2014, Vol. 30
2. 中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083;
3. 天津市蓟县中上元古界国家自然保护区管理中心, 天津 301900;
4. Department of Geology, University of Cincinnati, Cincinnati, OH 45221-0013;
5. Department of Earth and Environment Sciences, University of Kentucky, Lexington, KY 40506-0053
, SU WenBo2, ZHOU HongYing1, XIANG ZhenQun1, TIAN Hui1, YANG LiGong3, Warren D HUFF4, Frank R ETTENSOHN5
2. School of Earth-sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 10008;
3. Management Centre of National Nature Reserve for the Middle-Upper Proterozoic, Jixian County, Tianjin 301900, China;
4. Department of Geology, University of Cincinnati, Cincinnati, OH 45221-0013, USA;
5. Department of Earth and Environment Sciences, University of Kentucky, Lexington, KY 40506-0053, USA
著名的蓟县剖面最早于20世纪30年代初为世人所知(高振西等，1934)。自此以后，从最初的“震旦系”到后来的“震旦亚界”，几经演变，终在20世纪90年代初，这一厚近万米的地层序列被确认为中国的“中-新元古界”标准剖面(中国地质科学院天津地质矿产研究所，1980；邢裕盛等，1996；陈晋镳等，1999；全国地层委员会， 2001，2002)。其归属“摇摆”不定的原因，在于这一地层序列的地质年代学属性在相当长时间里都未能得到有效且准确的标定。
以蓟县剖面为核心的燕山地区及华北克拉通北缘中-新元古界的同位素年龄测定和地质年代学研究，肇始于20世纪50年代末，由前苏联学者在该剖面景儿峪组等层位率先开展了初步的海绿石K-Ar年龄测定；1960~1970年，中国科学院贵阳地球化学研究所通过对该剖面景儿峪组、铁岭组和大红峪组的海绿石、大红峪组和串岭沟组火山岩及云母的K-Ar年龄测定，首次提出了较为系统的燕山中-新元古界(震旦地层)地质年表(钟富道，1977)。此后一些学者又针对海绿石、燧石以及碳 酸盐等测年对象，分别采用Rb-Sr法、K-Ar法及Pb-Pb法等，在上述地层中开展了进一步的测年研究(于荣炳和张学祺，1984；王松山等，1995；张巧大等，2002)。然而，由于测年技术方法的历史限制，上述测年研究结果的精确性和可信性在与后来逐渐发展和完善的锆石U-Pb同位素测年方法与结果比较时，显示出越来越多的缺陷和问 题。
进入20世纪90年代以后，随着锆石U-Pb同位素测年技术的进步，单颗粒锆石同位素稀释-热电离质谱法(ID-TIMS)和锆石微区原位U-Pb同位素定年技术(SHRIMP、LA-ICP-MS)相继在国内得到推广与应用，我国地层同位素年代学研究进入了一个新阶段，蓟县剖面及燕山地区中-新元古界的同位素年代学研究也相继取得了一些重要成果。只是这些工作及近来的进一步验证主要都是围绕着这套地层序列下部含有火山岩夹层的大红峪组和团山子组展开的(陆松年和李惠民，1991; 李怀坤等， 1995，2011; Lu et al., 2008; 张拴宏等，2013)。
