2. 北京大学地球与空间科学学院/造山带与地壳演化教育部重点实验室, 北京 100871
2. Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
0 引 言
古元古代期间是前寒武纪构造-岩浆最活跃的阶段之一，其显著特征是出现由太古宙(>2.5 Ga)高级变质区和花岗-绿岩带构成的面状构造格局向以古元古代线型为主构造格局的转化[1, 2, 3]。基于变质作用、地球化学和地质年代学等方面的研究，前人已在华北克拉通上识别出3条古元古代构造活动带，分别为西部的孔兹岩带、华北中部碰撞造山带、东部的胶辽吉活动带[4](图 1)，相当于翟明国等[3]提出的丰镇活动带、晋豫活动带和辽吉活动带。学者普遍认为西部的孔兹岩带是阴山陆块和鄂尔多斯陆块在~1.95 Ga碰撞拼贴时形成的[5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]，华北中部碰撞造山带是西部陆块和东部陆块在1.85 Ga碰撞拼贴时形成的[3, 4, 5, 6, 12, 13, 14]。然而胶辽吉活动带的动力学背景以及大地构造演化一直存在着较大的争议[15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29]，虽然一些学者认为胶辽吉活动带形成与弧-陆碰撞有关，或者与陆-陆碰撞有关[22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29]，但大部分学者用陆内裂谷的闭合模式来解释胶辽吉活动带内古元古代岩石的成因和岩石圈的演化[17, 18, 19, 20, 21]。在该裂谷模式中，他们认为线状展布的胶辽吉活动带的形成与太古宙古元古代早期裂解作用有关(裂解成北侧的辽北吉南陆块和南侧的辽南陆块)，大陆裂谷作用先形成辽吉花岗岩(2.2~2.1 Ga)及稍晚形成的裂谷系火山-沉积建造(辽河群火山-沉积岩)，在~1.9 Ga的裂谷闭合过程中发生强烈的变质变形(吕梁运动)，形成早元古代褶皱带，碰撞后斑状花岗岩(~1.86 Ga)侵位于褶皱带中，标志着胶辽吉活动带构造-岩浆作用的结束[4, 30]。
然而，近年来我们对胶辽吉活动带内辽宁和吉林地区的典型古元古代辽吉花岗岩和辽河群火山-沉积建造进行年代学、岩石学和地球化学的综合研究表明，古元古代岩石的形成可能与弧-陆碰撞有关。这不仅要求我们重新建立辽东半岛古元古代岩石的年代学格架，还要求重新认识古元古代岩石的成因。鉴于此，本文选择了辽东半岛古元古代代表性岩石类型进行详细的岩石学和锆石U-Pb年代学研究，并结合区域地质资料来研究~2.2 Ga岩浆事件的起源，为深入理解辽东半岛古元古代的大地构造演化提供新的制约。
1 区域地质背景及样品描述华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一[31, 32]，北以中亚造山带为界，南以秦岭大别超高压变质带为界。它是东部陆块和西部陆块沿着华北中部碰撞造山带汇聚形成的[4]。华北克拉通东部陆块太古宙基底主要以新太古代的岩石为主，夹有少量的中太古代与古太古代的岩石[33]。东部陆块是由北侧的太古宙龙岗陆块(辽北吉南陆块)与南侧的太古宙狼林陆块(辽南陆块)，以及二者之间的古元古代胶辽吉活动带组成[21]。北东向展布的古元古代胶辽吉活动带由~1.9 Ga变质变形的绿片-角闪岩相的火山-沉积建造和花岗岩-基性岩侵入体组成(图 2)。火山-沉积建造在朝鲜地区被称为Macheonayeong群[5]，在辽东半岛被称为辽河群[21]，在吉林南部地区被称为老岭群和集安群[34, 35]，在山东半岛被称为粉子山群和荆山群[15, 16]。辽东半岛还分布一系列赋存于古元古代辽河群中的大型或者超大型矿床，包含有世界级的菱镁矿、硼酸盐矿床和Pb-Zn-Au矿床[3, 21, 36, 37]。辽河群的火山-沉积建造以青龙山枣儿岭断裂为边界划分为南辽河群和北辽河群[19, 20, 21](图 2)。南辽河群自下至上包括里尔峪组、高家峪组、大石桥组和盖县组，以变质火山岩的大量出露与北辽河群相区别[4]。里尔峪组和高家峪组主要由含硼变质火山-沉积序列组成，包括了浅粒岩、变粒岩、斜长角闪岩和云母片岩等；大石桥组主要由大理岩组成，夹少量云母片岩和炭质板岩；盖县组主要由变质碎屑岩组成，包括了千枚岩、云母片岩、变质细砂岩和石英岩等[21, 24]。
本文的4件变质火山岩样品均采自后仙峪矿区(坐标：122°55′27″E，40°21′25″N；图 2)的南辽河群里尔峪组，中细粒等粒变晶结构，块状构造，主要矿物成分由普通角闪石/斜方辉石(15%~35%)、钾长石(10%~20%)、斜长石(35%~45%)、石英(约10%)以及少量绿帘石和电气石(约5%)组成(图 3)，矿物粒度为0.2~2.0 mm。1件辽吉花岗岩样品采自虎皮峪岩体(坐标： 122°35′22″E，40°25′15″N；图 2)，中细粒花岗结构，片麻-条痕状构造，主要矿物成分由碱性长石(微斜长石、条纹长石，45%)、斜长石(20%)、石英(20%)以及少量的角闪石(10%)组成，矿物粒度为1.0~3.0 mm；副矿物由磁铁矿(2%)、绿帘石(2%)、榍石等(1%)等组成，值得注意是岩石中发现少量闪长质暗色包体(MME，图 3)。
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| a-c．变质安山岩显微照片；d. 辽吉花岗岩(含闪长质暗色包体)手标本照片；e. 暗色包体显微照片； f. 辽吉花岗岩显微照片。角闪石/辉石(Hb/Hy)，钾长石(Kfs)，斜长石(Pl)，石英(Qtz)，绿帘石(Epi)，电气石(Tur)，磁铁矿(Mt)和榍石(Ttn)。 图 3 研究区代表性岩石照片 Fig.3 Photos of the representative rocks in Liaodong Peninsula |
首先将待测年样品经过手工破碎、淘洗、电磁选、重液分选，在双目镜下挑选，得到含包裹体少、无明显裂隙且晶型完好的锆石。然后将锆石置于环氧树脂内研磨，再抛光清洗制成激光样品靶。锆石的阴极发光(CL)图像主要是查明锆石内部结构，以便准确选点。样品(HX33、HX35和HPX1)的锆石LA-ICP-MS U-Pb原位定年分析均在北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室完成。年龄计算时以国际标准锆石91500为外标进行同位素比值校正，以TEM为监控盲样；元素含量以国际标样NIST 610为外标，29Si为内标。实验中采用He作为剥蚀物质的载气。分析时采用10 Hz的激光频率，193 nm的激光波长，36 μm的激光束斑直径，激光预剥蚀时间和剥蚀时间分别为5 s和40 s，U、Th、Pb元素积分时间为20 ms，其他元素积分时间为15 ms。测试结果通过GLITTER 4.4软件计算得出，实验获得的数据采用Andersen的方法进行同位素比值的校正以扣除普通Pb的影响[38]，谐和图的绘制采用ISOPLOT 3.0完成[39]。详细的实验分析步骤和数据处理方法见文献[40]。所给定的同位素比值和年龄的误差均在1σ水平。
