浙江五台山地区沱群底部四集庄组砾岩锆石u-pb年代学研究

浙江五台山地区沱群底部四集庄组砾岩锆石u-pb年代学研究

早寒武纪的全球克拉通化是地球早期进化中最重要的问题之一。目前，中国北方的克拉通化时主要有两种观点。2.5ag；1.8ag；根据区域构造、岩石组合、地层发育、变质作用特征和p-t-t轨道，将华北分为东部土地和西部土地。在此基础上，西部地块2.5g开始向东部地块倾斜。ga，它们碰撞了造山运动（吕梁运动），最终将中国北方土地边缘化。然而，在这一模式中，“中心造山带”的早元古代地质发育之间仍然存在很大的差异[5、6、7、24、25、26、27、28、29、30、31、32、34、35、36、37、38、39、40、41和42]。Zhao等所划分的“中部造山带”以信阳-开封-石家庄-建平断裂带和华山-离石-大同-多伦断裂带分别与东、西部陆块为界(图1).在中部带内,古元古界地层主要分布于五台、吕梁、赞皇和中条地区,从北至南出露有滹沱群、吕梁群、甘陶河群、绛县群和中条群,岩石组合主要为一系列变质火山(基性-酸性)-沉积岩系,时代在2.2Ga之后.其中分布于五台地区的滹沱群是华北克拉通最为典型的古元古界地层(图2).滹沱群自下而上被划分为豆村亚群、东冶亚群和郭家寨亚群,其中豆村-东冶亚群为一套陆源碎屑沉积岩夹火山岩逐渐过渡到以碳酸盐岩沉积为主,郭家寨亚群为一套反旋回的山间磨拉石建造滹沱群总体仅经历了低绿片岩相变质作用.在台怀镇金岗库附近,由于后期构造影响和热接触变质作用,滹沱群局部变质程度可达角闪岩相,出现石榴黑云片岩和角闪片岩.区域上,相对于研究程度较高的五台群(杂岩)、阜平群(杂岩)和恒山杂岩,滹沱群缺乏深入细致的研究对其形成时代和构造环境存在明显不同的观点.本文通过滹沱群底部砾岩层典型分布区系统的野外地质调查,在四集庄组砾岩中选择两个花岗岩砾石和两个石英岩砾石分别进行锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析,查明砾岩的物质源区.结合砾石的变质变形特征和滹沱群的岩石学、地球化学和同位素年代学资料,探讨滹沱群的沉积环境和构造背景.此外,利用锆石Lu-Hf同位素分析结果,对五台地区新太古代末期(~2.5Ga)地壳生长特征进行初步讨论.1新太古代花岗绿岩带的组成五台地区位于华北克拉通中部,区内主要前寒武纪地质单元为新太古代五台群、新太古代花岗岩、早元古代滹沱群和零星分布的早元古代花岗岩.区域东部出露的阜平杂岩以龙泉关剪切带与五台杂岩构造接触,北边出露的恒山杂岩与五台杂岩以滹沱河为界(图2).其中五台群和五台地区新太古代花岗片麻岩组成较为典型的新太古代花岗绿岩带.1.1台怀亚群系五台群自下而上划分为石咀亚群、台怀亚群和高凡亚群.石咀亚群以变质基性-中基性火山岩为主,部分层位出现变质中酸性火山-沉积岩,底部为变质碎屑沉积岩和碳酸盐岩,普遍经历了角闪岩相变质作用;台怀亚群以变质中基性-中酸性火山岩为主,下部出现变质砂砾岩和含铁建造,变质程度为绿片岩相;高凡亚群以变质碎屑沉积岩为主,变质程度为低绿片岩相.然而,Wilde等研究发现,五台群所属的三个亚群尽管变质程度不同,但其形成时代相当(2513~2533Ma),据此提出五台群地层并不存在上下关系,各亚群之间可能为构造接触关系.此外Wilde等还获得五台地区新太古代花岗质片麻岩时代为2515~2566Ma,同时获得早元古代王家会粉色相花岗岩的年龄为2117Ma.王凯怡和Wilde还报道五台山区大洼梁花岗岩的年龄为2176Ma.1.2重岩石学特征滹沱群主要分布于山西五台山台怀-士集(四集庄)一线以南,石咀-定襄一线以北,东起台山河上游,西至原平奇村一带,总面积约1500km2.