摘要:

近年来,燕辽裂陷槽中-新元古界年代学研究进展突出,最重要的进展之一是长城群底界年龄的确定,目前基本可以比较准确地将其定为1650 Ma.本文报道了支持此认识的新证据——下伏于长城群常州沟组之下的新太古代片麻岩中的麻粒岩包体的磷灰石U-Pb年龄.通过高精度ID-TIMS定年方法,对天津蓟县下营镇常州村附近长城群常州沟组不整合覆盖的新太古代遵化杂岩中的麻粒岩中磷灰石进行了U-Pb定年,获得了制约"长城群"底界的年龄:207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为1666±16 Ma(MSWD=1.8,n=11),不一致线上交点年龄1667±23 Ma(MSWD=1.7,n=11),二者在误差范围内完全一致.该测年成果再一次有力制约了燕辽裂陷槽长城群的底界年龄为1650 Ma.

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中国北方燕辽裂陷槽位于中朝板块北部,是巨厚中、新元古界的沉积区.中、新元古界包括长城系(1800～1600 Ma)、蓟县系(1400～1000 Ma)和青白口系(1000～800 Ma).上述划分是中国地质学家长期研究的共识,由全国地层委员会发布,中国地质调查局在全国地质调查填图中施行[1].青白口系自下而上包括下马岭组、龙山组、景儿峪组,由于在下马岭组的斑脱岩中获得了锆石SHRIMP U-Pb年龄1368Ma±12Ma,从而对1000 Ma作为青白口系底界的年龄乃至中国中、新元古界地质年表提出了挑战.中国地质学家必须面对新的下马岭组年龄值,拼弃传统思维,重新排定北方中、新元古界年代地层柱中各系、组的界线年龄.本文建议:长城系为1800～1600 Ma;蓟县系为1600～1400 Ma;新建西山系为1400～1200 Ma;1200～1000 Ma是一个待命名的系;新的青白口系为1000～800 Ma,包括龙山组及景儿峪组.由于下马岭组中的斑脱岩反映了岛弧构造环境,从而可重塑中朝板块北部下马岭组及整个中元古界(指1800～1200 Ma)为沟-弧-盆板块体系的弧后扩张盆地,即传统概念中的燕辽裂陷槽是弧后扩张的产物.沟-弧-盆板块体系可以系统地解释燕辽裂陷槽的动力学成因、各种地震灾变事件、火山活动、层控矿床等形成的地质背景. 城系为1800～1600 Ma;蓟县系为1600～1400 Ma;新建西山系为1400～1200 Ma;1200～1000 Ma是一个待命名的系;新的青白口系为1000～800 Ma,包括龙山组及景儿峪组.由于下马岭组中的斑脱岩反映了岛弧构造环境,从而可重塑中朝板块北部下马岭组及整个中元古界(指1800～1200 Ma)为沟-弧-盆板块体系的弧后扩张盆地,即传统概念中的燕辽裂陷槽是弧后扩张的 物.沟-弧-盆板块体系可以系统地解释燕辽裂陷槽的动力学成因、各种地震灾变事件、火山活动、层控矿床等形成的地质背景. 城系为1800～1600 Ma;蓟县系为1600～1400 Ma;新建西山系为1400～1200 Ma;1200～1000 Ma是一个待命名的系;新的青白口系为1000～800 Ma,包括龙山组及景儿峪组.由于下马岭组中的斑脱岩反映了岛弧构造环境,从而可重塑中朝板块北部下马岭组及整个中元古界(指18

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河北怀来龙凤山地区青白口系长龙山组(或称骆驼岭组)因发现“龙凤山生物群”而备受关注.本文报道了龙凤山西坡剖面长龙山组中部临近“龙凤山生物群”化石产出层位之下的粉砂岩中碎屑锆石的LA-ICP-MSU-Pb年龄.其年龄分布于1573～2931 Ma之间,碎屑锆石年龄谱存在一个明显的峰值,峰值年龄为～1.85 Ga,此外还有其它若干次级峰值年龄,分别响应了华北克拉通主要的前寒武纪若干地质事件.年龄主峰(～1.85 Ga)记录了华北克拉通东、西两大陆块的碰撞拼合事件,～2.6 Ga(2.603 Ga和2.556 Ga)和～2.9 Ga(2.935 Ga)峰值年龄对应了华北克拉通重要的陆壳生长时间,前者对应了华北克拉通东部地壳生长的最高峰.介于2.4～2.0 Ga(2.07 Ga、2.177 Ga、2.228 Ga、2.286 Ga、2.324 Ga和2.388 Ga)的次级峰值年龄代表了华北克拉通经历的陆内拉伸一裂谷事件.～1.6 Ga(1.580 Ga)峰值年龄是大红峪的岩浆事件的反映,大致对应于Columbia超大陆裂解的时间.缺失广布华北克拉通的～2.5 Ga事件可能是由于长龙山期海侵超覆沉积使得～2.5 Ga的露头被普遍覆盖所致.参照长龙山组下伏地层下马岭组报道的斑脱岩年龄,本文测得的最小谐和年龄(1.573 Ga)并不能有效地约束其沉积时代的下限.对燕辽裂陷槽不同地区长龙山组或与之可对比地层的碎屑锆石年龄的对比研究表明,燕辽裂陷槽内部对上述构造事件响应存在差异,暗示了燕辽裂陷槽发育期内部古地理具有相当的复杂程度.秦皇岛柳江地区和辽东半岛青白口系长龙山组碎屑锆石年龄分布特征与燕辽裂陷槽内长龙山组存在的差异,很大程度上是受当时的古地理背景制约.

