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      膠-遼-吉帶構(gòu)造屬性與演化階段新劃分:膠北變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的啟示

      2021-02-06 05:36:02王惠初康健麗任云偉肖志斌相振群王智WANGHuiChuKANGJianLiRENYunWeiXIAOZhiBinXIANGZhenQunandWANGZhi
      巖石學(xué)報(bào) 2021年1期
      關(guān)鍵詞:荊山輝長(zhǎng)巖斜長(zhǎng)

      王惠初 康健麗 任云偉 肖志斌 相振群 王智WANG HuiChu, KANG JianLi, REN YunWei, XIAO ZhiBin, XIANG ZhenQun and WANG Zhi

      1. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津 300170

      2. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局前寒武紀(jì)地質(zhì)研究中心,天津 300170

      3. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局國(guó)際礦業(yè)研究中心,北京 100037

      1. Tianjin Center, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

      2. Precambrain Geological Research Centre, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

      3. International Mining Research Center, China Geological Survey, Beijing 100037, China

      鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖既具有成礦作用的專(zhuān)屬性,又具有產(chǎn)出構(gòu)造背景的指向意義,長(zhǎng)期為地學(xué)界所關(guān)注(吳利仁,1963; Naldrett and Cabri, 1976; Naldrett, 1981, 1999;Naldrett and Gruenewaldt, 1989; 張旗,1992,2014;董顯揚(yáng)等,1995;張旗等,1997;Dilek,2003;湯中立,2004;王玉往和王京彬,2006;Dilek and Furnes, 2011; Hoernleetal., 2020)。許多鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體中賦存有具重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的Cr、Fe、Ti、V、Ni、Cu和PGE等礦產(chǎn)資源。

      吳利仁(1963)按鎂鐵比值(m/f)將基性-超基性巖劃分為鎂質(zhì)超基性巖(m/f>6.5)、鐵質(zhì)超基性巖(m/f=2~6.5)、富鐵質(zhì)超基性巖(m/f=0.5~2)、鐵質(zhì)基性巖(m/f=0.5~2)和富鐵質(zhì)基性巖(m/f=0~0.5)。后進(jìn)一步歸納為鎂質(zhì)、鐵質(zhì)和富鐵質(zhì)三類(lèi)。富鐵質(zhì)基性-超基性巖體多出現(xiàn)于地臺(tái)區(qū), 或與堿性巖有成因聯(lián)系,成礦作用往往與銅鎳硫化物礦床或釩鈦磁鐵礦礦床相關(guān),其中單一的富鐵質(zhì)基性巖體以偏堿性輝長(zhǎng)巖-輝綠巖為代表。

      Naldrett and Cabri (1976)依據(jù)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體產(chǎn)出的構(gòu)造背景、巖石組合及相關(guān)的礦產(chǎn)特征,提出了一個(gè)比較系統(tǒng)的分類(lèi)方案,將鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體劃分為產(chǎn)出在活動(dòng)造山區(qū)和非造山穩(wěn)定區(qū)兩大類(lèi):造山區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體包括;①與地槽火山巖同時(shí)侵位的橄欖巖和斜長(zhǎng)巖,②阿爾卑斯型巖體,③阿拉斯加型雜巖體等三種亞型;非造山區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體包括:①大型層狀雜巖體,②與溢流玄武巖相關(guān)的巖席,③中小型侵入體,④堿性環(huán)狀雜巖與金伯利巖等四種亞型。湯中立(2004)總結(jié)了中國(guó)鎂鐵、超鎂鐵巖漿礦床成礦系列,將該類(lèi)礦床成礦地質(zhì)背景歸納為兩類(lèi), 即古大陸(克拉通) 和造山帶。其中,古大陸上的大部分重要巖漿礦床都發(fā)育于克拉通邊緣, 與那里曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的裂谷作用或大規(guī)模溢流玄武巖有關(guān), 少數(shù)重要礦床(如大廟式等)產(chǎn)于克拉通內(nèi)部。

      層狀侵入體是地球上成礦作用最有利的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體,通常含大型-超大型鐵鈦釩、鉻、PGE及銅鎳硫化物等礦床。如世界聞名的美國(guó)Stillwater巖體、南非Bushveld巖體、津巴布韋Great Dyke、格陵蘭的Skaergaard巖體,以及加拿大的Muskox巖體等。我國(guó)的攀枝花、大廟、金川巖體等也屬于這種類(lèi)型。層狀侵入體產(chǎn)于板內(nèi)環(huán)境,是一類(lèi)富鐵質(zhì)的鎂鐵-超鎂鐵巖,其規(guī)模差異甚大,大的如Bushveld等大火成巖省,小的如河北大廟、甘肅金川、新疆黃山、云南白馬寨等,有的巖體長(zhǎng)僅數(shù)十至數(shù)百米,以輝長(zhǎng)巖或輝綠巖的形式產(chǎn)出(張旗,2014)。

      華北克拉通上古元古代鎂鐵質(zhì)侵入體發(fā)育,尤其是以膠-遼-吉帶和孔茲巖帶為代表的古元古代造山帶中發(fā)育多期次的鎂鐵質(zhì)侵入體,多以巖墻狀或小侵入體的形式產(chǎn)出,遭受了麻粒巖相-角閃巖相的變質(zhì)作用(Pengetal., 2010;董春艷等,2011; 劉平華等,2011,2013;Guoetal., 2012; Wanetal., 2013; Peng, 2015; Wangetal., 2016,2017b; Xuetal., 2018; 田京祥等,2018;王智等,2020; 張家輝等,2020)。

      膠北地塊上古元古代變質(zhì)鎂鐵質(zhì)侵入體分布廣泛,但規(guī)模均較小,形成時(shí)代多介于2.15~1.85Ga之間(董春艷等,2011; 劉平華等,2011,2013;頡頏強(qiáng)等,2013;田京祥等,2018)。一部分產(chǎn)于太古宙TTG片麻巖中,往往遭受了高壓麻粒巖相變質(zhì)作用;一部分則產(chǎn)在古元古代荊山群中,遭受了高角閃巖相-麻粒巖相變質(zhì)作用;而粉子山群中則鮮有報(bào)道。煙臺(tái)祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和平度于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖是這些變質(zhì)鎂鐵質(zhì)侵入體的典型代表,以產(chǎn)有巖漿熔離型鐵礦(于埠鐵礦和祥山鐵礦)而著稱(chēng)(曾廣湘等,1998; 宋明春等,2015),通常稱(chēng)之為“祥山式”鐵礦,并認(rèn)為其性質(zhì)可與四川攀枝花和河北大廟鐵礦對(duì)比(曾廣湘等,1998),屬于層狀侵入體類(lèi)型,產(chǎn)于陸內(nèi)伸展構(gòu)造背景。這兩個(gè)產(chǎn)有鐵礦的輝長(zhǎng)巖雜巖體均侵位于荊山群中,并卷入了古元古代晚期膠-遼-吉活動(dòng)帶的造山過(guò)程,遭受了強(qiáng)烈的變形變質(zhì)作用改造。其形成時(shí)代、產(chǎn)出背景和改造過(guò)程不僅對(duì)荊山群的沉積時(shí)限和沉積環(huán)境有制約作用,也有助于進(jìn)一步解剖膠-遼-吉古元古代造山帶的結(jié)構(gòu)和演化。

      1 區(qū)域地質(zhì)背景

      膠-遼-吉活動(dòng)帶位于華北克拉通的東南緣,是華北克拉通變質(zhì)基底的重要組成單元(Zhao, 2001; Zhai and Liu, 2003; Zhaietal., 2005, 2010; Zhaoetal., 2005, 2012; Zhai and Santosh, 2011; Zhao and Zhai, 2013),膠-遼-吉帶呈北北東向展布,從吉林南部,穿過(guò)遼東半島,進(jìn)入膠東半島,延伸達(dá)1200km,寬度100~200km。膠-遼-吉帶東北端延伸至朝鮮半島,西南端則可能穿過(guò)郯廬斷裂進(jìn)入安徽省五河地區(qū)(Zhaoetal.,2012;Liuetal.,2019)。