在五台山北坡代县滩上到原平白石一带约有200km2,繁峙县中台等地也有零星分布(图3).滹沱群与下伏五台群(杂岩)为不整合接触关系.地层内部保留有波痕、斜层理和交错层理等原始沉积构造,上下层序关系清楚.滹沱群下部的豆村亚群以陆源碎屑沉积岩为主,底部为厚层-巨厚层的四集庄组砾岩.东冶亚群下部以紫红色砂岩/板岩为主,之后以砂岩与碳酸盐岩交互沉积为特征,碳酸盐岩发育叠层石,东冶亚群中上部以灰白色厚层的碳酸盐岩沉积为主.郭家寨亚群明显地不整合于东冶亚群之上,以砂岩沉积为主,局部出现砾岩.伍家善等测定豆村亚群青石村组顶部变质玄武岩颗粒级锆石U-Pb年龄(2366+103/-94)Ma,首次获得了滹沱群古元古代的绝对年龄;Wilde等报道滹沱群中长英质凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(2087±9)Ma,进一步限定了滹沱群的时代.滹沱群底部四集庄组砾岩中砾石成分较为复杂,主要有石英岩(包括碎屑沉积的石英岩和化学沉积的磁铁石英岩)、花岗岩、条带状铁矿(BIF)、绿泥石片岩和火山岩砾石等.砾石之间的胶结物以变质基性火山质(图4(a))和砂质胶结(图4(b))为主.砾石砾径通常为10~30cm,磨圆度好.由于后期构造作用,砾石通常发生强烈的变形并呈定向排列(图4(b)).空间上,在五台县四集庄(士集)附近,砾岩中的砾石90%以上为石英岩(图4(c));而在代县滩上镇附近,砾石成分主体为石英岩(70%~80%),但出现少量花岗岩、条带状铁矿(BIF)和火山岩砾石(图4(d));在五台县上王全庄附近,砾石成分复杂,虽然整体仍以石英岩砾石为主体,但同时出现大量的花岗岩砾石(图4(e))、少量绿泥石片岩砾石(图4(f))和条带状铁矿(BIF)砾石(图4(g)).通过四集庄组砾岩中砾石组成分析,其砾石成分明显受下伏五台群岩性的控制,具有底砾岩特征.此外,野外可见强烈变形的条带状铁矿(BIF)砾石与基质的变形特征明显不协调(图4(h)),同时变质条带状铁矿(BIF)砾石与变质砂岩砾石共存(图4(b)),反映在砾岩沉积之前应有更早期的变质变形存在.2pb年龄和lu-hf同位素本文样品皆采自五台县西北上王全庄附近沟内的四集庄组砾岩中(图3),分别选择了其中两个花岗岩砾石和两个石英岩砾石进行锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素分析.样品HT02-3为强变形中细粒花岗岩砾石,采自上王全庄北约2km沟内(38°50.075′N;113°08.028′E)该样品为中细粒半自形粒状结构、片麻状构造.样品HT11-1为绿泥石化中粗粒花岗岩砾石,采自上王全庄村南约100m沟内(38°48.801′N;113°07.983′E).该样品为中粗粒半自形粒状结构,块状-弱片麻状构造.3实验分析流程SHRIMP锆石U-Pb年龄测定在北京离子探针中心的SHRIMPⅡ上完成,分析原理与流程见文献.应用锆石标样M257(U=840ppm)标定锆石的U,Th,Pb含量,应用锆石标样TEMORA1(年龄417Ma)进行年龄校正.测试过程中仪器质量分辨率大于5000(1%峰高),一次离子流O2-的强度为4~5nA,一次离子流束斑大小约为30~35uf06dm.每分析4个待测样品点进行一次TEMORA1标样测定,每个测点记录采用5组扫描.数据处理采用SQUID1.02及ISOPLOT程序.普通铅用实测的204Pb校正.