冀东马兰庄条带状硅铁建造的变质时代及地质意义.pdf

2 0 1 1年 8月 Au g u s t ，2 0 1 1 矿床地质 M I NERAL DE I ) S I TS 第 3 0卷第 4期 VlO 】 3 0 No 4 文章编号 ： 0 2 5 8 7 1 0 6( 2 0 1 1 )0 4 0 6 4 5 0 9 冀东马兰庄条 带状硅铁建 造的变质 时代及地质 意义 李延河 一 ， 张增杰 一 ， 伍家善 ， 尚龙平4 ( 1中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室， 北京1 0 0 0 3 7 ； 2国土资源 部同位 素地质重点实验室 ， 北京1 0 0 0 3 7 ； 3中 国地质科学院地质研究所 ，北京1 0 0 0 3 7 ； 4北京勘查技术工程研 究所 有限公司 ， 北京 1 0 0 0 8 5 ) 摘要前寒武纪条带状硅铁建造( B I F ) 是世界 ， 也是中国最重要的铁矿资源类型， 无论是储量， 还是开采量， 均居首位。前寒武纪条带状硅铁建造是地球早期特有的化学沉积建造类型， 广泛分布于太古代一早元古代( 3 2 1 8 G a ) ， 记录了地球早期大气和海洋的化学成分、 氧化还原状态及演化 ， 是广大地质工作者长期关注的焦点之一。 在国外 ， 与 B I F有关的古风化壳型富铁矿广泛发育 ， 同时也是国外重点开采的富铁矿类型 ， 但在中国一直没有发现。 本文测定了冀东迁安矿区东矿带马兰庄硅铁建造中与硅铁建造互层产出的花岗质岩石的锆石 S HRI MP U P b年龄， 确定 了 B I F遭受混合岩化 的时代 ， 并根据 中国 B I F的形成 年龄和 变质 时代对造成 中国缺失与 B I F有 关 的古 风化壳 型 富铁矿这一 问题进行 了探讨 。在 中国， 硅 铁建造 形成 不久 可能 即被 深埋 ， 遭受 区域变 质作用 和混合 岩化作用 ， 但 没有在地表长时间遭受风化剥蚀， 这可能是冀东地区， 乃至中国缺失与 B I F有关的古风化壳型富铁矿的重要原因 之 一 。 关键词 地质学 ； 条带状硅铁建造 ( B I F ) ； 变质时代 ； 古风化壳型富铁矿 ； 冀东马兰庄 中图分 类号 ： P 6 1 8 3 1 文献标 志码 ： A M e t a mo r p hic c h r o n o l o g y o f t h e BI F in M a l a n z hu a ng o f e a s t e r n He b e i Pr o v inc e a n d it s g e o l o g ic a l impl ic a t io ns LI Ya n He 一， Z HANG Z e n g J i e 一， WU J i a S h a n 3 a n d S HANG L o n g P in g ( 1 ML R K e y L a b o r a t o r y o f Me t a l l o g e n y a n d Mi n e r a l A s e s s me n t ，I n s t i t u t e o f Mi n e r a l R e s o u r c e s ， C AG S ， B e i j i n g 1 0 0 0 3 7 ， C h i n a ； 2 K e y L a b o r a t o r y o f I s o t o p e G e o l o g y o f Min i s t r y o f L a n d a n d R e s o u r c e s ， B e i j i n g 1 0 0 0 3 7 ， C h i n a ； 3 I n s t it u t e o f C m o l o g y ， C A GS ，B e i j i n g 1 0 0 0 3 7 ，C h i n a ； 4 B e i j i n g I n s t i t u t e o f E x p lo r a t i o n Te c h n i q u e s ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 5 ， C h i n a ) Abs t r a c t I h e P r e c a mb r i a n B a n d e d I r o n F o r ma t i o n s( B I F)a r e t h e mo s t imp o r t a n t ir o n r e s o u r c e b o t h in C h in a a n d a b r o a d ，wh e t h e r in t h e e x p l o r a