冀北赤城红旗营子群中变质橄榄岩的岩石学与地球化学特征

冀北赤城红旗营子群中变质橄榄岩呈透镜状或团块状产于黑云斜长片麻岩之中，通过对其进行详细的岩石学和地球化学研究，结果显示：岩石类型为强烈蛇纹石化的方辉橄榄岩，具粒状变晶结构或鬣刺结构，变质橄榄岩富ω（MgO）（37．49％～38．91％），贫ω（CaO）（0．12％～1．17％），ω（Al2O3）（0．54％～1．54％）和ω（FeO^＊）（5．51％～9．06％），W（Ti02）介于0．01％～0．04％之间，REE含量低于原始地幔，过渡金属元素表现为不对称的“W”型配分型式，在Ti和Cu处形成明显的负异常“谷”。上述特征表明变质橄榄岩相当于SSZ型地幔橄榄岩，可能来自于消减带之下的上地幔，属于部分熔融程度很高的亏损地幔岩，因构造侵位而分布于红旗营子群之中，部分岩块则经历了俯冲-消减作用而形成鬣刺结构。

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩的黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄及其地质意义

探讨冀北赤城红旗营子群是否经历了印支期的构造热事件。通过对冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩样品进行的黑云母40 Ar/39 Ar年龄测定,获得其坪年龄和等时线年龄分别为(238.63±1.44)Ma和(238.77±1.71)Ma,两者基本一致。此年龄数据是黑云斜长片麻岩在晚古生代角闪岩相区域变质作用之后所经历印支期构造热事件的记录。综合分析冀北岩浆作用及其地质年代学特征,认为它可能与区域上同时期的酸性岩浆活动有关,是后者为此次构造热事件提供了必要的热源。

再论红旗营子群的时代问题

红旗营子群相当于单塔子群（广义）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；侵入该群的花岗岩锗石Ｕ－ｐｂ年龄与以上数值相近（或稍大）。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（相对应的ＴＤＭ为２７８８Ｍａ、２７１４Ｍａ）。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（即代表生成或者变质年龄）进行了分析与对比。作者认为上述碎屑锆石Ｕ－ｐｂ年龄值，是红旗营子群的变质年龄，该群形成时限为２６５０－２４５０Ｍａ区间，其时代应归属于新太古代晚期。

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褶皱变质基底岩系之上，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余件同位素年龄数据，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２４５０（２４３４±２３）Ｍａ，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２０００（１９７８—２０２６）Ｍａ，是该群的上限年龄。根据以上结论，冀北红旗营子群形成的时限为２４５０—２０００Ｍａ，因此将其归属于早元古代。

红旗营子群解体的依据——赤城-崇礼红旗营子群的对比

本文从岩性及原岩建造、混合岩化作用、同位素年龄等方面对赤城-崇礼红旗营子群进行了简要的对比,发现其存在明显的差异,表明红旗营子群是由不同微陆块拼贴形成的。

冀北红旗营子群时代商榷——对《冀北红旗营子群有关地质问题商榷》一文时代部分的商榷

首先从理论上剖析了把碎屑锆石U－Pb年龄作为地层最大下限年龄的观点。指出这种认识混淆了锆石在变质作用过程中有无流体作用，其U－Pb同位素体系开放温度分别为500℃及大于900℃的差别；并以实例说明常温下流体作用的溶矿能力不可能高于多次变质或远高于500℃的流体作用。指出该文所求一组Sm-Nd等时线在众多样品中唯独选用3个其源岩接近未分异地幔，代替实为亏损地幔的样品，必将出现年龄的年轻化。指出不宜回避同其结论相矛盾的众多碎屑锆石的小年龄值；而大年龄值出现在该作者从事区调及科研时所厘定的红旗营子群中，却被削足适履置于其下伏地层中，在进行以上讨论的基础上，依据对已有众多测年值及重新组合计算的Sm-Nd等时年龄，确定该群的时限为2650Ma-2560Ma,故其归属的时代并非古元古代，而为新太古代中期。