单个测定的数据点误差采用1uf073.年龄结果采用207Pb/206Pb加权平均值,误差为2uf073(95%的置信度).LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定在中国地质科学院矿产资源研究所MC-ICP-MS实验室完成,详细实验分析流程参见文献.锆石定年分析所用仪器为FinniganNeptune型MC-ICP-MS及与之配套的NewwaveUP213激光剥蚀系统.激光剥蚀所用斑束直径为20uf06dm,频率为10Hz,能量密度约为2.5J/cm2,以He为载气.均匀锆石颗粒207Pb/206Pb、206Pb/238U和207Pb/235U的测试精度(2uf073)均为2%左右,对锆石标准的定年精度和准确度在1%(2uf073)左右.LA-MC-ICP-MS激光剥蚀采样采用单点剥蚀的方式,数据分析前用锆石GJ-1进行仪器调试,使之达到最优状态,锆石U-Pb定年以标准锆石GJ-1(年龄:600Ma)为外标(年龄校正),U,Th含量以锆石M127(U=923ppm;Th=439ppm;Th/U:0.475)为外标进行校正.测试过程中在每测定10个样品前后重复测定两个锆石GJ1对样品进行校正,并测量一个锆石Plesovice,观察仪器的状态以保证测试的精确度.数据处理采用ICPMSDataCal程序,测量过程中绝大多数分析点206Pb/204Pb>1000,未进行普通铅校正,204Pb含量异常高的分析点可能受包体或裂隙中普通Pb的影响,对204Pb含量异常高的分析点在计算时剔除,锆石年龄用ISOPLOT程序计算.单个测定的数据点误差采用1uf073.年龄结果采用207Pb/206Pb加权平均值,误差为2uf073(95%的置信度).锆石Lu-Hf同位素分析在中国地质科学院矿产资源研究所MC-ICP-MS实验室完成.分析仪器为配备有NewwaveUP213激光剥蚀系统的Neptune多接收电感耦合等离子体质谱仪,分析方法和流程详见文献.分析过程中,激光束斑直径为55~60uf06dm激光频率为20Hz,信号采集时间为26s.为消除176Lu和176Yb对176Hf的质量干扰,利用176Lu/175Lu=0.02658和176Yb/173Yb=0.796218进行质量干扰校正利用179Hf/177Hf=0.7325对Hf同位素比值进行指数归一化质量歧视校正,采用173Yb/172Yb=1.35274对Yb同位素比值进行指数归一化质量歧视校正.实验过程中,GJ1锆石作为参考标准锆石,15个GJ1标准锆石的176Hf/177Hf平均值为0.282003±23,与Elhlou等的分析结果0.282013±19在误差范围内一致.4分析的结果4.1u-pb年龄4.1.1强变形岩石中19种多态性岩石的年代学锆石多呈粒状、短柱状,粒度大小多为100~200uf06dm,长宽比1:1~1:2.在透射光下,锆石多具有规则的晶面.阴极发光图像中,所有的锆石都有规则的岩浆韵律环带,具有岩浆锆石特征(图5(a),(b)).对强变形中细粒花岗岩砾石(HT02-3)中19粒锆石进行了19个测点分析.U和Th含量分别为46~464和29~543ppm,Th/U比值为0.46~1.21(表1).利用19个分析点获得上交点年龄为(2520±9)Ma(图6(a))其中13.1,14.1和15.1点具有较为强烈的铅丢失而偏离谐和线较远,其余16个点在谐和线上(附近)去除1.1,7.1,10.1和19.1四个年龄结果稍微偏高或偏低的测点外,其余12个点的207Pb/206Pb加权平均年龄为(2513±8)Ma(MSWD=0.26)(图6(b)),与19个点上交点年龄在误差范围内近于一致,为花岗岩的形成时代.4.1.2绿泥石化过程锆石多呈短柱状,个别为长柱状,粒度大小多为200~300uf06dm,长宽比1:1~1:3.