的鋯石基本可以有效保留該巖漿的初始176Hf/177Hf比值(Patchett et al.，1982;吳福元等，2007)。本文鋯石樣品的Lu-Hf 同位素測試結(jié)果見表3 和圖8a。基性巖脈06JX06-1(16 個測點)和堿性玄武巖06JX05-1B(9 個測點)具有相似的Lu-Hf 同位素特征:176Hf/177Hf 初始值為0.281774 ～0.281794，按照巖漿鋯石結(jié)晶年齡分別為1620Ma 和1624Ma計算，εHf(t)值為-0.6 ～3.8(80% 樣品的數(shù)值大于0，圖8c)，單階段Hf 模式年齡(tDM)范圍為1.9 ～2.1Ga(表3)，與華北克拉通古元古代陸塊碰撞拼合的時間吻合。繼承鋯石地殼模式年齡tDMC為3.1 ～2.7 Ga(圖8b)，代表華北克拉通基底的古老地殼(Wan et al.，2003;Geng et al.，2012)。在殼幔分異過程中，原始地幔分異形成地殼和虧損地幔，虧損地幔的Lu/Hf 比值比地殼的比值高，因此虧損地幔的176Hf/177Hf 比值增長也要比地殼快，εHf值隨著時間的演化呈正值且越來越高，而地殼εHf值隨著時間的演化為負值且越來越低(Blichert-Toft and Albarède，1997;Zheng et al.，2006)。本文的燕遼裂陷槽內(nèi)長城系的2 件堿性巖樣品εHf(t)值范圍為-0.6 ～3.8，具有弱的虧損特征，明顯低于同期的虧損地幔值(～+10)。依據(jù)Vervoort et al. (1999)推算地球Nd-Hf同位素之間的經(jīng)驗公式(terrestrial array，εHf(t)=1.36 ×εNd(t)+2.95)，將胡俊良等(2007)獲得大紅峪組堿性火山巖的εNd(t)的變化范圍-0.66 ～0.63，換算成εHf(t)其結(jié)果為2.0～3.8，均落入在本文的εHf(t)變化范圍內(nèi)，全巖Sm-Nd 和鋯石Lu-Hf 同位素資料指示其源區(qū)相同。

4 討論

圖8 長城系堿性巖鋯石Lu-Hf 同位素Fig.8 Zircon Lu-Hf isotope of alkali rocks from Changchengian System

表3 長城系堿性巖鋯石Lu-Hf 同位素測定結(jié)果Table 3 Analytical result of zircon Lu-Hf isotope for alkali rocks from Changchengian System

玄武巖為地幔巖部分熔融的產(chǎn)物，對板塊構(gòu)造演化以及動力學機制能夠提供有效制約信息。利用玄武巖來反演深部地幔的演化歷史，是認識地球深部物質(zhì)組成的重要窗口(Langmuir et al.，1992;Depaolo and Ellen Daley，2000;Niu and O’Hara，2003;Niu，2008;徐義剛，2006)。大陸玄武巖具有復(fù)雜的巖石類型和地球化學特征，這些特征可能是巖漿源區(qū)、熔融程度和地殼混染共同作用的結(jié)果(Farmer，2003)。利用地球化學特征和Hf 同位素組成，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)演化，可以推測其巖漿源區(qū)和成巖過程，討論其可能形成的地球動力學背景。

圖9 蝕變過程中微量元素活性的評估圖Fig.9 Bivariate plots of Nb，La，Hf and Y vs. Zr to evaluate the mobility of these elements during alteration

4.1 巖石成因

4.1.1 蝕變作用對元素的影響

本文巖石樣品LOI 值普遍較高(＞2%，胡俊良等，2007;Wang et al.，2015a 發(fā)表的結(jié)果與本文情況類似)，巖石樣品不新鮮，為經(jīng)歷后期交代蝕變所致。主量元素分析中的活性組分，特別是Na2O 和K2O 的分析結(jié)果不一定代表火山巖中真實的含量，TAS 圖解(圖6a)來限定巖石類型可能不夠精確。因此由于強烈的蝕變交代作用對主量元素的影響導(dǎo)致相關(guān)圖解的使用需要謹慎。通常情況超基性-基性巖經(jīng)歷后期低級-中級的蝕變交代過程，Zr 元素最穩(wěn)定存在(Wood，1979)。Zr 與非活動元素雙變量圖解能有效的評估在蝕變交代過程元素的活動性(Polat et al.，2002)。從圖9中不難發(fā)現(xiàn):高場強元素(HFSE:Th、Nb、Zr、Hf、Ti、Y 等)和稀土元素(REE)不受蝕變過程的影響(Pearce，1996)，Zr 與La、Nb 雙變量圖解中顯示正相關(guān)關(guān)系，說明高場強元素和稀土元素等在蝕變/風化過程中為非活性元素(immobile element)可以用來判別巖石屬性和反演巖漿演化過程。同時，圖9 中Zr 含量變化范圍較大(尤其Wang et al.，2015a 樣品Zr 的含量范圍100 ×10-6～700 ×10-6)，指示巖漿可能經(jīng)歷了強烈的結(jié)晶分異作用。

本文堿性玄武巖和基性巖脈樣品的巖石學研究和構(gòu)造背景討論多采用高場強元素(HFSE)(Pearce，1996，2014)。利用Zr/Ti 作為分餾指數(shù)，Nb/Y 作為堿度指數(shù)可以替代TAS地球化學圖解(Floyd and Winchester，1975)。Zr/Ti-Nb/Y 圖解顯示本文和胡俊良等(2007)的全部樣品以及Wang et al.(2015a)的大部分樣品屬于堿性玄武巖范圍(圖6b)，另有少量樣品落入了粗安巖區(qū)域(Wang et al.，2015a)。

4.1.2 地殼混染

在大陸地區(qū)出露的玄武巖在從地幔上升噴發(fā)到地表的過程中，因為要穿過比大洋地區(qū)厚的多的地殼，因此常常會受到不同程度的地殼混染作用，所顯示出來的地球化學特征要比大洋玄武巖更加復(fù)雜。但是，長城系堿性玄武巖的地殼混染不明顯:1)高的MgO、Cr 和Ni 含量，具有與洋島玄武巖(OIB)相似的微量元素蛛網(wǎng)圖，在Nb/Yb-Th/Yb(圖10a)和Nb/Yb-TiO2/Yb 圖解(圖10b)中樣品點與OIB 相近，全部落入地幔范圍內(nèi)，說明堿性玄武巖未受俯沖流體交代和地殼物質(zhì)的混染;2)巖石具有耦合的εNd(t)(胡俊良等2007)和εHf(t)(本文和Wang et al.，2015a)同位素組成，且變化范圍小，同樣說明地殼對巖漿的影響甚微;3)如果火山巖上升過程中受到地殼混染程度較高，將會賦予較明顯的“地殼特征”。大 陸 地 殼 以 Nb、Ta、Ti 虧 損 為 特 征(Sun and McDonough，1989)，較低的Nb、Ta 含量，高的原始地幔標準化Th/Nb 比值，地殼(Nb/La)PM和(Ta/La)PM的比值遠小于1(Rudnick and David，1995)，是受到地殼混染的最鮮明的識別特征。本文堿性巖樣品未出現(xiàn)Nb-Ta 虧損，(Nb/La)PM和(Ta/La)PM值遠高于1(本文和胡俊良等，2007 以及Wang et al.，2015a)，表明巖漿在上升過程受到地殼混染作用有限。