      膠東半島在地質(zhì)構(gòu)造上由膠北地塊和膠南造山帶(蘇魯超高壓變質(zhì)帶)組成。膠北地塊是華北克拉通的重要組成部分,位于郯廬斷裂和五蓮-牟平斷裂之間(圖1),是膠東地區(qū)早前寒武紀(jì)變質(zhì)基底的簡(jiǎn)稱(chēng)。膠北地塊主要由太古宙花崗質(zhì)片麻巖和古元古代變質(zhì)表殼巖組成,太古宙花崗質(zhì)片麻巖中存在少量變質(zhì)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖和變質(zhì)表殼巖,局部產(chǎn)有BIF鐵礦。古元古代地質(zhì)體以中低級(jí)變質(zhì)的粉子山群和高級(jí)變質(zhì)的荊山群為主,伴有花崗巖類(lèi)及變質(zhì)基性巖產(chǎn)出。古元古代晚期變質(zhì)基底形成后,斷續(xù)沉積了中元古代芝罘群(王世進(jìn)等,2011;Liuetal.,2013b)和新元古代蓬萊群(Lietal.,2007;初航等,2011),缺失古生代的沉積記錄。在大別-蘇魯造山帶造山過(guò)程中,芝罘群和蓬萊群因所處大地構(gòu)造位置不同,分別遭受了綠片巖相-角閃巖相和低綠片巖相的變質(zhì)作用。中生代華北克拉通破壞對(duì)膠北地塊造成了重大影響,形成了世界聞名的膠東金礦田。

      圖1 膠東地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖1-新生界;2-中生代地質(zhì)體;3-新元古代蓬萊群;4-中元古代芝罘群;5-古元古代粉子山群;6-古元古代荊山群;7-太古宙地質(zhì)體;8-中生代花崗巖類(lèi);9-新元古代花崗巖;10-古元古代花崗巖;11-早前寒武紀(jì)鎂鐵質(zhì)巖;12-斷層Fig.1 Sketch geological map of Jiaodong area1-Cenozoic; 2-Mesozoic geological body; 3-Neoproterozoic Penglai Group; 4-Mesoproterozoic Zhifu Group; 5-Paleoproterozoic Fenzishan Group; 6-Paleoproterozoic Jingshan Group; 7-Archean complex; 8-Mesozoic granite; 9-Neoproterozoic granite; 10-Paleoproterozoic granite; 11-Early Precambrian mafic rock; 12-fault

      最近幾年,針對(duì)膠北地塊內(nèi)早前寒武紀(jì)地質(zhì)體開(kāi)展了大量的同位素年代學(xué)、巖石地球化學(xué)、Nd同位素及鋯石Hf同位素特征的分析研究(Wanetal., 2006, 2014, 2015, 2020; Tangetal., 2007; Jahnetal., 2008; Zhouetal., 2008; Tametal., 2011; 劉建輝等, 2011, 2014, 2015; 劉平華等, 2011, 2013; Liuetal., 2013a, 2014a, b; Wangetal., 2014; Wuetal., 2014a,b; 謝士穩(wěn)等,2014; Shanetal.,2015; 王惠初等;2015b;Jiangetal., 2016; 肖志斌等;2017;Zouetal., 2019; Hoernleetal., 2020; Luetal., 2020),厘定出膠北地塊多期早前寒武紀(jì)構(gòu)造-巖漿事件、晚太古代(~2.5Ga)及古元古代(~1.86Ga)的兩期變質(zhì)事件,以及太古宙地殼增生及再造過(guò)程,并可能存在古老(>3.55Ga)陸殼物質(zhì)的再循環(huán)(劉建輝等, 2014; 肖志斌等, 2017)。

      膠北地塊上,太古宙花崗質(zhì)片麻巖以TTG片麻巖為主,伴有少量鉀質(zhì)花崗巖,在棲霞附近呈穹窿狀大面積出露(圖1),主要包括~2.9Ga、~2.7Ga及~2.5Ga三期巖漿事件,新太古代巖漿作用主要源自3.4~2.7Ga新生地殼的重熔或再造,并伴有少量古老地殼的加入(Wanetal., 2006, 2014, 2015, 2020; Liuetal., 2013a; Wangetal., 2014; Wuetal., 2014b; 謝士穩(wěn)等, 2014; Shanetal., 2015;肖志斌等, 2017;Luetal., 2020),經(jīng)歷了~1.86Ga和~2.5Ga兩期變質(zhì)熱事件(Jahnetal., 2008; Zhouetal., 2008; 劉建輝等, 2011, 2015; Wanetal., 2020)。這些片麻巖普遍遭受強(qiáng)烈剪切變形和深熔作用,常呈現(xiàn)條紋-條帶狀構(gòu)造,內(nèi)部柔流褶皺發(fā)育(劉建輝等,2011;劉平華等, 2011, 2012)。在TTG片麻巖內(nèi)部,存在少量斜長(zhǎng)角閃巖、黑云母變粒巖、磁鐵石英巖等變質(zhì)表殼巖透鏡體或殘塊,并有一些變質(zhì)基性-超基性巖呈大小不等的透鏡體或不規(guī)則脈狀體產(chǎn)出。古元古代花崗巖類(lèi)出露規(guī)模較小,呈零星分布,根據(jù)其侵位時(shí)間及變形作用,可劃分為構(gòu)造前花崗質(zhì)片麻巖類(lèi)及構(gòu)造后末變形的花崗巖類(lèi),前者形成于2.18~2.0Ga之間,尤以2.15~2.1Ga為主(藍(lán)廷廣等,2012; Liuetal., 2014b;Lanetal., 2015;王惠初等,2015b;田瑞聰?shù)龋?017;Chengetal., 2017),后者形成于~1.85Ga(Liuetal., 2014b;Lietal., 2017),它們可與遼-吉地區(qū)的古元古代花崗巖類(lèi)對(duì)比,源自板內(nèi)陸殼物質(zhì)的重熔(Liuetal., 2014b)。

      膠北地塊上古元古代粉子山群和荊山群屬于一套孔茲巖系(盧良兆等,1996),與太古宙花崗質(zhì)片麻巖之間尚未觀(guān)察到確切的不整合覆蓋關(guān)系,均呈構(gòu)造接觸(王沛成,1995),其具有3.34~2.10Ga的碎屑鋯石U-Pb年齡信息(Wanetal., 2006;謝士穩(wěn)等,2014;肖志斌等,2017);粉子山群遭受了綠片巖相-低角閃巖相變質(zhì)作用,而荊山群則遭受了高角閃巖相-麻粒巖相變質(zhì)作用,具有順時(shí)針P-T演化路徑(劉文軍等,1998; Zhouetal., 2004; 劉平華等, 2010, 2015; 王舫等, 2010; Tametal., 2011, 2012a, b; Liuetal., 2013c), 并伴隨普遍的深熔作用(Liuetal., 2014a)。變質(zhì)鋯石U-Pb年代學(xué)研究表明, 其變質(zhì)作用的時(shí)間約為1.95~1.85Ga (Zhouetal., 2008; Tametal., 2011, 2012a, b; Wanetal.,2011;劉福來(lái)等, 2012; Liuetal., 2013c)。

      祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(變質(zhì)基性雜巖)出露于煙臺(tái)萊山鎮(zhèn)的東南部(圖2)。區(qū)內(nèi)出露的主要地質(zhì)體包括新太古代奧長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖(~2.65Ga)、古元古代荊山群和燕山期二長(zhǎng)花崗巖。荊山群自下而上分為祿格莊組、野頭組和陡崖組(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1991;盧良兆等,1996)。祿格莊組以夕線(xiàn)黑云片巖、大理巖為主,夾斜長(zhǎng)透輝石巖;野頭組以大理巖、黑云片巖及透輝透閃巖、透輝變粒巖和透輝斜長(zhǎng)角閃巖為主,夾角閃變粒巖、黑云片巖及透輝透閃巖等;陡崖組主要為黑云變粒巖、石墨透閃變粒巖、藍(lán)晶石榴斜長(zhǎng)片麻巖夾透輝石英巖、黑云片巖等;并含大理石、石墨等礦產(chǎn)。變質(zhì)輝長(zhǎng)巖侵入到古元古代荊山群野頭組下部層位(祥山巖段)。區(qū)內(nèi)野頭組中存在較多基性侵入體,并有大量的燕山期花崗巖侵入。野外實(shí)地考察表明,燕山期巖體的侵入在圍巖中出現(xiàn)了矽卡巖化,而基性侵入體因后期強(qiáng)烈的變形和變質(zhì)作用,許多變成了斜長(zhǎng)角閃巖、角閃斜長(zhǎng)輝石巖、角閃輝石巖等具定向組構(gòu)的巖石類(lèi)型,與圍巖產(chǎn)狀協(xié)調(diào),很難分辨哪些是變質(zhì)地層(基性火山巖),哪些是變形變質(zhì)的基性侵入體。野外調(diào)查初步斷定野頭組祥山巖段中的斜長(zhǎng)輝石巖、斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖大多數(shù)與基性侵入體相關(guān),它們不屬于地層而是變質(zhì)基性雜巖的組成部分。這可能就是野頭組祥山巖段區(qū)域?qū)Ρ炔町愝^大的主要原因。該地曾經(jīng)作為野頭組(祥山巖段)的建組剖面,實(shí)際上并不理想。