近年来，得益于相关沉积地层中斑脱岩(蚀变凝灰岩)等火山沉积物的识别确认，以及对相关地层序列中某些侵入体侵位时代的精确标定，华北克拉通中-新元古界年代地层学研究取得了一系列新的突破性进展，主要包括：(1)在以往长期被认为属于“新元古代早期”、年龄为“1000~900Ma” 的下马岭组，通过对其第三段中钾质斑脱岩夹层(苏文博等，2006)的锆石以及对侵入该组中的辉绿岩床(中国地质科学院天津地质矿产研究所，1980；河北省地质矿产局，1989)的斜锆石的U-Pb同位素年龄精确测定，下马岭组的形成年龄被重新限定为1380~1320Ma之间，应属中元古代延展纪的早期地层(高林志等， 2007，2008，2009; Su et al., 2008; 李怀坤等，2009; Zhang et al., 2009; 苏文博等，2010)。这也是华北中-新元古代含火山岩夹层的大红峪组及团山子组之外的沉积地层单元首次获得直接的、高精度的年代学标定，突出彰显了钾质斑脱岩等火山沉积物夹层良好的直接而精确的定年价值；(2)在冀北-辽西铁岭组二段下部发现钾质斑脱岩，并获得其锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄1437±21Ma(苏文博等，2010)。根据这一进展并结合上覆下马岭组的测年成果，可将燕山地区铁岭组及蓟县系的顶界较为精确地限定在1400Ma左右；(3)在北京延庆高于庄组张家峪亚组上部发现凝灰岩，并测得了该凝灰岩的锆石U-Pb同位素年龄1559±12Ma(SHRIMP)和1560±5Ma(LA-MC-ICPMS)(李怀坤等，2010)。依据这一进展，并结合下伏的大红峪组测年资料，可进一步将燕山地区蓟县系(以高于庄组为最下部的一个组)的底界限定为1600Ma左右；(4)在北京密云发现被常州沟组不整合覆盖的花岗斑岩脉，测得了其锆石U-Pb同位素年龄1673±10Ma(LA-MC-ICPMS，李怀坤等，2011)和1669±20Ma(SHRIMP，Li et al., 2013)，精确限定了常州沟组底界、亦即燕山地区长城系底界的初始形成年龄应为1650Ma左右，而不是长期认为的1800Ma。需要说明的是，与此同时，彭澎等(2011)获得了密云地区被常州沟组不整合覆盖的基性岩墙斜锆石U-Pb同位素年龄1731±4Ma(ID-TIMS)，和政军等(2011)测得密云地区常州沟组和环斑花岗岩之间的古风化壳的碎屑锆石U-Pb同位素年龄为1682±20Ma(SHRIMP)和1708±6Ma(LA-MC-ICPMS)。显然这两项研究，均从不同角度进一步支持和验证了李怀坤等(2011)有关常州沟组底界形成年龄的推断。
依据上述新进展，燕山地区以及整个华北克拉通中-新元古界年代地层格架已在相当大程度上得到了重新厘定(Li et al., 2013; 苏文博，2014)。然而令人遗憾的是，迄今为止的这些研究成果均来自冀北-辽西以及北京西山等“外围”地区；而作为我国中-新元古界标准剖面所在地的蓟县地区，除上述含火山岩夹层的长城系大红峪组获得了精确定年之外，其上巨厚的地层序列(蓟县系及青白口系)却一直缺乏新的进展。
近期笔者在蓟县中元古界蓟县系雾迷山组和铁岭组首次确认了钾质斑脱岩夹层，并成功分选出岩浆型锆石，对其开展了高精度的SHRIMP U-Pb年代学研究。这是我国中-新元古界标准剖面蓟县系相关地层单位首次获得直接的年代学约束，也是整个燕山地区及华北北缘雾迷山组内部首次获得直接定年。这一进展为闻名中外的天津蓟县剖面中-新元古界地层格架的重新厘定、以及今后继续作为华北该阶段标准剖面并与其他地区进行正确对比等，提供了新的、精确的年代学“锚点”，因而具有重要科学意义。 2 雾迷山组和铁岭组地质背景 2.1 雾迷山组
雾迷山组为高振西等于1934年建立，当时定名为“雾迷山灰岩”。雾迷山是五名山的谐音，五名山主峰位于蓟县城西北约4km处(图 1)。
 | 图 1 蓟县北部地区地质略图与采样位置图 1-第四系；2-下寒武统府君山组；3-青白口系景儿峪组；4-青白口系长龙山组；5-下马岭组；6-蓟县系铁岭组；7-蓟县系洪水庄组；8-蓟县系雾迷山组；9-蓟县系杨庄组；10-蓟县系高于庄组；11-长城系大红峪组；12-长城系团山子组；13-长城系串岭沟组；14-长城系常州沟组；15-太古宙遵化岩群；16-花岗岩；17-断层；18-地层产状；19-倒转地层；20-中国中-新元古界标准剖面位置；21-采样点：A-13WMS01-1，B-13WMS02，C-13TL01-3 Fig. 1 The geological sketch of the northern Jixian County，showing the sampling localities |