圖10 長城系堿性巖Nb/Yb-Th/Yb(a，據(jù)Pearce，2014)、Nb/Yb-TiO2/Yb(b，據(jù)Pearce，2014)和Hf/Sm-Zr/Sm(c，據(jù)Dupuy et al.，2007)圖解Fig.10 Nb/Yb-Th/Yb (a，after Pearce，2014)，Nb/Yb-TiO2/Yb (b，after Pearce，2014)and Hf/Sm-Zr/Sm (c，after Dupuy et al.，2007)discrimination diagram for alkali rocks from Changchengian System

4.1.3 巖漿源區(qū)

玄武巖的硅飽和程度與熔融深度有關(guān)(Depaolo and Ellen Daley，2000)，硅不飽和的堿性巖漿產(chǎn)生的壓力高于硅飽和的拉斑質(zhì)玄武巖漿。本文堿性玄武巖和基性巖脈具有與OIB 相似的地球化學特征，暗示其地幔源區(qū)較深，可能起源于軟流圈地幔。REE 和HFSE 的含量雖然在分離結(jié)晶過程中可能會改變，但是具有相同配分系數(shù)元素對的比值并不會受到影響，而這些比值只受控于原始巖漿的熔融程度和深度(Pearce，2008)，也是判斷源區(qū)類型是否經(jīng)歷過分離結(jié)晶作用的有效標志。本文堿性火山巖高的Zr/Hf 值(32 ～48)與球粒隕石的Zr/Hf 值36 接近，Hf/Sm-Zr/Sm 圖解中(圖10c)樣品落入大陸堿性玄武巖范圍，與碳酸巖范圍值相距甚遠。結(jié)合原始地幔標準化的微量元素配分曲線中Zr 和Hf 的正異常，可以確定堿性玄武巖的地幔源區(qū)沒有經(jīng)歷過碳酸巖熔體的交代作用(Dasgupta et al.，2007)。

實驗巖石學研究表明，輕重稀土強烈分餾的原因可能是源區(qū)存在石榴子石的分離結(jié)晶作用有關(guān)。對于石榴子石來說，Yb 是相容元素，而La、Sm 是不相容元素，石榴子石相橄欖巖的部分熔融程度越低，對應(yīng)的La/Yb 和Sm/Yb 分異作用越明顯;在尖晶石相橄欖巖部分熔融作用中，La/Yb 變化較小、Sm/Yb 基本不變化，因此La/Sm-Sm/Yb 圖解常用于判別玄武巖的巖漿源區(qū)是石榴子石相橄欖巖還是尖晶石相橄欖巖(Xu et al.，2005)。堿性玄武巖的輕重稀土分餾明顯，具有顯著的右傾型分配模式，在確定地幔熔融程度的La/Sm-Sm/Yb 和Zr/Nb-Ce/Y(圖11a，b)分布圖中可以看出，該地區(qū)的堿性巖落在石榴子石二輝橄欖巖熔融曲線上，推測其熔融程度為2 ～3%。此外，不相容元素Zr/Y 比值受部分熔融程度的影響但不受分離結(jié)晶作用的影響(Nicholson and Latin 1992)，可以反映熔融過程。熔體中的Zr 相對于Y 更不相容，熔融程度越低，Zr/Y 比值越高。大紅峪組堿性玄武巖Zr/Y 值(6 ～9)變化范圍不大，說明熔融程度有相似的屬性，與圖11a，b 模擬計算的結(jié)果一致。因此，本文所研究的堿性玄武巖和基性巖脈的源區(qū)是石榴石相橄欖巖，而不是尖晶石相橄欖巖。樣品的地球化學特征主要受控于地幔源區(qū)的組成，也可能與源區(qū)經(jīng)歷過石榴石的分離結(jié)晶作用有關(guān)。

燕遼裂陷槽中部長城系采自不同地點的堿性巖樣品K2O 和Na2O 的富集程度有明顯區(qū)別(K2O/Na2O =0.12 ～108):大紅峪組和團山子組堿性玄武巖巖富鉀;侵入到串嶺溝組的基性巖脈富鈉。通常情況下可以解釋成K 和Na 活動性較強，巖石受到了后期流體交代作用的影響。但是大紅峪組樣品K2O 的含量10% ～13%，遠遠大于華北克拉通太古代基底大陸地殼值3% ～6%，且如果巖石是經(jīng)受蝕變交代的作用，在成分上呈現(xiàn)出過渡的變化趨勢，因此后期流體的交代作用顯然不能合理解釋本文的實際觀察。軟流圈地幔在上涌過程中與富熔體層和巖脈發(fā)生交代作用可能是導(dǎo)致巖漿富鉀的主要原因，特別是富鉀礦物金云母或者角閃石，使得噴發(fā)巖漿富集K，LILE 和HFSE 以及揮發(fā)分(O’Reilly and Griffin，1988;Niu，2008;Niu et al.，2012)。即使對于遠離板塊邊界的大陸背景下的玄武巖質(zhì)巖漿作用，也存在類似的地幔交代作用。交代過的地幔富含揮發(fā)分而具有較低的固相線溫度，成為早期巖漿活動的源區(qū)物質(zhì)，隨著易熔組分的耗盡，產(chǎn)生的巖漿不再具有富鉀特征，而是以鈉質(zhì)堿性巖漿為主(夏萍和徐義剛，2004)。長城系堿性玄武巖和基性巖脈的鋯石Hf 同位素顯示單階段模式年齡為1.9 ～2.1Ga，與華北克拉通古元古代的碰撞拼貼時間一致，暗示交代作用的地幔熔體可能與該期的造山事件有關(guān)。

圖11 長城系堿性巖熔融程度圖解Fig.11 Partial melting degree diagram of alkali rocks form Changchengian System