      圖2 煙臺(tái)萊山地區(qū)地質(zhì)圖1-第四系;2-下白堊統(tǒng);3-荊山群陡崖組;4-荊山群野頭組;5-荊山群祿格莊組;6-新太古代奧長(zhǎng)花崗片麻巖;7-早白堊世二長(zhǎng)花崗巖;8-晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖;9-古元古代變質(zhì)輝長(zhǎng)巖及鐵礦體;10-斷層Fig.2 Geological map of Laishan area, Yantai, Shandong Province1-Quaternary; 2-Lower Cretaceous; 3-Douya Formation of Jingshan Group; 4-Yetou Formation of Jingshan Group; 5-Lugezhuang Formation of Jingshan Group; 6-Neoarchean trondhjemitic gneiss; 7-Early Cretaceous monzogranite; 8-Late Jurassic monzogranite; 9-Paleoproterozoic metagabbro and iron ore body; 10-fault

      于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖出露于平度市新河鎮(zhèn)東南部的于埠村東側(cè)(圖3),區(qū)內(nèi)出露巖石主要有新太古代小宋組含鐵建造、古元古代荊山群和粉子山群、以及古元古代花崗巖,并有少量燕山期花崗巖產(chǎn)出。小宋組含鐵建造原歸屬于粉子山群下部(于志臣,1996),現(xiàn)重新厘定為新太古代(王惠初等,2015b)。區(qū)內(nèi)荊山群與粉子山群和新厘定的小宋組未見(jiàn)直接接觸,荊山群僅出露野頭組和陡崖組,陡崖組中產(chǎn)石墨礦。于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖以寬大巖脈狀產(chǎn)于野頭組地層中,發(fā)育片麻理構(gòu)造,整體與地層的片麻理產(chǎn)狀一致,向北(北北東)方向低角度傾斜。鐵礦體產(chǎn)于變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(輝石角閃巖、斜長(zhǎng)角閃巖)的底部層位。

      圖3 平度新河-明村地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖1-新生界;2-古元古代粉子山群;3-荊山群陡崖組;4-荊山群野頭組;5-古元古代花崗巖;6-新太古代小宋組;7-斷層及推測(cè)斷層;8-古元古代變質(zhì)輝長(zhǎng)巖及鐵礦床;9-石墨礦層Fig.3 Sketch geological map of Xinhe-Mingcun area, Pingdu, Shandong Province1-Cenozoic; 2-Paleoproterozoic Fenzishan Group;3-Douya Formation of Jingshan Group; 4-Yetou Formation of Jingshan Group; 5-Paleoproterozoic granite; 6-Neoarchean Xiaosong Formation; 7-fault and inferred Fault; 8-Paleoproterozoic metagabbro and iron ore body; 9-graphite deposit

      2 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的巖石組合及其地球化學(xué)特征

      2.1 巖石特征

      祥山巖體在地質(zhì)圖上依然保存了巖株?duì)钚螒B(tài),其中的祥山鐵礦2015年仍在開(kāi)采,主要在西南側(cè)進(jìn)行硐采,北西側(cè)的露天采坑目前已閉坑,殘留的采坑深達(dá)百米(圖4a),其兩側(cè)揭露出良好的巖石露頭(圖4b),基性雜巖體與圍巖整體呈平行片麻理接觸,見(jiàn)有脈狀斜長(zhǎng)角閃巖(變輝長(zhǎng)巖)大致順層產(chǎn)于圍巖中,在巖體中也可見(jiàn)有大理巖殘片,揭示原來(lái)的侵入接觸關(guān)系。巖體邊部片麻理較強(qiáng),向中心過(guò)渡片麻理減弱。祥山鐵礦含礦建造主要巖石類(lèi)型有磁鐵角閃輝石巖、輝石斜長(zhǎng)角閃巖、角閃斜長(zhǎng)輝石巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖和含角閃斜長(zhǎng)花崗巖等。斜長(zhǎng)花崗巖所占比例較小,僅局部可見(jiàn)。斜長(zhǎng)花崗巖與輝長(zhǎng)巖之間呈漸變過(guò)渡或巖脈狀貫入關(guān)系,野外露頭上斜長(zhǎng)花崗巖風(fēng)化面呈灰紅色,與變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的色度反差并不大。祥山鐵礦的礦體主要賦存在(透輝)斜長(zhǎng)角閃巖中,呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。磁鐵礦體產(chǎn)狀與斜長(zhǎng)角閃巖基本一致,底板為斜長(zhǎng)角閃巖,頂板為含鐵角閃巖,礦層中有含鐵角閃巖夾層。

      圖4 祥山和于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖野外特征(a)祥山鐵礦采坑,采坑附近巖層產(chǎn)狀向西南傾斜30°~35°;(b)祥山鐵礦附近的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖露頭;(c)于埠鐵礦采坑一壁,變質(zhì)輝長(zhǎng)巖呈似層狀構(gòu)造,下部黃褐色夾層為斜長(zhǎng)花崗巖;(d)于埠鐵礦附近的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖,可見(jiàn)部分熔融的淺色體Fig.4 Field photos of the Xiangshan and Yubu meta-gabbros(a) Xiangshan iron mine pit, occurrence of rock strata: inclined 30°~35° to the southwest; (b) metamorphic gabbro in Xiangshan iron mine; (c) stratoid metagabbro in Yubu iron mine, the lower tawny layer is plagioclase granite; (d) metagabbro in Yubu iron mine with partial melting leucosome

      于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖 呈寬脈狀產(chǎn)出,出露寬700~800m,長(zhǎng)度大于2km,目前采坑已廢棄。采坑北側(cè)揭示出較好的露頭剖面(圖4c),主體為似層狀變質(zhì)輝長(zhǎng)巖,有少量角閃斜長(zhǎng)花崗巖似層狀與變質(zhì)輝長(zhǎng)巖協(xié)調(diào)產(chǎn)出;變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中也可見(jiàn)部分熔融現(xiàn)象,淺色體呈不規(guī)則脈體弱定向分布(圖4d),變質(zhì)輝長(zhǎng)巖成分不均勻,采坑內(nèi)可見(jiàn)角閃斜長(zhǎng)輝石巖、輝石斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)角閃巖等巖石類(lèi)型。主要巖石特征如下:

      角閃斜長(zhǎng)輝石巖 巖石呈灰色,中粒-中粗粒似輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu),弱片麻狀構(gòu)造。巖石由斜長(zhǎng)石(Pl)、角閃石(Hbl)、單斜輝石(Cpx)、少量鉀長(zhǎng)石和黑云母組成(圖5a)。斜長(zhǎng)石呈半自形板狀,粒間鑲嵌狀分布,含量40%~60%不等,粒度一般2.0~3.5mm,部分0.5~2.0mm;粒內(nèi)可見(jiàn)波狀消光、機(jī)械雙晶等變形特征,An值在28左右。暗色礦物主要為單斜輝石(30%~40%)和角閃石(10%~20%),依變質(zhì)改造程度單斜輝石和角閃石含量互為消長(zhǎng)關(guān)系,單斜輝石和角閃石呈不規(guī)則柱、粒狀,雜亂分布,粒度一般0.2~2.0mm,少部分2.0~3.5mm;角閃石陽(yáng)起石化,部分交代單斜輝石;單斜輝石部分可見(jiàn)角閃石反應(yīng)邊,有時(shí)晶內(nèi)嵌布斜長(zhǎng)石。鉀長(zhǎng)石呈他形粒狀,填隙狀、零散狀分布,粒度一般0.1~0.5mm;粒內(nèi)可見(jiàn)格子雙晶。黑云母呈鱗片狀,零星狀分布,量少。巖石中見(jiàn)少量半自形-他形金屬礦物,不均勻分布,從手標(biāo)本看主要為磁鐵礦和黃鐵礦,偶見(jiàn)黃銅礦;其中的金屬硫化物礦物多沿裂隙分布,應(yīng)是后期熱液作用的結(jié)果。

      圖5 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖鏡下特征(a)祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖;(b)祥山斜長(zhǎng)花崗巖;(c)于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖;(d)于埠斜長(zhǎng)花崗巖Fig.5 Microscope photographs of the meta-gabbro and plagiogranite(a) Xiangshan metagabbro; (b) Xiangshan plagiogranite; (c) Yubu metagabbro; (d) Yubu plagiogranite

      輝石斜長(zhǎng)角閃巖 巖石呈深灰色,弱片麻狀構(gòu)造,主要礦物成分為角閃石(Hbl)、單斜輝石(Cpx)、斜長(zhǎng)石(Pl),副礦物為磁鐵礦、鋯石(圖5c),蝕變礦物為次閃石、綠簾石、方解石、絹云母等。角閃石:他形柱狀,褐-綠色,閃石式解理,粒徑1~5mm,含量約50%~60%。斜長(zhǎng)石:他形粒狀,粒徑1~2mm,含量約25%~30%,發(fā)育聚片雙晶,An=24~26,出現(xiàn)較強(qiáng)烈的絹云母化和綠簾石化。單斜輝石:他形柱狀,粒徑1~5mm,含量10%~15%,見(jiàn)輝石式解理,有不同程度的次閃石化和綠簾石化。副礦物:磁鐵礦、鋯石,少量。