2.2 主量元素变质安山岩的全岩主量元素分析在中国科学院贵阳地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成，样品粉末熔成玻璃饼后使用PANalytical Axios-advance(Axios PW4400)X射线荧光光谱(XRF)方法测定，分析精度优于1%(该值是基于国家标准：GSR-1和GSR-3所确定的)。烧失量的数值是根据1 g的粉末加热1 h所获得的。详细的实验分析步骤见文献[41]。
3 分析结果 3.1 锆石LA-ICP-MS定年
变质安山岩(HX35)中20个锆石的U-Pb年龄列于表 1，并示于图 4a。从图 4b可看出，锆石外形为自形或半自形，直径150~200 m，显示典型的振荡环带结构，结合其较高的Th/U(0.64~7.53)值，应为岩浆成因[42, 43, 44]。2个稍老分析点的 207Pb/206Pb 年龄分别为2 365和2 250 Ma；其余18个分析点沿上交点年龄为(2 182±6) Ma的不一致线分布，其207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 195±6 )Ma，该年龄应代表变质安山岩的原岩形成时代。
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| 圆圈代表分析点的位置，锆石下方的数字分别代表分析点号和U-Pb年龄。 图 4 辽东半岛南辽河群变质火山岩(a和b)和辽吉花岗岩(c)锆石U-Pb谐和图及代表性锆石阴极发光图像(d) Fig.4 Zircon U-Pb ages for the meta-volcanic rocks (a and b) and the Liaoji granite (c) in Liaodong Peninsula; Cathodoluminescence (CL) images for representative zircons from the meta-volcanic rocks and Liaoji granite in Liaodong Peninsula(d) |
变质安山岩(HX33)中29个锆石的U-Pb年龄列于表 1，并示于图 4c。从图 4b可看出，锆石外形为自形或半自形，直径100~150 m，显示典型的振荡环带结构，结合其较高的Th/U(0.53~33.20)值，指示其岩浆成因特点[42, 43, 44]。5个稍老分析点的207Pb/206Pb年龄分别为2 631、2 454、2 432、2 322 和2 303 Ma；其余24个分析点沿上交点年龄为(2 229±22) Ma的不一致线分布，其207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 200±8) Ma，该年龄应代表变质安山岩的原岩形成时代。
辽吉花岗岩(HPX1)中30个锆石的U-Pb年龄列于表 1，并示于图 4d。从图 4b可看出，锆石外形为自形或半自形，直径约为100 m，显示典型的振荡环带结构，结合其较高的Th/U(0.32~0.88)值，指示其岩浆成因特点[42, 43, 44]。11个稍老分析点的 207Pb/ 206Pb年龄为2 265~2 395 Ma；其余19个分析点沿上交点年龄为(2 199±10)Ma的不一致线分布，其207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 215±3) Ma，该年龄应代表花岗岩的侵位时代。
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变质安山岩(HX-35、HX-34、HX-33和HX-14)的w(SiO2)为58.87％～64.19％，w(TiO2)为0.27％～0.82%，CaO、MgO和TFe2O3质量分数很低，w(Al2O3)为13.84％～19.66%，w(Na2O)为3.70%～7.61%，w(K2O) 为2.18%～6.80%(样品HX-14的K2O含量较高，与该样品存在钾化现象一致，表 2)。
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基于K-Ar(40Ar-39Ar)、Rb-Sr和Sm-Nd全岩等时线或者单颗粒锆石蒸发法年龄研究，张秋生等[21]认为胶辽吉活动带内古元古代岩石形成于2 300~1 900 Ma。由于这些古元古代岩石多经历了较为强烈的多期变形和变质作用叠加，不仅会引起K-Ar和Rb-Sr，甚至Sm-Nd同位素体系的开放，而且也会导致锆石不同程度地发生Pb的丢失现象。前人研究结果也表明胶辽吉活动带内的古元古代岩石的年龄组成非常复杂[29]，因此上述研究方法均不能很好地制约辽河群和花岗岩基性岩侵入体的形成时限。近年来，随着锆石LA-ICP-MS和SHRIMP定年技术的发展，研究区积累了一批高精度年代学数据[28]。然而，这些数据多集中于辽河群沉积岩[45, 46, 47]和花岗岩-基性岩侵入体[18, 48]，对于变质火山岩研究较少[27]。本文研究结果表明，变质安山岩的锆石具岩浆振荡环带和高Th/U值(>0.5)的特征，均指示其岩浆成因特点，说明南辽河群的火山作用时代为~2.2 Ga，这一年龄不仅与前人报道的辽东半岛南辽河群不同出露区的火山岩年龄数据相一致[27, 49]，而且与北辽河群酸性火山岩的结晶年龄一致[50]，说明~2.2 Ga的锆石年龄可以代表整个辽河群的火山作用时代。同时，值得注意的是，依据锆石SHRIMP U-Pb定年分析，Lu等[22, 23]和Li 等[18]提出辽吉花岗岩侵位时代为~2 160 Ma，并认为辽河群的形成时代不早于辽吉花岗岩，即辽吉花岗岩为辽河群火山-沉积建造的基底岩石。本文同样获得了辽吉花岗岩可靠的锆石年代学数据，花岗岩中锆石普遍具岩浆振荡环带和高Th/U值(>0.3)，均指示其岩浆成因特点，说明辽吉花岗岩时代为~2.2 Ga，在误差范围内与辽河群的火山作用时代一致，这也与野外地质观察辽河群和辽吉花岗岩均为构造接触[36]，不存在用以判断岩体形成相对顺序的侵入接触关系的现象一致[29]，进一步说明辽吉花岗岩并不是辽河群火山-沉积建造的基底岩石，而是与辽河群火山岩同时或者稍晚形成，二者可能为同一期岩浆作用过程的产物。因此，在研究区内已识别出大量的~2.2 Ga岩浆岩代表胶辽吉活动带内最主要的岩浆事件的产物。~2.2 Ga岩浆事件的识别和性质对判别胶辽吉活动带的形成演化有着重要意义。