4.2 火山巖鋯石年齡與地層學約束

很多文獻報道過金伯利巖、堿性玄武巖和煌斑巖中分離出同期的巖漿鋯石，但部分學者認為硅酸不飽和的巖漿中不可能結(jié)晶出同期的鋯石，籠統(tǒng)地將基性巖中鋯石視為捕獲鋯石的結(jié)論不具有普遍意義(羅照華等，2006)。本文堿性玄武巖的全巖分析結(jié)果顯示出富堿、高Zr 的特點，出現(xiàn)同巖漿鋯石屬于正?，F(xiàn)象。兩件鋯石樣品的SHRIMP207Pb/206Pb 加權(quán)平均年齡分別為1620 ± 9Ma(06JX01-1)和1624 ± 9Ma(06JX05-1B)，二者年齡誤差范圍內(nèi)一致，均能代表該區(qū)堿性玄武巖的形成時代。張拴宏等(2013)在團山子組上部鉀質(zhì)火山巖夾層和侵入到串嶺溝組閃長玢巖脈分別獲得鋯石UPb 年齡為1637 ±15Ma 和1634 ±9Ma(LA-ICP-MS)，這對團山子組和串嶺溝組沉積年齡提供了比較精確地制約。另外值得注意的是，Wang et al. (2015a)對平谷地區(qū)大紅峪組和團山子組的火山巖的研究獲得的鋯石U-Pb 同位素年齡范圍為1622 ～1672Ma，其中團山子組上部火山巖夾層的年齡為1672 ±15Ma。張拴宏等(2013)和Wang et al.(2015a)測年結(jié)果相差較大(～40Ma)。因此，團山子組火山巖的形成時代還需要進一步確定。本文更傾向于前者(張拴宏等，2013)年齡的可靠性:1)按照Wang et al.(2015a)的年齡推測，大紅峪組地層發(fā)育時間可能經(jīng)歷長達50Myr，但難以獲得沉積速率的支持(砂巖和火山巖為主的連續(xù)沉積以及僅有480m 的地層厚度);2)從巖石組合和地球化學數(shù)據(jù)分析，本文與Wang et al.(2015a)以及胡俊良等(2007)報道的火山巖具有相同的地幔源區(qū):鋯石的CL 圖像類似(不規(guī)則外形、無振蕩環(huán)帶和不規(guī)則的分區(qū)，堿性巖鋯石典型特征)、Lu-Hf 同位素變化范圍一致(圖8b)可作為最直接的證據(jù)，可能經(jīng)歷了不同程度的結(jié)晶分異作用的演化，如果該巖漿事件時間上持續(xù)長達50Myr，空間上應(yīng)有巨量的火山物質(zhì)與之相對應(yīng)，顯然這與野外觀察的事實相矛盾;3)Wang et al. (2015a)獲得的團山子組上部火山巖年齡1672 ±15Ma 與近年來的逐步被接受的一個新認識——以常州溝組為第一個組的長城系的底界年齡為～1650Ma 是相矛盾的(李懷坤等，2011;Li et al.，2013;王澤九等，2014)。

4.3 構(gòu)造意義

廣泛出露于華北克拉通地區(qū)的長城系地層一直被認為大陸裂解背景下的產(chǎn)物，區(qū)內(nèi)的裂谷盆地以及產(chǎn)于長城系沉積地層中基性巖墻群、順層的鎂鐵質(zhì)侵入體、大陸溢流玄武巖、雙峰式火山巖組合和堿性花崗巖等也被視為大陸裂解有關(guān)的巖漿-沉積作用產(chǎn)物(Zhao et al.，2004，2009a，2010;Peng et al.，2005;Lu et al.，2008;Zhang et al.，2012a;翟明國等，2014)。Wang et al. (2015a)根據(jù)燕遼裂陷槽內(nèi)團山子組和大紅峪組部分火山巖地球化學具有Nb、Ta 負異常特征，提出其產(chǎn)出環(huán)境與后造山過程相關(guān)，對傳統(tǒng)的認識提出了新的挑戰(zhàn)。

結(jié)合前人的研究成果，無論從火山巖的分布規(guī)模，野外地質(zhì)產(chǎn)狀、巖石類型、礦物組合特征、地球化學特點，還是燕遼裂陷槽內(nèi)中元古代盆地演化的特征來看，火山巖構(gòu)造環(huán)境具有明顯的陸內(nèi)裂谷環(huán)境(郁建華等，1996;陸松年等，2002;Lu et al.，2008)。大陸裂谷作為大陸內(nèi)部持續(xù)伸展作用的產(chǎn)物，裂谷作用開始階段是以巨厚的碎屑巖沉積和小規(guī)模的堿性巖漿作用為特征。薊縣長城系地層主體從下往上(常州溝組-大紅峪組)實際上砂礫巖-砂巖-頁巖-白云巖(夾火山巖)的巖性組合，代表著河流相-濱(淺)海相的沉積過程。大紅峪組火山巖噴發(fā)并不整合覆蓋于海相沉積物之上，說明裂谷從常州溝組時期已經(jīng)開始出現(xiàn)，而且在團山子組白云巖層面上發(fā)育大型沖刷面，其上的常見疊瓦狀排列的白云巖礫石，并構(gòu)成單向斜層理，暗示古風化殼上有陸相的單向水系存在，是一種裂谷發(fā)育的典型標志。據(jù)此判斷裂谷開始發(fā)育在前，地幔上涌和火山噴溢作用在后，燕遼裂陷槽可能屬于被動型裂谷。與薊縣長城系堿性玄武巖和基性巖脈同期發(fā)育的華北克拉通南緣龍王 堿性花崗巖(陸松年等，2003;Wang et al.，2013)、魯西泰山紅門輝綠巖墻(相振群等，2012)均被視為板內(nèi)裂谷環(huán)境，屬于夭折的、被動裂谷型弱火山作用的產(chǎn)物。古地磁的數(shù)據(jù)同樣顯示在～1.6Ga 華北克拉通北緣與印度和澳大利亞板塊相連，仍然處于陸內(nèi)環(huán)境(Zhang et al.，2012b)。長城系火山巖巖石類型較為簡單，主要為堿性玄武巖。在巖漿-構(gòu)造判別Hf-Th-Nb、Ti-Zr-Y 和Nb-Zr-Y(圖12)圖解顯示樣品集中落入屬于板內(nèi)堿性玄武巖區(qū)域。Ti-Zr-Y(圖12b)中的部分樣品偏出板內(nèi)玄武巖范圍較遠，尤其是Wang et al. (2015a)的數(shù)據(jù)明顯地向上地殼的趨勢靠近，可能是巖漿中Fe-Ti 氧化物的影響結(jié)果。

圖12 長城系堿性巖構(gòu)造判別圖解(a)據(jù)Wood，1979;(b)據(jù)Meschede，1986;(c)據(jù)Pearce and Cann，1973. CAB(calc-alkali basalt)-鈣堿性玄武巖;OFB(ocean floor basalt)-洋底玄武巖;LKT(low-potassium tholeiite)-低鉀拉斑玄武巖;WPB(within-plate basalt)-板內(nèi)玄武巖;WPAB(within-plate alkali basalt)-板內(nèi)堿性玄武巖;WPTB(within-plate tholeiite basalt)-板內(nèi)拉斑玄武巖;VAB(volcanic arc basalt)-火山弧玄武巖;N-MORB(normal mid-ocean ridge basalt)-洋中脊玄武巖;P-MORB(plume-influenced MORB)-與地幔柱作用有關(guān)的洋脊玄武巖Fig.12 Tectonic discrimination diagram of alkali rocks from Changchengian System

～1.85Ga 華北東、西部陸塊經(jīng)呂梁運動最終碰撞拼合并克拉通化。華北克拉通參與了全球哥倫比亞超大陸的構(gòu)造演化，～1.8Ga 后華北克拉通逐漸伸展減薄并發(fā)育燕遼、渣爾泰-白云鄂博和豫陜裂谷。更加確切地證據(jù)表明，燕遼裂陷槽內(nèi)部是在～1.65Ga 之后接受蓋層的沉積-火山物質(zhì)(李懷坤等，2011;Li et al.，2013;王澤九等，2014)。燕遼裂陷槽內(nèi)的長城系巖漿巖顯示堿性特征，屬于大陸裂谷作用的產(chǎn)物，根據(jù)該火山巖地球化學特征及對火山巖起源深度和源區(qū)類型的初步分析，表明這些火山巖起源深度大，可能與深部巖石圈地幔或軟流圈地幔的部分熔融有關(guān)。前人(楊巍然等，1995;鄧晉福等，1996;喻學惠等，2011)對大陸裂谷巖漿作用成因的相關(guān)研究中提出無論是主動裂谷還是被動裂谷，其形成的動力因素都要比理想模式復(fù)雜得多，二者的差異可能與地幔熱柱上升的深部過程有關(guān)，也與軟流圈和區(qū)域應(yīng)力場聯(lián)合作用的情況有關(guān)。因此，～1.8Ga 之后華北克拉通裂谷發(fā)育，可能是由于地幔熱柱上升的深部作用。對此，非常值得作進一步研究。