t o r y r e s e r v e s o r i n t h e q u a n t it y o f t h e e x p l o it a t io n BI F we r e a l s o t h e s p e c ia l g e o c h e mic a l s e d i me n t s in t h e e a r l y e a r t h h i s t o r y wh i c h r e c o r d e d t h e c o mp o s i t i o n a n d t h e r e d o x o mo r p h i c s t a g e o f t h e c o n t e mp o r a r y a t mo s p h e r e a n d t h e o c e a n a s we l l a s t h e i r e v o l u t io n Th e p a l e o we a t h e r in g c r u s t o f BI F，wh i c h is t h e mo s t e n r i c h e d ir o n o r e ，i s wid e l y d is t r ib u t e d in t h e wo r l d Ho we v e r ，t h is t y p e o f BI F h a s n e v e r b e e n f o u n d in C h i n a W h y is t h e p a l e o we a t h e r i n g c r u s t o f BI F a b s e n t in Ch in a ?Th i s i s t h e ma in f o c u s o f t h is p a p e r Th e a u t h o r s in v e s t ig a t e d t h e me t a mo r p h i c c h r o n o l o g y o f t h e BI F in Ma l a n z h u a n g b y me a n s o f S HRI P M P I I a n a l y s i s o f t h e z i r c o n s f r o m t h e g r a n it ic r o c k s wh ic h O c c u r i n t h e in t e r l a y e r o f t h e BI FB a s e d o n a c o mp a r a t iv e s t u d y o f 本文得到国家 自然科 学基 金( 项 目编号 ： 4 0 2 7 3 0 0 8 ， 4 0 2 0 3 0 0 3 ) 、 公 益行业科研 专项 ( 项 目编 号： 2 0 1 1 1 1 0 0 2 ) 和地质 调 项 目( 项 目编 号 ： 1 2 1 2 0 1 0 9 1 6 0 6 7 ) 的联 合资助 第一作 者简介李延河 ，男 ，1 9 6 2年 生，研究员 ， 博 士生导师 ， 长期从事 同位素地球化学研究 。E ma i l ：l y h I T IX c e i g o v c n 收稿 日期2 0 1 0 0 7 2 8 ； 改 回 日期2 0 1 1 0 2 1 1 。许德焕编辑 。 矿 床 地 质 2 0 1 1焦 t h e t i me o f t h e BI F f o r ma t i o n， t h e a u t h o r s h a v e c o n c l u d e d t h a t t h e BI F i n Ch i n a we r e d e e p l y b u r i e d i mme d i a t e l y a f t e r t h e i r f o r ma t i o n a n d s u b s e q u e n t l y t h e y e x p e r i e n c e d r e g i o n a l me t a mo r p h i s m a n d mi g ma t i z a t i o nTh e BI F i n Ch i n a e x p e ri e n c e d n o we a t h e r i n g f o r a l o n g t i me a t t h e e a r t h S s u r f a c e ，wh i c h i s t h e r e a s o n wh y t h e p a l m- we a t h e r i n g c r u s t t y p e o f e n r i c h e d