雾迷山组由以白云岩为主的碳酸盐岩所组成，具有如下特征：(1)厚度巨大，共有3416m，是蓟县中-新元古界剖面各组中厚度最大的一个组；(2)微生物碳酸盐岩占绝对优势，占雾迷山组总量的80%~90%；岩层中有机质极为丰富，野外观察时常见为棕色豆状、球状斑点，并串连成叠层石基本层；(3)沉积韵律极为发育，实际上是由不同级别的沉积韵律和旋回所叠加而成。
在雾迷山组不同级别的沉积韵律(和旋回)中，最基本的沉积韵律自下而上大都由下列五个单元所组成：(1)底层：主要是潮上带上部的含砂泥质泥晶白云岩，可见干裂和岩盐假晶；(2)下层：主要是潮间带的纹层状硅质条带微晶白云岩，为藻席白云岩(下藻席层)，以产层状和穹状叠层石的微生物岩为特征；(3)中层：主要由潮下带厚层至块状亮晶白云岩组成，以具凝块状和锥叠层石微生物岩为特征；(4)上层：为潮间带的纹层状硅质条带微晶白云岩，属于上藻席层下部，以产层状和穹状叠层石为特征；(5)顶层：为潮上带浅色硅质条带微晶白云岩(淡水淋滤带)，属于上藻席层的上部，同样可产浅色硅化的层状和穹状叠层石。据不完全统计，整个雾迷山组由400多个这样的基本沉积韵律所组成(Lu et al., 1996)。根据基本韵律和沉积旋回特征的变化，蓟县地区的雾迷山组可进一步划分成四个亚组，自下而上分别为：罗庄亚组、磨盘峪亚组、二十里堡亚组和闪坡岭亚组(河北省地质矿产局，1989；陈晋镳等，1999)。雾迷山组与下伏杨庄组之间为整合接触关系，与上覆洪水庄组之间为超覆不整合接触关系。 2.2 铁岭组
铁岭组主要为碳酸盐岩沉积，高振西等(1934)选用蓟县铁岭村地名，称为“铁岭灰岩”。 铁岭组早先分为两段，鉴于发现两段岩性有明显区别，并认为之间还存在着较明显的沉积间断和古地磁极倒转等现象，陈晋镳等(1980)将其进一步分为两个亚组，即下部代庄子亚组和上部老虎顶亚组。前者命名地点在蓟县城北5km的代庄子村，后者最早为长春地质学院1973年命名，命名地点在蓟县城北3km的夏庄子村附近山名。从更大区域来看，研究者更倾向于铁岭组两段的划分(河北省地质矿产局，1989；陈晋镳等，1999；苏文博等，2010)。
代庄子亚组底部为灰白色薄层石英砂岩或石英砂岩透镜体；下部棕褐色内碎屑含锰叠层石白云岩、含砂含锰砾屑砂屑泥晶白云岩夹灰绿色页岩；上部紫红色、翠绿色及杂色页岩夹含锰白云岩。在蓟县，代庄子亚组厚153m。代庄子亚组与下伏洪水庄组为整合过渡关系。
老虎顶亚组，以灰岩为主，在蓟县厚181m。在蓟县该组下部主要为灰质白云岩、白云质灰岩和竹叶状砾屑灰岩；上部除顶部为泥质和白云质灰岩外，几乎全部由叠层石灰岩组成。老虎顶亚组与下伏代庄子亚组之间有清晰的沉积间断面。本组与上覆地层下马岭组之间为平行不整合接触。 3 测年样品岩石学特征
本次测年样品均采自洪水庄-井儿峪向斜的南西翼(图 1)。
样品13WMS01-1采自蓟县县城西郊、五名山主峰西北侧前往盘山的公路边。采样点经纬度：40°3′12.12″N，117°21′26.17″E。样品岩性为灰白色斑脱岩，位于雾迷山组第四亚组即闪坡岭亚组底部。采样点所见岩性主要为薄层状白云岩，夹大量黑色硅质岩条带或透镜体(图 2a，b)，其间见两层厚度为5cm左右的斑脱岩，沿着斑脱岩层发育相对较为茂密的植被。两层斑脱岩之间相距10m左右，在下层和上层斑脱岩层分别采集样品13WMS01-1和13WMS01-2。在附近白云岩层面上见有小型波痕构造等，指示形成于浅水环境。岩层产状105°∠30°(图 3a)。
 | 图 2 采样点野外露头照片 (a)-13WMS01-1采样点，斑脱岩为薄层白云岩中的夹层，呈疏松土状，顺斑脱岩层植被相对较茂密；(b)-13WMS01-1采样点，斑脱岩层上、下相邻层中发育黑色硅质岩透镜体；(c)-13WMS02采样点，斑脱岩为薄层白云岩中的夹层，呈疏松土状，斑脱岩层厚10cm左右；(d)-13TL01-3采样点，斑脱岩呈浅黄色，为石灰岩中夹层，其上、下的灰岩中夹黑色硅质岩条带 Fig. 2 Pictures of outcrops of the sampling sites |