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。

冀西北红旗营子群变质与变形的温压条件研究

红旗营子群及其中的古老岩体共同经历了低角闪岩相的变质作用和近东西向的褶皱变形作用，表１～８给出了石榴石、黑云母、角闪石、斜长石电子探针分析结果及有关参数。６个石榴石－黑云母对测温结果平均为６０９℃，２个角闪石－斜长石对测温结果平均为６１０℃，９个斜长石菱切面角构造变形温度测定结果，平均为６３７℃。由此推测变质与变形是同时的，变形高峰稍早于变质高峰。

红旗营子群的时代归属及所经历的地质热事件

在内蒙地宙东段广泛分布的红旗营子群是一套低角闪岩相的火山沉积岩。由于地层富含水,在地质热事件中容易造成子体同位素的活化转移,往往出现地质年龄的年轻化,但仍保留有下伏各群均见及的2450Ma 的晚太古宙主幕变质年龄,而其中部相对含水少的变基性熔岩的 Sm-Nd 模式年龄则为2600±100Ma,故红旗营子群应归属晚太古宙晚期,经历过2350Ma,2200Ma,2050Ma,1850Ma,1700Ma 的早元古市热事件,并结合上覆地层有长城系,因此,不应归属早古生代。故内蒙地轴仍然存在。

红旗营子群研究—冀北铅锌银矿床的矿源层

红旗营子群主要分布于康保—赤峰深断裂以南、尚义—平泉深断裂以北、大致相当于内蒙地轴范围内，冀北主要铅锌银矿床均分布于该地层中。本文主要论述了作为矿源层的红旗营子群岩石学、地球化学及成矿地质特征，据此提出了“三位一体”

冀北兰城子—蔡家营子一带红旗营子群的Sm—Nd同位素年龄^＊及其地质意义

兰城子—蔡家营一带，地处华北地台北缘活动带(内蒙地轴)中段。基底出露红旗营子群，50年代时归属太古代。该群80至90年代经过多家的地质年代学研究，利用不同的同位素测年方法，取得了一批具有地质意义的同位素年龄数据。据此，将红旗营子群的时代厘定为古元古代。但在地质同行中，仍有新太古代之争。1998年河北区域地质矿产调查研究所，在冀北屯垦—东井子一带进行区域地质调查过程中，于兰城子东北1．5km处的红旗营子群下部斜长角闪岩中，采集一组(5件)Sm—Nd全岩样品。获得Nd初始值0．509749，tNd(t)4．8，等时线年龄2413±51Ma。测试结果显示斜长角闪岩原岩来自亏损地幔源区，等时线年龄代表了它的形成时间。结合斜长角闪岩呈夹层产出的特点，2413±51Ma也大致代表了红旗营子群下部地层的形成年龄。

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。

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。

冀北崇礼红旗营子黑云斜长片麻岩的地质地球化学特征

基于当代红旗营子群是否应该解体这一观点，研究了崇礼红旗营子群中黑云斜长片麻岩的地质地球化学特征。研究表明原岩为泥质沉积岩，其特点为SiO2〉56％，Al2O3〉MgO，Na2O〉K2O，Na2O／（Na2O＋K2O）〉0．5，且其他氧化物与SiO2含量呈现出有规律的变化，随着岩石中SiO：含量的增加，TiO2，AL2O3，FeO，Fe2O3，MgO，CaO，Na2O和K2O呈明显下降趋势。稀土元素总量较低；轻重稀土分离程度较高，LREE／HREE的值为5．16～7．98，La。／Yb。的值为4．28～8．62，轻稀土富集，重稀土平坦分布，稀土配分曲线表现出中等程度的负Eu异常，δEu的值为0．73～0．83。稀土元素Ce基本无异常或略显负异常，表明其形成环境可能为一浅海相或边缘海或被陆地封闭海。