5 結(jié)論

本文通過對大紅峪組、團山子組堿性玄武巖以及串嶺溝組基性巖脈的地球化學、鋯石U-Pb 年代學和Hf 同位素綜合研究，并結(jié)合前人的研究成果得到以下認識:

(1)大紅峪組堿性火山巖和串嶺溝組基性巖脈的鋯石U-Pb 年齡分別是1624 ±9Ma、1620 ±9Ma，二者在誤差范圍內(nèi)一致;鋯石Hf 同位素均顯示弱虧損特征，εHf(t)值為-0.6～3.8，表明二者是同一時代形成的兩種不同產(chǎn)狀的幔源巖漿巖;

(2)大紅峪組和團山子組堿性玄武巖、以及串嶺溝組的基性巖脈的地球化學顯示:基性巖具有高的Zr 含量(94 ×10-6～196 × 10-6)、富集輕稀土((La/Yb)N= 10.63 ～21.97)和大離子親石元素(LILE)，大多數(shù)樣品無明顯的Eu異常。稀土和微量元素配分曲線顯示了與OIB 的相似性，巖漿受地殼混染的程度低。堿性玄武巖的源區(qū)很深，可能為弱虧損的含石榴的橄欖巖地幔經(jīng)低程度(2% ～3%)部分熔融的產(chǎn)物。

(3)根據(jù)野外觀察以及本文提供的分析數(shù)據(jù)，結(jié)合前人的研究成果，進一步論證了該區(qū)堿性玄武巖和基性巖脈產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境和動力學背景。燕遼裂陷槽內(nèi)堿性玄武巖從1635Ma 開始噴發(fā)，1625Ma 進入峰期階段，華北地區(qū)這一期的堿性巖事件與哥倫比亞超大陸裂解有關(guān)，也為精確厘定長城系地層的構(gòu)造-年代學格架提供了新的資料和依據(jù)。

致謝 任紀舜院士、王澤九研究員和陸松年研究員等對我們的研究工作給予了長期的指導(dǎo)和支持;喻學惠教授和牛耀齡教授在文章完成過程中提供了有益的幫助和熱情的鼓勵;審稿專家徐備教授和張傳林研究員仔細閱讀本文并提出了寶貴的修改意見;薄片磨制和巖礦鑒定在河北省廊坊市宇能巖石礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司完成;在此一并致以誠摯的謝意。

Black LP，Kamo SL，Allen CM，Aleinikoff JN，Davis DW，Korsch RJ and Foudoulis C. 2003. TEMORA 1:A new zircon standard for Phanerozoic U-Pb geochronology. Chemical Geology，200(1 -2):155 -170

Blichert-Toft J and Albarède F. 1997. The Lu-Hf isotope geochemistry of chondrites and the evolution of the mantle-crust system. Earth and Planetary Science Letters，148(1 -2):243 -258

China Commission on Stratigraphy. 2002. Explanation of China Regional Stratigraphic Chart. Beijing:Geological Publishing House，1 -72(in Chinese)

Compston W，Williams IS and Meyer C. 1984. U-Pb geochronology of zircons from lunar breccia 73217 using a sensitive high massresolution ion microprobe. Journal of Geophysical Research，89(S2):525 -534

Compston W，Williams IS，Krischvink JL，Zhang ZC and Guogan MA.1992. Zircon U-Pb ages for the Early Cambrian time-scale. Journal of the Geological Society，149(2):171 -184

Condie KC. 2002. Breakup of a Paleoproterozoic supercontinent.Gondwana Research，5(1):41 -43

Deng JF，Zhao HL，Mo XX，Wu ZX and Luo ZH. 1996. Continental Roots-Plume Tectonics of China:Key to the Continental Dynamics.Beijing:Geological Publishing House，3 -87(in Chinese)

DePaolo DJ and Daley EE. 2000. Neodymium isotopes in basalts of the southwest basin and range and lithospheric thinning during continental extension. Chemical Geology，169(1 -2):157 -185

Dasgupta R，Hirschmann MM and Smith ND. 2007. Partial melting experiments of peridotite+CO2at 3GPa and genesis of alkalic ocean island basalts. Journal of Petrology，48(11):2093 -2124

Dupuy C，Liotard JM and Dostal J. 1992. Zr/Hf fractionation in intraplate basaltic rocks:Carbonate metasomatism in the mantle source. Geochimica et Cosmochimica Acta，56(6):2417 -2423

Ernst RE，Wingate MTD，Buchan KL and Li ZX. 2008. Global record of 1600 ～700Ma Large Igneous Provinces (LIPs):Implications for the reconstruction of the proposed Nuna (Columbia)and Rodinia supercontinents. Precambrian Research，160(1 -2):159 -178

Farmer GL. 2003. Continental basaltic rocks. Treatise on geochemistry 3:85 -121

Floyd PA and Winchester JA. 1975. Magma type and tectonic setting discrimination using immobile elements. Earth and Planetary Science Letters，27(2):211 -218

Gao LZ，Zhang CH，Shi XY，Zhou HR and Wang ZQ. 2007. Zircon SHRIMP U-Pb dating of the tuff bed in the Xiamaling Formation of the Qingbaikouan System in North China. Geological Bulletin of China，26 (3):249 -255 (in Chinese with English abstract)

Gao LZ，Zhang CH，Yin CY，Shi XY，Wang ZQ，Liu YM，Liu PJ，Tang F and Song B. 2008. SHRIMP zircon ages:Basis for refining the chronostratigraphic classification of the Meso-and Neoproterozoic strata in North China Old land. Acta Geoscientica Sinica，29(3):366 -376 (in Chinese with English abstract)

Gao W，Zhang CH，Gao LZ，Shi XY，Liu YM and Song B. 2008. Zircon SHRIMP U-Pb age of rapakivi granite in Miyun，Beijing，China，and its tectono-stratigraphic implications. Geological Bulletin of China，27(6):793 -798 (in Chinese with English abstract)

Geng JZ，Li HK，Zhang J，Zhou HY and Li HM. 2011. Zircon Hf isotope analysis by means of LA-MC-ICP-MS. Geological Bulletin of China，30(10):1508 -1513 (in Chinese with English abstract)

Geng YS，Du LL and Ren LD. 2012. Growth and reworking of the Early Precambrian continental crust in the North China Craton:Constraints from zircon Hf isotopes. Gondwana Research，21(2 -3):517 -529

Guo JH，O’Brien PJ and Zhai MG. 2002. High-pressure granulites in the Sanggan area，North China craton:Metamorphic evolution，P-T paths and geotectonic significance. Journal of Metamorphic Geology，20(8):741 -756