大部分学者用陆内裂谷的闭合模式解释该带内古元古代岩石的成因和岩石圈的演化，主要基于以下两条证据：1)大量遭受绿片岩相-角闪岩相变质的双峰式火山岩的存在[25, 49]；2)大规模~2.2 Ga A型花岗岩的出露[18]。首先，本文收集了前人已发表的火山-沉积岩和花岗岩的地球化学数据，利用Simenon图解[51]选择出具岩浆属性的岩石(图 5a,阴影部分)，结合本文数据，然后利用w(K2O)-w(SiO2)图解[52]对岩浆性质予以识别(图 5b)。如图 5b所示，不难发现~2.2 Ga的岩浆作用表现为连续的岩浆序列，并不是双峰式岩浆岩组合。野外地质观察也发现的~2.2 Ga岩浆作用以酸性岩浆占主导特征[27]，明显不同于东非裂谷的岩浆岩岩石组合(碱性玄武岩为主)，同时也缺乏具有典型大陆裂谷岩浆作用特征的岩石[53, 54]，如OIB性质的玄武岩、碳酸岩和碱性岩(响岩和碱流岩)等。其次，大部分辽吉花岗岩并非A型花岗岩(如牧牛河岩体、哈达碑岩体和虎皮峪岩体等)，主要是I型花岗岩[18, 22]，主要证据：1)榍石、磁铁矿和角闪石的广泛存在(图 3f)，具富水及钙碱性岩浆特征(在w(K2O)-w(SiO2)图上主要表现为中钾钙碱性特征,图 5b)；2)辽吉花岗岩中闪长质包体的发现，并显示富水岩浆特征及壳幔岩浆混合作用的岩石学特征(图 3e)；3)全岩Nd-Sr同位素和锆石Hf同位素变化范围较大，较宽的化学成分(w(SiO2)为60%~74%)，吻合于壳幔岩浆混合作用的地球化学特征，与弧花岗岩类似[29]。根据最近获得的锆石U-Pb年代学资料，胶辽吉活动带内出露的大量A型花岗岩[25](先前被认为是辽吉花岗岩)，形成时代主要为~1.85 Ga[18, 22]，少量中生代[22]，并不存在大规模的~2.2 Ga A型花岗岩[29]。部分~2.2 Ga岩体(如大房身岩体)具有类似于A型花岗岩的特征，但该岩体在矿物组成上普遍出现电气石，暗示岩浆演化过程中体系富集B[55]。实验岩石学研究表明，B的加入会显著降低花岗质岩浆体系固相线温度和岩浆黏度[56]，岩浆因此可发生充分的分离结晶和演化(w(SiO2)升高)，使得岩体具有高分异的特征[55]。
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| a据文献[51]修编;b据文献[52]修编。 Al=n(Al2O3)，Fm=n(2Fe2O3+FeO+MgO+MnO)，C=n(CaO)，Si=n(SiO2)，Alk=n(K2O+Na2O)，总和Sum=Al+Fm+C+Alk。al=Al*100/Sum，fm=Fm*100/Sum，c=C*100/Sum，alk=Alk*100/Sum，si=Si*100/Sum。n代表氧化物的分子数，将氧化物的质量百分数除以各自的分子量，再乘以1 000，得到分子数。 图 5 Simonen图解(a)和w(K2O)-w(SiO2)图解(b) Fig.5 Simonen(a) and w(K2O) versus w(SiO2) diagram(b) |
因此，原先作为裂谷作用模式的主要证据之一的A型花岗岩和双峰式火山岩都有待推敲。我们认为~2.2 Ga的岩浆作用可能并不是形成于裂谷背景，而更可能是俯冲体系下的大陆弧岩浆作用的产物。
4.2 胶辽吉活动带内古元古代火成岩-沉积岩年代学格架及区域构造演化根据目前已积累的的可靠的年代学数据，结合本文所获得的年代学资料，胶-辽-吉活动带古元古代构造演化包括了以下4个阶段：1)弧岩浆作用时期(~2.2 Ga为主，少量2.0~2.1 Ga)；2)沉积作用时期(2.0~1.9 Ga)；3)大规模变质变形作用时代(1.9 Ga)；4)碰撞后岩浆作用时期(1.89~1.82 Ga)。
如4.1节所述，~2.2 Ga岩浆岩包括了辽河群早期的火山岩和花岗岩-基性岩侵入体，是胶辽吉活动带内最主要的岩浆事件。而2.0~2.1 Ga岩浆作用仅表现为少量的基性岩和花岗岩侵位[18, 26]，2.0~2.2 Ga岩浆岩是龙岗陆块(辽北吉南陆块)与狼林陆块(辽南陆块)之间的洋壳南向俯冲形成的弧岩浆岩(图 6a)。大量的辽河群沉积岩的碎屑锆石年代学数据表明，2.0~2.2 Ga弧岩浆岩是辽河群沉积岩最主要的物质来源，太古宙TTG仅为次要物源[45, 46, 47]，这样一个弧相关岩石和克拉通来源的二元源区组合，与典型的弧后盆地沉积如Tonto Basin Supergroup是相似的，而明显区别于以古老基底剥蚀为主的裂谷盆地[28, 29]。辽河群顶部盖县组主要由变质碎屑岩组成，包括了千枚岩、云母片岩、变质细砂岩和石英岩等[27, 28, 29, 45, 46, 47]，盖县组变质沉积岩中最年轻的碎屑锆石记录了辽河群沉积的上限，即1.98 Ga[28]。由于辽河群沉积岩及弧岩浆岩的形成时代均早于大规模变质变形的时代(弧-陆碰撞期)～1.90 Ga，因此辽河群沉积岩的成岩时代为1.98~1.90 Ga[45, 46, 47]，与碎屑锆石中发育1.90 Ga变质边的现象一致[28](图 6b)。～1.90 Ga是研究区最大规模的变质变形时期[19]，如在北辽河群的主拆离剪切带中黑云母 40Ar/39Ar 年龄为(1 896±7)Ma[57]，南辽河群沉积岩中变质锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为1.9 Ga[28, 47]，辽吉花岗岩中变质锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为(1 914±13) Ma[18]，以及Xie 等[58]运用PbSL 207Pb/206Pb方法在南辽河群盖县组单颗粒石榴石和十字石中获得了1.93~1.91 Ga的变质年龄。最近，不少学者在变质基性岩中也获得了～1.9 Ga的年龄纪录[27, 48]，该年龄普遍被认为是弧-陆碰撞过程中辽河群以及花岗岩-基性岩侵入体达到峰期的变质时代(图 6c)。1.89~1.82 Ga花岗岩-正长岩-伟晶岩-基性岩墙侵位[59]，穿切早期的辽河群以及花岗岩-基性岩侵入体，代表了拉张背景下的岩浆作用，暗示胶辽吉活动带古元古代构造演化的结束(图 6d)。
将本文的研究资料结合前人研究表明，弧-陆碰撞模式可能更好地解释研究区的地质问题，除上述提及的~2.2 Ga岩浆作用的弧岩浆性质外，主要证据还包括：1)辽河群的变质火山岩，尤其是里儿峪组变质火山岩，以富集硼为特征[3]。火山岩层位中有大型超大型的硼酸盐矿床发育[60, 61, 62]。大量研究表明富集硼的火山岩一般形成于汇聚型大陆边缘，这些火山岩可能起源于富集硼的交代地幔源区[63]。在俯冲带附近，洋壳俯冲过程中蚀变洋壳和/或远洋沉积物时所释放的富硼流体或熔体交代上覆地幔楔可形成富集硼的地幔源区[61, 62, 63]。陆内裂谷环境难以产生富集硼的岩浆岩和硼矿。2)北辽河群和南辽河群具有不同的岩石组合和不同的变质历史(p-T轨迹)[19, 64]。北辽河群以碎屑岩和碳酸盐岩大规模出露为特征，代表了稳定的被动大陆边缘环境的沉积序列(龙岗陆块？)[22, 23, 24]。而南辽河群岩石组合则以古元古代的火山岩和辽吉花岗岩为主，可能形成于弧环境[22, 23, 24]。北辽河群以及南辽河群最终在古元古代末期(～1.9 Ga)龙岗陆块(辽北吉南陆块)和狼林陆块(辽南陆块)的碰撞过程中拼贴到一起。3)前人的研究已经表明，辽北吉南陆块和辽南陆块在岩石组合、年代学和变质特征上明显不同。龙岗陆块(辽北-吉南陆块)太古宙花岗岩岩石类型复杂，出现的岩石类型以花岗闪长岩和二长花岗岩为主，英云闪长岩和奥长花岗岩仅局部出现(图 7a)，形成时代为2 500~3 800 Ma[31, 32, 33, 34, 35]，经历了角闪岩-麻粒岩相变质，多处出现麻粒岩以及与麻粒岩相变质有关的紫苏花岗岩(图 7b)和表壳岩(BIF；图 7c)；狼林陆块(辽南陆块)太古宙花岗岩主要以石英闪长岩-英云闪长岩为主(图 7d)，岩性简单且偏基性，形成时代为2 440~2 500 Ma[22]，经历了角闪岩相变质。这些均说明这两个太古宙陆块可能并不是由同一个太古宙克拉通裂解形成，同时也暗示胶辽吉活动带的形成演化可能并非与陆内裂谷的闭合有关。