冀北赤城地区古生代变质作用年代学研究及构造意义

赤城地区退变榴辉岩的围岩以黑云斜长片麻岩为主,其原岩是元古代红旗营子群和古生代的表壳岩;退变榴辉岩原岩则为其中的基性侵入体。本文通过赤城地区退变质榴辉岩及围岩的锆石U-Pb年代学研究,对华北北缘古生代以来的地质演化提出了新的认识。峰期榴辉岩相变质作用发生于355Ma,代表俯冲作用发生的年龄,在320~300Ma的抬升过程中发生角闪岩相退变质,随后在280~290Ma期间存在一期大规模强烈的热事件,影响范围大,流体丰富,锆石发生了强烈的重结晶,因此使得之前记录的年代学信息难以保存。西四道沟的变质闪长岩记录了240Ma左右的一次变质事件。由此反映了赤城地区在古亚洲洋闭合的过程中陆壳发生俯冲,并遭受榴辉岩相变质作用,之后整个华北北缘处于伸展环境,并遭受大规模热事件影响,一直到晚古生代—早中生代转为挤压环境,在晚古生代—早中生代最终完成闭合。

冀西北晚太古代岩石单元的地质关系:对早期陆壳形成的指示

冀西北地区出露晚太古代桑干杂岩和崇礼杂岩构成的灰色片麻岩(TTG片麻岩)-麻粒岩地体和红旗营子群角闪岩相变质火山沉积岩系。本文对尚义地区红旗营子群中变质火山岩中的变玄武安山岩(角闪斜长片麻岩)进行了锆石LA-MC-ICPMS定年,获得207Pb/206Pb加权平均年龄2528±12Ma(2σ,MSWD=0.1,n=34),这一年龄代表了该岩石的形成时代。虽然这一年龄非常接近灰色片麻岩的形成时代,野外地质关系指示红旗营子群的形成早于灰色片麻岩及其中的闪长质侵入体。在灰色片麻岩分布区,红旗营子群和一些变质辉长质岩石呈岩片、透镜体或者"岩墙"状分布。变质辉长质透镜体或者"岩墙"状岩片以周边发育串珠状小透镜体,以及不见细粒边部和岩墙"手指"可以与该区分布的早元古代变质基性岩墙相区别。这些变辉长质岩石可能是红旗营子群火山岩系根部或者岩浆房的残留体,也可能部分是更早期地壳的残片。红旗营子群火山岩系的岩石化学特征可以和灰色片麻岩及闪长质片麻岩岩体分别进行对比。地质关系和岩石化学特征表明,这些岩石可能具有相似的成因。根据冀西北地区相关岩石单元的地质关系,火山沉积岩系(红旗营子群)和灰色片麻岩-麻粒岩地体(桑干杂岩和崇礼杂岩)组成了该地区晚太古代大陆二维地壳结构。认识这种地壳结构在空间上的延续性,并识别相关地质单元在时代和物质上的演化关系,可以揭示华北克拉通晚太古代大陆地壳的形成机制。

冀北蔡家营铅锌矿床成因探讨

古元古代是蔡家营矿床的重要的成矿期,在本区古元古代裂谷活动中,发生了海底火山的喷发和沉积作用,除喷出大量的基性岩浆外,形成了红旗营子群火山-沉积岩地层,还有大量成矿物质的堆积,顺层形成块状硫化物矿体,后经上隆拉伸和挤压褶皱等强变质变形作用,使层状矿体发生了“变质重就位”,部分形成脉状(或囊状)矿体。随后,又受到中生代构造岩浆热事件的叠加,使矿体再次经受了活化改造,有可能又有新的成矿物质加入,使矿体最后定位。故本矿床的成因应为多种地质作用下的多成因的火山喷发沉积—变质变形改造—热液叠加的铅锌矿床。

张家口市康保县万隆店金矿区石墨矿床的发现及地质意义

万隆店金矿开采时,在赋矿围岩中发现了石墨矿。在原有金矿勘探和开采地质资料的基础上,通过进一步工作,基本查明了矿区石墨矿体的形态、产状、特征、有用组分及变化规律。通过开展岩矿分析,探索了成矿原因,总结了找矿标志。该石墨矿体主要赋存于太古界红旗营子群第二岩组石墨(含石墨)变质岩中,并受地层层位控制,石墨矿体多呈似层状或顺层透镜状产出,矿体形态多与褶曲形态相吻合,石墨矿的成因类型为沉积变质型鳞片状晶质石墨矿。该矿床的发现为该地区综合找矿探索出一条新途径。