岩石学报  2015, Vol. 31 Issue (6): 1564-1572   PDF    
中条山地区绛县群和中条群沉积时限:夹层斜长角闪岩SIMS锆石U-Pb年代学证据
刘玄1, 范宏瑞1 , 邱正杰1,2, 杨奎锋1, 胡芳芳1, 郭双龙3, 赵凤春3    
1. 中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源重点实验室, 北京 100029;
2. 中国科学院大学, 北京 100049;
3. 中条山有色金属集团有限公司, 垣曲 043700
摘要:中条山地区出露大量早前寒武纪岩石,是认识华北克拉通晚太古代至早元古代大地构造演化的关键地区。绛县群变质陆缘碎屑-火山岩及中条群变质陆缘碎屑-碳酸盐岩建造是该区最主要的地层单元,同时也是一系列铜矿床的赋矿围岩。目前,对于二者的形成时代仍缺乏直接证据。本文通过高精度的二次离子质谱锆石U-Pb定年,厘定了绛县群和中条群中的斜长角闪岩夹层分别形成于~2189Ma和~2086Ma。结合已有同位素资料,我们认为绛县群变质沉积-火山岩系可能形成于ca.2160~2190Ma,而中条群中段的大理岩和黑色片岩系(余元下组和篦子沟组)形成于ca.2059~2086Ma之间。另外,岩石组合和矿化类型指示,中条山地区在ca.2090~2190Ma可能经历了两次裂谷事件。
关键词中条山     绛县群     中条群     斜长角闪岩     SIMS锆石U-Pb     华北克拉通    
Formation ages of the Jiangxian and Zhongtiao groups in the Zhongtiao Mountain region, North China Craton: Insights from SIMS U-Pb dating on zircons of intercalated plagioclase amphibolites
LIU Xuan1, FAN HongRui1 , QIU ZhengJie1,2, YANG KuiFeng1, HU FangFang1, GUO ShuangLong3, ZHAO FengChun3    
1. Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3. Zhongtiaoshan Non-ferrous Metals Group Co., Ltd, Yuanqu 043700, China
Abstract: Zhongtiao Mountain region, located at the southern edge of the North China Craton (NCC), contains voluminous outcrops of Early Proterozoic rocks, and it has been considered as an important area for investigating the tectonic evolution of the NCC. Jiangxian Group consisting of metamorphosed continental clastic to volcanic rocks and Zhongtiao Group comprising metamorphosed terrestrial clastic rocks and carbonate are the two major rock units within this region, and their formation ages remains elusive. We report new results of U-Pb dating on zircons from two intercalated plagioclase amphibolites by secondary ion mass spectrometry (SIMS), which suggest the Jiangxian and Zhongtiao groups were formed at ca.2160~2190Ma and ca.2059~2086Ma, respectively. Combing other evidences, including rock assemblages and mineralization styles, we favor the idea that Zhongtiao Mountain region experienced two episodes of rifting during the Early Proterozoic period.
Key words: Zhongtiao Mountain     Jiangxian Group     Zhongtiao Group     Plagioclase amphibolite     SIMS zircon U-Pb     North China Craton    

中条山地区位于华北克拉通南缘中段,区域内出露大量早前寒武纪岩石,其北段发育一系列铜矿床(点),是我国最重要的铜矿集区之一(黄崇轲等,2001)。目前已发现铜矿床20处,探明铜储量达390多万吨(庞雪娇,2010);同时还伴生钴、金、钼、银等金属元素。不仅如此,由于地处特殊的大地构造位置,该地区被认为是研究华北克拉通早前寒武纪地质演化的关键区域(图 1a)(Zhai and Santosh, 2011; Zhao and Zhai, 2013)。绛县群和中条群不仅是该地区出露面积最大的岩石单元,而且是最为重要的含矿地层,赋存了超过90%的铜矿床(点)。因此,其沉积时代是研究区域地质演化过程以及铜成矿作用、成因等重要问题的关键。然而,由于绛县群下部主要为变质的泥质-半泥质岩,已有的定年工作稀少,且是通过碎屑锆石U-Pb法或者根据其上部的火山-侵入岩时代进行间接约束;同样,中条群主体为沉积岩系,现有的资料大多数为间接证据,仅孙大中等(1991)通过单颗粒锆石蒸发法获得了篦子沟组底部英安质凝灰岩U-Pb年龄。因此,需要对绛县群下部以及中条群沉积岩系进行更为细致的工作,获得相对直接的时代制约,以弄清这两套重要赋矿岩系的形成时代。事实上,在绛县群下部和中条群局部发育一定量的斜长角闪岩夹层。从野外产状来看,它们很可能为与围岩同时形成的火山岩,能为地层的形成时代提供直接约束(Wang et al., 2008; Zhang et al., 2013)。本文通过高精度的二次离子质谱仪对其中分选出来的锆石进行了U-Pb定年,探讨了其围岩地层的形成时代,结合已发表的同位素定年资料,进一步约束了绛县群和中条群的沉积时限。

