变质岩系的发生、发展与大地构造环境变迁和地壳演化有着密切的联系。根据不同矿物对某一同位素定年体系的封闭温度差异，对同一单元的变质岩进行不同矿物的同位素年代学研究，可以勾勒出变质作用过程地质时间序列，识别出对不同期次的构造作用响应。

在高级变质岩中，变质锆石通常作为经典U-Pb定年对象，用以确定变质岩系峰期变质作用时代，因其对U-Pb体系的高封闭温度(>900℃，Lee et al.，1997)，锆石U-Pb体系一般只记录生长时代，而在后期热演化过程中表现较为惰性，记录的构造热事件信息较少。榍石虽然具有高达650℃左右的U-Pb体系封闭温度，但却是变质作用的敏感性矿物，通常可以记录多期次变质事件。金红石是高级变质岩中常见副矿物，虽然对U-Pb体系的封闭温度存在分歧性认识，但越来越多的工作表明高级变质岩中的金红石U-Pb定年工作可以对冷却历史的构建提供非常有价值的素材(Li et al.，2003，2011; Xiong et al.，2015)。

本工作针对位于朝鲜西部的甑山“群”变质岩进行了锆石-榍石-金红石的U-Pb年代学工作，根据三种副矿物的不同年龄记录，并结合区域对比和岩石学特征，解析该变质岩从古元古代到中生代的构造热演化历史，并讨论其地质意义。

朝鲜半岛位于东亚大陆紧邻西太平洋陆缘海的关键构造部位，于不同时期不同方式受到太平洋、蒙古-鄂霍茨克以及特提斯三大构造带的影响，因此其属性研究具有一定复杂性。朝鲜半岛自北而南，发育三个地块依次为狼林地块、京畿地块、岭南地块，分别被临津江带和沃川带相隔(图 1)。狼林地块结晶基底由太古宙-古元古代变质杂岩组成，古元古代摩天岭运动(相当于吕梁运动)形成了朝鲜北部地块的统一基地。太古宙狼林群主要由麻粒岩相各种结晶片岩及混合岩组成。古元古代甑山“群”和义州群出露于狼林隆起的边缘，被认为是变质程度偏低的沉积岩系。根据朝鲜方面的总结(Paek et al.，1996)，狼林地块的变质基底主要由下部麻粒岩相-高角闪岩相变质的狼林“群”(Rangnim)和上部角闪岩相变质的甑山“群”(Jungsan)组成。狼林群以熙川一带的岩石为代表，被认为形成于太古代，主要由英云闪长质-花岗质片麻岩组成，含少量云母石英岩、堇青石片麻岩等表壳岩系。古元古代的甑山“群”主要由变质的表壳岩系组成，与经典的孔兹岩系类似，岩石类型包括各类富铝的片麻岩、石墨片麻岩和紫苏花岗岩等。 研究区内存在三叠纪到白垩纪三期中生代岩浆作用，其中甑山南北方向沿甑山群西部出露区有~110Ma花岗岩呈带状分布(Zhai et al.，2016)。

图 1

Fig. 1

图 1 朝鲜半岛地质简图和样品采集地点标示 Fig. 1 Sketch geological map of Korea Peninsula and sample location

所研究样品采自于朝鲜西海岸的甑山地区，属于古元古代甑山“群”。石榴十字蓝晶石黑云母片麻岩野外出露规模较大，特征变质矿物如石榴石、十字石、蓝晶石等颗粒大，肉眼即可容易观察到(图 2b)。岩石相对不均匀，表现为暗色条带和淡色条带相间分布，矿物定向明显。含石榴石斜长角闪岩分布规模较小，仅在局部以不大的透镜体状包裹于石榴十字蓝晶石黑云母片麻岩中(图 2d)。并且含石榴石斜长角闪岩的矿物颗粒较小，局部可见晚期脉体侵入现象。

图 2

Fig. 2

图 2 甑山地区甑山“群”片麻岩及角闪岩的野外照片 (a-c)石榴十字蓝晶石黑云母片麻岩；(d)含石榴石斜长角闪岩 Fig. 2 Field photos of the studied samples (a-c)garnet staurolite kyanite biotite gneiss;(d)garnet bearing amphibolite

1 4NK01和14NK05是2个石榴十字蓝晶石黑云母片麻岩样品，其矿物组合为石榴石+十字石+蓝晶石+黑云母+白云母+斜长石+钾长石+石英以及少量的铁钛氧化物和锆石等(图 3)。白云母粒度一般较小，沿大颗粒黑云母的边部分布(图 3a，d)，推测白云母可能为岩石变质晚期的水化产物。石榴石晶形多不规则状，并且含有大量的矿物包裹体，如黑云母、十字石、斜长石以及石英等。有的石榴石颗粒呈现十字石的菱形晶体假象(图 3b)，表明变质作用过程中十字石发生分解并伴随石榴石的生长。十字石和蓝晶石的部分晶体颗粒较为自形，晶体粒度较大(>1mm)，并发育很好的晶体连生现象(图 3c)。钾长石和斜长石晶体大都不规则，矿物颗粒边部呈现港湾状或者不规则的锯齿状，明显不同于碎屑矿物颗粒的浑圆状外形以及岩浆矿物颗粒的规则外形(图 3a，d)。石英颗粒也大都不规则，并且粒度较细，发育明显的波状消光现象(图 3a，d)。石榴十字蓝晶石黑云母片麻岩的特征矿物组合，表明原岩属于富铝的变质沉积岩，并且可能经历了角闪岩相到麻粒岩相变质作用。

图 3

Fig. 3

图 3 石榴十字蓝晶石黑云母片麻岩以及含石榴石斜长角闪岩的岩相学照片 (a-d)石榴十字蓝晶石黑云母片麻岩;(e-h)含石榴石斜长角闪岩.(a)钾长石不规则形态以及小颗粒白云母；(b)呈现十字石晶体假象的石榴石颗粒以及斜长石的不规则晶形；(c)大颗粒的蓝晶石和十字石以及二者的连生结构；(d)大颗粒的黑云母以及众多的白云母颗粒，小颗粒石英呈现明天的波状消光现象；(e)含石榴石斜长角闪岩的主要矿物组成-角闪石和斜长石；(f)贯穿岩石的细小石英脉；(g)小颗粒石榴石以及不透明的钛铁矿；(h)具有特征筛状结构的角闪石，内部有许多斜长石颗粒.矿物缩写：Kf-钾长石;Mu-白云母;Bt-黑云母;Qtz-石英;Grt-石榴石;St-十字石;Ky-蓝晶石;Pl-斜长石;Amp-角闪石;Ilm-钛铁矿 Fig. 3 Micrographic pictures of the studied samples (a-d)garnet staurolite kyanite biotite gneiss(14NK01 and 14NK05) ;(e-h)garnet bearing amphibolite(14NK06) . Mineral abbreviates: Kf-K-feldspar; Mu-muscovite; Bt-biotite; Qtz-quartz; St-staurolite; Ky-kyanite; Pl-plagioclase; Amp-amphibole; Ilm-ilmenite