在透射光下,锆石多具有规则的晶面.阴极发光图像中,多数锆石具有密集的岩浆韵律环带,显示岩浆锆石特征(图5(c),(d)).对绿泥石化中粗粒花岗岩砾石(HT11-1)中20粒锆石进行了20个测点分析.U和Th含量分别为59~106和40~81ppm,Th/U比值为0.64~0.99(表1).20个分析点中,除3.1点具有较明显的铅丢失而偏离谐和线外,其余19个点位于谐和线上(附近),去除年龄结果稍微偏大的10.1点后,其余18个分析点的207Pb/206Pb加权平均年龄结果为(2527±8)Ma(MSWD=0.96)(图6(c)),代表花岗岩的形成年龄.4.1.3锆石u-pb年龄锆石多呈浑圆粒状、不规则粒状,个别锆石为短柱状-长柱状,粒度大小多为100~200uf06dm.从外貌形态分析,石英岩砾石中的锆石具有一定的磨圆特征,表明其可能经历了较长距离的搬运.阴极发光图像中,多数锆石具有较为明显的岩浆韵律环带,部分锆石具有板状环带,而个别锆石无明显的内部结构特征(图5(e)~(h)).从锆石的阴极发光特征分析,石英岩砾石中的锆石可能来自于不同的物源区.对HT02-1石英岩砾石中60粒锆石共进行了60个测点分析.U和Th含量分别为6~1462和1~246ppm,Th/U比值为0.11~2.01(见网络版附表1,http://earth).在U-Pb年龄谐和图中(图7(a)),少数锆石具有较明显的铅丢失而明显偏离谐和线,大多数锆石的分析结果都位于谐和线上(附近),并且207Pb/206Pb年龄结果主要集中在2.5~2.6Ga之间(附表1).在207Pb/206Pb年龄直方图中(图7(b)),除个别锆石显示出可能存在始太古代-中太古代的年龄信息外,最主要的年龄峰值为2515Ma;另外,还存在2674和2788Ma的次峰值.对HT02-4石英岩砾石中50粒锆石共进行了50个测点分析.U和Th含量分别为26~447和21~264ppm,Th/U比值为0.2~1.34(附表1).在年龄谐和图中(图7(c)),有8粒锆石具有较强烈的铅丢失而明显偏离谐和线,大多数锆石的分析结果都位于谐和线上(附近),207Pb/206Pb年龄结果主要集中于2.5~2.6Ga之间(附表1).在207Pb/206Pb年龄直方图中(图7(d)),石英岩中有2粒中太古代的碎屑锆石,年龄结果分别为(3161±10)和(2992±14)Ma,其余锆石年龄的主要峰值为2522Ma.4.2锆粉素-hf4.2.1tdm1结构模型19粒锆石的176Lu/177Hf和176Hf/177Hf比值分别为0.000305~0.001801和0.281281~0.281401,176Hf/177Hf平均值为0.281337±0.000019.uf065Hf(t)值皆为正值,具体变化范围为1.86~7.14,对应的单阶段模式年龄TDM1为2559~2743Ma(见网络版附表2,).4.2.2tdm15.20粒锆石的176Lu/177Hf和176Hf/177Hf比值分别为0.000354~0.001060和0.281307~0.281400,176Hf/177Hf平均值为0.281343±0.000012.uf065Hf(t)值也皆为正值,具体变化范围为3.86~7.71,对应的单阶段模式年龄TDM1为2559~2675Ma(附表2).4.2.3锆石hf同位素组成HT02-1石英岩砾石中,60粒锆石176Lu/177Hf比值变化范围为0.000288~0.002512,176Hf/177Hf比值为0.281177~0.281400,变化范围较大.