图 1 图 1 华北克拉通早前寒武纪岩石分布简图(a,据Zhai et al., 2011改绘)、中条山地区区域地质图(b,据孙大中等,1991改绘)和综合地层柱状图(c) Fig. 1 A sketch of the distribution of Early Precambrian rocks on the NCC(a,adapted after Zhai et al., 2012), and a geological map(b,adapted after Sun et al., 1991) and stratigraphic column of the Zhongtiao Mountain region(c)
1 区域地质背景

中条山地区是华北克拉通内出露早前寒武纪岩石的典型区域之一,区域内出露的基底岩石为呈北东-南西向弧状延伸的涑水杂岩(图 1a,b)。它主要由晚太古代(ca.2.7~2.5Ga)的TTG片麻岩(孙大中等,1991; Tian et al., 2006; 赵凤清,2006; 郭丽爽等,2008; 张晗,2012; Zhu et al., 2013)、早元古代变质表壳岩(赵凤清,2006)和晚太古代至早元古代的花岗质侵入体组成(Tian et al., 2006; 赵凤清,2006)。基底岩石被早元古代沉积-火山岩建造所不整合覆盖,从下至上依次为绛县群、中条群、担山石群、西阳河群以及汝阳群。绛县群和中条群,特别是其中的还原性地层是中条山铜矿化重要的赋矿围岩(《中条山铜矿地质》编写组,1978; 真允庆和姚长富,1992)。

绛县群主要呈楔状分布在涑水杂岩北段东侧,另外在上玉坡背斜核部也有少量出露。绛县群分为下部的横岭关亚群和上部的铜矿峪亚群,前者底部为薄层的变质石英砂砾岩(平头岭组),上部由具复理石韵律的变质泥质-半泥质岩石(铜凹组)组成;后者从下至上由薄层石英岩(后山村组)、绢英片岩(圆头山组)、绢英片岩、变凝灰岩(骆驼峰组)、变超钾质流纹岩、凝灰岩(竖井沟组)、变超钾质基性火山岩(西井沟组)和钠质火山-沉积岩系(宋家山组)组成(图 1c)。对于绛县群岩石的沉积环境问题一直存在着争议,《中条山铜矿地质》编写组(1978)认为横岭关亚群片岩沉积于稳定的浅水环境;薛克勤(2006)认为横岭关亚群岩石组合为典型的陆源碎屑沉积建造或复陆屑建造,对应的沉积环境应为被动边缘区的陆壳内裂谷断陷盆地,而铜矿峪亚群中海相双峰式火山岩的喷发说明此时的沉积环境演化为被动陆缘裂陷海槽;相反,Li et al.(2009)通过全岩地球化学、钕同位素以及锆石Lu-Hf同位素分析认为,横岭关亚群片岩可能沉积于活动大陆边缘的弧后盆地环境,沉积物源可能为华北克拉通中部带和东部带内的长英质火成岩。横岭关组泥质岩中变质矿物组合揭示绛县群岩石经历了绿片岩相-低角闪岩相的中压变质作用(赵凤清,2006)。同时,这套岩石经历了强烈的构造作用,岩层大多发生倒转并且近于直立。

中条群主要分布在中条山地区中部的大片区域,其西、北部分别不整合于涑水杂岩和绛县群之上。中条群底部为薄层变质石英砂(砾)岩(界牌梁组),向上分别为砂质板岩(龙峪组)、含藻白云石大理岩(余元下组)、黑色片岩(篦子沟组)、杂色含藻大理岩(余家山组)以及绢云母片岩(温峪组)。碎屑岩中交错层、波痕发育。泥质岩中常见泥裂、石盐假晶,显示了滨浅海沉积特征。碳酸盐岩中富含的叠层石类型简单,以层状、层柱状为主。篦子沟组黑色片岩显示了深海还原环境沉积(薛克勤,2006)。总体而言,这套碎屑岩-泥质岩-碳酸盐建造代表了一个大的海侵层序,篦子沟组为两次海进之间一个短暂海退过渡岩系。与绛县群类似,中条群岩石普遍经历了绿片岩至低角闪岩相变质作用。Liu et al.(2012a)认为中条群主要的物源区为涑水杂岩,同时也接受了少量来自中部带花岗质侵入体以及东部地块古老地壳物质。由以上分析可以看出,绛县群和中条群是不同时代、不同构造背景下的沉积-(火山)作用产物。