14NK06为含石榴石斜长角闪岩，角闪石以及角闪石的蚀变矿物含量不少于80%，斜长石含量10%左右，石榴石含量少于5%，不透明矿物(铁钛氧化物)以及少量金红石含量5%左右(图 3)。此外，岩石中局部含有少量的细粒的石英，一些细小的石英脉沿裂隙贯穿该角闪岩(图 3f)。岩石中的石榴石颗粒较小，一般粒度在50~100μm(图 3g)。部分角闪石呈现明显的“筛状结构”，表现为细粒斜长石和主晶角闪石共生的现象(图 3h)。这一特征的矿物共生结构，表明岩石在变质作用过程中发生过减压反应，导致二者的前身(如单斜辉石)在流体作用下发生退变质形成角闪石，并发生斜长石的出溶。含石榴石斜长角闪岩的矿物组合以及矿物反应结构，表明该角闪岩经历了角闪岩相变质作用。

通过常规单矿物分选方法，从14NK01中选出了锆石、14NK05中挑选了锆石和金红石、14NK06中分选出了金红石和榍石，在中国科学院地质与地球物理研究所离子探针实验室CAMECA IMS-1280二次离子质谱仪上进行U-Pb年代学和锆石氧同位素研究。锆石样品与Plesovice、Qinghu、Penglai锆石标样、金红石样品与DXK、JDX金红石标样、榍石样品与Ontario、YQ82榍石标样分别制作离子探针标准靶。

U-Pb定年过程中一次离子采用O₂^-，束流强度在10~15nA，束斑大小为20×30μm椭圆，采用质量分辨率7000(50%峰高定义)以排除U-Pb干扰离子。锆石详细分析方法见Li et al.(2009) ，金红石分析方法参见Li et al.(2011) ，榍石分析方法参见Li et al.(2010a，2014)。标样与样品以13比例交替测定。锆石Pb/U分馏采用标准锆石Plesovice(337.13±0.37Ma，Sláma et al.，2008)校正获得，以长期监测标准样品获得的标准偏差(1SD=1.5%，Li et al.，2010a)和单点测试内部精度共同传递得到样品单点误差，以标准样品Qinghu(159.5±0.2Ma，Li et al.，2009；李献华等，2013)作为未知样监测数据的精确度。普通Pb用实测的²⁰⁴Pb进行校正。金红石Pb/U分馏采用DXK金红石(1783±3Ma，李秋立等，2013)标准校正获得，以JDX金红石(518±4Ma，李秋立等，2013)标准作为未知样监控数据校正质量，利用金红石超低Th含量的特点采用²⁰⁸Pb普通Pb校正方法。榍石分为两种，高U含量的榍石采用Ontario标样校正，低U含量的榍石采用YQ82标样(1837.6±1.0Ma，实验室内部标样)校正，详细数据校正方法将另文描述。单点分析的同位素比值及年龄误差均为1σ，U-Pb平均年龄误差为95%置信度。数据结果采用 ISOPLOT软件(Ludwig，2001)来进行处理。

锆石氧同位素分析流程参见Li et al.(2010b)，这里简要描述。一次离子采用¹³³Cs⁺，束流大小为1~2nA，采用高斯能量分布的10μm束斑在10μm范围内扫描方式进行样品表面剥蚀，分析区域约为20×20μm。采用电子枪在样品表面形成电子云的方式进行样品表面电荷积累的自动补偿，以消除荷电效应。二次离子以-10kV高压激发，采用多接收方式以两个法拉第杯分别接收¹⁶O和¹⁸O，信号收集20个循环，每循环4s积分时间，单点内部精度优于0.3‰(2 SE)。仪器质量分馏以Penglai氧同位素标准锆石(δ¹⁸O=5.31±0.10‰)进行校正，以Qinghu锆石(δ¹⁸O=5.4±0.2‰)作为未知样进行质量监控，获得Qinghu锆石氧同位素标准偏差为0.28‰(2 SD，n=9) ，以该不确定度作为本次锆石未知样单点的分析精度。