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| a.龙岗陆块TTG片麻岩；b.龙岗陆块紫苏花岗岩；c. 龙岗陆块表壳岩(BIF)；d. 狼林陆块石英闪长岩-英云闪长岩。 图 7 龙岗陆块和狼林陆块代表性岩石照片 Fig.7 Photos of the rocks from Archean Longgang and Nangrim blocks |
如果胶辽吉活动带形成与弧-陆碰撞有关，那么古元古代的大陆弧在哪里？一般来说，俯冲带的流体交代作用过程为：俯冲洋壳脱水，产生富集LILEs(如Rb、Sr、U、Th等)的流体进入上覆的地幔楔，发生交代作用，使地幔楔橄榄岩部分熔融，形成消减带岩浆岩，在靠近海洋(岛弧)方向形成低钾拉斑玄武岩，在俯冲带内侧大陆方向形成高铝玄武岩和橄榄玄粗岩[53]。也就是说，在垂直大陆边缘走向，自海沟向大陆方向，可以见到不同岩浆岩类或者同一类岩浆岩中钾、钠等元素有规律的增加，此特征也可以指示俯冲极性。北辽河群中出露的基性岩以拉斑玄武质为主，南辽河群的火山岩以钙碱性为主，自北向南表现出明显的成分变化，二者时代一致，暗示自北向南的俯冲。也就是说，北辽河群中出露的基性岩脉应该代表古元古代弧前玄武岩质岩石，而钙碱性岩的出露位置可以近似代表古元古代大陆弧的位置，从而我们将已识别出的钙碱性岩石连线，即可勾勒出古元古代大陆弧的位置[22, 25]，如图 8。
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| 图 8 ~2.2 Ga岩石分布及古元古代大陆弧位置 Fig.8 Distribution of the ~2.2 Ga rocks and the location of the Paleoproterozoic continental arc |
1)锆石年代学数据表明，~2.2 Ga辽河群火山岩及辽吉花岗岩构成了胶辽吉活动带古元古代最大规模的岩浆事件。
2)~2.2 Ga的岩浆事件的性质并不是前人普遍认为的双峰式岩浆岩组合，而应该是一个连续的弧岩浆序列。
3)胶辽吉活动带的形成演化与弧-陆碰撞有关。
北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室锆石LA-ICP-MS U-Pb测试分析中给予的大力帮助，成文过程中与北京大学地球与空间科学学院詹彦、刘婷、杨川和许鑫博士进行了有意义探讨，在此一并表示感谢。
| [1] | Smith T E. Vocanic Rocks of Early Proterozoic Greenstone Belts[M]//Condie K C. Proterozoic Crustal Evolution.New York:Elsevier, 1992:7-54. |
| [2] | Windley B. Proterozoic Collisional and Accretionary Orogens[M]//Condie K C. Proterozoic Crustal Evolution. New York:Elsevier, 1992:419-446. |
| [3] | Zhai M G, Santosh M. Metallogeny of the North China Craton:Link with Secular Changes in the Evolving Earth[J]. Gondwana Research, 2013, 24:275-297. |
| [4] | Zhao G C, Zhai M G. Lithotectonic Elements of Precambrian Basement in the North China Craton:Review and Tectonic Implications[J]. Gondwana Research, 2013, 23:1207-1240. |
| [5] | Zhao G C, Sun M, Wilde S A, et al. Late Archean to Paleoproterozoic Evolutionof the North China Craton:Key Issues Revisited[J]. Precambrian Research, 2005, 136:177-202. |
| [6] | Zhao G C, Wilde S A, Guo J H, et al. Single Zircon Grains Record Two Paleoproterozoic Collisional Events in the North China Craton[J]. Precambrian Research, 2010, 177:266-276. |
| [7] | Xia X P, Sun M, Zhao G C, et al. LA-ICP-MS U-Pb Geochronology of Detrital Zircons from the Jining Complex, North China Craton and Its Tectonic Significance[J]. Precambrian Research, 2006, 144:199-212. |
| [8] | Peng P, Guo J H, Zhai M G, et al. Paleoproterozoic Gabbronoritic and Granitic Magmatism in the Northern Margin of the North China Craton:Evidence of Crust-Mantle Interaction[J]. Precambrian Research, 2010, 183:635-659. |
| [9] | Peng P, Guo J H, Windley B F, et al. Halaqin Volcano-Sedimentary Succession in the Central-Northern Margin of the North China Craton:Products of Late Paleoproterozoic Ridge Subduction[J]. Precambrian Research, 2011, 187:165-180. |
| [10] | Santosh M. Assembling North China Craton Within the Columbia Supercontinent:the Role of Double-Dided Dubduction[J]. Precambrian Research, 2010, 178:149-167. |