古太古代(3454,3602Ma)和始太古代年龄(3725Ma)的碎屑锆石对应的锆石uf065Hf(t)值分别为21.85,22.52和32.07都明显高于同时代亏损地幔值.主要原因可能是这些锆石为碎屑锆石中较老的继承性锆石核部,而锆石Hf同位素测定束斑直径(55~60uf06dm)比年龄测定的束斑(20uf06dm)大很多,因此Hf同位素比值为混合值,利用相应的较老的核部锆石年龄计算将获得异常高的假结果.另有一粒碎屑锆石的年龄为2709Ma,其uf065Hf(t)值为10.57,也明显高于同期亏损地幔值,可能也是混合的Hf同位素结果.其余锆石的εHf(t)值范围为-1.53~7.06,相应的TDM1值范围为2614~2914Ma(附表2).HT02-4石英岩砾石中,50粒锆石的176Lu/177Hf比值变化范围为0.000508~0.002256,176Hf/177Hf比值为0.280857~0.281435,变化范围较大.锆石的uf065Hf(t)值-4.31~9.93,相应的TDM1值2570~3301Ma(附表2).5讨论5.1岩石石英岩类型滹沱群底部四集庄组砾岩中砾石以石英岩为主,还出现条带状铁矿、不同类型的花岗岩、火山岩和绿泥石片岩等砾石.与这些砾石类型相同的岩石在五台群地层和五台花岗质杂岩中广泛分布.Wilde等对五台地区新太古代花岗岩进行了系统的同位素年代学研究,获得年龄结果为2566~2515Ma.根据地球化学和岩石组合特征,这些新太古代的花岗岩可划分为两个年龄阶段.第一阶段花岗岩有峨口、兰芝山和车厂-北台花岗岩,其年龄变化范围为2566~2540Ma;第二阶段花岗岩包括石佛、光明寺和王家会灰色相花岗岩,其年龄变化范围为2540~2515Ma,并与区域上五台群火山-沉积岩系的形成时代相当.本文获得强变形中细粒花岗岩和中粗粒角闪花岗岩砾石的207Pb/206Pb年龄分别为(2513±8)Ma和(2527±8)Ma,与中细粒结构的王家会灰色相花岗岩((2517±12)Ma)和中粗粒结构的光明寺花岗岩((2531±4)Ma)/石佛花岗岩((2531±5)Ma)时代在误差范围内完全一致,同时岩石结构构造与成分也相似.因此,这两个花岗岩砾石应分别来自于五台地区的王家会灰色相花岗岩和光明寺/石佛花岗岩.Zhang等在五台山北坡代县滩上的四集庄组砾岩中获得其中两个花岗岩砾石的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为(2566±15)Ma和(2517±32)Ma,并认为砾石来源于峨口花岗岩和王家会灰色相花岗岩.以上研究资料皆证实,滹沱群四集庄组中花岗岩砾石应来自于五台地区新太古代花岗岩.五台群地层中,石英岩(碎屑沉积成因)主要分布于高凡亚群的下部,石咀亚群中也有少量分布.石咀亚群普遍经历了角闪岩相变质,主要岩石类型为斜长角闪岩和角闪/黑云变粒岩.在四集庄组砾岩中,目前尚未发现与石咀亚群有关的斜长角闪岩和角闪/黑云变粒岩砾石.因此,本文更倾向于滹沱群底部的石英岩(碎屑沉积成因)砾石来自于高凡亚群.万渝生等对高凡亚群石英岩和滹沱群四集庄组石英岩砾石中碎屑锆石进行了年龄统计,结果发现两者主要的年龄峰值皆为~2.5Ga,反映滹沱群四集庄组石英岩砾石与高凡亚群石英岩之间具有亲缘性本文两个石英岩砾石中,碎屑锆石的主要年龄峰值分别为2515和2522Ma,与高凡亚群石英中锆石年龄分布特征非常相似.