锆石U-Pb同位素体系和O同位素分析结果列于表 1，榍石U-Pb分析结果列于表 2，金红石U-Pb分析结果列于表 3。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 朝鲜甑山地区甑山“群”石榴云母片岩锆石离子探针U-Th-Pb体系和氧同位素分析结果 Table 1 SIMS zircon U-Th-Pb dating results for garnet-biotite gneiss of Jungsan Group，located in Jungsan area，North Korea 点位 U(×10-6) Th/U $\frac{{}^{207}P{{b}^{*}}}{{}^{206}P{{b}^{*}}}$ ±σ(%) $\frac{{}^{207}P{{b}^{*}}}{{}^{235}{{U}^{*}}}$ ±σ (%) $\frac{{}^{206}P{{b}^{*}}}{{}^{238}{{U}^{*}}}$ ±σ(%) Rho $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{206}Pb}$(Ma) ±σ(Ma) $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{235}U}$(Ma) ±σ(Ma) $\frac{{}^{206}Pb}{{}^{238}U}$(Ma) ±σ(Ma) δ18O(‰) 14NK01@1 153 0.75 0.1120 0.50 5.077 1.6 0.3288 1.5 0.95 1832 9 1832 14 1832 24 12.8 14NK01@2 202 0.39 0.1130 0.80 5.161 1.7 0.3312 1.5 0.88 1849 14 1846 15 1844 24 13.0 14NK01@3 189 0.65 0.1123 0.45 5.100 1.6 0.3293 1.5 0.96 1837 8 1836 13 1835 24 13.0 14NK01@4 138 0.91 0.1124 0.52 5.019 1.7 0.3237 1.6 0.95 1839 9 1822 14 1808 25 13.1 14NK01@5 334 0.11 0.1134 0.66 5.116 1.7 0.3271 1.5 0.92 1855 12 1839 14 1825 24 13.2 14NK01@6 542 0.21 0.1136 0.66 5.072 2.4 0.3240 2.4 0.96 1857 12 1832 21 1809 37 13.0 14NK01@7 107 1.62 0.1135 0.58 5.150 1.7 0.3289 1.5 0.94 1857 10 1844 14 1833 25 12.9 14NK01@8 216 0.47 0.1125 0.51 5.236 1.6 0.3374 1.5 0.95 1841 9 1859 14 1874 24 13.0 14NK01@9 223 0.59 0.1122 0.40 4.969 1.6 0.3212 1.5 0.97 1835 7 1814 13 1796 24 13.2 14NK01@10 252 0.28 0.1134 0.59 5.176 1.7 0.3310 1.6 0.94 1855 11 1849 14 1843 25 13.1 14NK01@11 54 3.31 0.1132 0.79 5.092 1.7 0.3264 1.5 0.89 1851 14 1835 15 1821 24 13.4 14NK01@12 111 2.55 0.1133 0.55 5.178 1.6 0.3316 1.5 0.94 1852 10 1849 14 1846 25 13.2 14NK01@13 86 2.55 0.1143 0.77 5.133 1.8 0.3257 1.6 0.90 1869 14 1842 15 1817 26 13.2 14NK01@14 111 0.97 0.1130 1.09 4.689 1.9 0.3009 1.5 0.81 1848 20 1765 16 1696 22 13.2 14NK01@15 89 1.41 0.1138 0.93 5.107 1.8 0.3256 1.6 0.86 1860 17 1837 16 1817 25 13.3 14NK01@16 109 1.49 0.1136 0.77 5.210 1.7 0.3327 1.5 0.89 1857 14 1854 14 1851 24 13.0 14NK01@17 332 0.19 0.1124 0.32 5.121 1.6 0.3304 1.5 0.98 1839 6 1840 13 1840 25 13.0 14NK01@18 83 1.28 0.1137 0.77 5.212 1.7 0.3325 1.5 0.89 1859 14 1855 14 1850 24 13.2 14NK01@19 89 1.17 0.1133 0.66 5.032 1.7 0.3221 1.6 0.92 1853 12 1825 14 1800 24 13.0 14NK01@20 231 0.22 0.1127 0.49 5.079 1.6 0.3269 1.5 0.95 1843 9 1833 14 1823 24 13.3 14NK01@21 139 1.53 0.1148 0.72 5.252 1.7 0.3318 1.5 0.90 1877 13 1861 14 1847 24 13.2 14NK01@22 261 0.27 0.1132 0.61 5.060 1.6 0.3243 1.5 0.93 1851 11 1829 14 1811 24 13.3 14NK01@23 199 0.35 0.1133 0.55 5.237 1.6 0.3352 1.5 0.94 1854 10 1859 14 1863 25 13.1 14NK01@24 134 0.77 0.1130 0.50 5.129 1.6 0.3291 1.5 0.95 1849 9 1841 14 1834 24 13.2 14NK01@25 387 0.13 0.1124 0.29 5.047 1.5 0.3255 1.5 0.98 1839 5 1827 13 1817 24 13.2 14NK01@26 324 0.24 0.1129 0.32 5.053 1.5 0.3247 1.5 0.98 1846 6 1828 13 1813 24 13.4 14NK01@27 84 1.17 0.1125 0.66 5.118 1.6 0.3299 1.5 0.92 1840 12 1839 14 1838 24 13.3 14NK01@28 346 0.15 0.1126 0.32 5.123 1.5 0.3299 1.5 0.98 1842 6 1840 13 1838 24 13.0 14NK01@29 251 0.40 0.1126 0.44 5.175 1.6 0.3333 1.5 0.96 1842 8 1849 13 1854 24 13.0 14NK01@30 256 0.26 0.1141 0.90 5.133 1.8 0.3263 1.5 0.86 1866 16 1842 15 1820 24 13.5 14NK01@31 278 0.23 0.1123 0.57 5.215 1.7 0.3367 1.6 0.94 1838 10 1855 15 1871 26 13.2 14NK01@32 113 1.70 0.1131 0.67 5.059 1.6 0.3244 1.5 0.91 1850 12 1829 14 1811 24 13.2 14NK01@33 391 0.15 0.1128 0.30 5.074 1.5 0.3262 1.5 0.98 1845 5 1832 13 1820 24 13.1 14NK01@34 204 0.37 0.1128 0.67 5.195 1.7 0.3339 1.5 0.92 1846 12 1852 14 1857 25 13.1 14NK01@35 241 0.33 0.1119 0.60 4.948 1.6 0.3207 1.5 0.93 1830 11 1810 14 1793 24 13.0 14NK05@1 160 1.40 0.1137 0.64 5.115 1.6 0.3263 1.5 0.92 1859 12 1839 14 1820 24 12.2 14NK05@2 110 2.73 0.1132 0.53 5.229 1.6 0.3351 1.6 0.95 1851 10 1857 14 1863 25 11.9 14NK05@3 166 1.44 0.1144 0.60 5.036 1.6 0.3192 1.5 0.93 1871 11 1825 14 1786 23 12.3 14NK05@4 130 2.12 0.1149 0.44 5.179 1.6 0.3270 1.5 0.96 1878 8 1849 13 1824 24 11.6 14NK05@5 125 1.42 0.1127 0.56 5.092 1.6 0.3278 1.5 0.94 1843 10 1835 14 1827 24 11.6 14NK05@6 117 2.00 0.1144 0.46 5.167 1.6 0.3276 1.5 0.96 1870 8 1847 13 1827 24 11.8 14NK05@7 326 0.25 0.1138 0.54 5.044 1.8 0.3215 1.7 0.95 1861 10 1827 15 1797 27 13.2 14NK05@8 183 2.91 0.1150 0.72 5.389 2.9 0.3398 2.8 0.97 1880 13 1883 25 1886 45 11.6 14NK05@9 135 2.09 0.1141 0.61 5.209 1.6 0.3311 1.5 0.93 1866 11 1854 14 1844 24 12.0 14NK05@10 647 0.11 0.1147 0.61 5.070 2.1 0.3206 2.0 0.96 1875 11 1831 18 1793 32 12.6 14NK05@11 548 0.13 0.1142 0.73 4.691 1.9 0.2978 1.8 0.93 1868 13 1766 16 1681 27 13.0 14NK05@12 126 1.65 0.1136 0.60 5.076 1.6 0.3241 1.5 0.93 1857 11 1832 14 1810 24 12.1 14NK05@13 121 4.20 0.1134 0.84 4.346 1.7 0.2780 1.5 0.87 1854 15 1702 14 1581 21 11.8 14NK05@14 467 0.08 0.1122 0.36 4.227 1.6 0.2732 1.5 0.97 1836 7 1679 13 1557 21 11.8 14NK05@15 87 3.25 0.1121 1.12 5.004 1.9 0.3237 1.5 0.80 1834 20 1820 16 1808 24 11.3 14NK05@16 147 2.26 0.1148 0.92 5.088 1.8 0.3215 1.5 0.85 1876 16 1834 15 1797 24 11.9 14NK05@17 104 2.72 0.1147 0.51 5.102 1.7 0.3227 1.6 0.95 1875 9 1837 15 1803 26 12.0 14NK05@18 143 2.32 0.1128 0.86 5.282 1.7 0.3396 1.5 0.87 1845 16 1866 15 1885 25 12.1 14NK05@19 538 0.13 0.1123 0.87 5.216 2.6 0.3369 2.4 0.94 1837 16 1855 22 1872 39 12.5 14NK05@20 98 3.09 0.1140 0.86 5.173 1.8 0.3292 1.5 0.87 1864 15 1848 15 1834 24 11.4 14NK05@21 94 3.01 0.1104 1.15 4.049 2.1 0.2660 1.8 0.84 1806 21 1644 17 1521 24 11.3 14NK05@22 83 2.94 0.1147 0.62 5.036 1.6 0.3186 1.5 0.92 1874 11 1825 14 1783 23 12.3 14NK05@23 383 0.23 0.1130 0.87 4.952 1.7 0.3179 1.5 0.87 1848 16 1811 15 1779 23 12.8 14NK05@24 167 2.19 0.1131 0.62 5.314 1.7 0.3408 1.5 0.93 1850 11 1871 14 1891 25 12.2 14NK05@25 246 2.72 0.1131 0.41 5.086 1.6 0.3261 1.6 0.97 1850 7 1834 14 1820 25 11.9 14NK05@26 496 0.10 0.1123 0.73 4.977 1.7 0.3215 1.6 0.91 1837 13 1815 15 1797 25 11.8 14NK05@27 346 0.42 0.1145 0.95 4.924 1.8 0.3120 1.6 0.85 1872 17 1806 15 1750 24 13.8 14NK05@28 706 0.15 0.1132 0.22 4.922 1.6 0.3154 1.6 0.99 1852 4 1806 14 1767 25 14.0 14NK05@29 85 3.42 0.1131 0.64 5.146 1.6 0.3301 1.5 0.92 1849 12 1844 14 1839 24 11.3 14NK05@30 116 3.37 0.1144 0.71 5.193 1.8 0.3293 1.7 0.92 1870 13 1852 16 1835 27 11.6 14NK05@31 83 3.13 0.1123 0.67 5.016 1.7 0.3239 1.5 0.91 1837 12 1822 14 1809 24 11.5 14NK05@32 90 3.39 0.1122 0.65 5.039 1.6 0.3256 1.5 0.92 1836 12 1826 14 1817 24 11.3 14NK05@33 101 3.22 0.1135 0.77 5.072 1.7 0.3242 1.5 0.89 1856 14 1831 15 1810 24 11.1 注：*代表放射成因，Rho为207Pb*/235U和206Pb*/238U比值的误差相关系数，后表同