| [11] | Santosh M, Wilde S A, Li J H. Timing of Paleopro-terozoic Ultrahightemperature Metamor-phism in the North China Craton:Evidence from SHRIMP U-Pb Zircon Geochronology[J]. Precambrian Research, 2007, 159:178-196. |
| [12] | Wan Y S, Wilde S A, Liu D Y, et al. Further Evidence for-1.85 Ga Metamorphism in the Central Zone of the North China Craton:SHRIMP U-Pb Dating of Zircons from Metamorphic Rocks in the Lushan Area, Henan Province[J]. Gondwana Research, 2006, 9:189-197. |
| [13] | Zhao G C, Wilde S A, Cawood P A, et al. SHRIMP U-Pb Zircon Ages of the Fuping Complex:Implications for Accretion and Assembly of the North China Craton[J]. American Journal of Science, 2002, 302:191-226. |
| [14] | Kröner A, Wilde S A, Li J H, et al. Age and Evolution of a Late Archean to Paleoproterozoic Upper to Lower Crustal Section in the Wutaishan/Hengshan/Fuping Terrain of Northern China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2005, 24:577-595. |
| [15] | Tam P Y, Zhao G C, Liu F L, et al. Timing of Metamorphism in the Paleoproterozoic Jiao-Liao-Ji Belt:New SHRIMP U-Pb Zircon Dating of Granulites, Gneisses and Marbles of the Jiaobei Massif in the North China Craton[J]. Gondwana Research, 2011, 19:150-162. |
| [16] | Tam P Y, Zhao G C, Sun M, et al. Metamorphic P-T Path and Tectonic Implications of Medium-Pressure Pelitic Granulites from the Jiaobei Massif in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2012(220/221):177-191. |
| [17] | Li S Z, Zhao G C, Sun M, et al. Deformation History of the Paleoproterozoic Liaohe Assemblages in the Eastern Block of the North China Craton[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2005, 24:659-674. |
| [18] | Li S Z, Zhao G C. SHRIMP U-Pb Zircon Geochronology of the Liaoji Granitoids:Constraints on the Evolution of the Paleoproterozoic Jiao-Liao-Ji Belt in the Eastern Block of the North China Craton[J]. Precambrian Research, 2007, 158:1-16. |
| [19] | Li S Z, Zhao G C, Santosh M, et al. Palaeoproterozoic Tectonothermal Evolution and Deep Crustal Processes in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton:A Review[J]. Geological Journal, 2011, 46:525-543. |
| [20] | Li S Z, Zhao G C, Santosh M, et al. Structural Evolution of the Jiaobei Massif in the Southern Segment of the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2012(200/201/202/203):59-73. |
| [21] | 张秋生, 杨振升, 刘连登. 辽东半岛早期地壳演化与矿产[M]. 北京:地质出版社, 1988:218-450. Zhang Qiusheng, Yang Zhensheng, Liu Liandeng. Early Crust and Mineral Deposits of Liaodong Peninsula[M]. Beijing:Geological Publishing House, 1988:218-450. |
| [22] | 路孝平, 吴福元, 林景仟, 等. 辽东半岛南部早前寒武纪花岗质岩浆作用的年代学格架[J]. 地质科学, 2004, 39(1):123-139. Lu Xiaoping, Wu Fuyuan, Lin Jingqian, et al. Geochronological Successions of the Early Precambrian Granitic Magmatism in Southern Liaoning Peninsula and Its Constraints on Tectonic Evolution of the North China Craton[J]. Chinese Journal of Geology, 2004, 39(1):123-139. |
| [23] | Lu X P, Wu F Y, Guo J H, et al. Zircon U-Pb Geochronological Constraints on the Paleoproterozoic Crustal Evolution of the Eastern Block in the North China Craton[J]. Precambrian Research, 2006, 146:138-164. |