i r o n o r e c a n n o t b e f o u n d i n C h i n a K e y w o r d s ： g e o l o g y ，b a n d e d i r o n f o r ma t i o n s( B I F) ，me t am o r p h i c c h r o n o l o g y ，p a l e o - w e a t h e r i n g c r u s t o f BI FMa l a n z h u a n g o f eas t e rn He b e i 前寒武纪条带状硅铁建造 ( B I F) 是世 界也是 中 国最重要 的铁矿资 源类 型， 无论是储量 ， 还是开采 量 ， 均居 首位 ， 是 中国今后铁矿 资源调 查评 价的重 点 ， 也是最有可能取得找矿突破的矿床类型。 条带状硅铁建造是地球早期特有的化学沉积建 造类型， 广泛分 布于太 古代一古元 古代 ( 3 21 8 G a ) ， 记录了地球 早期大气和海洋 的化学成分、 氧化 还原状态及演化 ， 是广大地质工作者长期关注的焦 点之一 ( C l o u d ， 1 9 7 3 ； Ho l l a n d ， 1 9 8 4 ； T r e n d a l l ， 1 9 7 3 ； T r e n d a l l e t a 1 ，1 9 8 3 ； Hu s t o n e t a 1 ， 2 0 0 4 ) 。与世界 其他地 区的 B I F相 比， 中 国的 B I F以阿尔果 马型 ( Al g o ma t y p e ) 为主 ， 苏必利尔型( S u p e r i o r t ) r p e ) 则较 少 ， 规模也不大 ， 品位较低 ， 变质程度高。在中国， 硅 铁建造普遍遭受 了角 闪岩相至麻粒 岩相的变质作 用 ， 很多同位素封 闭体系被破坏， 能够准确记 录硅铁 建造形成年龄的对象以及对其进行 同位素定年 的方 法都很少， 很多硅铁建造的形成时代是根据岩浆岩的 年代格架及硅铁建造与地层的地质关系推断出来的。 中国缺少与 B I F有关的古风化壳型富铁矿 。2 0 世纪 7 0年代在风化淋滤成矿模式 的指导下 ， 中国开 展了大规模的“ 富铁矿会 战” ， 寻找古风化壳型赤铁 矿富矿 ， 但未取得突破。因此 ， 研究和查 明造成中国 缺失与 B I F有关 的古风化壳型富铁矿的原因， 不仅 具有重要的理论意义 ， 而且具有重大的现实意义 。 冀东是中国最重要的硅铁建造集中区之一， 分 布着一 系列大型条带状铁矿床 ， 主要有遵化地区的 石人沟 ， 迁安地 区的水厂、 孟家沟、 大石河、 马兰庄 ， 滦县地 区的司家营、 大贾庄 ， 青龙地区 的朱杖子等 ( 图 1 ) 。最近 ， 又在该地区发现 了储量达 1 0亿吨的 马城 铁矿 床 。 根据 前人 资料 ， 该 地 区硅铁 建 造 的 I迁安东部铁矿带 V 滦县铁矿带 迁安铁 矿 区 双山子铁矿 ll I迁番铁矿带 青龙铁矿带 l v 遵化铁 矿带 l f l I I i l | I I I 迁 两： I，II 、- 国 量 毒 篮以 嚣喜 日 亚 区 幂 残 ) 圈 因 研 究 区 石 人沟 龙湾 水厂 宫 店子 大石河 磨盘山 岩伟晶 箸 花岗 岩 违界 湾较子 张座 司家营 马 城 柞牲杖 子 缸 石 岭 前白 枣 迎牛 山 庙沟 输 关 ， ： - 二 一 ， ， 0 耄三 图 1 冀东条带状硅铁建造分布示意图 ( 据沈其韩 ， 1 9 9 8 ) F i g 1 D i s t r i b u t io n o f P r e c a mb r i a n b a n d e d i r o n f o r ma t i o n s i n e a s t e rn He b e i P rov i n c e ( a f t e r S h e n ，1 9 9 8 ) 岗 合 盛 岛 测 花 鑫皋皇 推 被 岩 酋泰 及 日圆 第 3 0卷第 4期 李延河 等 ： 冀东 马兰庄 条带状 硅铁 建造的变质时代及地质意义 形成年龄跨度很大， 从 2 5亿年至 3 5亿年 以_ 卜， 其变 质程度明显不 同， 从绿 片岩相至麻粒 岩相 ( 沈其韩 ， 1 9 9 8 ) ， 但 已获得确 切形成 年龄和 变质年 龄的则 不 多。笔者在野外地质调 查 中， 在冀东迁安矿 区东 矿 带的马兰庄硅铁建造 中， 发现 了与硅铁建造互层产 出的花 岗质岩石 ， 利用离子探针 S HRI MP 1 I 对 花岗 质岩石中的锆石 U P b年龄进行 了测定。结合花 岗 质岩石的产状 、 矿物组合和镜下特征 ， 确定 了该花岗 质岩石为混合岩化顺层侵入的产物 ， 其锆石 U P b年 龄代表了 B I F的深变质时代 。