担山石群呈NNE向的条带状分布在中条山东侧边缘地区,以角度不整合覆盖于绛县群和中条群之上,与上覆西阳河群也呈角度或平行不整合接触,为一套变质砂砾岩层。下部变质砾岩的砾石成分主要为紫红色、白色燧石,上部变质砾岩砾石成分复杂,除石英岩外,有大量的片岩、白云岩,构成本区弱变质或未变质的沉积盖层,为典型的磨拉石建造。其最大沉积年龄为~1848Ma(Liu et al., 2012a)。

西阳河群覆盖了本区东部的大部分地区,主要由未变质、未变形的安山质火山岩组成,可能形成于大陆边缘海环境(薛克勤,2006)。单颗粒锆石U-Pb定年表明,它们可能形成于ca.1830~1840Ma(孙大中等,1991)。汝阳群是一套以砂质泥质碎屑岩和碳酸盐岩为主的沉积岩系(孙大中和胡维兴,1993)。 2 采样位置及测试方法

本文采集了4件绛县群斜长角闪岩(13ZT16、13ZT17、13ZT18、13ZT19)用于岩相学观察,并选择其中1件样品(13ZT17)进行二次离子质谱锆石U-Pb定年。所采集的样品位于垣曲冶炼厂西南方向,王横线省道右拐弯处的铁轨旁(N35°21′22.2″;E111°36′39.6″)(图 1b,c)。另外,采集了3件中条群斜长角闪岩(13ZT65、13ZT67、13ZT67-1)进行岩相学观察,对13ZT67进行了二次离子质谱锆石U-Pb定年。样品采集于北峪地区胡家峪尾矿坝附近的采石坑内(N35°13′35.5″;E111°32′43.3″)(图 1b,c)。

锆石的分选和挑纯由河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成。锆石制靶、透反射光和阴极发光图像分别在中国科学院地质与地球物理研究所离子探针实验室、流体包裹体实验室和扫描电镜实验室完成,U-Pb定年测试在中国科学院地质与地球物理研究所离子探针实验室完成,测试仪器为Cameca IMS-1280型二次离子质谱仪。技术参数及分析流程与Li et al.(2013)所报道的相同。分析束斑为20×30μm。将一次束为10nA的O2-离子通过-13kV加速电压轰击样品表面。二次离子经过60eV能量窗过滤,质量分辨率为5400,采用二次离子光学系统中的矩形透镜模式。二次离子的强度用电子倍增调峰模式按以下顺序测量,样品分析15~20个数据点,单点测量时间约为20min。

锆石样品的含量及比值用标准锆石Plešovice(Sláma et al., 2008)、Qinghu(Li et al., 2013)和91500进行校正。普通铅用204Pb方法校正,用现代地壳平均铅同位素组成做为普通铅同位素组成。单点分析的同位素及年龄误差为1σ,数据结果利用ISOPLOT软件进行处理投图(Ludwig,2003)。 3 岩相学 3.1 绛县群斜长角闪岩

该斜长角闪岩顺层产出在绛县群铜凹组片岩的中部(图 1b,c; 图 2a),延伸十余千米,厚度约15~20m。岩石普遍发生热液蚀变作用,局部出现透镜状或断续石英脉(图 2a)。显微观察表明,岩石为粒状变晶结构,主要由斜长石(40%~30%)、角闪石(30%~40%)和黑云母(30%)组成(图 2b-e),副矿物包括绿帘石、榍石、磷灰石和含铁矿物。岩石发育较强烈的热液蚀变,一部分原生暗色矿物被交代为绢云母、白云母、黄铁矿和石英(图 2f)。通过矿物组合可以看出,该岩石为黑云斜长角闪岩。

图 2 中条山地区绛县群(a-f)及中条群(g-l)斜长角闪岩野外及显微照片
Pl-斜长石;Hb-角闪石;Bt-黑云母;Ab-钠长石;Py-黄铁矿;Ser-绢云母;sec. Bt-次生黑云母
Fig. 2 Field and microscopic photos of the intercalated plagioclase amphibolites from Jiangxian(a-f) and Zhongtiao(g-l)groups in the Zhongtiao Mountain region
Pl-plagioclase; Hb-hornblende; Bt-biotite; Ab-albite; Py-pyrite; Ser-sericite; sec. Bt-secondary biotite
3.2 中条群斜长角闪岩