表 1 朝鲜甑山地区甑山“群”石榴云母片岩锆石离子探针U-Th-Pb体系和氧同位素分析结果 Table 1 SIMS zircon U-Th-Pb dating results for garnet-biotite gneiss of Jungsan Group，located in Jungsan area，North Korea

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 朝鲜甑山地区甑山“群”石榴斜长角闪岩榍石离子探针U-Th-Pb体系分析结果 Table 2 SIMS titanite U-Th-Pb dating results for garnet bearing amphibolite of Jungsan Group，located in Jungsan area，North Korea 点位 U(×10-6) $\frac{Th}{U}$ $\frac{{}^{206}Pb}{{}^{204}Pb}$ f206(%) $\frac{{}^{207}P{{b}^{*}}}{{}^{206}P{{b}^{*}}}$ ±σ (%) $\frac{{}^{207}P{{b}^{*}}}{{}^{235}U}$ ±σ(%) $\frac{{}^{206}P{{b}^{*}}}{{}^{238}U}$ ±σ(%) Rho $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{206}Pb}$(Ma) ±σ(Ma) $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{235}U}$(Ma) ±σ(Ma) $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{238}U}$ (Ma) ±σ(Ma) 14NK06@1 1636 1.78 11324 0.17 0.1130 0.15 4.517 1.44 0.2930 1.44 0.99 1829 3 1734 12 1657 21 14NK06@9 1737 1.82 13641 0.14 0.1126 0.15 4.645 1.46 0.3018 1.45 0.99 1826 3 1757 12 1700 22 14NK06@18 1834 1.54 11580 0.16 0.1118 0.31 3.551 1.61 0.2327 1.58 0.98 1810 6 1539 13 1349 19 14NK06@6 1682 1.70 7788 0.24 0.1107 0.38 2.973 1.48 0.1979 1.43 0.96 1782 7 1401 11 1164 15 14NK06@11 1476 1.65 9759 0.19 0.1102 0.30 2.884 1.64 0.1923 1.61 0.98 1779 6 1378 12 1134 17 14NK06@26 1692 1.46 5703 0.33 0.1065 0.25 1.866 1.54 0.1300 1.50 0.98 1698 6 1069 10 788 11 14NK06@3 1715 1.90 5371 0.35 0.1029 0.47 1.374 1.62 0.0993 1.54 0.95 1630 10 878 10 611 9 14NK06@4 1474 1.81 3292 0.57 0.1040 0.34 1.279 1.56 0.0929 1.46 0.94 1621 10 836 9 573 8 14NK06@28 1455 1.82 2910 0.64 0.0996 0.39 1.038 1.55 0.0793 1.49 0.96 1525 8 723 8 492 7 14NK06@14 1667 1.62 4732 0.40 0.0977 0.34 0.962 1.52 0.0736 1.47 0.97 1523 7 684 8 458 7 14NK06@19 1356 1.39 1517 1.2 0.0826 0.29 0.388 1.86 0.0385 1.50 0.81 1018 22 333 5 243 4 14NK06@7 1713 1.85 1746 1.1 0.0652 0.69 0.211 1.81 0.0270 1.42 0.79 484 25 195 3 172 2 14NK06@16 1393 1.61 724 2.6 0.0717 1.1 0.167 3.74 0.0235 1.43 0.38 258 81 156.4 5.4 149.8 2.1 14NK06@23 1520 1.53 1266 1.5 0.0619 0.85 0.170 2.32 0.0246 1.44 0.62 207 43 159.6 3.4 156.4 2.2 14NK06@8 1545 1.39 368 5.1 0.0895 1.9 0.162 5.10 0.0237 1.47 0.29 178 118 152.7 7.3 151.0 2.2 14NK06@30 1201 1.61 1050 1.8 0.0624 1.14 0.161 2.50 0.0241 1.50 0.60 117 48 151.4 3.5 153.6 2.3 14NK06@22 1214 1.66 1021 1.8 0.0626 0.42 0.162 1.99 0.0244 1.44 0.73 109 33 152.4 2.8 155.2 2.2 14NK06@27 1619 1.78 1262 1.5 0.0592 0.99 0.159 2.36 0.0242 1.59 0.68 77 42 149.7 3.3 154.3 2.4 $\frac{{}^{238}U}{{}^{206}Pb}$ ±σ(%) $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{206}Pb}$ ±σ(%) 14NK06@15 518 0.11 345 5.4 39.53 1.5 0.0874 0.9 153.3 2.3 14NK06@17 76 0.06 86 22 31.70 2.0 0.2160 2.3 158.3 4.3 14NK06@20 198 0.03 166 11 36.87 1.6 0.1252 1.5 156.0 2.8 14NK06@24 235 0.02 224 8.4 38.71 1.5 0.1062 2.0 152.6 2.6 注：低Th/U比四个新生榍石采用全Pb的Tera-Wesserburg图解要求列出所需的数列