根据中国 B I F的形成 时代和遭受高级变质 的年龄 ， 对中国缺少与 B I F有 关的古风化壳型富铁矿的原 因进行了探讨。 地质背景及样 品情况 马兰庄铁矿床位于河北省迁安县 马兰庄 乡， 迁 安铁矿 区东矿 带 ( 宫店 子一 白马山矿带 ) 的北 段 ( 图 1 ) 。区内出露的地层主要为太古界迁西群三屯营组 变质岩系， 岩性 以黑云变粒岩 、 黑 云斜 长片麻岩 、 紫 苏黑云变粒岩为主 ， 夹有斜长角 闪岩 、 斜长辉石岩 、 麻粒岩 、 磁铁辉石岩 、 堇青矽线黑云斜长片麻岩及硅 铁建造 ， 厚度 7 0 0 I T I 。其原岩为 中一 酸性熔岩夹多 层中一 基性火山碎屑岩 、 黏土质沉积岩 。该地层普遍 遭受麻粒岩相变质作用和混合岩化作用 ， 但不均匀 ， 常见岩石为条带状混合岩和各种混合片麻岩。 马兰庄矿区包括宫店子矿床和 白马山矿床。宫 店子矿床全长 1 1 4 4 m， 主矿体呈 向斜形态产 出； 白 马山矿床全长 8 0 0 I T l ， 宽 6 0 0 m， 共有矿体 3 8个 ， 其 中主要矿体有 9个。众矿体位于一复式倒转 向斜之 中。该 向斜长约 2 0 0 0 m， 走向 5 0 6 0 。 ， 倾 向北西 ， 倾角 5 0 8 0 。 ， 北东段仰起 ， 枢纽 向南西方 向倾伏 ， 倾 伏角 5 1 0 。 。该 向斜 的东翼 为正 常翼 ， 倾 角 4 0 5 0 。 ， 西翼为倒转翼 ， 倾角 7 0 7 5 。 。 矿石类型可分为磁铁石英岩 、 辉石磁铁石英岩 、 磁铁辉石 岩和赤铁石英 岩等 4种 ， 以前 2种 居多。 矿石矿物主要为磁铁矿 、 赤铁矿 、 石英 、 透辉石 、 紫苏 辉石 ， 其次为角闪石 、 黑云母 、 石榴子石 、 黄铁矿和斜 长石 。 用于年龄测定的样品采 自马兰庄矿 区沙河山采 矿场 。在该采矿场见有片麻状花岗质岩石与磁铁石 英 岩 呈相 互 平 行 的条 带互 层 产 出 ， 类 似 于 硅铁 建 造 中的磁铁矿条带和硅质条带 ( 图 2 ) 。花岗片麻岩磁 铁矿条带宽窄不一， 宽的条带有 5 6 C 1 T I ， 窄的条带只 图 2 花 岗质条带 与硅铁条 带 层 ( 马兰庄矿 区沙河 山采矿场 ) F i g 2 Gr a n it i c s t r i p e s( 1 i g h t )i n t e r c a l a t e d wit h BI F s b a n d s( d a r k ) i n S h a h e s h a n s t o p e ，t h e Ma l a n z h u a n g o r e dis t r ic t 有 1 -2 c Y n 。在 7 0 c m 范 围内 ， 共有 5条 相互平 行 的 片麻状花 岗质岩石条带。岩石呈浅灰色 ， 中粗 粒片 麻状构造 。在磁铁矿条带与片麻状花 岗质条带的接 触部位 ， 磁铁矿条带中磁铁矿的粒度有所增大 ， 黄铁 矿和石英 的含量明显 增高， 而片麻状花 岗质条带 中 矿物的粒度变细 ， 显示 出后期顺层侵人 的特点。片 麻状花 岗质条带的主要矿物为钾长石 、 斜长石和石 英。常见细粒一 微粒 钠长石 +石英 沿着主矿物 的边 缘交代主矿物的现象 ， 常出现“ 蠕石英” ( 图 3 b ) 。钾 长石具纺锤状格子双晶， 显微条纹构造很不发育， 表 明岩石的形成温度较低 。斜长石普遍具有 “ 补片状” 反条纹构造( 图 3 a ) ， 为混合岩化花 岗岩的典型特征 。 上述矿物成分和结构构造特征表明 ， 该条带状 花岗 质岩石可能是在硅铁 建造形成之后 ， 在深变质和混 合岩化过程 中， 局部熔融所产生的长英质熔体沿着 条带状硅铁建造的层间裂隙顺层侵入的产物。 2 锆石 S HRI MP U P b定年结果 在片麻 状 花 岗质 条带 r 1 1 ， 锆 石 含 量 高 。锆 石 主 要为浅紫色 ， 透明一 半透 明， 长轴长 8 5 2 8 5 , m， 平均 1 6 0 t im， 呈长柱状一 短柱状 ， 延长度为 3 2 ； 晶棱 、 晶 面保存完好 ， 未见明显磨蚀和溶蚀现象 ， 内部普遍发 育 密集 的平 行 环 带 ， 显 示 出明 显 的 岩浆 锆 石 的 特 征 ( 图 4 ) 。锆石的这些特征表明其是岩浆成因的， 未经 历长距离 的搬运 ， 说 明片麻状花岗质条带可能是在 高 级变质和混合岩化过程中 ， 由围岩局部熔融所产 第 3 0卷第 4期 李延河等 ：冀东马兰庄条带状硅铁建造 的变质 时代及 地质意义 6 4 9 逼 基 星 鼋 零 宝 导 宴 昌 苫 。 。 r 、 l n n 。 。 0 6 n n n N n n n n n 6。d g c； g 6 g g d 。g g g r - I n 0 。 n n N 0 。 