 | 图 3 采样点剖面图 (a)-蓟县五名山雾迷山组三-四段界线附近采样剖面；(b)-蓟县大喻山铁岭组二段下部采样剖面.1-白云岩；2-灰岩；3-泥岩；4-砂岩；5-钾质斑脱岩；6-燧石；7-砾屑；8-含锰；9-叠层石；10-植被掩盖，Pt2w3-雾迷山组第三亚组，Pt2x4-雾迷山组第四亚组，Pt2t1-铁岭组第一亚组，Pt2t2-铁岭组第二亚组，Pt2x1-下马岭组第一亚组 Fig. 3 The stratigraphic profiles of the sampling sites |
样品13WMS02采样点位于13WMS01-1北侧的一个废弃采石场，采样点经纬度：40°3′39.11″N，117°21′49.63″E，所属层位也是雾迷山组第四亚组底部，与13WMS01-1层位相近。采样点所见为中薄层状灰白色白云岩，夹有一层厚约10cm的斑脱岩，因吸附了有机质，其新鲜面呈灰黑色，但风化面仍呈灰白色(图 2c)。13WMS02为采自该斑脱岩层的测年样品。
样品13TL01-3采样点位于蓟县县城西郊大喻山采石场，采样点经纬度：40°3′16.96″N，117°23′4.39″E。所属层位为铁岭组上亚组下部，岩性主要为灰黑色厚层石灰岩，岩层产状120°∠45°，夹有多层斑脱岩，斑脱岩层厚1~35cm。对其中较厚的4层采集了测年样品。其中最上部的一层呈浅黄绿色、土状，层厚20cm左右，样品编号：13TL01-1；从上往下第二层呈土黄色，层厚约25cm，样品编号：13TL01-2；第三层呈浅黄色，层厚约30cm，其上下的灰岩中夹黑色硅质岩条带(图 2d)，样品编号：13TL01-3；第四层距离铁岭组上亚组的底界25m左右，层厚大约35cm，呈土黄色、土状，样品编号：13TL01-4，斑脱岩层之上为纹层状泥质灰岩，之下为厚层状灰黑色灰岩。13TL01-1和13TL01-2层之间相距约13m，13TL01-2和13TL01-3层之间相距约15m，13TL01-4与13TL01-3的层位大致相当。此 处铁岭组下亚组顶部为杂色 泥页岩，上亚组底部为含锰灰质白云岩，岩层产状115°∠45°(图 3b)。
由于上述斑脱岩样品均呈疏松土状，未能磨制岩石薄片，因此暂未获得显微镜下薄片鉴定资料。但从其露头特征以及遇水迅速膨胀等特点不难判定，上述夹层都属于比较典型的斑脱岩，而且随后的室内单矿物分选结果(参见下文)也证实了野外这一观察的正确性。
 | 表 1 测年锆石特征Table 1 The charateristics of the dating zircons |
在雾迷山组第四亚组(闪坡岭亚组)底部采集3件斑脱岩样品：13WMS01-1、13WMS01-2和13WMS02，在铁岭组上亚组(老虎顶亚组)底部采集4件斑脱岩样品：13TL01-1、13TL01-2、13TL01-3和13TL01-4，每件样品的重量在10kg左右。将样品粉碎至80目，经过淘洗和分选之后在实体显微镜下手工挑出待测锆石。锆石分选工作在河北省廊坊宇能岩石矿物分选技术服务有限公司完成。待测锆石的基本特征见表 1。将待测锆石样品颗粒和锆石标样TEM(Black et al., 2003)和M257(Nasdala et al., 2008)浇铸在环氧树脂靶上，待环氧树脂固化以后将样品靶打磨、抛光至锆石的核部。对锆石进行透、反射光显微照相以及阴极发光图象分析，以检查锆石的内部结构、选择适宜的测试点位。
根据透射光和反射光显微照相、阴极发光图象、以及显微镜下实体观察分析，初步判断上述7件锆石样品中除13WMS01-2之外的6件较为适合SHRIMP U-Pb同位素年龄测定，并以13WMS01-1、13WMS02和13TL01-3为重点测试对象。由于对13WMS01-1、13WMS02和13TL01-3三件样品的测定，均获得了代表地层沉积时代的、谐和度很高的年龄数据，所以就未对13TL01-1、13TL01-2和13TL01-4三件样品进行系统的测定。因此，本文只报道13WMS01-1、13WMS02和13TL01-3三件样品的测年结果。