该斜长角闪岩位于余元下组和篦子沟组接触部位,呈厚层状顺围岩片(层)理产出。手标本为深褐至深绿色,呈块状构造。显微观察表明,岩石为似斑状结构(图 2g-l),斑晶主要为粗粒自形的钠长石和少量角闪石(图 2g-i),基质主要为细粒自形至半自形的角闪石和黑云母(图 2j-k),副矿物包括金红石、榍石和含铁矿物。岩石发生了一定程度的热液蚀变,表现为暗色矿物被次生绿色黑云母交代,同时形成了少量黄铁矿和石英(图 2l)。另外,岩石也受到了较弱的碳酸盐化蚀变,形成了少量的方解石。 4 测试结果

绛县群斜长角闪岩中的锆石通常为无色长柱状或粒状,颗粒较小,阴极发光性很弱,大多数发育较弱的岩浆振荡环带(图 3),少数为均一的无分带特征。同样,中条群斜长角闪岩中的锆石大多数为长柱状,阴极发光性也很弱,一部分可见较弱的岩浆振荡环带(图 3),一些颗粒发光性均一,不存在分带结构。

图 3 中条山地区绛县群及中条群斜长角闪岩中锆石的阴极发光图像

Fig. 3 CL images of zircons from the plagioclase amphibolite of Jiangxian and Zhongtiao groups in the Zhongtiao Mountain region

二次离子质谱测试结果列于表 1。结果表明,绛县群斜长角闪岩中锆石的U和Th含量非常高,分别高达3450×10-6和8000×10-6,Th/U比值大于1.5。同样,中条群斜长角闪岩中锆石的U和Th含量非常高,分别高达3900×10-6和8300×10-6,Th/U比值大于1.5。异常高的U和Th含量可能引起了锆石放射性损伤,从而抑制了锆石阴极发光性(Nasdala et al., 2003)。

表 1 绛县群和中条群斜长角闪岩锆石二次离子质谱(SIMS)锆石U-Pb测试结果 Table 1 Analytical results of SIMS zircon U-Pb dating on plagioclase amphibolite from Jiangxian and Zhongtiao groups,Zhongtiao Mountain region

对于绛县群斜长角闪岩,共分析了20个点,其中11个数据点具有异常高的普通铅(f 206Pb>2)因此进行了剔除。剩余9个数据点普遍发生了铅丢失,在206Pb/238U-207Pb/235U谐和图上构成一条不一致曲线,上交点年龄为2189±120Ma(MSWD=8.7),代表岩石的形成年龄。对于中条群斜长角闪岩共分析了18个数据点,其中5号点位于谐和线附近,其207Pb/206Pb年龄为2087±15Ma,所有数据点在谐和图上构成一条不一致曲线,上交点年龄为2086±68Ma(MSWD=16),代表岩石的形成年龄(图 4)。

图 4 中条山地区绛县群(a)及中条群(b)斜长角闪岩中锆石U-Pb谐和图

Fig. 4 Concordia diagrams for zircon U-Pb systematics from the plagioclase amphibolites of Jiangxian(a) and Zhongtiao(b)groups,Zhongtiao Mountain region

5 讨论 5.1 斜长角闪岩原岩性质

从野外产状来看,绛县群斜长角闪岩沿围岩片(层)理产出,二者呈整合接触关系,且其沿走向方向延伸长度大体与围岩相近。另外,其与围岩并不存在侵入接触现象(冷凝边或烘烤边)。更重要的是,斜长角闪岩与围岩遭受了类似的热液矿化作用和变质作用(图 2b-f)。因此可以推测,其为与围岩近同时形成的火山岩,这一推测与《中条山铜矿地质》编写组(1978)的认识是一致的。从矿物组合来看,这套斜长角闪岩含一定量的黑云母,这暗示其原岩可能为富钾质的火山岩。对于中条群斜长角闪岩而言,其野外产状与围岩片理几乎一致,且其经历了与围岩类似的热液矿化和变质作用,这些现象可能暗示其与围岩近同时形成。从定年结果来看,其与孙大中等(1991)报道的英安质凝灰岩具有十分接近的结果,且产出层位接近,因此这些斜长角闪岩很可能为与英安质凝灰岩同期的火山活动的产物。 5.2 绛县群沉积时限