He ZJ，Niu BG，Zhang XY，Zhao L and Liu RY. 2011. Discovery of the paleo-weathered mantle of the rapakivi granite covered by the Proterozoic Changzhougou Formation in the Miyun area，Beijing and their detrital zircon dating. Geological Bulletin of China，30(5):798 -802 (in Chinese with English abstract)

Hou GT，Liu YL and Li JH. 2006. Evidence for ～1.8Ga extension of the Eastern Block of the North China Craton from SHRIMP U-Pb dating of mafic dyke swarms in Shandong Province. Journal of Asian Earth Sciences，27(4):392 -401

Hu JL，Zhao TP，Xu YH and Chen W. 2007. Geochemistry and petrogenesis of the high-K volcanic rocks in the Dahongyu Formation， North China Craton. Journal of Mineralogy and Petrology，27(4):70 -77 (in Chinese with English abstract)

Jiang N，Guo JH and Zhai MG. 2011. Nature and origin of the Wenquan granite:Implications for the provenance of Proterozoic A-type granites in the North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences，42(1 -2):76 -82

Kr?ner A，Wilde SA，Li JH and Wang KY. 2005. Age and evolution of a Late Archean to Paleoproterozoic upper to lower crustal section in the Wutaishan/Hengshan/Fuping terrain of northern China. Journal of Asian Earth Sciences，24(5):577 -595

Kusky TM and Li JH. 2003. Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences，22(4):383-397

Langmuir CH，Klein EM and Plank T. 1992. Petrological systematics of mid-ocean ridge basalts:Constraints on melt generation beneath ocean ridges. Mantle Flow and Melt Generation at Mid-ocean Ridges，71:183 -280

Le Bas MJ，Le Maitre RW，Streckeisen A and Zanettin B. 1986. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkalisilica diagram. Journal of Petrology，27(3):745 -750

Li HK，Li HM and Lu SN. 1995. Grain zircon U-Pb ages for volcanic rocks from Tuanshanzi Formation of Changcheng System and their geological implications. Geochimica，24(1):43 -48 (in Chinese with English abstract)

Li HK，Lu SN，Li HM，Sun LX，Xiang ZQ，Geng JZ and Zhou HY.2009. Zircon and beddeleyite U-Pb precision dating of basic rock sills intruding Xiamaling Formation， North China. Geological Bulletin of China，28(10):1396 -1404 (in Chinese with English abstract)

Li HK，Zhu SX，Xiang ZQ，Su WB，Lu SN，Zhou HY，Geng JZ，Li S and Yang FJ. 2010. Zircon U-Pb dating on tuff bed from Gaoyuzhuang Formation in Yanqing，Beijing:Further constraints on the new subdivision of the Mesoproterozoic stratigraphy in the northern North China Craton. Acta Petrologica Sinica，26(7):2131-2140 (in Chinese with English abstract)

Li HK，Su WB，Zhou HY，Geng JZ，Xiang ZQ，Cui YR，Liu WC and Lu SN. 2011. The base age of the Changchengian system at the Northern North China Craton should be younger than 1670Ma:Constraints from Zircon U-Pb LA-MC-ICPMS dating of a graniteporphyry dike in Miyun County，Beijing. Earth Science Frontiers，18(3):108 -120 (in Chinese with English abstract)

Li HK，Lu SN，Su WB，Xiang ZQ，Zhou HY and Zhang YQ. 2013.Recent advances in the study of the Mesoproterozoic geochronology in the North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences，72:216 -227

Li HK，Su WB，Zhou HY，Xiang ZQ，Tian H，Yang LG，Warren DH and Frank RE. 2014. The first precise age constraint on the Jixian System of the Meso-to Neoproterozoic Standard Section of China，SHRIMP zircon U-Pb dating of bentonites from the Wumishan and Tieling formations in the Jixian Section，North China. Acta Petrologica Sinica，30(10):2999 -3012 (in Chinese with English abstract)

Liu SW，Santos M，Wang W，Bai X and Yang PT. 2011. Zircon U-Pb chronology of the Jianping Complex:Implications for the Precambrian crustal evolution history of the northern margin of North China Craton. Gondwana Research，20(1):48 -63

Lu SN and Li HM. 1991. A precise U-Pb single zircon age determination for the volcanics of the Dahongyu Formation，Changcheng System in Jinxian. Bulletin of the Chinese Academy of Geological Sciences，22(1):137 -145 (in Chinese with English abstract).

Lu SN，Yang CL，Li HK and Li HM. 2002. A group of rifting events in the terminal Paleoproterozoic in the North China Craton. Gondwana Research，5(1):123 -131

Lu SN，Yang CL，Li HK and Chen ZH. 2002. North China continent and Columbia supercontinent. Earth Science Frontiers，9(4):225-233 (in Chinese with English abstract)

Lu SN，Li HK，Li HM，Song B，Wang SY，Zhou HY and Chen ZH.2003. U-Pb isotopic ages and their significance of alkaline granite in the southern margin of the North China Craton. Geological Bulletin of China，22(10):762 -768(in Chinese with English abstract)

Lu SN，Zhao GC，Wang HC and Hao GJ. 2008. Precambrian metamorphic basement and sedimentary cover of the North China Craton:A review. Precambrian Research，160(1 -2):77 -93

Ludwig KR. 2001. Users manual for Isoplot/Ex rev. 2. 49. Berkeley Geochronology Centre Special Publication，No. 1a:1 -56

Ludwig KR. 2003. User’s manual for Isoplot/Ex v.，version 3.00:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication，4(1):1 -70

Luo ZH，Mo XX，Wan YS，Li L and Wei Y. 2006. Geological implications of the youngest SHRIMP U-Pb age of the alkaline basalt in the Tibetan Plateau. Acta Petrologica Sinica，22(3):578 -584(in Chinese with English abstract)

Meschede M. 1986. A method of discriminating between different types of mid-ocean ridge basalts and continental tholeiites with the Nb-Zr-Y diagram. Chemical Geology，56(3 -4):207 -218

Middlemost EAK. 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system. Earth-Science Reviews，37(3 -4):215 -224

Nasdala L，Hofmeister W，Norberg N，Mattinson JM，Corfu F，D?rr W，Kamo SL，Kennedy AK，Kronz A，Reiners PW，F(xiàn)rei D，Kosler J，Wan YS，G?tze J，H?ger T，Kr?ner A and Valley JW. 2008. Zircon M257:A homogeneous natural reference material for the ion microprobe U-Pb analysis of zircon. Geostandards and Geoanalytical Research，32(3):247 -265

Niu YL and O’Hara MJ. 2003. Origin of ocean island basalts:A new perspective from petrology，geochemistry，and mineral physics considerations. Journal of Geophysical Research Solid Earth，108(B4):283 -299

Niu YL. 2008. The origin of alkaline lavas. Science，320(5878):883-884

Niu YL，Wilson M，Humphreys ER and O’Hara MJ. 2012. A trace element perspective on the source of ocean island basalts (OIB)and fate of subducted ocean crust (soc)and mantle lithosphere (SML).Episodes，35(2):310 -327

Nicholson H and Latin D. 1992. Olivine tholeiites from Krafla，Iceland:Evidence for variations in melt fraction within a plume. Journal of Petrology，33(5):1105 -1124