。 l n 0。 。 0 0 0 0 n 0 n l n 。n 0 n n n 0 lr ) 0 n l n 寸 l n 卜 I n 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 苎 驾 一葛 葛 =0 。 一 c； g c； ,- 2 萤 运兰 要景 磊蒙 累 量 霉 嚣 垦 墨 墨萎 潭 鎏 星蔫童量 (xl饕委誉星墨薹重 虽圣兰蓦 瞢嚣薹遏 童 N N n 6 6 6 g 音 6 g 6 一 一 一 一 一 一 - 0 2 = 譬 卜 刊 _【 寸 【 刊 nN _【 寸 _工0 _【 _【 _【 寸 n 刊 n n 口 0 寸 _【 二 n刊n 刊 _【 0 N 刊n 卜 _【 刊 n 0 州 t ， 刊 _【 _【 0 _【 0 nN 寸 n n 刊 n t ， 刊 n _【 0 n 制0 刊 n _【N 刊 寸 N刊0 卜 N 刊 一 卜 _【 卜 寸 0 卜 _【 _+ l_ n N 【 6_【 【 q刊 0 n n cl N刊n 0 卜 _【 寸 n n刊 寸 n 罱 刊 N 刊 n _【 _【 0 寸 _【 0 刊 _【 _【 0 寸 0 n刊 N 0 0 n刊 寸 刊 【 卜 0 寸 刊0 卜 _【 刊0 _【 ” l + 0N 籍廿 。0 【 9 6 q d 逞 刊 q d 言 9 6刊 q d 9 0 q ( 王 昌 1) 6 莩 錾 q d 9 0 q d fn z * q d 90 n LIJ 0 ILl J 0 I 董I I B 鲁 ! o I l 0 d 0皆 詈I I r删 T B 兰宴I I B I I s a I I B I I 一 笋 ： 暑蠹 p u 皇 J J I I 誊 I z J 0 l B 它盆 d_ d I 旨 I s 0 _I q B -I 咔与 ； 廿三 窑 f d 【 1 星H 审I s蛊 船糕 廿 妊峰瑕糕英 眯 庭 凶 世圳田 H 矿 床 地 质 2 0 1 1焦 图 5 马兰庄矿区沙河山采矿场内片麻状花岗质条带中锆石的 S H R I MP U- P b 定年结果 F i g5 S HRI MP U- P b c o n c o r d a n t d i a g r a m o f z i r c o n s f r o m b and e d gra n i t i c r o c k i n S h a h e s h an s t o p e ，t h e Ma n z h u a n g d e p o s i m 生的长英质熔体沿 硅铁建造 的层 间裂隙贯入形 成 的。其形成年龄应代表硅铁建造遭受到高级变质和 混合岩化的时代。 笔者应用北京离子探针 中心的 S H RI MP， 对 马兰庄矿 区沙河 山采矿场内片麻状花 岗质条 带( f 4 品编号 J S A1 8 ) 中的 2 4粒锆石进行了 U P b年龄测 定 ， 测定结果列于表 1 ， 示于图 5 。由表 1可见 ， 锆石 的 叫( U) 高且 变化范 围很 大， 为 ( 1 1 5 1 1 8 3 7 ) 1 0 一， 变化幅度超过 了 1 0 0倍 ； 其 叫( T h ) 的变化范 围也很大 ， 为 ( 7 2 2 8 0 6 ) 1 0 - 6 。 Th ， 2 U 比值 0 0 4 1 2 2 ， 平均 0 4 4 ， 具典 型岩浆 成 因锆石 的特 征。由于遭受到变质作用 ， 锆石发生 了重结晶， 许多 锆石显示出程 度不 同的 P b丢失 ， 其数据 点偏离 了 0 7 p b 2 3 5 U一 加 p b 2 。 U谐和线 ， 使 年龄值偏低 ； 但所 有的数据点均指向上交点年龄， 表明这些锆石具有 相同的成 因， 是同时形成的。由 1 1 个数据点拟合 出 的上交点年龄为 ( 2 4 8 4 2 3 ) Ma ， 可能代表了这套片 麻状花 岗质条带 的形成年龄 ， 也就是冀东硅铁建造 遭受到变质作用和混合岩化的时代 。 3 华北地 台硅铁建造 的形 成时代和变 质年龄 中国有关硅铁建造形成 的年龄数据还很少 ， 而 且 以S m- Nd和 R b S r 年龄为主。万渝生等( 2 0 0 5 ) 对 比了太古代变质岩的锆石 U P b年龄及全岩 S m Nd 和 R b S r 年龄， 其中， 由全岩 S m Nd和 Rb S r 法给出 的太古代变质岩石的年龄相对偏高， 因此 ， 以前采用 S m Nd和 Rb S r 定年方法得到的硅铁建造的形成年 龄可能偏老， 而锆石 u P b 年龄可能更准确地反映了 硅铁建造的形成年龄和变质时代。 表 2列出了一些关于华北地台前寒武纪条带状 硅铁建造形成和变质年龄的前人研究成果。 