13WMS01-1、13WMS02和13TL01-3三件样品的锆石CL图像见图 4，该三件锆石样品在CL图像上均显示具有振荡生长环带内部结构特征，均为柱状自形晶体，显示为典型的岩浆锆石。样品13WMS01-1锆石晶体长宽比为21~31(图 4a-d)，13WMS02锆石晶体长宽比为21~41(图 4e-j)，13TL01-3锆石晶体长宽比为21~31(图 4k-p)。
 | 图 4 测年锆石CL图像 (a-d)-13WMS01-1;(e-j)-13WMS02;(k-p)-13TL01-3.图中所标注的年龄均为207Pb/206Pb表面年龄 Fig. 4 The cathodoluminescence images of dated zircons |
锆石U-Th-Pb同位素测定在北京离子探针中心的SHRIMP II二次离子探针质谱仪上完成，测试流程见文献Compston et al.(1984，1992)和Williams(1998)。在测定过程中，分别采用标准锆石TEM(参考年龄为417Ma，Black et al., 2003)和M257(参考年龄为561Ma，Nasdala et al., 2008)进行同位素分馏校正和标定待测锆石中的U、Th和Pb含量。数据处理采用SQUID(Ludwig，2001)和Isoplot(Ludwig，2003)程序，利用实测的204Pb进行普通铅校正。 4.2 测年结果
雾迷山组上部第四亚组(闪坡岭亚组)底部两件斑脱岩样品(13WMS01-1和13WMS02)的锆石U-Th-Pb同位素测定结果见表 2和图 5、图 6。对样品13WMS01-1共测定了20个U-Th-Pb同位素数据点，它们具有一致的U-Pb年龄(表 2和图 5)，且年龄谐和度都比较高，75%的数据点的谐和度大于95%，其中19个数据点(因为数据点1.1的误差偏大，予以剔除)构成的不一致线与谐和线的上交点年龄为1483±13Ma，而这19个点的207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为1484±13Ma，二者完全一致。对样品13WMS02共测定了30个U-Th-Pb同位素数据点(表 2和图 6)，结果显示该锆石样品具有不同程度的放射成因铅丢失：表现为年龄的不谐和度从2.9%到55.9%，但是全部数据点均落在一条不一致线上，该不一致线与谐和线的上交点年龄为1487±16Ma。两件雾迷山组斑脱岩锆石U-Pb年龄数据在误差范围内完全一致，应代表了蓟县地区雾迷山组沉积晚期的一次火山喷发事件的年龄。
 | 图 5 雾迷山组斑脱岩(13WMS01-1)锆石U-Pb年龄谐和图 Fig. 5 U-Pb concordia of zircons from the Wumishan Formation bentonite sample(13WMS01-1) |
 | 图 6 雾迷山组斑脱岩(13WMS02)锆石U-Pb年龄谐和图 Fig. 6 U-Pb concordia of zircons from the Wumishan Formation bentonite sample(13WMS02) |
铁岭组上亚组(老虎顶亚组)底部斑脱岩样品(13TL01-3)的锆石U-Th-Pb同位素分析结果见表 2和图 7。一共测定了22个锆石U-Th-Pb同位素数据点，其中7.1和12.1具有明显较大的年龄值——可能为碎屑锆石年龄，而17.1、20.1和22.1具有较大的放射成因铅丢失——表现为年龄的不谐和度较大(分别为37.1%、39.8%和27.2%)，除了这5个数据点之外的17个数据点具有一致且较谐和的U-Pb同位素年龄(12个数据点的不谐和度小于5%，5个数据点的不谐和度在5%~9%范围内)，这17个数据点拟合的不一致线与谐和线的上交点年龄为1442±22Ma，而它们的207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为1439±14Ma，二者在误差范围内完全一致，代表蓟县地区铁岭组上亚组(老虎顶亚组)底部的一次火山喷发事件的年龄。
| 表 2蓟县雾迷山组(13WMS01-1、13WMS02)和铁岭组(13TL01-3)斑脱岩样品锆石U-Th-Pb同位素测定结果Table 2 U-Th-Pb isotopic data of zircons from bentonite samples of the Wumishan Formation(13WMS01-1 and 13WMS02) and the Tieling Formation(13TL01-3)in Jixian County |