表 2 朝鲜甑山地区甑山“群”石榴斜长角闪岩榍石离子探针U-Th-Pb体系分析结果 Table 2 SIMS titanite U-Th-Pb dating results for garnet bearing amphibolite of Jungsan Group，located in Jungsan area，North Korea

表 3

Table 3

表 3(Table 3)

表 3 朝鲜甑山地区甑山“群”石榴云母片岩和石榴斜长角闪岩中金红石离子探针U-Th-Pb体系分析结果 Table 3 SIMS rutie U-Th-Pb dating results of garnet-biotite gneiss and garnet-bearing amphibolite of Jungsan Group，located in Jungsan area，North Korea 点位 U(×10-6) Th/U f206(%) $\frac{{}^{207}P{{b}^{*}}}{{}^{206}P{{b}^{*}}}$ ±σ (%) $\frac{{}^{207}P{{b}^{*}}}{{}^{235}U}$ ±σ(%) $\frac{{}^{206}P{{b}^{*}}}{{}^{238}U}$ ±σ(%) Rho $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{206}Pb}$(Ma) ±σ(Ma) $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{235}U}$(Ma) ±σ(Ma) $\frac{{}^{207}Pb}{{}^{238}U}$ (Ma) ±σ(Ma) 14NK05@1 112 0.0036 1.9 0.0617 5.4 0.256 14 0.0301 13 0.92 664 116 231 33 191 25 14NK05@02 113 0.12 4.6 0.0486 9.8 0.158 11 0.0236 5.1 0.46 127 231 149 16 150 8 14NK05@03 49 0.011 2.9 0.0436 13 0.139 17 0.0230 11 0.67 -133 316 132 23 147 17 14NK05@04 80 0.0032 8.5 0.0436 15 0.140 18 0.0232 11 0.60 -134 365 133 25 148 16 14NK05@05 345 0.024 2.5 0.0690 4.9 0.457 7.0 0.0480 5.0 0.72 899 100 382 27 303 15 14NK05@06 99 0.027 4.4 0.0435 12 0.129 13 0.0216 4.8 0.36 -140 305 123 16 138 7 14NK05@07 113 0.056 3.7 0.0470 5.9 0.117 6.7 0.0181 3.3 0.49 50 141 112 8 115 4 14NK05@08 138 0.0020 7.1 0.0416 15 0.135 16 0.0235 4.5 0.29 -252 378 129 20 150 7 14NK05@09 92 0.24 6.8 0.0428 8.6 0.142 10 0.0240 5.6 0.55 -181 214 135 14 153 9 14NK05@10 275 0.27 2.9 0.0479 7.3 0.164 9.3 0.0248 5.9 0.63 87 172 154 14 158 9 14NK05@11 123 0.043 1.6 0.0616 5.1 0.221 6.1 0.0260 3.4 0.56 660 109 203 12 166 6 14NK05@12 23 0.026 1.0 0.0458 5.1 0.097 6.1 0.0154 3.5 0.56 -12 123 94 6 99 3 14NK05@13 203 0.024 3.8 0.0423 6.4 0.126 7.2 0.0216 3.3 0.46 -207 160 121 9 138 5 14NK05@14 1297 0.060 20 0.0655 30 0.153 30 0.0169 3.3 0.11 791 620 145 43 108 4 14NK05@15 670 0.041 3.1 0.0550 4.1 0.168 5.7 0.0221 4.0 0.70 412 91 157 9 141 6 14NK05@16 100 0.20 2.3 0.0425 5.8 0.129 6.6 0.0220 3.3 0.49 -194 145 123 8 141 5 14NK05@17 24 0.0000 0.1 0.0468 4.0 0.114 5.3 0.0177 3.4 0.65 40 97 110 6 113 4 14NK05@18 142 0.011 2.8 0.0628 5.0 0.343 6.0 0.0396 3.3 0.55 701 106 299 18 250 8 14NK05@19 201 0.14 1.9 0.0485 5.3 0.162 6.3 0.0242 3.4 0.53 126 125 152 10 154 5 14NK05@20 77 0.21 5.4 0.0419 16 0.130 19 0.0224 10 0.53 -230 412 124 24 143 14 14NK06@1 141 0.0104 4.2 0.0429 8.4 0.122 9.0 0.0206 3.3 0.37 -175 209 117 11 132 4 14NK06@02 1816 0.0051 0.6 0.0501 2.5 0.145 11 0.0210 10 0.97 200 57 138 15 134 14 14NK06@03 29 0.0000 0.1 0.0478 3.5 0.157 4.8 0.0238 3.3 0.69 90 82 148 7 152 5 14NK06@04 58 0.0000 0.0 0.0505 3.6 0.170 5.0 0.0244 3.4 0.68 217 84 159 8 155 5 14NK06@05 2083 0.0084 8.2 0.0501 43 0.180 43 0.0261 8.6 0.20 199 990 168 73 166 14 14NK06@06 296 0.0059 0.1 0.0515 3.7 0.197 6.0 0.0278 4.8 0.79 264 84 183 11 177 8 14NK06@07 1976 0.012 1.3 0.0516 11 0.151 18 0.0212 14 0.77 267 256 143 25 135 18 14NK06@08 14 0.011 4.9 0.0467 7.3 0.109 8.2 0.0170 3.7 0.45 35 174 105 9 108 4 14NK06@09 51 0.0002 0.3 0.0528 2.8 0.213 4.4 0.0293 3.4 0.73 321 64 196 9 186 6 14NK06@10 2379 0.0097 0.8 0.0505 1.5 0.203 4.3 0.0291 4.1 0.90 218 35 187 8 185 8 14NK06@11 1380 0.0038 2.3 0.0474 4.5 0.157 8.7 0.0240 7.5 0.86 67 106 148 13 153 11 14NK06@13 51 0.0000 0.07 0.0487 3.1 0.157 4.6 0.0233 3.4 0.74 134 73 148 7 149 5 14NK06@14 68 0.0002 0.10 0.0498 2.3 0.157 4.2 0.0229 3.5 0.84 186 53 148 6 146 5 14NK06@15 38 0.0000 0.05 0.0490 2.8 0.166 4.4 0.0246 3.3 0.76 146 66 156 7 157 5 14NK06@16 718 0.0082 2.0 0.0489 4.5 0.146 13 0.0216 12 0.93 142 106 138 17 138 16 14NK06@17 33 0.0013 0.7 0.0497 4.2 0.164 5.4 0.0240 3.3 0.62 179 98 154 8 153 5 14NK06@18 32 0.038 4.4 0.0513 8.2 0.172 8.9 0.0244 3.4 0.38 254 189 161 14 155 5 14NK06@19 7356 0.0039 0.8 0.0853 6.0 0.662 14 0.0563 13 0.91 1323 116 516 74 353 46