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位于中朝板块北部的燕辽裂陷槽是中元古代板内裂解的产物.中元古代的伸展裂解构造诱发强地震.中元古代长城系(1 800-1 400 Ma)的串岭沟组、高于庄组及蓟县系的雾迷山组(1 200 Ma)中保留有丰富的地震灾变事件记录:各种软沉积物液化变形,如液化砂岩脉;碳酸盐岩中的泥亮晶脉、灰岩墙、液化角砾岩、水塑性变形、各种卷曲构造、环形层、层内粒序断层以及碳酸盐岩成岩初期的脆性变形.这些地震成因的变形构造与同沉积断裂相伴生.依据地震记录,中朝板块北部地区中元古代经历两次板内裂解,即1 800-1 400 Ma之间与1 200 Ma,1 200 Ma的裂解导致燕辽裂陷槽的最终形成.燕辽裂陷槽中元古代的古地理格局与两次板内裂解相联系,古海盆的范围、盆地的边界、岩相带均受同时期断裂-地震控制.燕辽裂陷槽的古地理环境是一个深部物质活跃、断裂火山活动剧烈和地震频繁的构造带.

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燕辽裂陷槽中元古代沉积层序中出现多个沉积间断和不整合面.本次研究对其中的5个不整合面进行野外考察,分析其地质特征并进行地层对比,最后判断其性质.大红峪组底部、高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面是沉积属性,其中大红峪组底部不整合面是海侵超覆沉积的结果,高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面由海平面升降变化所引起；铁岭组顶部和下马岭组顶部不整合面是构造属性,系大规模的抬升运动所造成.

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作为国内中-新元古界的标准剖面,燕辽裂陷槽蓟县剖面的地层年代学研究历史悠久,一直是备受关注的基础地质问题.蓟县剖面第一个准确可靠的同位素年龄来自于陆松年和李惠民(1991)获得的大红峪组火山岩锆石U-Pb年龄(1625±6 Ma,TIMS),之后很长一段时间,地层年代研究并未获得真正意义上的突破.直到2007年,随着可作为关键测年对象的碎屑岩-碳酸盐岩地层中凝灰岩(斑脱岩)夹层被逐渐识别出来,才开始迎来燕辽裂陷槽中-新元古代地层年代及相关古生物、古环境、古地理研究的新热潮,主要进展包括:(1)常州沟组作为长城群的第一个组,其底界年龄～1650 Ma,比以往认识的1800 Ma要年轻150 Ma;(2)精确标定蓟县群(自下而上包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组)的时限1600～1400 Ma,与国际地层表的盖层系相对应;(3)下马岭组时限为1400～1320 Ma,而不是原来划归的新元古代青白口纪早期(1000～900 Ma).与此同时,仍存在几个亟待解决的重要问题:(1)中元古代早期"长城系"(1800～1600 Ma)年代地层序列的厘定及其标准剖面的建立,包括"长城系""、长城群"术语的取舍问题,因为存在年代地层术语"长城系"和岩石地层术语"长城群"重名的问题;(2)中元古代中晚期(1400～1000 Ma)"待建系"地层的确定,其纪级年代地层单位的建立和标准剖面的建立;(3)青白口系地层的厘定和标准剖面的建立,迄今为止华北克拉通仍未获得可靠的同位素年龄约束青白口纪(1000～800 Ma)地层.

摘要:

通过对燕辽成矿带东段冀东-辽西金矿床基础地质地球化学资料分析,结合区域构造演化和成矿时间及其分布空间的特异性,认为冀东-辽西金矿成矿物质具有相同的深来源特征,由于具体的构造背景不同而表现出矿床类型和就位空间的差异性,提出了燕辽裂陷槽是冀东-辽西金矿床空间分布的诱因,并提出冀东-辽西金成矿演化分为陆陆碰撞拼贴期(4.5～1.85Ga)、陆内裂陷巨厚沉积期(1.85～0.6Ga)、板内造山挤压隆升期(200～145Ma)、构造体制转换成矿期(145～100Ma)和成矿后的改造期(100Ma～至今)等5个统一阶段的结论性认识.