| [24] | 白瑾. 华北陆台北缘前寒武纪地质及铅锌成矿作用[M]. 北京:地质出版社, 1993:47-89. Bai Jin. The Precambrian Geology and Pb-Zn Mineralization in the Northern Margin of North China Platform[M]. Beijing:Geological Publishing House, 1993:47-89. |
| [25] | Faure M, Lin W, Monie P, et al. Palaeoproterozoic Arc Magmatism and Collision in Liaodong Peninsula (North-East China)[J]. Terra Nova, 2004, 16:75-80. |
| [26] | 王惠初, 陆松年, 初航, 等. 辽阳河栏地区辽河群中变质基性熔岩的锆石U-Pb年龄与形成构造背景[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2011, 41(5):1322-1334. Wang Huichu, Lu Songnian, Chu Hang, et al. Zircon U-Pb Age and Tectonic Setting of Meta-Basalts of Liaohe Group in Helan Area, Liaoyang, Liaoning Province[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2011, 41(5):1322-1334. |
| [27] | Li Z, Chen B. Geochronology and Geochemistry of the Paleoproterozoic Meta-Basalts from the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton:Implications for Petrogenesis and Tectonic Setting[J]. Precambrian Research, 2014, 255:653-676. |
| [28] | Li Z, Chen B, Wei C J, et al. Provenance and Tectonic Setting of the Paleoproterozoic Metasedimentary Rocks from the Liaohe Group, Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton:Insights from Detrital Zircon U-Pb Geochronology, Whole-Rock Sm-Nd Isotopes, and Geochemistry[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 111:711-732. |
| [29] | 李壮, 陈斌, 刘经纬, 等. 辽东半岛南辽河群锆石U-Pb年代学及其地质意义[J]. 岩石学报, 2015, 31(6):1589-1605. Li Zhuang, Chen Bin, Liu Jingwei, et al. Zircon U-Pb Ages and Their Implications for the South Liaohe Group in the Liaodong Peninsula, Northeast China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2015, 31(6):1589-1605. |
| [30] | 杨进辉, 吴福元, 谢烈文, 等. 辽东矿洞沟正长岩成因及其构造意义:锆石原位微区U-Pb年龄和Hf同位素制约[J].岩石学报, 2007, 23(2):263-276. Yang Jinhui, Wu Fuyuan, Xie Liewen, et al. Petrogenesis and Tectonic Implications of Kuangdonggou Synites in the Liaodong Peninsula, East North China Craton:Constraints from In-Suit Zircon U-Pb Ages and Hf Isotopes[J]. Acta Petrologica Sinica, 2007, 23(2):263-276. |
| [31] | Wan Y S, Liu D Y, Nutman A, et al. Multiple 3.8-3.1 Ga Tectono-Magmatic Events in a Newly Dis-covered Area of Ancient Rocks (the Shengousi Complex), Anshan, North China Craton[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2012(54/55):18-30. |
| [32] | Wan Y S, Zhang Y H, Williams I S, et al. Extreme Zircon O Isotopic Compositions from 3.8 to 2.5 Ga Magmatic Rocks from the Anshan Area, North China Craton[J]. Chemical Geology, 2013, 352:108-124. |
| [33] | Wu F Y, Zhao G C, Wilde S A, et al. Nd Isotopic Constraints on Crustal Formation in the North China Craton[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2005, 24:523-545. |
| [34] | Lu S N, Zhao G C, Wang H C, et al. Precambrian Metamorphic Basement and Sedimentary Cover of the North China Craton:Review[J]. Precambrian Research, 2008, 160:77-93. |
| [35] | 林强, 吴福元, 刘树文, 等. 华北地台东部太古宙花岗岩[M]. 北京:科学出版社, 1992:220. Lin Qiang, Wu Fuyuan, Liu Shuwen, et al. Archean Granites in the East of North China Platform[M]. Beijing:Science Press, 1992:220. |