万渝生( 1 9 9 3 ) 1 定了辽宁鞍本地 区弓长岭铁矿 二矿区和岭东矿区中间标志层黑云变粒岩 中碎屑锆 石的 S HRI MP U P b年龄 ， 为 2 5 5 0 Ma ， 反映了弓长 岭铁矿形成年龄的上限。王守伦等 ( 1 9 9 5 ) I 定 了齐 大山铁矿直接 围岩黑 云变粒岩 中单颗粒锆石的 U P b 年龄 ， 为 2 5 3 3 Ma ， 该黑云变粒岩 的原岩为与硅 铁建造同期形成的中一 酸性火山岩， 该年龄应代表了 齐大山硅铁建造的形成年龄 。齐大山与 弓长岭硅铁 建造的形成年龄一致 ， 与地质情况亦相符 ， 间接证明 了该结果的可靠性 。 辽宁清源地区小莱河铁矿 中， 角 闪变粒岩与斜 长角闪岩和 B I F互层 ， 其原岩可能为与硅铁建造 同 期形成的中一 酸I生火 山熔岩， 其 中的锆石具典型的岩 浆锆石特征 ， 无经历长距离搬运 的痕迹。这些锆石 的 S HR I MP U- P b年龄 为 2 5 1 5 Ma ( 万 渝 生 等， 2 0 0 5 ) ， 应代表了硅铁建造形成的确切年龄。小莱河 铁矿区与斜长角闪岩互层的角闪变粒岩中变质锆石 第 3 0卷第 4期 李延河等： 冀东马兰庄条带状硅铁建造的变质时代及地质意义 6 5 1 表 2 华北地 台前寒武条 带状硅 铁建造的形成和变质年龄一览表 Ta bl e 2 For ma t io n e po c h a nd me t a mo r p hic a g e s o f Pr e c a mb r ia n BI Fs in No r t h Ch in a Cr a t on 山西五台 太怀亚群柏枝岩组绿片岩 S HRI MP锆石 u P b 2 5 5 5 王凯怡等 ， 1 9 9 7 的 S H RI MP U P b年龄为 2 4 7 9 Ma 。该地区深熔片 麻状 T T G花 岗岩 中内核残余锆石的 S HRI MP U P b 年龄为 2 5 2 8 2 5 5 6 Ma ， 应代表熔融母岩的形成时 代 ， 而外带新生锆石 的 S HRI MP U P b年龄为 2 4 6 9 - 2 4 7 7 Ma ( 万渝生等， 2 0 0 5 ) ， 应反映 了深熔作用 的 时代 ， 与角闪变粒岩 中变质锆石的 U P b年龄完全一 致 。这表 明， 辽宁清源地 区的硅铁建造在形成 之后 不到 5 0 Ma就遭受到深变质作用。 辽西建平群磁铁石英岩中碎屑锆石的 S HRI MP U P b 年龄为 2 5 2 0 Ma ， 变质锆石 的 S HRI MP U P b 年龄为 2 4 8 7 Ma ， 说 明硅铁建造形成于 2 5 2 0 Ma 之 后 ， 2 4 8 7 Ma之前( 王长秋等 ， 1 9 9 9 ) ， 两者仅相差 3 3 M a 。 上述研究结果说 明， 辽宁鞍本地区、 清原地 区和 建平地 区内硅铁建造 的形成年龄非常接近 ， 分布于 2 5 1 5 -2 5 5 0 Ma之间， 硅铁建造形成之后不久就被 深埋 ， 并遭受了强烈的变质作用和深熔作用 。 冀东青 龙地 区朱 杖子群 黑云 变粒 岩 中锆 石 的 S HRI MP U P b年龄为 2 5 1 2 Ma ( 伍 家善 等， 1 9 9 1 ) ， 朱杖子 硅铁建 造 的形成 时代应 与之基 本相 同。最 近 ， 陈正乐 、 张连 昌等人对冀东杏山、 水厂、 石人沟等 硅铁建造 内的锆石进行了 U P b年龄测定 ， 测定结果 表明， 这些硅铁建造的形成时代集 中分布在 2 5 0 0 2 5 6 0 Ma 之问o， 与鞍本地 区硅铁建造 的形成时代 基本一致 。耿元生 ( 1 9 9 8 ) 测得 了迁安铁矿 区东矿带 。 陈正乐 ， 张连 昌， 等 2 0 1 0年第 十届全 国矿床会议 口头报告 资料 南部羊崖山地 区含有麻粒岩、 斜长角闪岩和磁铁石 英岩包体的紫苏花岗岩内锆石的 U P b一致线年龄 ， 为 2 5 1 7 Ma 。伍家善等( 1 9 9 1 ) 测得 了水厂紫苏花岗 岩 内锆石的 U P b一致线年龄 ， 为 2 5 2 6 -2 5 3 8 Ma 。 这些结果可能代表 了冀东地区高级变质 、 混合岩化 和岩浆侵位的年龄 ， 与本文的测定结果是一致的， 与 辽宁鞍本地区的变质年龄也非常接近。 五台地 区太怀亚 群柏枝岩 组绿 片岩 内锆 石 的 S HRI MP U P b年龄为2 5 5 5V ia ， 该岩组次火 山岩内 锆石 的 S HR I MP U P b年龄 为 2 5 2 4 Ma ； 该地 区高 凡亚群凝灰质火山岩 内锆石的 S H RI MP U P b年龄 为 2 5 2 8 Ma ( 王凯恰等 ， 1 9 9 7 ) 。这些锆石 U P b年龄 非常一致 ， 代表 了五 台群及该地 区硅铁建造的形成 年龄。