      角閃斜長(zhǎng)花崗巖 巖石呈灰紅色-褐灰色,塊狀構(gòu)造,主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(Pl)、石英(Qtz)、角閃石(Hbl)及少量副礦物(圖5b, d)。斜長(zhǎng)石:他形粒狀,聚片雙晶,An=25~28,粒徑0.2~1mm,含量約60%~65%。石英:他形粒狀,有定向拉長(zhǎng)和波狀消光,粒徑0.1~1mm,含量~30%。角閃石:半自形粒狀,粒徑0.1~1mm,含量5%~8%。副礦物主要為磁鐵礦,少量鋯石、磷灰石等。

      2.2 巖石地球化學(xué)特征

      本次工作在祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中采集了6件樣品,輝石斜長(zhǎng)角閃巖、變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(角閃斜長(zhǎng)輝石巖)和斜長(zhǎng)花崗巖各2件。在于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中采集樣品4件,輝石斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)花崗巖各2件。樣品加工由廊坊市宇能巖石礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司承擔(dān),巖石化學(xué)分析在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素采用X射線(xiàn)熒光光譜儀(XRF)測(cè)定,F(xiàn)eO采用氫氟酸、硫酸溶樣、重鉻酸鉀滴定容量法,分析精度優(yōu)于2%。稀土元素和微量元素采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(TJA-PQ-ExCell ICP-MS)測(cè)定,分析精度優(yōu)于5%。

      樣品分析結(jié)果見(jiàn)表1。化學(xué)分析結(jié)果與野外觀(guān)察基本一致,輝石斜長(zhǎng)角閃巖SiO2含量在43.50%~49.44%,相對(duì)富鎂和鉀,MgO和K2O分別為5.73%~10.59%和1.00%~1.58%;變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(角閃斜長(zhǎng)輝石巖)SiO2含量為~54%,相對(duì)富鈉、低鎂和鉀,Na2O含量高為6.70%~7.10%, K2O含量0.37%~0.52%,MgO為2.26%~3.24%;TiO2含量也相對(duì)較高(1.70%~1.85%)。斜長(zhǎng)花崗巖SiO2含量為69.66%~74.12%,富Na、貧K,Na2O含量為6.08%~7.14%,K2O為0.17%~0.49%,Al2O3含量為11.4%~12.24%,斜長(zhǎng)花崗巖的化學(xué)成分與洋脊花崗巖相似,僅僅Al2O3含量偏低。在TAS分類(lèi)圖解上,變質(zhì)輝長(zhǎng)巖類(lèi)樣品屬堿性系列巖石(圖6a),利用SiO2-AR(堿度率)投圖,樣品均落在堿性系列區(qū)(圖6b)。

      表1 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖及相關(guān)斜長(zhǎng)花崗巖樣品的化學(xué)分析結(jié)果表(主量元素:wt%;稀土和微量元素:×10-6)Table 1 Chemical analysis results of metagabbro and related plagiogranite samples (major elements: wt%; trace elements: ×10-6)

      續(xù)表1Continued Table 1

      圖6 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖的TAS圖解(a,據(jù)Wilson,1989)和SiO2-AR(堿度率)圖解(b,據(jù)Wright,1969)Fig.6 TAS (a, after Wilson, 1989) and SiO2 vs. AR (b, after Wright, 1989) diagrams of the meta-gabbros and plagiogranites

      稀土元素分析顯示,樣品的稀土含量較高,均為輕稀土富集型圖譜。稀土總量(∑REE)變質(zhì)輝長(zhǎng)巖為82.9×10-6~226.9×10-6,祥山輝長(zhǎng)巖(117.9×10-6~226.9×10-6)總體較于埠輝長(zhǎng)巖(82.9×10-6~92.6×10-6)稀土含量高。斜長(zhǎng)花崗巖∑REE為171.1×10-6~428.6×10-6,稀土含量總體高于變質(zhì)輝長(zhǎng)巖。稀土分餾程度較強(qiáng),變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(La/Yb)N為3.1~11.81,祥山輝長(zhǎng)巖輕重稀土分餾程度高于于埠輝長(zhǎng)巖,分別為6.42~11.81和3.10~3.58。輕稀土分餾相對(duì)較強(qiáng)((La/Sm)N=1.99~5.27),重稀土分餾相對(duì)較弱((Gd/Yb)N=1.31~1.64);變質(zhì)輝長(zhǎng)巖銪異常不明顯,δEu=0.73~1.0,顯微弱Eu負(fù)異?;驘o(wú)異常(圖7a)。斜長(zhǎng)花崗巖(La/Yb)N為2.95~9.33,分餾程度祥山略高于于埠,(La/Sm)N為2.05~3.53,(Gd/Yb)N為1.11~1.85,δEu為0.35~0.56,具明顯的Eu負(fù)異常(圖7b)。稀土圖譜未出現(xiàn)Eu正異常,表明基性巖漿未經(jīng)過(guò)充分的分離結(jié)晶作用。

      變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的微量元素含量變化較大,尤其是大離子親石元素Rb、Ba、K、Sr、Pb。變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和角閃斜長(zhǎng)輝石巖多數(shù)樣品出現(xiàn)Sr虧損,有一定程度的Ti虧損,預(yù)示輝長(zhǎng)巖形成的源區(qū)殘留相有斜長(zhǎng)石。祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖Pb明顯正異常,說(shuō)明遭受了地殼物質(zhì)的混染;于埠輝長(zhǎng)巖Pb含量低,受地殼物質(zhì)混染輕微(圖7c)。

      微量元素上斜長(zhǎng)花崗巖出現(xiàn)Ba、Sr、P、Ti虧損,明顯富集Th、U、Zr、Hf、Y、Yb,也表明源區(qū)殘留相有斜長(zhǎng)石,指示源區(qū)深度較淺。Pb有一定程度的富集,表明遭受了一定程度的地殼混染(圖7d)。按照張旗等(2008)的Sr-Yb分類(lèi),本區(qū)斜長(zhǎng)花崗巖屬于非常低Sr(26.6~60)高Yb(6.41~7.21)的洋脊型斜長(zhǎng)花崗巖,形成于地殼減薄的低壓背景,殘留相為角閃巖或輝石巖,推測(cè)斜長(zhǎng)花崗巖可能是在含水條件下由輝長(zhǎng)巖部分熔融形成,區(qū)內(nèi)的角閃輝石巖可能就是輝長(zhǎng)巖部分熔融后的殘留相(由斜長(zhǎng)石+角閃石+輝石組成)。

      圖7 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a、b, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton, 1984)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(c、d, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig.7 Chondrite-normalized REE pattern (a, b, normalization values after Boynton, 1984) and primitive-mantle normalized trace element spidergrams (c, d, normalization values after Sun and McDonough, 1989) of metagabbros and plagiogranites

      3 同位素年代學(xué)及Hf同位素

      3.1 鋯石U-Pb測(cè)年

      在祥山鐵礦和于埠鐵礦區(qū)各采集了1件變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和1件斜長(zhǎng)花崗巖同位素測(cè)年樣品,樣品號(hào)分別是12SD10、14SD3-1、17SD5-4和17SD5-1。樣品的鋯石分選由河北宇能公司完成。樣品12SD10采用SHRIMP法測(cè)年,鋯石制靶、陰極發(fā)光照相和年齡測(cè)試均在北京離子探針中心完成。測(cè)試方法與流程見(jiàn)文獻(xiàn)(宋彪等,2002)。另外3個(gè)樣品采用LA-ICPMS法測(cè)年,鋯石制靶和陰極發(fā)光照相委托北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。鋯石U-Pb定年和Hf同位素分析測(cè)試分析均在天津地質(zhì)調(diào)查中心同位素實(shí)驗(yàn)室完成。測(cè)試方法及流程參見(jiàn)文獻(xiàn)(李懷坤等,2010;耿建珍等,2011)。

      從祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中分選出的鋯石多呈渾圓狀或橢球狀,部分現(xiàn)尖角,粒徑一般在100μm左右,最大可達(dá)150μm;陰極發(fā)光圖像顯示鋯石大多數(shù)具有深色的殘核和淺色的幔部結(jié)構(gòu),幔部呈較弱的環(huán)狀分帶;部分顆粒為具有扇形或冷杉狀分帶的變質(zhì)鋯石特征;少部分鋯石具有淺色的生長(zhǎng)棱角(圖8a)。