表 3 朝鲜甑山地区甑山“群”石榴云母片岩和石榴斜长角闪岩中金红石离子探针U-Th-Pb体系分析结果 Table 3 SIMS rutie U-Th-Pb dating results of garnet-biotite gneiss and garnet-bearing amphibolite of Jungsan Group，located in Jungsan area，North Korea

14NK01和14NK05石榴黑云母片麻岩样品中分选出的锆石颗粒为等轴状，直径为50~200μm之间(图 4)，阴极发光图像显示主体为无到弱分带状、云雾状，部分颗粒外部具有<5μm宽度的白边。对2个样品的锆石的中心部位分别获得了35个和33个符合统计规律的数据，因边部过窄，没有进行分析。14NK01样品锆石U含量范围为54×10^-6~542×10^-6，Th/U比值变化于0.11~3.3，U含量和Th/U比值有明显的负相关性(图 5a)。在传统谐和曲线图解上，除1个颗粒(@14，~8%不谐和度)显示出明显的Pb丢失外，其余34个锆石U-Pb同位素体系谐和度在97%以上，仅有非常轻微的Pb丢失(图 4)，取35个颗粒拟合的不一致线上交点年龄1846±3Ma(MSWD=0.9) 作为该样品中锆石的生长时代最佳估计值。35个锆石颗粒的氧同位素具有非常一致的氧同位素组成，其δ¹⁸O值为13.1±0.3‰(2 SD，图 5c)。

图 4

Fig. 4

图 4 甑山“群”岩石锆石CL图像及U-Pb年龄谐和图 (a)石榴黑云片麻岩；(b)石榴角闪岩 Fig. 4 Zircon cathodeluminescence(CL)images and U-Pb concordia diagram of the metamorphic rocks of Jungshan Group in North Korea

图 5

Fig. 5

图 5 锆石U含量与Th/U比值、Pb-Pb年龄和氧同位素相关图解 Fig. 5 Covariation plots for zircon U concentrations and corresponding Th/U，age and oxygen isotopes

14NK05样品中锆石U含量范围为83×10^-6~706×10^-6，Th/U比值变化于0.1~4.2，类似于14NK01，U含量和Th/U比值有明显的负相关性(图 5a)。在传统谐和曲线图解上，该样品有5个颗粒显示出明显Pb丢失现象，其它29个颗粒的U-Pb体系谐和度在95%以上，所有颗粒拟合的不一致线(MSWD=1.4) 上交点年龄为1855±5Ma，因距离下交点较远，获得不精确的下交点年龄为215±110Ma。33个锆石的氧同位素变化范围略大，δ¹⁸O值介于11.1‰~14.0‰，氧同位素与U含量呈现正相关性(图 5c)。

14NK06石榴角闪岩中榍石颗粒呈浑圆状到短柱状，粒径在50~200μm之间，BSE图像上可分为两种，一种是BSE图像明亮，边部具有暗色增长边，另外一种是整个颗粒BSE呈暗色。单个颗粒只设1个分析点，共获得22个有效数据点，其中BSE图像明亮的18个颗粒U含量在1200×10^-6~1800×10^-6之间，Th/U比值在1.2~1.8，这些数据点构成一条线性良好的不一致线，上交点年龄为1836±5Ma，下交点年龄为156±3Ma(图 6)，其处于不一致线的位置和颗粒大小呈现相关性，颗粒越大的数据点距离上交点越近，表示Pb丢失程度越低。另外4个BSE图像暗淡的颗粒U含量在76×10^-6~518×10^-6，Th/U比值为0.02~0.11，普通²⁰⁶Pb占总²⁰⁶Pb比例达到6%~22%，在Tera-Wesserburg图解上以未校正普通Pb数据拟合线获得下交点年龄为152±4Ma，以SK模式(Stacey and Kramers，1975)计算普遍Pb组成并基于²⁰⁷Pb普通Pb校正法获得U-Pb年龄平均值为154±3Ma(MSWD=0.6) 。

图 6

Fig. 6

图 6 石榴角闪岩(14NK06) 中榍石U-Pb体系相关图解 (a)榍石U-Pb年龄图解；(b)榍石BSE图像和Th/U vs. U-Pb年龄相关图 Fig. 6 Diagrams for titanite U-Pb system from 14NK06 garnet bearing amphibolite (a)conventional concordia diagram for titanite U-Pb system;(b)Back Scattering Electron(BSE)images and diagram for Th/U vs. U-Pb

对14NK05石榴黑云母片麻岩中金红石颗粒粒径在100~500μm，共对20个颗粒进行了20个U-Pb年龄测试，结果显示U含量变化大，从20×10^-6到1300×10^-6，Th/U比值极低，符合金红石特点。虽然U含量相对一般金红石较高，但分析显示其U-Pb体系分布不均匀，表现为Pb同位素比值和Pb/U比值分析误差较大，在传统谐和图解上，有5个大颗粒(颗粒1、5、11、14、18) 具有明显不谐和U-Pb体系，表现为Pb-Pb年龄远大于U-Pb年龄特点(图 7a)，其余15个小颗粒金红石U-Pb分析结果投在谐和线附近，由于年龄在中生代，Pb-Pb年龄误差较大，不具参考意义，²³⁸U/²⁰⁶Pb表观年龄结果落在100~155Ma之间。