侵入太怀亚群 的俄 口花岗岩 的锆石 S HRI MP U_ P b 年龄为 2 5 5 5 2 5 5 6 Ma ， 侵入太怀 亚群 的车 厂一 北 台岩体 的锆石 S HR I MP U P b年龄 为 2 5 3 8 2 5 5 2 Ma ， 侵 入 太 怀亚 群 的 王家 惠 花 岗岩 的 锆石 S HRI MP U P b年龄为 2 5 1 7 2 5 2 0 Ma ， 侵入太怀 亚群的光明寺奥长花 岗岩 的锆石 S HR I MP U P b年 龄为 2 5 3 1 Ma ( 王凯怡等 ， 1 9 9 7 ) 。这些岩体的侵入 时代基本一致 ， 而且与被侵入地层的年龄接近 ， 说明 岩浆侵入作用是在地层( 包括硅铁建造 ) 沉积埋藏之 后不久发生的 ， 可能代表了该地 区高级变质和岩浆 侵入的时代 。 山东济宁地区济宁( 岩) 群颜店铁矿 的围岩变质 6 5 2 矿 床 地 质 2 0 1 1正 长英质火山岩中岩浆锆石的 S H RI MP U P b年龄为 ( 2 5 6 1 1 5 ) Ma ( 王世进等 ， 2 0 0 9 ) ， 应代表硅铁建造 的形成年龄。山东沂水包含有硅铁建造包体的蔡峪 岩体的锆石 S HRI MP U P b年龄为 2 5 6 2 Ma ， 与硅 铁建造的形成年龄一致 ， 与鞍本地 区和冀东地 区硅 铁建造 的形成 时代差别不 大。岩体 中变质锆 石 的 S H RI MP U P b年龄为 2 5 1 8 Ma ( 沈其韩等， 2 0 0 4 a ； 2 0 0 4 b ) ， 与鞍本地区和冀东地区的变质年龄一致。 4 结论 冀东迁安马兰庄硅铁建造 中与硅铁条带互层产 出的片麻状 花岗质条带是混合 岩化顺层贯入 的产 物 ， 混合岩化的形成时代为( 2 4 8 4 2 3 ) Ma 。该期深 变质和混合岩化作用在华北地台普遍存在， 变质年 龄集 中分布在 2 4 6 9 2 5 1 8 Ma之间。不同地 区的 变质程度明显不 同， 其变质程度可能与埋藏深度有 关 。 冀东迁安、 滦县、 青龙地 区， 辽 宁鞍本、 清原、 建 平地区 ， 山西五台地区以及 山东济宁地 区的硅铁建 造的形成时代均分布在 2 5 1 0 -2 5 6 1 Ma 之间， 硅铁 建造形成之后不久地壳就发生 凹陷 ， 硅铁建造被深 埋 ， 随后发生花岗质岩石 的侵入作用 ， 并于 2 4 6 9 2 5 1 8 Ma 遭受高级变质作用和混合岩化作用。硅铁 建造形成后没有长时问暴露在地表遭受风化剥蚀 ， 这可能是冀东地区， 乃至中国缺失与 B I F有关的古 风化壳型富铁矿的重要原因之一 。 Cl o u d P1 9 7 3 Pa l e o eeo log ic a l s ig ni f ic a n c e o f t h e b a n d e d ir o n for ma t i o n J E c o n G e o 1 ，6 8 ： 1 1 3 5 1 1 4 3 C r e n 4 g Y S 1 9 9 8 Ar c h e a n g r a n it i c h y p o g e n e ma g ma e v e n t s a n d i t s e v o lv e me n t i n Qi an an a r e g ，e a s t e n H e b e i P r o v i n c e A I n ：C h e n g YQ，e d E a r l y P r eea r n b fian r e s e a r c h i n No r t h C h i n s C r a ton C B e i j i n g ： Ge o 1 P u b Ho u s e 1 0 5 1 2 2( i n C h i n e s e ) p o r t a n t n e w p r o gre s s in s t u d y o n e a r l y Pr e c a r n b r i a n s t r a t ig r a p h y o f C hi r m J J o u m o f S t r a t i g r a p h y ，2 8( 4) ：2 8 9 - 2 9 6( i n Ch i n e s e wi t h E n g l i s h a b s t r a c t ) S h e nQ H， S o ng B， XuH F ， Ge n gY SandS h e nK 2 0 0 4 b E mp l a e e me n tandme t a mo r p h is m a g e s o fCa i y uandDa s h a nig ne o u s b o d ie s ， Yis h u i Co u n t y， S h a n d o n g Pr o v in c e ： Zir c o n