O’Reilly SY and Griffin WL. 1988. Mantle metasomatism beneath western Victoria，Australia:I. metasomatic processes in Cr-diopside lherzolites. Geochimica et Cosmochimica Acta，52(2):433 -447

Patchett PJ，Kouvo O，Hedge CE and Tatsumoto M. 1982. Evolution of continental crust and mantle heterogeneity:Evidence from Hf isotopes. Contributions to Mineralogy and Petrology，78(3):279-297

Pearce JA and Cann JR. 1973. Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses. Earth and Planetary Science Letters，19(2):290 -300

Pearce JA. 1996. A user’s guide to basalt discrimination diagrams.Geological Association of Canada Special Publication，12:79 -113

Pearce JA. 2008. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos，100(1 -4):14 -48

Pearce JA. 2014. Immobile element fingerprinting of ophiolites.Elements，10(2):101 -108

Peng P，Zhai MG，Zhang HF and Guo JG. 2005. Geochronological constraints on the Paleoproterozoic evolution of the North China Craton:SHRIMP zircon ages of different types of mafic dykes.International Geology Review，47(5):492 -508

Peng P，Liu F，Zhai MG and Guo JH. 2012. Age of the Miyun dike swarm:Constraints on the maximum depositional age of the Changcheng System. Chinese Science Bulletin，57(1):105 -110

Polat A，Hofmann AW and Rosing MT. 2002. Boninite-like volcanic rocks in the 3. 7 ～3. 8Ga Isua greenstone belt，West Greenland:Geochemical evidence for intra-oceanic subduction zone processes in the early Earth. Chemical Geology，184(3):231 -254

Rogers JJW and Santosh M. 2002. Configuration of Columbia，a Mesoproterozoic supercontinent. Gondwana Research，5(1):5 -22 Rogers JJW and Santosh M. 2003. Supercontinents in Earth history.Gondwana Research，6(3):357 -368

Rogers JJW and Santosh M. 2009. Tectonics and surface effects of the supercontinent Columbia. Gondwana Research，15(3 - 4):373-380

Rudnick RL and David MF. 1995. Nature and composition of the continental crust: A lower crustal perspective. Reviews of Geophysics，33(3):267 -309

Santosh M，Wilde SA and Li JH. 2007. Timing of Paleoproterozoic ultrahigh-temperature metamorphism in the North China Craton:Evidence from SHRIMP U-Pb zircon geochronology. Precambrian Research，159(3 -4):178 -196

Santosh M. 2010. Assembling North China Craton within the Columbia supercontinent:The role of double-sided subduction. Precambrian Research，178(1 -4):149 -167

Santosh M，Zhao DP and Kusky T. 2010. Mantle dynamics of the Paleoproterozoic North China Craton:A perspective based on seismic tomography. Journal of Geodynamics，49(1):39 -53

Santosh M，Liu SJ，Tsunogae T and Li JH. 2012. Paleoproterozoic ultrahigh-temperature granulites in the North China Craton:Implications for tectonic models on extreme crustal metamorphism.Precambrian Research，222 -223:77 -106

Santosh M，Liu DY，Shi YR and Liu SJ. 2013. Paleoproterozoic accretionary orogenesis in the North China Craton:A SHRIMP zircon study. Precambrian Research，227:29 -54

Su WB，Zhang SH，Huff WD，Li HK，Ettensohn FR，Chen XY，Yang HM，Han YG，Song B and Santosh M. 2008. SHRIMP U-Pb ages of K-bentonite beds in the Xiamaling Formation:Implications for revised subdivision of the Meso-to Neoproterozoic history of the North China Craton. Gondwana Research，14(3):543 -553

Su WB，Li HK，Huff WD，Ettensohn FR，Zhang SH，Zhou HY and Wan YS. 2010. SHRIMP U-Pb dating for a K-bentonite bed in the Tieling Formation，North China. Chinese Science Bulletin，55(29):3312-3323

Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:Implications for mantle composition and processes.In:Saunders AD and Norry MJ (eds.). Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society，London，Special Publication，42(1):313 -345

Tian H，Zhang J，Li HK，Su WB，Zhou HY，Yang LG，Xiang ZQ，Geng JZ，Liu H，Zhu SX and Xu ZQ. 2015. Zircon LA-MC-ICPMS U-Pb dating of tuff from Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation in Jixian County of North China and its geological significance. Acta Geoscientica Sinica，63(5):647 -658 (in Chinese with English abstract)

Vervoort JD，Patchett PJ，Blichert-Toft J and Albarède F. 1999.Relationships between Lu-Hf and Sm-Nd isotopic systems in the global sedimentary system. Earth and Planetary Science Letters，168(1):79 -99

Wang W，Liu SW，Santosh M，Deng ZB，Guo BR，Zhao Y，Zhang SH，Yang PT，Bai X and Guo RR. 2015a. Late Paleoproterozoic geodynamics of the North China Craton:Geochemical and zircon UPb-Hf records from a volcanic suite in the Yanliao rift. Gondwana Research，27(1):300 -325

Wang W，Liu SW，Santosh M，Zhang LF，Bai X，Zhao Y，Zhang SH and Guo RR. 2015b. 1.23Ga mafic dykes in the North China Craton and their implications for the reconstruction of the Columbia supercontinent. Gondwana Research，27(4):1407 -1418

Wang XL，Jiang SY，Dai BZ and Kern J. 2013. Lithospheric thinning and reworking of Late Archean juvenile crust on the southern margin of the North China Craton:Evidence from the Longwangzhuang Paleoproterozoic A-type granites and their surrounding Cretaceous adakite-like granites. Geological Journal，48(5):498 -515

Wang ZJ，Huang ZG，Yao JX and Ma XL. 2014. Characteristics and main progress of the stratigraphic Chart of China and Directions.Acta Geoscientica Sinica，35(3):271 - 276 (in Chinese with English abstract)

Wan YS，Zhang QD and Song TR. 2003. SHRIMP ages of detrital zircons from the Changcheng System in the Ming Tombs area，Beijing:Constraints on the protolith nature and maximum depositional age of the Mesoproterozoic cover of the North China Craton. Chinese Science Bulletin，48(22):2500 -2506 Wilde SA，Zhao GC and Sun M. 2002. Development of the North China Craton during the Late Archaean and its final amalgamation at 1.8Ga: Some speculations on its position within a global Palaeoproterozoic supercontinent. Gondwana Research，5(1):85 -94

Wilde SA and Zhao GC. 2005. Archean to Paleoproterozoic evolution of the North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences，24(5):519 -522

Williams IS. 1998. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe. In:McKibben MA，Shanks WC and Ridley WI (eds.). Applications of Microanalytical Techniques to Understanding Mineralizing Process.Review of Economic Geology，7:1 -35

Wood DA. 1979. A variably veined suboceanic upper mantle-genetic significance for mid-ocean ridge basalts from geochemical evidence.Geology，7(10):499 -503

Wu FY，Yang YH，Xie LW，Yang JH and Xu P. 2006. Hf isotopic compositions of the standard zircons and baddeleyites used in U-Pb geochronology. Chemical Geology，234(1 -2):105 -126