绛县群是中条山地区重要的赋矿围岩,其下部的横岭关亚群赋存有横岭关式铜矿床,上部的铜矿峪亚群是铜矿峪式铜矿床的围岩,而二者之间存在着薄层的石英岩(《中条山铜矿地质》编写组,1978),可能暗示存在沉积间断,但二者形成时代是否存在差别或者具有多大差别至今仍缺乏研究和探讨。对于下部的沉积岩系的沉积时代,李秋根等(2008)利用碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb法进行了测试,发现了三颗具有岩浆成因特征的锆石颗粒,分别给出了两个不谐和207Pb/206Pb年龄2176±38Ma和2274±23Ma,以及一个近谐和的207Pb/206Pb年龄2290±22Ma,因此推测绛县群最大沉积年龄为~2200Ma;本文利用高精度二次离子探针锆石U-Pb法获得的横岭关片岩夹层斜长角闪岩形成时代为~2189Ma,进一步限定绛县群下部沉积岩系可能形成于~2189Ma左右。对于铜矿峪亚群而言,由于其中发育大量火山岩和浅成侵入岩,因此至今积累了大量定年资料。孙大中等(1991)孙大中和胡维兴(1993)利用单颗粒锆石U-Pb法获得铜矿峪变钾质流纹岩形成于2166±1Ma;而赵凤清(2006)和张晗(2012)分别利用SHRIMP和LA-ICPMS测得这些变钾质流纹岩锆石U-Pb年龄为~2273Ma和~2161Ma。张晗(2012)利用LA-ICPMS锆石U-Pb法测得铜矿峪组凝灰岩年龄为2198.6±4.7Ma,上玉坡背斜核部变流纹质凝灰岩年龄为2160.5±7.8Ma。从以上测试结果可以看出,铜矿峪亚群火山-凝灰岩极有可能形成于ca.2160~2190Ma之间。许庆林(2010)张晗(2012)李宁波等(2013)利用LA-ICPMS锆石U-Pb法测得侵入铜矿峪亚群的花岗闪长斑岩年龄分别为2149~2194Ma、2149±4.3Ma和2117±13Ma。这表明侵位于铜矿峪岩群之中的次火山岩可能形成于ca.2120~2160Ma,稍晚于火山-凝灰岩的形成时代。总而言之,横岭关亚群片岩可能与覆盖其上的铜矿峪亚群火山-沉积岩系大体形成于同一时代,从而限定绛县群岩系可能形成于ca.2160~2190Ma。 5.3 中条群沉积时限

中条群覆盖着中条山大部分地区,为本区胡篦型铜矿床的赋矿围岩,岩石组合为碎屑-碳酸盐建造。正是由于该群岩石以沉积岩为主,至今积累的定年资料相对较少。最早,孙大中等(1991)通过单颗粒锆石U-Pb法测得篦子沟组底部英安质凝灰岩形成于2059±5Ma,因此推断中条群形成于~2060Ma;最近,Liu et al.(2012a)通过碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb定年测得中条群底部界牌梁组石英片岩和不整合覆盖中条群的担山石群石英砾岩的最大沉积年龄分别为~2160Ma和~1848Ma,间接限定中条群可能沉积于ca.2160~1850Ma之间。但是300百万年对于一次沉积事件来说似乎过于漫长。而本文采集的斜长角闪岩位于篦子沟组和余元下组的接触部位,其原岩可能为与围岩近同时形成的火山岩。因此,其形成年龄可以直接约束篦子沟组和余元下组 岩石的沉积时间,从而进一步缩小中条群沉积时代的范围。通过更为先进的二次离子质谱锆石U-Pb定年方法得到的结果(2086±68Ma)与孙大中等(1991)的结果在误差范围内一致。因此可以推断,中条群篦子沟组和余元下组沉积岩系形成于ca.2060~2090Ma。虽然中条群还包括底部比较厚的龙峪组砂质板岩和上部较厚的余家山组灰岩,中条群整体形成时代应该较2060~2090Ma更宽些的时间范围,但是我们认为这一时间可以大体代表中条群的沉积时 限。 5.4 成矿及构造意义