S HRI M P c h r o n o l o g y J G e o lo g i c a l Re v i e w， 5 0 ( 3 ) ： 2 7 5 2 8 4( i n C h i n e s e wi t h E n g s h a b s t r a c t ) Tr e n d a l 1 A F1 9 7 3Va r v e c y c l e s in t h e W e e l i 、 l0 i F o r ma t io n o f t h e P r e c a mb r i a n Ha me ml e y Gr o u p ，West e rn A u s t r a l i a J E c o n Ge o 1 ，6 8：1 0 8 9 1 0 9 7 Tr e n d a l1 A F and Ma r r is R C1 9 8 3I r o n - f o r ma t io n：F a c t s and p mb 1 e ms M Am s t e r d a m： E l s e v i e r Wa nY S1 9 9 3Th e f o r ma t i o n and e v o l u t io n o f t h e iron - b e a r ing r o c k s e r i es o f t h e G o n g c h a n 4 g l i ng a r e a ，L i a o n i n g P r o v i n c e M B e i j i n g ： B e i j i n g S c i e n c e and T e c h n o l o g y P r e s s 1 0 8 p( i n C h i n e s e ) W a nY S，S 。 n gB，Ya n gCan d LiuD Y2 0 05 Z ir conS 卜 I M PU Pb g e o c h r o n o l o g y o f A r c h a e a n r o c k s f r o m t h e F osh u n - Qi n g y u a n l- e a ， L i a o n i n g P r o vi n c e and i t s g e o l o g i c a l s i gni f i c a n c e J A c t a Ge o lo c a S i n i c a ， 7 9 ( 1 ) ： 7 8 - 8 7( i n C h i n e s e w i t h E ngl i s h a b s t r a c t ) Wa n gCQ，C u i W Y，Kr 6 n e r A andNe r n c h inA A1 9 9 9 Z ir c o niso t o p i c a g es f r o m ma g n e t i t e q u a r t z i t e s o f t h e J i anp i n g me t a mo r p h ic c o mp l e x ， west e rn L i a o n i n g P r o v i n c e J C h i n e s e Sci e n c e B u l l e t i n， 4 4( 6 ) ：1 6 6 6 1 6 7 0( i n C h i n e s e ) Wa n gK Y，Ha oJ，Z h o uSP，Wil dS a n dC a wo o dPD1 9 9 7Th et e e t o n ic mo v e me n t o f La t e Ar c h a e a n Ea r l y Pmt e r c e oi c in t h e W u t a is l u m a r e & C o n s t r a i n t s f rom S HRI MP U- P b z i r con d a t a J C h i n e s e Sci e n c e B u ll e t i n ，4 2 ( 1 2 ) ：1 2 9 5 - 1 2 9 8( i n C h in e s e ) Wa n g S J ， Wa nYS ， Z h a ng C J ， Ya n gEX， S o ng ZY， Wa n gLFand W a n g JG2 0 0 9F o r min gages o f e a r l yPr e c a mb r i a nme t a mo r p h ic s t r a t a in S h a n d o ng Pmv in c e - 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