| [36] | Peng Q M, Palmer M. The Palaeoproterozoic Boron Deposits in Eastern Liaoning, China:A Metamorphosed Evaporate[J]. Precambrian Research, 1995, 72:185-197. |
| [37] | Peng Q M, Palmer M. The Paleoproterozoic Mg and Mg-Fe Borate Deposits of Liaoning and Jilin Provinces, Northeast China[J]. Economic Geology, 2002, 97:93-108. |
| [38] | Andersen T. Correction of Common Lead in U-Pb Analyses that Do not Report 204Pb[J]. Chemical Geology, 2002, 192:59-79. |
| [39] | Ludwig K R. ISOPLOT 3:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[J]. Berkeley Geochronology Centre Special Publication, 2003, 4:74. |
| [40] | Yuan H L, Gao S, Liu X M, et al. Accurate U-Pb Age and Trace Element Determinations of Zircon by Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry[J]. Geostandard Newsletter, 2004, 28:353-370. |
| [41] | Qi L, Hu J, Grégoire D C. Determination of Trace Elements in Granites by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry[J]. Talanta, 2000, 51:507-513. |
| [42] | Belousova E A, Griffin W L, O'Reilly S Y, et al. Igneous Zircon:Trace Element Composition as an Indicator of Source Rock Type[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2002, 143:602-622. |
| [43] | Hoskin P W. Rare Earth Element Chemistry of Zircon and Its Use as a Provenance Indicator[J]. Geology, 2001, 28:627-630. |
| [44] | 刘福来, 薛怀民, 刘平华. 苏鲁超高压岩石部分熔融时间的准确限定:来自含黑云母花岗岩中锆石U-Pb定年、REE和Lu-Hf同位素的证据[J]. 岩石学报, 2009, 25(5):1039-1055. Liu Fulai, Xue Huaimin, Liu Pinghua. Partial Melting Time of Ultrahigh-Pressure Metamorphic Rocks in the Sulu UHP Terrane:Constrained by Zircon U-Pb Ages, Trace Elements and Lu-Hf Isotope Compositions of Biotite-Bearing Granite[J]. Acta Petrologica Sinica, 2009, 25(5):1039-1055. |
| [45] | 孟恩, 刘福来, 崔莹, 等. 辽东半岛东北部宽甸地区南辽河群沉积时限的确定及其构造意义[J]. 岩石学报, 2013, 29(7):2465-2480. Meng En, Liu Fulai, Cui Ying, et al. Depositional Ages and Tectonic Implications for the Kuandian South Liaohe Group in Northeast Liaodong Peninsula, Northeast China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2013, 29(7):2465-2480. |
| [46] | Luo Y, Sun M, Zhao G C, et al. LA-ICP-MS U-Pb Zircon Ages of the Liaohe Group in the Eastern Block of the North China Craton:Constraints on the Evolution of the Jiao-Liao-Ji Belt[J]. Precambrian Research, 2004, 134:349-371. |
| [47] | Luo Y, Sun M, Zhao G C, et al. A Comparison of U-Pb and Hf Isotopic Compositions of Detrital Zircons from the North and South Liaohe Groups:Constraints on the Evolution of the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2008, 163:279-306. |
| [48] | Meng E, Liu F L, Liu P H, et al. Petrogenesis and Tectonic Significance of Paleoproterozoic Meta-Mafic Rocks from Central Liaodong Peninsula, Northeast China:Evidence from Zircon U-Pb Dating and Insitu Lu-Hf Isotopes, and Whole-Rock Geochemistry[J]. Precambrian Research, 2014, 247:92-109. |
| [49] | Sun M, Armstrong R L, Lambert R S, et al. Petrochemistry and Sr, Pb and Nd Istopic Geochemistry of Palaeoproterozoic Kuandian Complex, the Eastern Liaoning Province, China[J]. Precambrian Research, 1993, 62:171-190. |