Wu FY，Li XH，Zheng YF and Gao S. 2007. Lu-Hf isotopic systematics and their applications in petrology. Acta Petrologica Sinica，23(2):185 -220 (in Chinese with English abstract)

Wu YB and Zheng YF. 2004. Genesis of zircon and its constraints on interpretation of U-Pb age. Chinese Science Bulletin，49(15):1554-1569

Xiang ZQ，Li HK，Lu SN，Zhou HY，Li HM，Wang HC，Chen ZH and Niu J. 2012. Emplacement age of the gabbro-diabase dike in the Hongmen scenic region of Mount Tai，Shandong Province，North China:Baddeleyite U-Pb precise dating. Acta Petrologica Sinica，28(9):2831 -2842 (in Chinese with English abstract)

Xia P and Xu YG. 2004. Lithosphere mantle domain discrimination and enrichment mechanism in West Yunnan:A study on the contrast of two types of Cenozoic ultra-potassic volcanic rocks. Science in China(Series D)，34(12):1118 -1128 (in Chinese)

Xu YG，Ma JL，F(xiàn)rey FA，F(xiàn)eigenson MD and Liu JF. 2005. Role of lithosphere-asthenosphere interaction in the genesis of Quaternary alkali and tholeiitic basalts from Datong，western North China Craton. Chemical Geology，224(4):247 -271

Xu YG. 2006. Using basalt geochemistry to constrain Mesozoic-Cenozoic evolution of the lithosphere beneath North China Craton. Earth Science Frontiers，13(2):93 - 104 (in Chinese with English abstract)

Yang JH，Wu FY，Liu XM and Xie LW. 2005. Zircon U-Pb ages and Hf isotopes and their geological significance of the Miyun rapakivi granites from Beijing，China. Acta Petrologica Sinica，21(6):1633-1644 (in Chinese with English abstract)

Yang WR，Ji KC，Sun JY and Xing JS. 1995. Some frontier problems in the study of continental rift. Earth Science Frontiers，2(1 -2):93-102 (in Chinese with English abstract)

Yu JH，F(xiàn)u HQ，Haapala I，Ramo TO，Vaasjoki M and Mortense JK.1996. A 1. 70Ga anorogenic rapakivi granite suite in the northern part of North China Craton. Journal of Geology and Mineral Resource of North China，11 (3):341 - 350 (in Chinese with English abstract)

Yu XX，Mo XX，Zhao ZD，He WY and Li Y. 2011. Cenozoic bimodal volcanic rocks of the West Qinling:Implication for the genesis and nature of the rifting of north-south tectonic belt. Acta Petrologica Sinica，27(7):2195 -2202 (in Chinese with English abstract)

Zhai MG and Liu WJ. 2003. Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton:A review. Precambrian Research，122(1 -4):183 -199

Zhai MG，Guo JH and Liu WJ. 2005. Neoarchean to Paleoproterozoic continental evolution and tectonic history of the North China Craton:A review. Journal of Asian Earth Sciences，24(5):547 -561

Zhai MG and Santosh M. 2011. The Early Precambrian odyssey of the North China Craton:A synoptic overview. Gondwana Research，20(1):6 -25

Zhai MG，Hu B，Peng P and Zhao TP. 2014. Meso-Neoproterozoic magmatic events and multi-stage rifting in the NCC. Earth Science Frontiers，21(1):100 -119 (in Chinese with English abstract)

Zhang SH，Liu SW，Zhao Y，Yang JH，Song B and Liu XM. 2007. The 1.75 ～1.68Ga anorthosite-mangerite-alkali granitoid-rapakivi granite suite from the northern North China Craton:Magmatism related to a Paleoproterozoic orogen. Precambrian Research，155(3 -4):287 -312

Zhang SH，Zhao Y，Yang ZY，He ZF and Wu H. 2009. The 1.35Ga diabase sills from the northern North China Craton:Implications for breakup of the Columbia (Nuna) supercontinent. Earth and Planetary Science Letters，288(3 -4):588 -600

Zhang SH，Zhao Y and Santosh M. 2012a. Mid-Mesoproterozoic bimodal magmatic rocks in the northern North China Craton:Implications for magmatism related to breakup of the Columbia supercontinent.Precambrian Research，222 -223:339 -367

Zhang SH，Li ZX，Evans DAD，Wu HC，Li HY and Dong J. 2012b.Pre-Rodinia supercontinent Nuna shaping up:A global synthesis with new paleomagnetic results from North China. Earth and Planetary Science Letters，353 -354:145 -155

Zhang SH，Zhao Y，Ye H，Hu JM and Wu F. 2013. New constraints on ages of the Chuanlinggou and Tuanshanzi formations of the Changcheng System in the Yan-Liao area in the northern North China Craton. Acta Petrologica Sinica，29(7):2481 -2490 (in Chinese with English abstract)

Zhao GC，Wilde SA，Cawood PA and Lu LZ. 1999. Thermal evolution of two textural types of mafic granulites in the North China Craton:Evidence for both mantle plume and collisional tectonics. Geological Magazine，136(3):223 -240

Zhao GC，Wilde SA，Cawood PA and Sun M. 2001. Archean blocks and their boundaries in the North China Craton: Lithological，geochemical，structural and P-T path constraints and tectonic evolution. Precambrian Research，107(1 -2):45 -73

Zhao GC，Cawood PA，Wilde SA and Sun M. 2002. A review of the global 2. 1 ～1. 8Ga orogens:Implications for a pre-Rodinian supercontinent. Earth-Science Reviews，59(1 -4):125 -162

Zhao GC，Sun M，Wilde SA and Li SZ. 2004. A Paleo-Mesoproterozoic supercontinent:Assembly，growth and breakup. Earth-Science Reviews，67(1 -2):91 -123

Zhao GC，Sun M，Wilde SA and Li SZ. 2005. Late Archean to Paleoproterozoic evolution of the North China Craton:Key issues revisited. Precambrian Research，136(2):177 -202

Zhao GC，He YH and Sun M. 2009a. The Xiong’er volcanic belt at the southern margin of the North China Craton:Petrographic and geochemical evidence for its outboard position in the Paleo-Mesoproterozoic Columbia Supercontinent. Gondwana Research，16(2):170 -181

Zhao GC，Li SZ，Sun M and Wilde S. 2010. Assembly，accretion，and break-up of the Palaeo-Mesoproterozoic Columbia supercontinent:Record in the North China Craton revisited. International Geology Review，53(11 -12):1331 -1356

Zhao GC，Cawood PA，Li SZ，Wilde SA，Sun M，Zhang J，He YH and Yin CQ. 2012. Amalgamation of the North China Craton:Key issues and discussion. Precambrian Research，222 -223:55 -76

Zhao TP，Chen W and Zhou MF. 2009b. Geochemical and Nd-Hf isotopic constraints on the origin of the ～1.74Ga Damiao anorthosite complex，North China Craton. Lithos，113(3 -4):673 -690

Zheng YF，Zhao ZF，Wu YB，Zhang SB，Liu XM and Wu FY. 2006.Zircon U-Pb age，Hf and O isotope constraints on protolith origin of ultrahigh-pressure eclogite and gneiss in the Dabie orogen. Chemical Geology，231(1 -2):135 -158