 | 图 7 铁岭组斑脱岩(13TL01-3)锆石U-Pb年龄谐和图 Fig. 7 U-Pb concordia of zircons from the Tieling Formation bentonite sample(13TL01-3) |
迄今为止在蓟县剖面这条华北中-新元古界标准剖面上，只有其长城系上部含有火山岩夹层的大红峪组的地质年代得到了精确标定。本文在蓟县剖面铁岭组和雾迷山组分 别发现斑脱岩、并成功获得其锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄~1440Ma和~1485Ma，这标志着这条传统的标准剖面上以碳酸盐岩为主体的蓟县系上部的两个重要组，从此也获得了直接的、高精度的岩浆型锆石U-Pb年龄的精确约 束。
5.1 蓟县剖面铁岭组形成时代的直接标定 作为蓟县剖面中元古界“蓟县系”最顶部的地层单元，铁岭组的测年一直是一个研究重点。在20世纪70~80年代，根据海绿石K-Ar年龄，该组的形成时限被限定在1010~1200Ma(钟富道，1977；王曰伦等，1980；陈毓蔚等，1981)，从而被认为是华北中元古代最晚期的沉积序列。其中钟富道(1977)最早报导了蓟县剖面该组海绿石的K-Ar年龄1205~1132Ma，紧接着天津地质矿产研究所又获得了1010~1128Ma的数据(王曰伦等，1980)。进入90年代以来一些学者又在同一层位的海绿石中获得了1070~1175Ma的年龄(李明荣等，1996)。由此并参考其他地区相关资料，华北北部铁岭组的年龄被限定为不小于1050Ma，归属蓟县系，并对应于国际地层委员会所命名的中元古代最晚期的狭带纪。随着在其上覆地层——下马岭组第三段钾质斑脱岩(苏文博等，2006)相继获得~1380Ma的锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄(高林志等， 2007，2008，2009; Su et al., 2008; 苏文博等，2010)，铁岭组的时限被下压到不小于1400Ma、并划归盖层纪。苏文博等(2010)在河北平泉双洞乡刘家沟剖面铁岭组二段底部发现了钾质斑脱岩，并获得了其锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄1437±21Ma，从而第一次明确标定了该组的形成时代；同时结合早先在上覆的下马岭组斑脱岩的测年结果，苏文博等(2010)将铁岭组顶界、也即该组与下马岭组分界年限进一步推定为~1400Ma。
当前在蓟县铁岭组二段近底部所发现的斑脱岩(样品号13TL01-3)，其锆石SHRIMP U-Pb不一致线与谐和线的上交点年龄为1442±22Ma、207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为1439±14Ma，这表明该层斑脱岩的形成时间应该在1440Ma左右，也大体代表了该地区铁岭组的形成时间。显然，当前蓟县剖面铁岭组斑脱岩锆石年龄与河北平泉双洞一带的铁岭组斑脱岩SHRIMP U-Pb同位素年龄1437±21Ma(苏文博等，2010)在误差范围内是完全一致的。这一结果充分说明，蓟县地区的铁岭组与燕山地区其他地方该组的时限完全一致，传统上根据岩石地层所建立的有关该组的时空分布及区域对比关系(王曰伦等，1980；河北省地质矿产局，1989；辽宁省地质矿产局，1989；陈晋镳等，1999)是完全成立的。
由于遭受了后期剥蚀，在蓟县地区上覆于铁岭组的下马岭组实际上只保留了该组第一段和第二段的沉积序列(中国地质科学院天津地质矿产研究所，1980；陈晋镳等，1999)。而迄今为止在下马岭组发现的斑脱岩，都位于该组第三段黑色碳硅质页岩-板岩中(苏文博等， 2006，2010; 高林志等， 2007，2008，2009; Su et al., 2008)。因此从目前来看，蓟县地区下马岭组尚无法获得类似的精确测年。另一方面，因夹有火山岩，蓟县及附近地区的团山子组、大红峪组已获精确测年(陆松年等，1991; Lu et al., 2008; 张拴宏等，2013)，但在燕山其他地点至今还没有相关报道；李怀坤等(2011)虽然已在北京延庆高于庄组发现了层凝灰岩并成功测年，但在蓟县地区该组却一直未能找到相应的层凝灰岩。由此可见，在蓟县铁岭组发现斑脱岩并获得精确测年，无疑将成为当前唯一能够有效连接蓟县与燕山其他地区相应地层序列的关键支撑点。 5.2 蓟县剖面雾迷山组形成时代的直接标定
