冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群形成时代:锆石SHRIMP U-Pb定年

本文报道了冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群变质岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果。朱杖子群底部张家沟组砾岩中的TTG砾石、花岗岩砾石和基质的岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2515±9Ma(MSWD=1.9)、2510±10Ma(MSWD=1.6)和2512±7Ma(MSWD=1.0),朱杖子群底部张家沟组黑云斜长片麻岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2540±6Ma(MSWD=1.6),朱杖子群桲罗台组变质酸性火山岩岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2516±8Ma(MSWD=1.1),单塔子群鲁杖子组黑云变粒岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2504±7Ma(MSWD=1.8),另有一个数据点的207Pb/206Pb年龄为3.04Ga。根据本文定年结果和前人资料,获得主要结论如下:朱杖子群和单塔子群形成于新太古代晚期,很可能为岛弧环境的产物;朱杖子群与下伏单塔子群之间虽存在角度不整合关系,但时间间断不长,朱杖子群底部张家沟组砾岩不具有底砾岩性质;③绿片岩相—角闪岩相的朱杖子群和单塔子群与角闪岩相—麻粒岩相的遵化深变质绿岩带—三屯营—太平寨—迁安岩浆杂岩区变质程度差异很大,但形成时代相同,是后期构造作用把它们置于同一地壳平面。

冀东青龙一带双山子与朱丈子群的时代归属问题

本文论证了各类变质岩的全岩 Rb-Sr 等时线所反映的岩石初始或叠加变质变形年龄。角闪岩相的锆石 U-Pb 一致线和 Sm-Nd 等时线则因原岩(火成或沉积成因)的差别分别反映生成年龄或变质变形年龄,实际是受原生水控制。Sm-Nd 等时线年龄偏低,还与低温动力变质中水的加入有关。由于本区2450Ma 的数据出现频率很高,反映了太古宙与元古宙间的主要地质事件,结合双山子群、朱丈子群中发育可供洲际对比的绿岩带,故二者统归太古宙新太古代晚期(2450—2650Ma)。

冀东双山子群及朱杖子群时代归属

双山子群和朱杖子群为一套变余组构保存较好的低角闪岩相－高绿片岩相变质岩系，分布于河北省青龙县双山子一带，东西宽１４ｋｍ，南北长４０ｋｍ。过去大多数地质学家认为，在晚太古代末期－早元古代初期，双山子地区出现裂谷式下陷带，控制了双山子群和朱杖子群的沉积，东部的安子岭杂岩区和西部的迁西群分布区是古隆起区，笔者认为双山子群和朱杖子群是晚太古代生成的，因为，双山子群和朱杖子群与安子岭杂岩和界岭口闪长岩是侵入接触关系，两岩体的Ｒｂ－Ｓｒ全岩等时年龄分别为２４５２Ｍａ和２４４６Ｍａ。在双山子东南２８ｋｍ的庙沟也出露面积约２ｋｍ２的朱杖子群，在安子岭杂岩和界岭口闪长岩中见有大量两群表壳岩的包体，作为朱杖子群底砾岩的老爷庙砾岩，砾石成分主要是闪长岩、火山岩和粉砂岩，从未见到片麻岩。说明砾石来源于下伏双山子群而不是安子岭片麻岩和迁西群片麻岩，因此，晚太古代末期－早元古代初期，双山子一带不是断陷盆地，安子岭地区不是隆起区，双山子群和朱杖子群是晚太古代沉积的。

冀东朱杖子群定年新证据

青龙河绿岩带的层状岩系由双山子群和朱杖子群变质地层组成,分布在北自青龙县黄杖子、经双山子到南部庙岭一带。多数地质工作者认为双山子群的时代为新太古代,但对朱杖子群的时代归属则意见不一,至今尚未获得统一的认识。朱杖子群为浊积岩建造,由下部以变质砾岩为主的张家沟组和上部以黑云变粒岩等岩石的木孛罗台组所组成。区内广泛分布花岗斑岩脉,断续延伸十余千米,岩脉最宽处达300—400m,岩脉明显穿切朱杖子群木孛罗台组黑云变粒岩。花岗斑岩主要由钾长石、石英、更长石及黑云母组成。对花岗斑岩样品进行TI MS法锆石U-Pb同位素年龄测定,获得(2492±8)Ma年龄数据。说明被侵入的朱杖子群形成年龄应大于此数据,结合下伏的双山子群的年龄数值,朱杖子群形成在2641Ma(或2793Ma)—2492Ma之间,属新太古代而不是古元古代。同时获得青龙河绿岩带最晚期的浅成侵入岩的确切年龄和青龙河绿岩带一个较完整的太古宙花岗质岩石系列演化和成矿作用的年代格架。