      圖8 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖中鋯石的陰極發(fā)光圖像(a)祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖;(b)祥山斜長(zhǎng)花崗巖;(c)于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中殘余的巖漿結(jié)晶鋯石;(d)于埠斜長(zhǎng)花崗巖Fig.8 The CL images of zircons from the metagabbro and plagiogranite(a) Xiangshan metagabbro; (b) Xiangshan plagiogranite; (c) residual magmatic zircon in Yubu metamorphic gabbro; (d) Yubu plagiogranite

      于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的鋯石以橢球狀為主,部分形態(tài)不規(guī)則,粒徑一般在70~100μm。陰極發(fā)光圖像顯示,多數(shù)鋯石不同程度地保留有巖漿結(jié)晶鋯石和捕獲鋯石的殘核(圖8c),變質(zhì)邊寬窄不一,部分鋯石呈現(xiàn)出高級(jí)變質(zhì)作用形成鋯石的冷杉狀斑紋。

      祥山斜長(zhǎng)花崗巖中分選出的鋯石較多,多數(shù)呈渾圓狀,部分呈不規(guī)則狀,粒徑也在100μm左右。陰極發(fā)光圖像上幾乎均具有深色的核部和淺色的外環(huán),總體上從核部到邊部顏色變淺,環(huán)帶模糊稀疏(圖8b);形態(tài)和陰極發(fā)光圖像與典型的變質(zhì)鋯石有差異,推測(cè)是部分熔融作用期間形成的鋯石,與深熔作用初期形成的深熔鋯石相似。

      于埠斜長(zhǎng)花崗巖中的鋯石特征與祥山斜長(zhǎng)花崗巖中的鋯石類(lèi)似(圖8d)。多為渾圓狀晶形,陰極發(fā)光圖形顯示顏色內(nèi)深外淺,色深的核部似乎具變質(zhì)鋯石特征,色淺的幔部具有不清晰的震蕩環(huán)帶,具有深熔作用初期深熔鋯石特點(diǎn)。

      祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖樣品 (12SD10)的鋯石采用SHRIMP法測(cè)年,測(cè)年結(jié)果見(jiàn)表2 。共測(cè)試了27個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),其中兩顆鋯石對(duì)其核部和邊部分別進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示,鋯石的Th/U比值相差甚大,變化范圍在0.09~1.48之間(表2、圖9),并無(wú)變質(zhì)鋯石通常Th/U比值均較低的特點(diǎn);但獲得的207Pb/206Pb年齡值基本一致, 變化范圍在1784~1904Ma之間,大部分集中在1810~1860Ma。數(shù)據(jù)點(diǎn)諧和程度較高,均落在一致曲線(xiàn)上或其附近,顯示沒(méi)有發(fā)生明顯的鉛丟失(圖10a)。207Pb/206Pb年齡的加權(quán)平均值為1851±9Ma,應(yīng)代表輝長(zhǎng)巖發(fā)生變質(zhì)作用的時(shí)代。兩顆鋯石的核部與增生邊的測(cè)試數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)一致,顯示變質(zhì)作用強(qiáng)烈,鋯石變質(zhì)改造較徹底。

      圖9 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖樣品鋯石的Th/U-207Pb/206Pb年齡圖Fig.9 Th/U vs. 207Pb/206Pb age diagram of zircons from metagabbro and plagiogranite samples

      圖10 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡諧和圖(a)祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(SHRIMP);(b)祥山斜長(zhǎng)花崗巖(LA-ICP-MS);(c)于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(LA-ICP-MS);(d)于埠斜長(zhǎng)花崗巖(LA-ICP-MS)Fig.10 Zircon U-Pb concordia diagrams of the meta-gabbro and plagiogranite samples(a) Xiangshan metagabbro(SHRIMP);(b) Xiangshan plagiogranite (LA-ICP-MS);(c) Yubu metagabbro (LA-ICP-MS);(d) Yubu plagiogranite (LA-ICP-MS)

      祥山斜長(zhǎng)花崗巖樣品(14SD03-1)的鋯石采用LA-ICP-MS法測(cè)年,測(cè)試結(jié)果列于表3。該樣品共測(cè)試了30個(gè)測(cè)點(diǎn),年齡數(shù)據(jù)近于一致,均落在諧和線(xiàn)上(圖10c),大致構(gòu)成的不一致線(xiàn)上交點(diǎn)年齡為1848±10Ma,207Pb/206Pb加權(quán)平均年齡為1848±8Ma(圖10c)。鋯石的Th/U比值極小,除1個(gè)測(cè)點(diǎn)為0.228外,其它均小于0.1(0.018~0.074)(圖9),顯示出深熔重結(jié)晶鋯石的特點(diǎn)(Corfuetal., 2003; Wanetal., 2009; Dongetal., 2014; 馬銘株等,2015),具有“深熔作用初期形成的深熔鋯石環(huán)帶模糊稀疏,隨著深熔作用加強(qiáng),深熔鋯石巖漿環(huán)帶逐漸發(fā)育;深熔作用初期階段形成的深熔鋯石Th/U比值很低(<0.1),隨著深熔作用加強(qiáng),深熔鋯石Th/U比值增大,但通常小于0.3”的特點(diǎn)(萬(wàn)渝生,“鋯石成因研究及地質(zhì)應(yīng)用”講義,2016)。

      表3 祥山鐵礦斜長(zhǎng)花崗巖(樣品14SD03-1)鋯石的LA-ICP-MS U-Pb測(cè)年數(shù)據(jù)表Table 3 LA-ICP-MS U-Pb dating data of zircons from the plagiogranite (Sample 14SD03-1) in Xiangshan deposit

      祥山鐵礦的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖樣品的鋯石U-Pb年齡近于一致,均在~1850Ma,代表含鐵建造遭受變質(zhì)作用改造的時(shí)代,其中斜長(zhǎng)花崗巖的年齡也代表輝長(zhǎng)巖部分熔融作用的時(shí)代。

      對(duì)于埠輝長(zhǎng)巖樣品(17SD05-4)的鋯石共測(cè)試了24個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(表4)。年齡數(shù)據(jù)除7號(hào)點(diǎn)外,其它數(shù)據(jù)點(diǎn)均位于諧和曲線(xiàn)上或其附近(圖10b),給出了4組年齡值,分別是2571±24Ma(2個(gè)點(diǎn))、2390±26Ma(2個(gè)點(diǎn))、2052±23Ma(5個(gè)點(diǎn))和1834±5Ma(13個(gè)點(diǎn))。前三個(gè)年齡值均出自鋯石殘核,其中~2.05Ga的殘核部分具有輝長(zhǎng)巖結(jié)晶鋯石特征,陰極發(fā)光圖像呈現(xiàn)長(zhǎng)條狀晶型和板狀晶紋(圖10c),Th/U比值為0.37~0.61,可以代表輝長(zhǎng)巖的結(jié)晶年齡。而~1.83Ga的一組數(shù)據(jù)與祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的數(shù)據(jù)相似,Th/U比值變化大(Th/U=0.022~0.707)(圖9),但年齡數(shù)據(jù)非常一致,鋯石的Th/U比值可能繼承了巖漿結(jié)晶鋯石或捕獲鋯石的一些特征。

      表4 于埠鐵礦變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖樣品中鋯石的LA-ICP-MS U-Pb測(cè)年數(shù)據(jù)Table 4 LA-ICP-MS U-Pb dating results of zircons from the meta-gabbro and plagiogranite samples in Yubu deposit

      于埠斜長(zhǎng)花崗巖樣品(17SD05-1)的鋯石共測(cè)試了25個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(表4),所有25個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)均位于諧和線(xiàn)上,且數(shù)據(jù)集中,給出了1873±5Ma的諧和年齡(圖10d)。其中16.1和16.2兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)為同一顆鋯石的殘核和幔部,給出了幾乎一致的年齡信息,表明深熔作用對(duì)先存鋯石的改造較徹底。鋯石的Th/U比值為0.08~0.29(圖9),多數(shù)>0.1,與典型變質(zhì)鋯石的Th/U比值有所不同,而具有深熔鋯石特點(diǎn)。

      3.2 鋯石Hf同位素特征

      對(duì)祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(12SD10)和斜長(zhǎng)花崗巖(14SD03-1)以及于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(17SD5-4)樣品進(jìn)行了鋯石原位Hf同位素測(cè)試。其中祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(12SD10)共測(cè)試了14個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),祥山斜長(zhǎng)花崗巖(14SD03-1)測(cè)試了12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn);于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(17SD5-4)測(cè)試了21個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),其中9個(gè)數(shù)據(jù)為殘余鋯石測(cè)點(diǎn),12個(gè)數(shù)據(jù)為變質(zhì)鋯石測(cè)點(diǎn)(表5、圖11)。