绛县群横岭关组中的含炭质片岩层和中条群篦子沟组含炭岩层是该区众多层状铜矿床的赋矿围岩(《中条山铜矿地质》编写组,1978)。虽然目前对于这些矿床的成因存在着一定的争议,但是越来越多的观点认为它们很有可能属于沉积岩型层状铜矿化(Jiang et al., 2014; 刘玄等,2015),对应世界上所谓的“Sediment-hosted Stratiform Copper Deposit”(Kirkham,1989; Cox et al., 2003; Hitzman et al., 2005; Cathles and Adams, 2005; Cailteux et al., 2005; Taylor et al., 2013)。一般认为,这种类型矿床的形成需要快速拉张的环境,最理想的情况是大陆裂谷盆地(Hitzman et al., 2010; 刘玄等,2015)。本文得到的地层形成时代可以代表矿床(更确切的说是矿床内早期的层状矿化)的形成时代,也就是分别形成于~2190Ma和~2086Ma。因此,从成矿作用角度来看,中条山地区早元古代可能为裂谷环境或快速拉张的背景。

实际上,中条山地区早元古代(2.20~1.85Ga)的大地构造环境一直以来都是有争议的问题。一些学者根据岩石组合、地球物理等证据认为中条山地区早元古代为裂谷环境(《中条山铜矿地质》编写组,1978; 胡维兴和孙大中,1987; 真允庆和姚长富,1992; 薛克勤,2006),而一些研究者根据岩石地球化学特征认为是活动大陆边缘或弧后盆地的伸展环境(Li et al., 2009; Liu et al., 2012a; 张晗,2012)。从我们的定年结果以及前人的工作可以看出,绛县群和中条群为不同时代(相差100~150Myr)沉积-岩浆作用的结果,因此应该分开讨论其构造背景。在绛县群形成时期,不仅沉积了底部的陆源碎屑-泥质-半泥质岩石及其中发育的层状铜矿化,其上部形成了双峰式火山岩及其中赋存的斑岩型铜矿化(铜矿峪铜矿床)。双峰式火山岩通常被认为是形成在裂谷环境。虽然大多数斑岩型铜矿床形成在洋壳俯冲的岩浆弧环境(挤压或走滑),但是如果存在受洋壳俯冲交代过的岩石圈地幔或者新生下地壳,换句话说,只要之前存在过洋壳俯冲过程,拉张环境使这些岩石发生部分熔融也可以形成斑岩型铜矿床(Richards, 20092011; Liu et al., 2012b)。目前普遍接受的认识表明,中条山地区的涑水杂岩形成于~2.5Ga的俯冲环境(Zhao et al., 20052012; Tian et al., 2006; 郭丽爽等,2008),其深部的岩石圈地幔或者新生下地壳可以为随后形成的铜矿峪斑岩型铜矿床提供成矿和岩浆来源。总而言之,虽然很多学者将早元古代时期的中条山划归为存在俯冲过程参与的“中部造山带”(Zhao et al., 20052012; Liu et al., 2012a)或者“阜平陆块”(Faure et al., 2007),但从岩石组合及矿床类型来看,大陆裂谷能更好解释双峰式火山岩、沉积岩型层状铜矿床以及斑岩型铜矿床的存在。中条群形成时期(2059~2086Ma),区域上沉积了一套陆源碎屑-碳酸盐建造,岩浆活动极为微弱,并在篦子沟组片岩中形成了大规模的沉积岩型层状铜矿化(胡篦型铜矿床)(《中条山铜矿地质》编写组,1978)。这些证据暗示,该时期中条山地区经历了第二次裂谷事件。这与翟明国和彭澎(2007)以及Zhai and Santosh(2011)提出的华北克拉通在2300~1950Ma经历了基底陆块拉伸-破裂事件的认识是一致的。 6 结论

二次离子质谱锆石U-Pb定年分析表明,华北克拉通南缘的中条山地区绛县群横岭关片岩中及中条群篦子沟组底部发育的夹层斜长角闪岩分别形成于~2189Ma和~2086Ma。结合已发表的同位素定年数据,我们认为绛县群可能形成于ca.2160~2190Ma,而中条群可能形成于ca.2060~2090Ma。通过岩石组合及矿床类型分析,我们认为,该区在绛 县群形成时期很可能为裂谷环境,而ca.100~150Myr之后中条群的形成可能是该区第二次裂谷事件作用的结果。

致谢

锆石阴极发光照相得到了中国科学院地质与地球物理研究所扫描电镜实验室杨赛红博士的帮助;SIMS锆石U-Pb测试得到了中国科学院地质与地球物理研究所离子探针实验室凌潇潇博士、唐国强博士的指导和帮助;牛贺才研究员和颉颃强博士对初稿提出了有益的意见和修改建议;在此一并表示诚挚的感谢。

参考文献
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