因此可以判定,四集庄组砾岩中的石英岩砾石主要来自于五台群高凡亚群.花岗岩和石英岩砾石锆石U-Pb年龄结果以及野外区域地质研究结果共同表明,滹沱群底部四集庄组砾岩主要来自于五台群和五台地区新太古代花岗岩.区域上,四集庄组砾岩具有沉积底砾岩特征,砾石成分明显受下伏地层和花岗岩的控制,表现为在空间上存在一定差异.因此,本文研究进一步证实滹沱群与下伏的五台群/五台花岗质杂岩之间为不整合地质关系.5.2抗成岩时代滹沱群作为华北克拉通最为典型的古元古界地层单元,其具体形成时代一直存在不同的认识.伍家善等首次从滹沱群豆村亚群青石村组的玄武岩中获得同位素稀释法颗粒级锆石U-Pb年龄((2366+103/-94)Ma),从而限定滹沱群形成于早元古代.但是,由于滹沱群中玄武岩为陆相火山岩,岩浆上升过程中受地壳影响很大,其中可能捕获了大量的~2.5Ga锆石,所以该年龄结果((2366+103/-94)Ma)也可能是混合年龄.而Li和Kusky根据侵入于滹沱群豆村亚群中新太古代花岗岩((2549±22)Ma),提出豆村亚群的时代为新太古代,从而认为滹沱群开始沉积的时代应为新太古代晚期,而非早元古代.但本文四集庄组砾岩中不同砾石的同位素年龄结果表明滹沱群开始沉积的时代应在花岗岩侵位(2513Ma)之后.Wilde等在青石村组中发现了薄层的长英质凝灰岩,并从该层火山岩中获得(2180±5)和(2087±9)Ma两个锆石年龄,认为(2087±9)Ma代表了火山岩的时代,表明滹沱群形成时代为早元古代.杜利林等从滹沱群底部的四集庄组玄武安山岩中获得一组锆石U-Pb年龄结果为(2140±14)Ma,代表了滹沱群底界年龄,从而限定滹沱群初始沉积的时代为早元古代中期.同时结合四集庄组明显地不整合于五台群和五台花岗质杂岩之上,认为滹沱群是不同于五台运动的另一次地质事件的记录.Zhao等和Zhang等研究认为,滹沱群代表了早元古代(2.5~1.85Ga)西部陆块向东部陆块俯冲过程中,在东部陆块边缘早元古代晚期形成的弧后前陆盆地中沉积的一套碎屑(夹火山)沉积岩系.其中关键证据之一是中部带内基底岩石主要的区域变质作用时代为早元古代末期(~1.85Ga).而Kusky和Li,Kusky等,Li和Kusky认为滹沱群豆村亚群与五台群高凡亚群代表了新太古代末期,在东部陆块上发育的前陆盆地沉积的一部分;滹沱群东冶亚群为早元古代早-中期(2.45~2.0Ga)裂谷盆地沉积到浅水边缘盆地沉积,而郭家寨亚群代表早元古代晚期(2.0~1.9Ga)华北克拉通中南部前陆盆地沉积的一部分.从地层沉积特征分析,滹沱群从豆村亚群到东冶亚群由砾岩、长石石英砂岩、千枚岩过渡到厚层的碳酸盐岩沉积,反映了沉积环境具有水体逐渐加深的过程,明显形成于海侵过程,指示其沉积作用形成于伸展体制的构造环境.郭家寨亚群以中粗粒砂岩-砾岩沉积为主,具有山间磨拉石沉积特征.同时滹沱群底部火山岩的喷发时代为(2140±14)Ma,表明滹沱群开始接受沉积的时代为早元古代中期,而非新太古代末期.因此,Kusky和Li,Kusky等,Li和Kusky所提出的滹沱群从新太古代前陆盆地向裂谷盆地的转变构造模式与滹沱群的时代和地层沉积特征明显不符.同时,通过对滹沱群底部砾岩研究发现,其中含有许多条带状铁矿(BIF)砾石(图4(b),(d),(g)).这些砾石的变质程度为绿片岩相-角闪岩相,与基质的变质程度(低绿片岩相)明显不同;同时这些铁矿砾石中,一些砾石的变形特征明显与基质不协调(图4(h)).