      圖11 鋯石的εHf(t)-207Pb/206Pb年齡圖(a)祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖;(b)于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖Fig.11 εHf(t) vs. 207Pb/206Pb age diagrams of zircon(a) Xiangshan meta-gabbro and plagiogranite; (b) Yubu meta-gabbro

      表5 鋯石Hf同位素測(cè)試結(jié)果表Table 5 Results of measured Hf isotope compositions of zircons from the meta-gabbro and plagiogranite samples

      續(xù)表5Continued Table 5

      從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出(表5),鋯石的176Lu/177Hf有非常低的比值,由Lu衰變形成的176Hf很少,因此鋯石在形成后基本沒(méi)有明顯的放射性成因的積累,所測(cè)定樣品中的176Hf/177Hf基本可以代表其形成時(shí)體系的Hf同位素組成。對(duì)于地幔來(lái)源的鎂鐵質(zhì)巖石而言,如果εHf(t)值多為正值,且Hf模式年齡(tDM)與其形成年齡相近,則表明該鎂鐵質(zhì)巖石來(lái)源于虧損地幔;如果Hf模式年齡大于其形成年齡,則表明其巖漿源區(qū)受到過(guò)地殼物質(zhì)的混染或來(lái)自于富集型地幔(吳福元等,2007)。

      根據(jù)測(cè)試結(jié)果,祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖樣品(12SD10)中鋯石的εHf(t)值均為負(fù)值(-2.39~-0.27)(圖11a);一階段Hf模式年齡(tDM)為2229~2318Ma(平均為2288Ma);二階段Hf模式年齡(tDM(Hf)c)為2404~2621Ma,平均為2568Ma。如果變質(zhì)鋯石源自輝長(zhǎng)巖的結(jié)晶鋯石,則指示輝長(zhǎng)巖形成于古元古代中期,并遭受了一定程度的地殼混染;如果變質(zhì)鋯石源自捕獲鋯石,則指示這些鋯石來(lái)自新太古代晚期的新生地殼。斜長(zhǎng)花崗巖樣品(14SD03-1)中鋯石的εHf(t)值除1個(gè)數(shù)據(jù)為正值(+3.39)外,其余均為負(fù)值(-4.33~-0.04)(圖11a);一階段Hf模式年齡(tDM)為2140~2450Ma(平均為2350Ma),指示一定程度上繼承了變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的Hf同位素特點(diǎn);二階段模式年齡為2297~2780Ma,平均為2635Ma,也指向新太古代晚期新生地殼。

      于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(17SD5-4)中變質(zhì)鋯石的εHf(t)值為-1.59~+3.15,平均為+0.35,一階段Hf模式年齡(tDM)為2117~2303Ma(平均為2224Ma),二階段Hf模式年齡 (tDM2)為2293~2587Ma(平均為2466Ma),同樣指示輝長(zhǎng)巖可能形成于古元古代中期?!?.05Ga的巖漿結(jié)晶鋯石的εHf(t)值均為正值(+1.87~+3.64)(圖11b),一階段Hf模式年齡(tDM)為2292~2381Ma(平均為2327Ma),指示于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖源自古元古代中期的虧損地幔; 其它年齡較老的鋯石εHf(t)值均為正值,二階段模式年齡指示新太古代中期的新生地殼。

      4 討論

      4.1 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的形成構(gòu)造背景

      輝長(zhǎng)巖與玄武巖一樣可以形成于陸內(nèi)伸展、大陸裂谷、大洋洋脊、島弧或弧后盆地等不同的構(gòu)造背景,許多鎂鐵質(zhì)巖石利用巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別往往會(huì)出現(xiàn)一些相互矛盾的信息。

      本文研究的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖樣品,存在于古元古代造山帶中。利用微量元素圖解進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別,在Zr/Y-Zr圖解上(Pearce and Norry,1979),樣品基本落入板內(nèi)玄武巖區(qū)(圖12a)。在Nb×2-Zr/4-Y圖解上(Meschede, 1986),變質(zhì)輝長(zhǎng)巖樣品主要投在板內(nèi)拉斑玄武巖區(qū)(C區(qū))及附近(圖12b)。在Th/Hf-Ta/Hf圖解上(汪云亮等,2001),樣品主要落在陸內(nèi)裂谷或大陸邊緣裂谷背景區(qū)(圖13a)。在La/Zr-Nb/Zr圖解上(李永軍等,2015),總體屬于板內(nèi)伸展構(gòu)造背景(圖13b)。但是在Ti×100-Zr-Y×3(Pearce and Cann,1973)和Th-Hf/3-Ta(Wood,1980)等圖解上均落入了與鈣堿性玄武巖相關(guān)區(qū)域(圖略),在Ti-Zr圖解(Pearce and Cann,1973)上則一部分落在板內(nèi)玄武巖區(qū),一部分落在島弧玄武巖區(qū);微量元素蛛網(wǎng)圖上也顯示出一定程度的Nb、Ta負(fù)異常(圖7c),指示可能與島弧構(gòu)造背景相關(guān)。這些微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖解給出了相互矛盾的構(gòu)造背景信息,其原因可能主要是受地殼物質(zhì)混染、高級(jí)變質(zhì)作用和深熔作用的影響。在此情況下,成礦作用專(zhuān)屬性可以成為寄主巖石構(gòu)造環(huán)境判別的重要標(biāo)志,祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中均產(chǎn)有巖漿熔離型磁鐵礦礦床,成礦作用的專(zhuān)屬性決定了這2個(gè)變質(zhì)輝長(zhǎng)巖體屬于層狀侵入體類(lèi)型,形成于大陸拉張構(gòu)造背景。

      圖12 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的Zr/Y-Zr圖解(a,據(jù)Pearce and Norry,1979)和Nb-Zr-Y圖解(b,據(jù)Meschede,1986) A1-板內(nèi)堿性玄武巖;A2-板內(nèi)堿性玄武巖和板內(nèi)拉斑玄武巖;B-富集型洋脊玄武巖;C-板內(nèi)拉斑玄武巖;D-正常洋脊玄武巖和火山弧玄武巖Fig.12 Zr/Y vs. Zr diagram (a, after Pearce and Norry, 1979) and Nb-Zr-Y diagram (b, after Meschede, 1986) for the meta-gabbrosA1-within-plate alkali basalt;A2-within-plate alkali basalt and within-plate tholeiites;B-E-type MORB;C-within-plate tholeiites and volcanic-arc basalt;D-N-type MORB and volcanic-arc basalt

      圖13 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的Th/Hf-Ta/Hf圖解(a, 據(jù)汪云亮等,2001)和La/Zr-Nb/Zr圖解(b, 據(jù)李永軍等,2015)Fig.13 Th/Hf vs. Ta/Hf diagram (a, after Wang et al., 2001) and La/Zr vs. Nb/Zr diagram (b, after Li et al., 2015) of meta-gabbros

      4.2 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中斜長(zhǎng)花崗巖的成因探討

      斜長(zhǎng)花崗巖以強(qiáng)烈的富鈉貧鉀(Na2O/K2O>10)為特征。許多斜長(zhǎng)花崗巖與蛇綠巖共生,張旗等(2008)根據(jù)巖石中Sr-Yb關(guān)系,將斜長(zhǎng)花崗巖劃分為高Sr低Yb的西灣型、低Sr低Yb的月牙山型、低Sr高Yb的安達(dá)曼型和非常低Sr高Yb的洋脊型。祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖體中的斜長(zhǎng)花崗巖與大洋斜長(zhǎng)花崗巖的主要氧化物特征相似,高鈉(Na2O=6.08%~7.14%)低鉀(K2O=0.17%~0.49%),Na2O/K2O=13~42,非常低Sr(26.6×10-6~60.0×10-6)和高Yb(6.41×10-6~7.21×10-6)。

      斜長(zhǎng)花崗巖的成因前人做過(guò)許多研究工作,尤其是蛇綠巖中斜長(zhǎng)花崗巖,Coleman and Peterman (1975)、Coleman and Donato (1979)對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié), 認(rèn)為它們主要是大洋玄武質(zhì)巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物。目前對(duì)斜長(zhǎng)花崗巖的成因仍有不同認(rèn)識(shí),主要有如下幾種觀(guān)點(diǎn):(1)初始MORB熔體晚期分異形成;(2)輝長(zhǎng)巖部分熔融形成;(3)拉斑玄武質(zhì)熔體不混溶形成;(4)早先蝕變的基性巖墻經(jīng)部分熔融同化混染作用形成(張旗等,2008)。實(shí)驗(yàn)研究表明,因富水流體的觸發(fā)而使深部洋殼發(fā)生部分熔融是斜長(zhǎng)花崗巖最可能的形成機(jī)制(Koepke,2004,2007)。多數(shù)斜長(zhǎng)花崗巖可能是含水條件下輝長(zhǎng)巖部分熔融形成的(Pedersen and Malpas, 1984; Flagler and Spray, 1991; 張旗和周?chē)?guó)慶,2001;Koepke,2004,2007)。