与上述铁岭组等有所不同，20世纪90年代之前，由于蓟县地区的雾迷山组一直没有获得过包括海绿石K-Ar年龄在内的并不准确的年代学标定，人们只能依靠在其上覆及下伏地层单位的测年资料，将该组大致地限定在1400~1000Ma阶段中期，从而被归属于我国中元古界蓟县系中部(钟富道，1977；王曰伦等，1980；陈毓蔚等，1981)。进入90年代后，王松山等(1995)通过对雾迷山组燧石条带的测年研究，分别在该组底部获得其Ar-Ar等时线年龄为1317±22Ma、在其顶部获得1206±27Ma和1208±21Ma，认为该组的沉积时限为1310±20Ma~1207±10Ma。另外，张巧大等(2002)还在雾迷山组第三段获得了1373±92Ma的碳酸盐Pb-Pb等时线年龄。显然，这两项研究仍然支持人们长期以来的观点，即雾迷山组应属于中元古代晚期，相当于国际中元古代延展纪-狭带纪中期(王鸿祯和李光岑，1990；刘本培和金秋琦，1993；陈晋镳等，1999；全国地层委员会， 2001，2002)。
当前在蓟县雾迷山组四段下部发现斑脱岩，并在其两个不同样品中分别获得了锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄1483±13Ma及1487±16Ma，这精确标定了此间火山喷发事件的准确时间，同时也标定了雾迷山组四段及整个该组的形成时限。考虑到当前样品层位到雾迷山组顶部尚有厚度超过800m的灰质白云岩夹燧石条带泥晶白云岩、厚层叠层石白云岩等浅水碳酸盐沉积，而在上覆的铁岭组二段底部此次在蓟县及早先(苏文博等，2010)在河北平泉都获得了~1440Ma的锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄，且与雾迷山组之间尚有一个以碳泥质页岩沉积为主、厚度超过200m的洪水庄组，因此推测雾迷山组的顶部时限可能为1470Ma左右。 5.3 蓟县剖面中元古界的进一步厘定
根据上述进展，现在可以将蓟县剖面以及整个华北北缘中元古界年代地层划分做更进一步的精确厘定(表 3)。特别是雾迷山组和铁岭组所在的蓟县系，与燕山地区其他地点完全可以对比，且都代表了1600~1400Ma这一阶段的沉积记录，对应于当前国际地层划分方案中的盖层系(Gradstein et al., 2004)。这一厘定表明，虽然在蓟县以及华北北缘缺失了早于1650Ma以及晚于1380Ma的沉积记录，但是至少在1650~1400Ma这一阶段，即对应于传统的“长城系(纪)”上部以及整个“蓟县系(纪)”，蓟县剖面仍是华北北缘乃至整个中国东部中元古界沉积发育最为完整、最具有代表性、大部分地层单位已获高精度年代学标定的标准剖面。换言之，此次在蓟县剖面雾迷山组和铁岭组这两个地层单位均获得精确的火山岩锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄，大大增强了这一传统的华北中元古界标准剖面的科学性，进一步巩固了其在国内外中元古代相关研究中的标准性和可对比性。
| 表 3 本文重新厘定的华北北缘中元古界地层划分方案Table 3 The newly clarified Mesoproterozoic stratigraphic chart in the northern margin of the North China Craton |