这些基本事实共同表明,在滹沱群沉积之前的新太古代存在变质变形事件,该事件应代表了五台运动的地质记录,与华北新太古代末期的克拉通化过程有关.同时,已有研究发现滹沱群豆村-东冶亚群中基性火山岩高Ti,Nb和Ta之间无分异,具有高的Zr/Hf比值,明显不同于岛弧火山岩,而具有板内裂谷火山岩的地球化学特征.因此,通过滹沱群的岩石沉积特征和火山岩综合分析认为,滹沱群豆村-东冶亚群为早元古代中-晚期裂谷环境中沉积的一套火山-沉积岩系,可能与华北克拉通内部2.2~2.1Ga裂谷事件有关;而郭家寨亚群代表裂谷盆地闭合过程中/之后的碎屑沉积建造,呈高角度不整合覆盖在东冶亚群之上,与豆村-东冶亚群形成于明显不同的地质过程,可能并不属于滹沱群.5.3锆石u-pb年龄与tdm1值的关系四集庄组砾岩中,强变形中细粒花岗岩砾石(HT02-3)中锆石uf065Hf(t)值皆为较高的正值,部分锆石如4,6,7,12,17和18点的uf065Hf(t)值与同时代亏损地幔值相近,同时锆石U-Pb年龄与TDM1值非常接近(图8(a),附表2),表明花岗质岩浆部分为新生地壳的部分熔融(也可能有地幔物质的添加).其余锆石的uf065Hf(t)值也都为正值,且变化范围较小(1.86~5.36),而锆石U-Pb年龄与TDM1值一般相差小于200Ma,TDM2值在2679~2812Ma之间,主要集中于2.7~2.8.Ga(图8(b)附表2).反映花岗岩部分源区岩石从地幔分离的时间为2.7~2.8Ga,即地壳生长的时间是2.7~2.8Ga而锆石的结晶年龄(2513Ma)代表幔源基性岩石发生部分熔融形成花岗岩的时间.中粗粒花岗岩砾石(HT11-1)uf065Hf(t)值也皆为较高的正值(图8(c),附表2)且部分锆石,如1,10,12和17点的uf065Hf(t)值与同时代亏损地幔值相近,同时锆石U-Pb年龄与TDM1值相近表明花岗岩部分物质来自于新生地壳部分熔融(也可能有亏损地幔物质的加入),也存在~2.5Ga地壳生长或地壳的即时再造.其余锆石的uf065Hf(t)值也都为正值且变化范围很小(3.86~5.94),锆石U-Pb年龄与TDM1值一般相差仅约100~150Ma,表明花岗岩的源岩从地幔分离后并未经过长时间的滞留;这些锆石的两阶段模式年龄TDM2值为2630~2723Ma,主要的年龄范围为2.65~2.7Ga(图8(d),附表2),表明其源岩从地幔分离的时间为2.65~2.7Ga,而2527Ma表现为原有基性地壳的重熔再造.碎屑沉积石英岩主要源于花岗质壳源岩石的剥蚀再沉积,所以对于石英岩中锆石Hf同位素的研究可以采取类似于花岗岩进行讨论.对HT02-1石英岩砾石中锆石U-Pb年龄集中于2.49~2.6Ga(峰值年龄为2515Ma)的碎屑锆石Hf同位素分析发现,其uf065Hf(t)值变化范围为-1.53~6.31,但绝大多数为正值(图9(a),附表2),反映其主要为年轻的地壳物质部分熔融,也可能有少量古老地壳物质的加入.而锆石的TDM2值主要集中于2.7~2.9Ga(图9(b),附表2),反映~2.5Ga长英质岩石的源岩是在2.7~2.9Ga从亏损地幔中分异出来,而~2.5Ga时发生部分熔融形成花岗质岩石.对石英岩HT02-4砾石中锆石U-Pb年龄集中于2.47~2.62Ga(峰值年龄为2522Ma)的碎屑锆石Hf同位素分析发现,其uf065Hf(t)值变化范围为-4.31~6.43,但绝大多数也为正值(图9(c),附表2),也反映其源区岩石主要为年轻地壳物质发生部分熔融形成的,可能有少量古老地壳的加入.而其TDM2值的年龄主要变化于2.65~2.9Ga之间,主要的峰值年龄集中于2.7~2.85Ga(图