      Koepkeetal. (2007)的研究表明,TiO2是區(qū)分基性巖石中產(chǎn)生富SiO2熔體不同過(guò)程的關(guān)鍵因素:低Ti是部分熔融的標(biāo)志,TiO2在輝長(zhǎng)巖深熔作用產(chǎn)生的熔體中具有相對(duì)較低的含量,這主要是受原巖中TiO2含量低的制約,洋殼中的典型堆晶輝長(zhǎng)巖具有Ti虧損特征。而由MORB分離結(jié)晶或液態(tài)不混溶產(chǎn)生的熔體中TiO2相對(duì)較高。許多大洋斜長(zhǎng)花崗巖中TiO2含量遠(yuǎn)低于通過(guò)單純的MORB分離結(jié)晶或不混溶所產(chǎn)生的那些斜長(zhǎng)花崗巖,因此低Ti的斜長(zhǎng)花崗巖可視為深熔產(chǎn)物。祥山輝長(zhǎng)巖和于埠輝長(zhǎng)巖中的斜長(zhǎng)花崗巖具有低的Ti含量(0.26%~0.76%),在TiO2-SiO2圖解(Koepkeetal., 2007)中落在部分熔融區(qū)域,且隨SiO2的升高Ti有降低的趨勢(shì)(圖14)。

      圖14 斜長(zhǎng)花崗巖樣品的TiO2-SiO2圖解Fig.14 TiO2 vs. SiO2 diagram of plagiogranite samples

      本次研究的斜長(zhǎng)花崗巖呈脈狀或似層狀產(chǎn)于變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中,與輝長(zhǎng)巖為漸變或平行片麻理接觸。斜長(zhǎng)花崗巖中斜長(zhǎng)石為更長(zhǎng)石而非堿性長(zhǎng)石,稀土曲線(xiàn)雖顯示出Eu負(fù)異常,但異常較弱,且輕重稀土分餾明顯,表明斜長(zhǎng)花崗巖不屬于“A” 型花崗巖。

      斜長(zhǎng)花崗巖的形成年齡與輝長(zhǎng)巖的變質(zhì)年齡相當(dāng),而與輝長(zhǎng)巖的形成年齡有較大差異,說(shuō)明斜長(zhǎng)花崗巖并非是輝長(zhǎng)質(zhì)巖漿分離結(jié)晶產(chǎn)物。斜長(zhǎng)花崗巖中的鋯石具有暗色的繼承鋯石殘核和不甚發(fā)育震蕩環(huán)帶的幔部,鋯石的Th/U比值<0.3,大部分<0.1,具有深熔鋯石特征(Corfuetal., 2003; Wanetal., 2009; Dongetal., 2014; 馬銘株等, 2015)。斜長(zhǎng)花崗巖鋯石的Hf同位素也繼承了輝長(zhǎng)巖鋯石的Hf同位素特點(diǎn)。斜長(zhǎng)花崗巖的Sr、Yb含量特征指示形成于壓力較低的伸展背景。因此可以推斷,變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的斜長(zhǎng)花崗巖是輝長(zhǎng)巖卷入古元古代造山過(guò)程,在造山峰期后的抬升過(guò)程中部分熔融的產(chǎn)物。

      4.3 對(duì)古元古代膠-遼-吉帶演化過(guò)程的制約

      膠北地塊上發(fā)育多期古元古代基性巖漿活動(dòng)。董春艷等(2011)對(duì)萊陽(yáng)-南墅一帶侵入荊山群的變質(zhì)基性巖(萊州基性-超基性巖組合)進(jìn)行了鋯石SHRIMP U-Pb 測(cè)年,結(jié)果顯示遭受低級(jí)變質(zhì)的閃長(zhǎng)巖(S0835)巖漿鋯石年齡為1852±9Ma (MSWD=2.1),遭受中高級(jí)變質(zhì)的輝長(zhǎng)巖(S0816) 變質(zhì)鋯石年齡為1865±11Ma (MSWD=0.76) 。劉平華等(2013)從萊陽(yáng)西留變質(zhì)輝長(zhǎng)巖(麻粒巖)中獲得巖漿結(jié)晶年齡為2102±3Ma;并對(duì)分布在膠東平度-萊陽(yáng)-煙臺(tái)一帶太古宙TTG片麻巖中的超鎂鐵質(zhì)巖進(jìn)行了同位素年代學(xué)研究,認(rèn)為這些超鎂鐵質(zhì)巖遭受了高壓麻粒巖相變質(zhì)作用,高壓變質(zhì)時(shí)代為1857~1877Ma,峰期后的中低壓角閃巖相-麻粒巖相退變質(zhì)作用發(fā)生在1820~1840Ma之間(劉平華等,2011)。田京祥等(2018)獲得萊州山孫家變質(zhì)輝長(zhǎng)巖成巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡為2145±8Ma (MSWD=3.2),變質(zhì)年齡為1823±15Ma (MSWD=0.66);萊西前山珍超基性巖的變質(zhì)年齡為1839±9Ma (MSWD=1.4),殘余鋯石獲得了~2.1Ga的年齡信息;平度三埠李家一帶的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖也獲得了2.14Ga的成巖年齡信息和1852~1899Ga的變質(zhì)年齡。本文從于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中獲得了2.05Ga巖漿結(jié)晶年齡。顯示膠北地塊上存在~2.15Ga、~2.1Ga、~2.05Ga和~1.85Ga的四期基性巖漿活動(dòng)。

      Liuetal. (2014b)在福山和萊西分別發(fā)現(xiàn)2181±12Ma和2095±12Ma的二長(zhǎng)花崗片麻巖。王惠初等(2015b)在灰埠以南的花崗片麻巖中測(cè)得鋯石U-Pb年齡為2.17Ga;Lanetal. (2015)測(cè)得東辛莊侵入粉子山群的鉀長(zhǎng)花崗巖和鈉長(zhǎng)花崗巖的鋯石U-Pb年齡分別為2.19Ga和2.17Ga;肖志斌等(2017)測(cè)得昌邑博陸山鉀長(zhǎng)花崗片麻巖巖漿鋯石年齡為2093±12Ma;田瑞聰?shù)?2017)獲得昌邑東辛莊片麻狀二長(zhǎng)花崗巖的年齡為2182±13Ma,三埠李家的二長(zhǎng)花崗巖年齡為2080±9Ma,昌邑青山片麻狀花崗巖的年齡為2045±8Ma;Lietal. (2017)在萊山附近確定了1.86Ga的淡色花崗巖(鉀長(zhǎng)花崗巖和鈉長(zhǎng)花崗巖);Chengetal. (2017)在郭城地區(qū)的二長(zhǎng)花崗巖中獲得了 2110±4Ma和2105±7Ma的鋯石U-Pb年齡。由此可見(jiàn)花崗質(zhì)巖石中也存在~2.18Ga、~2.10Ga、~2.05Ga和~1.86Ga的四期酸性巖漿活動(dòng),與基性巖漿事件構(gòu)成四期雙峰式巖漿巖組合。除~1.85Ga的閃長(zhǎng)巖為形成于造山末期外,其它已識(shí)別出的三期雙峰式巖漿事件指示了膠北地塊在2.15~2.05Ga期間為連續(xù)或斷續(xù)的伸展過(guò)程??膳c遼-吉地區(qū)的古元古代巖漿活動(dòng)相對(duì)比(Li and Zhao, 2007; Lietal., 2012; 董春艷等, 2012; Li and Chen, 2014; Yuanetal., 2015; 劉建輝等, 2015; 劉福來(lái)等, 2015;王惠初等,2015a; Wangetal., 2016, 2017b; Xuetal., 2018),說(shuō)明古元古代巖漿活動(dòng)在膠-遼-吉帶普遍存在,且與華北克拉通古元古代期間(2300~1950Ma) 的構(gòu)造熱事件(Zhai and Liu, 2003; 翟明國(guó)和彭澎,2007)相一致。與相鄰的晉冀蒙地區(qū)比較,目前在膠-遼-吉帶中尚未識(shí)別出晉冀蒙地區(qū)廣泛發(fā)育的~1.92Ga的基性巖墻侵位和大面積分布的深熔“S”型花崗巖(鐘長(zhǎng)汀等, 2007;Pengetal., 2010;Guoetal., 2012; Wanetal., 2013; Peng, 2015; Wangetal., 2017a; 王智等,2020)。