需要说明的是，此前针对下马岭组年代学的新进展，乔秀夫等(2007)曾建议将该组以上地层的年代学归属命名为“西山系”；李怀坤等(2011)、苏文博等(2012)、Li et al.(2013)则基于现有资料认为晚于下马岭组、早于长龙山组-景儿峪组(即<1380Ma，>1000Ma)的地层记录在华北地区可能普遍缺失，倾向于将下马岭组暂时划归“待建系”。最近在扬子地台中部的神农架群(李怀坤等，2013)及在其上覆马槽园群(Wang et al., 2013)的最新研究进展表明，该地区的神农架群及马槽园群大体上代表着1400~1150Ma阶段沉积，并且是整个扬子地台以及华北地台该阶段最为发育的地层序列。因此，在综合分析其他地区相关研究以及国际前寒武纪划分最新建议(Von Kranendonk，2012)基础上，苏文博(2014)建议以神农架群为地层实体基础，将该阶段命名为“神农纪(系)”，作为中国中元古代最晚期一个“纪”级单位。本文采用这一新建议的单位名称，但限于目前研究程度以及长期以来研究习惯、野外的可操作性等原因，关于该系的底界、即蓟县系与神农系分界，本文仍暂时选择在蓟县剖面及整个华北北缘的下马岭组与铁岭组分界处，其时限大约为1400Ma(表 3)。
同时需要讨论的是，最近一些研究者在河北省宽城串岭沟组发现凝灰岩夹层，获得其锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄1621±12Ma，并将其作为该地区串岭沟组的形成年龄(孙会一等，2013)。这里必须指出，该年龄值与其所处层位地质时代有很大矛盾(表 3)。因为它不仅小于该组上覆的团山子组火山岩锆石U-Pb同位素年龄1637±15Ma及1641±4Ma(LA-MC-ICPMS，张拴宏等，2013)、大红峪组火山岩锆石U-Pb同位素年龄1625±6Ma(ID-TIMS，陆松年等，1991)及1622±23Ma(SHRIMP，Lu et al., 2008)，而且也小于在蓟县剖面获得的侵入串岭沟组的基性岩床的就位锆石U-Pb同位素年龄1638±14Ma(SHRIMP，高林志等，2009)和1634±9Ma(LA-MC-ICPMS，张拴宏等，2013)。尽管孙会一等(2013)将这一矛盾结果归因为“串岭沟组”在空间上的“穿时性”，然而，在下面两方面客观前提限制下(1)两地直线距离不足120km，并同处华北地台北缘台地相区(王鸿祯，1985；刘本培和金秋琦，1993)；(2)1960年代至今不同尺度的地质填图工作已相继证明，上述两地的这两套沉积都属于由完全可以一一对比的岩石地层序列所限定的同一个基本岩性地层单位——串岭沟组(王曰伦等，1980；陈晋镳等，1999)，其形成时代的约束竟然出现如此之大的“穿时性”，这无论是在地层属性上还是在逻辑自洽上都是令人难以信服的。因此，孙会一等(2013)有关河北宽城串岭沟组凝灰岩的年代学标定有待进一步深入研究。 6 结论
(1)在蓟县剖面雾迷山组和铁岭组第一次发现斑脱岩，并对其所含岩浆型锆石开展了SHRIMP U-Pb同位素年代学测定，分别获得了~1485Ma和~1440Ma的高精度年龄，代表了此间两次火山喷发事件的时间，从而第一次直接标定了蓟县剖面这两个重要地层单位的沉积时限。
(2)蓟县剖面铁岭组形成时代的直接标定，表明该组与燕山其他地区铁岭组的沉积时代是完全一致的。同时这一进展也有力地证明，多年来研究者们关于蓟县地区与华北北缘包括铁岭组及其上下沉积在内的中元古界的传统划分及其区域对比关系是完全正确的。
(3)上述两组获得直接而精确的岩浆型锆石测年约束表明，至少在1650~1400Ma这一阶段，即对应于传统的“长城系(纪)”上部以及整个“蓟县系(纪)”，蓟县剖面仍是迄今为止华北北缘乃至整个中国东部中元古界发育最为完整、最具有代表性、大部分地层单位已获高精度年代学标定的标准剖面。当前研究对增强这一传统的华北中元古界标准剖面的科学性，进一步巩固其在国内外中元古代相关研究中的标准性和可对比性等，都具有重要的科学和实际意义。
致谢 锆石SHRIMP U-Pb同位素测年得到北京离子探针中心刘敦一研究员、张玉海研究员和宋彪研究员等的大力支持和帮助；任纪舜院士和陆松年研究员等对我们的研究工作给予了长期的指导和帮助；样品锆石分选由河北省廊坊市宇能岩石矿物分选技术服务有限公司王建华高工完成；同位素测年实验过程中还得到任云伟、张阔、张家辉等的帮助；在此一并致以诚挚的感谢。特别感谢三位评审专家徐备教授、张世红教授和耿元生研究员提出的十分宝贵的修改意见。
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