图 7

Fig. 7

图 7 金红石U-Pb体系图解 Fig. 7 Rutile U-Pb concordia diagrams of the studied samples

14NK06石榴角闪岩中金红石颗粒粒径在50~150μm，共对18个颗粒进行了18个U-Pb分析，其U含量变化于30×10^-6~7000×10^-6，Th/U比值小于0.01。类似于14NK05金红石样品，即使高U-Pb含量，但Pb同位素比值和Pb/U比值分析误差较差，在传统谐和图解上，除@9和@18号颗粒具有较为明显的不一致U-Pb体系外，其余16点由于样品年轻而Pb-Pb年龄误差过大，不能判断谐和性。取共生榍石U-Pb分析的下交点年龄156±3Ma作为标尺，金红石²³⁸U/²⁰⁶Pb表观年龄大于156Ma的有5个颗粒，其余13个颗粒²³⁸U/²⁰⁶Pb表观年龄在110~155Ma之间(图 7b)。

锆石U-Pb计时体系是目前用以确定地质体形成时代的重要手段之一，锆石Hf-O同位素体系在示踪母岩性质等方面，也具有不可或缺的重要作用(Wu et al.，2006a; Li et al.，2009，2010b)。前人对于不同成因锆石的形态、内部结构特征、Th/U比值特征、微量元素含量以及Hf-O同位素组成，进行过系统的研究(Zhao et al.，2015; Chen et al.，2011; Gerdes and Zeh，2009; Harley et al.，2007)，通常来说，相对于岩浆锆石，变质锆石多显示浑圆状外形、多晶面、阴极发光图像显示其具有无环带或弱环带、冷杉叶状环带、云雾状环带等特征，并且大多数显示较低的Th/U比值(Vavra et al.，1999; Rubatto，2002; Hoskin and Black，2000; Hoskin and Schaltegger，2003; Harley and Kelly，2007; Chen et al.，2015)。变质沉积岩中的变质新生锆石，还通常显示较高的δ¹⁸O 值(Wu et al.，2006b; Zheng et al.，2007)。本文所研究的14NK01和14NK05两个样品，为石榴十字蓝晶石云母片麻岩，其矿物组合以及野外特征表明该岩石经历了角闪岩相到麻粒岩相的变质作用，其锆石显示等轴状外形和弱分带或云雾状分带的CL图像特征，据此可以判断这些锆石属于典型的变质新生锆石。未发现继承锆石核说明变质原岩本身缺乏锆石组分，锆石的高氧同位素特征(δ¹⁸O=11‰~14‰)反映了原岩为经历了陆壳风化过程的沉积岩，因此可以进一步确定其原岩为泥质岩。锆石这些特征与岩石特征矿物组合(石榴石+十字石+蓝晶石+黑云母)所反映的变质条件相一致，对应富铝的泥质岩在角闪岩相到麻粒岩相变质作用，因此变质锆石的生长年龄~1850Ma记录了变质作用的发生时代。这一变质时代，与邻区的南浦群麻粒岩相变质、深熔的时代一致(赵磊等，2016)。

变质锆石的Th/U比值一般较低，在榴辉岩相下一般低于0.1，Vavra et al.(1999) 报道角闪岩相下Th/U比值略高，而麻粒岩相中变质锆石Th/U比值可达0.7，本工作样品中变质锆石Th/U比值在1以上的颗粒占到50%以上，最高可达4.2，这在变质锆石研究中是比较罕见的现象。图 5b显示锆石的Pb-Pb年龄和U含量呈现弱负相关性，这可以有两种解释，一是因为U含量高的颗粒由于放射性损伤强而易于发生Pb丢失，二是该样品变质锆石的生长具有早期U含量低Th/U比值高，晚期U含量高而Th/U比值低的特点。在发生较为明显Pb丢失的14个锆石颗粒中，有7个颗粒锆石U含量在80×10^-6~300×10^-6，另外7个颗粒在300×10^-6~700×10^-6之间，这说明该样品中锆石的Pb丢失和U含量并不呈现相关性，更可能是变质锆石的生长阶段不同导致的U含量差异。图 5c显示这些锆石的氧同位素与U含量呈现正相关性，这进一步指示变质不同阶段所结晶的变质锆石具有差异性。一种可能的解释是在变质作用演化过程类似于同源岩浆的基性到酸性的演化序列，所释放的变质流体中具有早期Th/U比值高、U含量低特点，所结晶出的锆石类似于基性岩中结晶的锆石，具有低U高Th/U比值和低δ¹⁸O特点，而随着变质程度的增加，后期释放的变质流体逐渐向高U、低Th/U演化，结晶的锆石U含量升高，Th/U比值降低，δ¹⁸O比值升高。

根据锆石结晶年龄(平均~1850Ma)到发生Pb丢失的热事件时间(榍石分析的下交点年龄~155Ma)之差和锆石的U含量，可以计算这段时间内锆石所经历的(粒子辐射量，计算发现低于300×10^-6 U含量的锆石仅经受了低于2×10¹⁸α/g的辐射强度，这对锆石的晶格损伤是不明显的，理论上说这样的锆石应具有正常的高U-Pb体系封闭温度(>900℃，Lee et al.，1997)，但部分低U含量的锆石颗粒经历了明显的Pb丢失，榍石和金红石的U-Pb体系分析结果不支持后期经历了高于900℃的热事件(如果经历高于900℃的热事件，榍石和金红石U-Pb体系会发生完全重置)，因此引发锆石Pb丢失的因素不仅限于温度效应引起的体扩散，很可能与经受的构造应力有一定的相关性，这尚需更多的工作加以细致研究。

14NK06石榴角闪岩中的榍石的BSE图像显示出明显的新老关系，高U、高Th/U比值的颗粒代表早期生长的榍石，所构成的不一致线上交点年龄1836±5Ma显著低于锆石结晶年龄，应代表了早期麻粒岩相变质生长榍石的U-Pb体系冷却年龄，下交点年龄155±3Ma代表了后期热事件导致部分小颗粒榍石(粒径 ＜ 100μm)的U-Pb体系重置时间；另外一种低U、低Th/U颗粒，U-Pb年龄与第一种榍石的U-Pb体系重置时间一致，代表后期热事件时间新生榍石。