      前人研究將荊山群的形成時(shí)代限定在2.2~1.87Ga之間(Wanetal., 2006; 董春艷等,2011;謝士穩(wěn)等,2014)。此外,大量變質(zhì)作用年齡和斜長(zhǎng)花崗巖~1.87Ga及閃長(zhǎng)巖~1.85Ga的形成年齡,指示膠東地區(qū)從擠壓體制轉(zhuǎn)入伸展體制的時(shí)間在~1.87Ga。本次工作從于埠侵入荊山群野頭組的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中獲得了2052±23Ma,說(shuō)明荊山群的大部分沉積在~2.05Ga之前。對(duì)于荊山群和粉子山群的沉積環(huán)境,早期多認(rèn)為形成于裂谷環(huán)境,最近幾年有學(xué)者提出了弧后盆地或活動(dòng)大陸邊緣的認(rèn)識(shí)(李洪奎等,2013;陸松年等,2017;Xuetal., 2018;Hoernleetal., 2020)。多期雙峰式巖漿巖組合和變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的成礦專(zhuān)屬性,指示荊山群和粉子山群沉積構(gòu)造背景為大陸裂谷或大陸裂解后的被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境,古元古代的造山事件應(yīng)發(fā)生在2.0Ga之后(碰撞造山最有可能發(fā)生在1.92~1.87Ga)。

      膠北地塊上高壓基性麻粒巖主要分布在萊陽(yáng)-棲霞一帶的太古宙變質(zhì)雜巖中(劉文軍等,1998; Zhouetal., 2004, 2008; Tametal., 2011, 2012a;劉平華等, 2012),多數(shù)是由侵入太古宙TTG片麻巖中的基性巖墻變質(zhì)而成,即使原巖屬于古元古代的高壓變質(zhì)泥巖(麻粒巖)也是作為卷入太古宙片麻巖中的殘片存在,很可能是被太古宙大陸地殼裹挾俯沖到地殼深部的產(chǎn)物(Lietal., 2012)。較大面積出露的荊山群主體未發(fā)生高壓麻粒巖相變質(zhì)作用(侵入荊山群的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中未發(fā)現(xiàn)石榴石),可以看成是被太古宙俯沖大陸邊緣推擠到一起的變質(zhì)沉積巖的堆疊體,相當(dāng)俯沖大陸邊緣前鋒的增生雜巖,其本身已不具備成層、有序的地層特征,應(yīng)稱(chēng)之為荊山巖群。而粉子山群則可能是覆蓋或是逆沖在大陸地塊上的淺變質(zhì)地層,其沉積時(shí)限或是與荊山(巖)群同時(shí),或是延續(xù)至更晚。

      以板塊構(gòu)造觀(guān)點(diǎn)從地球動(dòng)力學(xué)上分析,大陸裂谷不可能逆轉(zhuǎn)為碰撞造山帶。因此,建議將膠-遼-吉古元古代活動(dòng)帶的形成演化劃分為兩個(gè)主要階段:

      早期大陸裂解-穩(wěn)定陸緣發(fā)育階段(約2.2~2.0Ga):該階段在裂谷盆地和演化的穩(wěn)定大陸邊緣上接受了巨量的碎屑巖和碳酸鹽巖沉積,碎屑物來(lái)源應(yīng)包括裂解階段早期的火山巖、不斷抬升的“A”型花崗巖和來(lái)自太古宙大陸地殼的物質(zhì),沉積碎屑從成熟度低逐漸向成熟度高的方向演化;而另一側(cè)的大陸塊體裂解后漂移離去。目前許多研究者認(rèn)可的遼-吉造山帶另一側(cè)的狼林地塊并非是一個(gè)太古宙陸塊,而是膠-遼-吉造山帶的一部分(王惠初等,2015a;吳福元等,2016)。

      晚期俯沖-碰撞階段(約2.0~1.85Ga):該階段膠北地塊與另一地塊發(fā)生拼合造山作用,這一地塊并非是原先裂解而去的另一側(cè)大陸。板塊重建研究顯示與膠北地塊拼合的陸塊很可能是剛果-圣弗蘭西斯科克拉通(Pengetal., 2011; Peng, 2015; Cederbergetal.,2016; Xuetal.,2017;de Andrade Caxitoetal.,2020)或是澳大利亞北部的一些小地塊(Peng, 2010; Meert and Santosh, 2017; Zhangetal., 2017; Lietal., 2019)。膠北地塊大陸邊緣向下俯沖,兩個(gè)陸塊之間形成了巨大的增生雜巖,深熔作用和島弧巖漿作用提供了大量的新生碎屑物源;膠北地塊大陸邊緣裹挾著部分古元古代沉積巖俯沖到地殼深部形成了高壓泥質(zhì)麻粒巖,太古宙片麻巖中的基性巖則形成了高壓基性麻粒巖。碰撞造山后的折返或抬升過(guò)程中發(fā)生了較強(qiáng)烈的深熔作用,在遼東吉南一帶形成了大量的“S”型石榴花崗巖(1.91~1.87Ga,路孝平等,2004;Zhaoetal., 2006; Zhaietal., 2007; 王惠初等,2015a),膠-遼-吉帶中出現(xiàn)了廣泛的部分熔融成因的淡色花崗巖(Liuetal., 2014a,2019),以及輝長(zhǎng)巖中部分熔融的斜長(zhǎng)花崗巖(~1.87Ga)。造山帶的根部帶剝露地表,有可能使曾經(jīng)的島弧巖漿巖剝蝕殆盡。

      5 結(jié)論

      (1)祥山和于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖侵入古元古代荊山群野頭組,輝長(zhǎng)巖中產(chǎn)有“祥山式”巖漿熔離型鐵礦,成礦的專(zhuān)屬性指示輝長(zhǎng)巖體屬于層狀侵入體類(lèi)型,形成于大陸伸展構(gòu)造背景。在祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中獲得了1851±9Ma的變質(zhì)年齡,在于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中獲得了2052±23Ma的鋯石U-Pb成巖年齡和1834±5Ma的變質(zhì)年齡。~2.05Ga的巖漿結(jié)晶鋯石的εHf(t)值均為正值(+1.87~+3.64),一階段Hf模式年齡(tDM)為2292~2381Ma(平均為2327Ma),指示于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖源自古元古代中期的虧損地幔。侵入野頭組的于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖的成巖年齡對(duì)荊山群的沉積時(shí)限有一定制約作用,說(shuō)明荊山群的大部分應(yīng)形成于2.2~2.05Ga之間,沉積于大陸裂谷-穩(wěn)定大陸邊緣的構(gòu)造環(huán)境。

      (2)祥山變質(zhì)輝長(zhǎng)巖和于埠變質(zhì)輝長(zhǎng)巖中有少量斜長(zhǎng)花崗巖產(chǎn)出,斜長(zhǎng)花崗巖具有類(lèi)似于大洋斜長(zhǎng)花崗巖的巖石特征,是輝長(zhǎng)巖部分熔融的產(chǎn)物。斜長(zhǎng)花崗巖中的鋯石與輝長(zhǎng)巖中的變質(zhì)鋯石略有不同,Th/U比值較為集中(0.01~0.29),且均<0.3,具有初始熔體中結(jié)晶鋯石特征。從斜長(zhǎng)花崗巖中獲得了1848±8Ma和1873±5Ma的深熔鋯石U-Pb年齡,指示~1.87Ga已由擠壓構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺箻?gòu)造體制。

      (3)結(jié)合前人研究成果,可以總結(jié)出膠北地塊乃至整個(gè)膠-遼-吉帶上,2.2~2.05Ga期間存在周期性的雙峰式巖漿活動(dòng),目前已識(shí)別出2.18~2.15Ga、~2.10Ga、~2.05Ga的三期雙峰式巖漿巖構(gòu)造組合,指示膠-遼-吉帶2.2~2.05Ga期間總體為伸展構(gòu)造背景。因此建議將膠-遼-吉活動(dòng)帶的形成演化過(guò)程劃分為兩個(gè)階段,早期為大陸裂解-穩(wěn)定陸緣演化階段(2.2~2.0Ga),沉積了巨量的陸緣碎屑巖-碳酸鹽巖;晚期為俯沖-碰撞造山階段(2.0~1.85Ga),膠-遼-吉帶褶皺造山。膠北地塊大陸邊緣裹挾著部分荊山群沉積巖俯沖到地殼深部,形成了高壓基性麻粒巖和高壓泥質(zhì)麻粒巖。荊山(巖)群作為俯沖前鋒推擠的堆疊物,具有增生雜巖性質(zhì)。

      致謝參加野外工作的還有孫義偉、曾樂(lè)、牛廣華等同志。本文成文過(guò)程中得到了李三忠教授、萬(wàn)渝生研究員、劉超輝研究員和郭敬輝研究員的熱情幫助,提供了許多中肯建議,在此深表謝意。感謝國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)北京離子探針中心的頡頏強(qiáng)等同志在樣品裝載、儀器調(diào)試、儀器監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理方面所提供的幫助。

      謹(jǐn)以此文祝賀沈其韓先生百歲華誕

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