附中文參考文獻

鄧晉福，趙海玲，莫宣學等. 1996. 中國大陸根-柱構(gòu)造——大陸動力學的鑰匙. 北京:地質(zhì)出版社，3 -87

高林志，張傳恒，史曉穎，周洪瑞，王自強. 2007. 華北青白口系下馬嶺組凝灰?guī)r鋯石SHRIMP U-Pb 定年. 地質(zhì)通報，26(3):249-255

高林志，張傳恒，尹崇玉，史曉穎，王自強，劉耀明，劉鵬舉，唐峰，宋彪. 2008. 華北古陸中、新元古代年代地層框架SHRIMP 鋯石年齡新依據(jù). 地球?qū)W報，29(3):366 -376

高維，張傳恒，高林志，史曉穎，劉耀明，宋彪. 2008. 北京密云環(huán)斑花崗巖的鋯石SHRIMP U-Pb 年齡及其構(gòu)造意義. 地質(zhì)通報，27(6):793 -798

耿建珍，李懷坤，張健，周紅英，李惠民. 2011. 鋯石Hf 同位素組成的LA-MC-ICP-MS 測定. 地質(zhì)通報，30(10):1508 -1513

和政軍，牛寶貴，張新元，趙磊，劉仁燕. 2011. 北京密云元古宙常州溝組之下環(huán)斑花崗巖古風化殼巖石的發(fā)現(xiàn)及其碎屑鋯石年齡. 地質(zhì)通報，30(5):798 -802

胡俊良，趙太平，徐勇航，陳偉. 2007. 華北克拉通大紅峪組高鉀火山巖的地球化學特征及其巖石成因. 礦物巖石，27(4):70 -77

李懷坤，李惠民，陸松年. 1995. 長城系團山子組火山巖顆粒鋯石U-Pb 年齡及其地質(zhì)意義. 地球化學，24(1):43 -48

李懷坤，陸松年，李惠民，孫立新，相振群，耿建珍，周紅英. 2009.侵入下馬嶺組的基性巖床的鋯石和斜鋯石U-Pb 精確定年——對華北中元古界地層劃分方案的制約. 地質(zhì)通報，28(10):1396 -1404

李懷坤，朱士興，相振群，蘇文博，陸松年，周紅英，耿建珍，李生，楊峰杰. 2010. 北京延慶高于莊組凝灰?guī)r的鋯石U-Pb 定年研究及其對華北北部中元古界劃分新方案的進一步約束. 巖石學報，26(7):2131 -2140

李懷坤，蘇文博，周紅英，耿建珍，相振群，崔玉榮，劉文燦，陸松年. 2011. 華北克拉通北部長城系底界年齡小于1670Ma——來自北京密云花崗斑巖巖脈鋯石LA-MC-ICPMS U-Pb 年齡的約束. 地學前緣，18(3):108 -120

李懷坤，蘇文博，周紅英，相振群，田輝，楊立功，Warren DH，F(xiàn)rank RE. 2014. 中-新元古界標準剖面薊縣系首獲高精度年齡制約——薊縣剖面霧迷山組和鐵嶺組斑脫巖鋯石SHRIMP U-Pb同位素定年研究. 巖石學報，30(10):2999 -3012

陸松年，李惠民. 1991. 薊縣長城系大紅峪組火山巖的單顆粒鋯石U-Pb 法準確定年. 中國地質(zhì)科學院院報，22(1):137 -145

陸松年，楊春亮，李懷坤，陳志宏. 2002. 華北古大陸與哥倫比亞超大陸. 地學前緣，9(4):225 -233

陸松年，李懷坤，李惠民，宋彪，王世炎，周紅英，陳志宏. 2003. 華北克拉通南緣龍王幢堿性花崗巖U-Pb 年齡及其地質(zhì)意義. 地質(zhì)通報，22(10):762 -768

羅照華，莫宣學，萬渝生，李莉，魏陽. 2006. 青藏高原最年輕堿性玄武巖SHRIMP 年齡的地質(zhì)意義. 巖石學報，22(3):578 -584

彭澎，劉富，翟明國，郭敬輝. 2011. 密云巖墻群的時代及其對長城系底界年齡的制約. 科學通報，56(35):2975 -2980

全國地層委員會. 2002. 中國區(qū)域年代地層(地質(zhì)年代)表說明書.北京:地質(zhì)出版社，1 -72

蘇文博，李懷坤，Huff WD，Ettemsohn FR，Zhang SH，Zhou HY，Wan YS. 2010. 鐵嶺組鉀質(zhì)斑脫巖鋯石SHRIMP U-Pb 年代學研究及其地質(zhì)意義. 科學通報，55(22):2197 -2206

田輝，張健，李懷坤，蘇文博，周紅英，楊立公，相振群，耿建珍，劉歡，朱士興，許振清. 2015. 薊縣中元古代高于莊組凝灰?guī)r鋯石LA-MC-ICPMS U-Pb 定年及其地質(zhì)意義. 地球?qū)W報，36(5):647-658

吳福元，李獻華，鄭永飛，高山. 2007. Lu-Hf 同位素體系及其巖石學應(yīng)用. 巖石學報，23(2):185 -220

王澤九，黃枝高，姚建新，馬秀蘭. 2014. 中國地層表及說明書的特點與主要進展. 地球?qū)W報，35(3):271 -276

吳元保，鄭永飛. 2004. 鋯石成因礦物學研究及其對U-Pb 年齡解釋的制約. 科學通報，49(16):1589 -1604

相振群，李懷坤，陸松年，周紅英，李惠民，王惠初，陳志宏，牛健.2012. 泰山地區(qū)古元古代末期基性巖墻形成時代厘定——斜鋯石U-Pb 精確定年. 巖石學報，28(9):2831 -2842

夏萍，徐義剛. 2004. 滇西巖石圈地幔域分區(qū)和富集機制:新生代兩類超鉀質(zhì)火山巖的對比研究. 中國科學(D 輯)，34(12):1118-1128

徐義剛. 2006. 用玄武巖組成反演中-新生代華北巖石圈的演化. 地學前緣，13(2):93 -104

楊進輝，吳福元，柳曉明，謝烈文. 2005. 北京密云環(huán)斑花崗巖鋯石U-Pb 年齡和Hf 同位素及其地質(zhì)意義. 巖石學報，21(6):1633-1644

楊巍然，紀克誠，孫繼源，邢集善. 1995. 大陸裂谷研究中的幾個前沿課題. 地學前緣，2(1 -2):93 -102

郁建華，付會芹，Haapala I，Ramo TO，Vaasjoki M，Mortense JK.1996. 華北克拉通北部1.70Ga 非造山環(huán)斑花崗巖巖套. 華北地質(zhì)礦產(chǎn)雜志，11(3):341 -350

喻學惠，莫宣學，趙志丹，和文言，李勇. 2011. 西秦嶺新生代雙峰式火山作用及南北構(gòu)造帶成因初探. 巖石學報，27(7):2195-220

翟明國，胡波，彭澎，趙太平. 2014. 華北中-新元古代的巖漿作用與多期裂谷事件. 地學前緣，21(1):100 -119

張拴宏，趙越，葉浩，胡建民，吳飛. 2013. 燕遼地區(qū)長城系串嶺溝組及團山子組沉積時代的新制約. 巖石學報，29(7):2481-2490