2个样品中的金红石U-Pb体系有类似的表现，即少量可能具有早期组分的残留，绝大多数颗粒的U-Pb体系被155Ma左右的热事件完全重置，部分颗粒表现为被更后期的事件影响的趋势(图 7)，最年轻的年龄在110Ma左右，应与周边110Ma左右的大面积花岗岩的形成背景具有紧密联系。将榍石和金红石的U-Pb体系对比来看，可以明确的是金红石具有较榍石低较多的U-Pb体系封闭温度。大多数通过多矿物同位素体系分析构建的地质演化历史对比研究发现，金红石U-Pb年龄明显低于共生的榍石U-Pb年龄，而与角闪石Ar-Ar、白云母Rb-Sr年龄相当或略低(Mezger et al.，1989; Li et al.，2003，2011)，甚至一些样品中与黑云母Rb-Sr年龄相当(Zack et al.，2011)，据此可以分析得出100μm以下颗粒的金红石U-Pb体系封闭温度在500℃或略低(李秋立等，2013)。然而金红石Pb扩散实验研究认为Pb在金红石中扩散较慢，封闭温度在约600℃或更高(Cherniak，2000)，造成这种明显分歧的原因尚不十分明确，但考察实验过程发现，实验研究采用的是PbO或PbS，为+2价态，而金红石中的放射成因Pb由U衰变而来，继承U价态应为+4或+6，其离子半径较+2价Pb要低很多(Pb⁴⁺半径77.5pm vs. Pb²⁺半径119pm)，因此可以预见实际地质情况金红石中的高价小半径的放射成因Pb扩散速率要较实验研究中所用的低价大半径Pb高，这可能是造成实验研究和地质对比所认识封闭温度存在大差异的根本原因。

Kirkland et al.(2016) 按照元素在矿物内体扩散模型计算，认为100微米左右的榍石颗粒U-Pb体系完全重置需要热事件温度至少达到700 ℃。该计算基于实验研究获得的Pb在榍石中的扩散系数，这里有两个因素会影响该参数的有效性，一是实验材料中Pb价态与自然样品中的一致性，二是榍石样品本身结构的保存性。绝大多数榍石是单斜晶系，P2₁/a结构，而积累了足够放射性损伤后会逐渐向A2/a结构发生转变(Zhang et al.，2013)，本文中早期榍石具有高达1800×10^-6U含量，到155Ma会遭受高达1.5×10¹⁹α/g的辐射强度，如此大的辐射强度足以使得榍石结构发生改变，有理由推测会影响其U-Pb体系封闭温度。另外，金红石仍有少量颗粒保存有早期Pb组分的特点，因此并不支持后期的热事件达到了高达700℃的温度。综合考虑榍石和金红石的U-Pb体系保存程度，以及岩相学上保持的近麻粒岩相变质特征，该组岩石应在155Ma左右经历的热事件应不超过~1850Ma左右的峰期变质温度，推测在600±50℃左右，足以使得少量小颗粒高U含量榍石和绝大多数金红石颗粒U-Pb体系发生重置。考虑到榍石没有记录更年轻的年龄，而金红石U-Pb年轻化到110Ma左右，在110~155Ma之间，岩体应经历了缓慢的冷却过程，直到110Ma左右抬升到低于金红石封闭温度的地壳深度。

野外地质特征和岩相学观察表明朝鲜甑山地区甑山“群”主体岩石的原岩为泥质岩为主的碎屑岩，并含有少量火山岩和碳酸盐岩(Paek et al.，1996)。这套富铝片麻岩的变质新生锆石具有高δ¹⁸O的特征，与其母岩属于变质沉积岩一致。变质锆石U-Pb体系年龄指示该套岩石在~1850Ma左右经历高达角闪岩相到麻粒岩相的变质作用，早期变质成因榍石记录了该套变质岩在1836±5Ma的冷却年龄，指示其峰期变质温度高于榍石的U-Pb体系封闭温度(~650℃，Cherniek，1993)。同时，由于甑山“群”是平南盆地中新元古代沉积岩的物源和基底(杨正赫等，2016)，说明甑山“群”从1850~1836Ma开始抬升并部分曾出露地表。榍石和金红石在~155Ma发生大量Pb丢失指示该套岩石中生代受到高温热事件影响，该事件在朝鲜地区尚未发现在地质上的对应记录，需要进一步的研究。~155Ma之后榍石U-Pb体系保持了封闭，而金红石的U-Pb体系可以连续记录到~110Ma，指示该套岩石地质温度变化于榍石和金红石U-Pb体系封闭温度之间，该套岩石的抬升与周边广泛发育的~110Ma花岗岩有紧密的构造成因背景。

甑山“群”所经历的~1850Ma角闪岩到麻粒岩相变质作用的时代，与华北古元古代胶辽活动带一致(刘福来等，2015；翟明国和彭澎，2007)。近年来，通过对朝鲜狼林地块发育的各个方向河流中河沙的碎屑锆石研究发现，其主体为~1870Ma左右的岩浆锆石，只有少量太古代年龄信息，推测辽-吉-朝为华北克拉通内最大的古元古代造山带(吴福元等，2016)。彭澎等(2016) 通过对比朝鲜及胶东和辽东地区的基底，提出这些地区古元古代处于相同的构造背景，可能类似现今大陆边缘弧。本文所研究的甄山群变质沉积岩和变质基性火山岩，峰期变质作用的时代与胶辽地区基底变质时代相同，可能属于同一个构造带。武昱东和侯泉林(2016) 根据对朝鲜半岛糜棱岩和片麻岩样品的Ar-Ar年代学分析表明，ca.200~150Ma为逆冲推覆造山和走滑剪切作用阶段，而140~90Ma为造山后伸展阶段。据目前所观测到的岩体展布情况和构造因素，我们推测甑山地区甑山“群”~155Ma可能为构造过程，而~110Ma的年龄或者记录了一个构造核杂岩的出露过程，也可能仅仅与花岗岩的侵位有关。

本文对出露于朝鲜甑山地区的甑山“群”主体变质岩石，包括石榴云母片麻岩和石榴角闪岩进行了岩相学观察和锆石-榍石-金红石U-Pb年代学研究，主要取得如下认识：

(1) 石榴云母片麻岩经历了高角闪岩相到麻粒岩相变质程度，未发现碎屑锆石核，均为变质新生锆石，δ¹⁸O高达11‰~14‰，证实其原岩属于泥质岩，锆石年龄~1850Ma，代表了一期古元古代的高级变质作用时代；

(2) 石榴角闪岩中两期榍石记录了两期变质事件，早期高U高Th/U比值榍石记录了变质作用冷却到U-Pb体系封闭温度时代为1836±5Ma，晚期低U低Th/U比值榍石记录了发生于~155Ma的升温热事件时间；

(3) 该套岩石中金红石少量颗粒保存有早期U-Pb组分，绝大多数在~155Ma发生完全重置，并直到~110Ma一直处于U-Pb体系开放状态。~110Ma的年龄信息与周边~110Ma的花岗岩构造背景具有紧密联系。