| [50] | Wan Y S, Song B, Liu D Y, et al. SHRIMP U-Pb Zircon Geochronology of Paleoproterozoic Metasedimentary Rocks in the North China Craton:Evidence for a Major Late Paleoproterozoic Tectonothermal Event[J]. Precambrian Research, 2006, 149:249-271. |
| [51] | Simonen A. Stratigraphy and Sedimentation of the Svecofennidie, Early Archean Supracrustal Rocks in Southwestern Finland[J]. Bulletin of the Geological Society of Finland, 1953, 160:1-64. |
| [52] | Peccerillo A, Taylor A R. Geochemistry of Eocene Calc-Alkaline Volcanic Rocks from the Kastamonu Area, Northern Turkey[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1976, 58:63-81. |
| [53] | Wilson W. Igneous Petrogenesis[M]. London:Unwin Hyman, 1989:327-373. |
| [54] | Furman T. Geochemistry of East African Rift Basalts:An Overview[J]. Journal of African Earth Sciences, 2007, 48:147-160. |
| [55] | 杨明春, 陈斌, 闫聪. 华北克拉通胶辽吉古元古代条痕状花岗岩的成岩及其构造意义[J]. 地球科学与环境学报, 2015, 7(4):1-9. Yang Mingchun, Chen Bin, Yan Cong. Petrogenesis and Their Tectonic Implications of the Paleoproterozoic Gneissic Granites from Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton[J]. Journal of Earth Sciences and Environment, 2015, 7(4):1-9. |
| [56] | Manning D A C, Henderson P. The Behaviour of Tungsten in Granitic Melt-Vapour Systems[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1984, 86:286-293. |
| [57] | Yin A, Nie S. Phanerozoic Palinspastic Reconstruction of China and Its Neighboring Regions[C]//Yin A, Harrison T M. The Tectonic Evolution of Asia. Cambridge:Cambridge University Press, 1996:285-442. |
| [58] | Xie L W, Yang J H, Wu F Y, et al. PbSL Dating of Garnet and Dtaurolite:Constraints on the Paleopro-terozoic Crustal Evolution of the Eastern Block, North China Craton[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, 42:142-154. |
| [59] | Yuan L L, Zhang X H, Zhai M G. Two Episodes of Paleoproterozoic Mafic Intrusions from Liaoning Province, North China Craton:Petrogenesis and Tectonic Implications[J]. Precambrian Research, 2015, 264:119-139. |
| [60] | Palmern M R. Boron Isotope Systematics of Hydr-othemal Fluids and Tourmalines:A Synthesis[J]. Chemical Geology, 1991, 94:111-121. |
| [61] | Palmer M R, Slack J F. Boron Isotopic Composition of Tourmaline from Massive Sulfide Deposits and Tourmalinites[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1989, 103:434-451. |
| [62] | Yan X L, Chen B. Chemical and Boron Isotope Compositions of Tourmaline from the Paleoproterozoic Houxianyu Borate Deposit, NE China:Implications for the Origin of Borate Deposit[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2014, 94:252-266. |
| [63] | Ozol A A. Plate Tectonics and the Processes of Volcanogenic-Sedimentary Formation of Boron[J]. International Geology Review, 1977, 20:692-698. |
| [64] | 关会梅, 刘俊来, 赵胜金. 变形角闪质岩石流动变形及其意义:以辽东古元古宙褶皱带变形斜长角闪岩为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2008, 38(5):777-783. Guan Huimei, Liu Junlai, Zhao Shengjin. Flow and Deformation Mechanisms of Hornblende Rocks:Example of Deformed Amphibolites from the Paleo-proterozoic Fold Belt in Liaodong Peninsula[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2008, 38(5):777-783. |