李海龍,張宏仁,渠洪杰,蔡向民,王猛

1) 中國地質科學院地質力學研究所，北京，100081；2) 中華人民共和國國土資源部，北京，100812； 3) 北京市地質調查研究院，北京，102206； 4) 中國五礦集團公司五礦勘查開發(fā)有限公司，北京，100044

內容提要: “燕山運動”提出已有90余年。該概念從產生之日到現在一直存在著巨大爭論。本文首先回顧了該概念的原始含義及其存在的邏輯問題。翁文灝將燕山運動分為三個階段：“緒動”階段、即A幕；火山幕、或稱為中間幕；B幕。“緒動/A幕”的本意指上火山巖系下部礫巖與煤系地層之間的不整合事件。需強調翁文灝所謂的上火山巖系包括了主體的火山巖和火山巖之下的礫巖。這套礫巖在遼西為海房溝組、在北京西山為龍門—九龍山組。翁文灝認為礫巖產生于燕山運動的“緒動/A幕”，但“緒動/A幕”與“火山幕”的關系翁文灝認為難以闡述清楚。翁文灝在提出燕山運動(Yenshan movement)之后、丁文江提出了燕山期運動(Yenshanian movement)的名詞。后續(xù)的研究者多因循“燕山期運動”的思想，但在中文表述中幾乎只使用“燕山運動”的文字表述，這造成了邏輯上理解的差異，二者顯然是不同的概念范疇，需予以區(qū)分。理清原始概念之后，本文通過位于北京西山雁翅鎮(zhèn)田村、淤白村附近的鉆孔和探槽，揭露出北京西山九龍山組底部的一套厚約12m火山凝灰?guī)r。凝灰?guī)r之下發(fā)育一套礫徑可達2m、碳酸巖質的礫巖，與其下寒武紀地層呈不整合接觸，代表“緒動/A幕”的不整合面。凝灰?guī)r的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年代學測試揭示了154Ma和161Ma兩期年齡，前者限定了九龍山組的底界年齡，后者可能代表了“緒動/A幕”發(fā)生的最早火山響應。最后本文依據不整合面穿時性特點指出位于龍門—九龍山組礫巖之下的不整合面在空間上應收斂于髫髻山組火山巖之下的不整合面。而龍門—九龍山組礫巖與髫髻山組火山巖具有同時異相的空間特征。

“燕山運動”系翁文灝在北京西山和遼西北票一帶工作基礎上提出的(Wong,1926, 1927, 1929; 翁文灝,1928)，至今已有九十多年。北京西山資料獲得始于1916年，在章鴻釗、翁文灝和丁文江的組織和領導下，由葉良輔、王竹泉、朱庭祜等13個學員分段對北京西山地質情況進行勘測，最終由葉良輔1919年執(zhí)筆匯編而成，取名為《北京西山地質志》，再由丁、翁、章三人及安特生等人校正(朱庭祜,1951)，正式發(fā)布于1920年(葉良輔,1920)，這是中國第一部地質調查報告。圖1為北京西山地質簡圖，其總體構造特征為北東向的向斜。在該向斜內，發(fā)育豐富的中—晚中生代地層。在這些地層中，翁文灝厘定出髫髻山火山巖下的區(qū)域不整合面，并與位于遼西火山巖之下的不整合面進行對比，指出這一不整合面適合于整個中國東部，具有重要的意義，因在燕山發(fā)現，故命名為燕山運動。然而燕山運動的概念從提出之日就存在巨大爭論，存在著不同的分類方案(Wong,1929; 謝家榮,1933)。翁文灝使用Yenshan movement一詞，該詞有著濃厚的地理含義(Wong,1926, 1927)。后來，丁文江(1929)建議使用Yenshanian movement一詞，即燕山期變形。采取如此命名是因為丁文江強調這期變形比翁文灝設想的還要強烈、還要廣泛，甚至與東亞的侏羅紀—白堊紀的構造變形有關。Yenshan movement和Yenshanian movement顯然是不同的概念范疇，然而中文表達只用“燕山運動”一詞，時至今日，這經常造成理解上的混亂(Davis, et al.,1998, 2001)。

圖1 北京西山地質簡圖 (據鮑亦岡，2001，修改)Fig. 1 Simplified geologic map of the Western Hills, Beijing (after Bao Yigang, 2001)

后續(xù)對燕山運動的研究實際上因循了Yenshanian movement的定義，即燕山期構造運動。研究范圍也擴展到燕山以外，如強調這期變形是 “東亞多向匯聚”構造體制及其形成的廣泛陸內造山和構造變革(董樹文等,2000, 2008, 2007)；是中國東部近東西向的特提斯構造域向北北東向的濱太平洋構造域的轉換(趙越等,2004)。Davis等(2001)均將其視為秦嶺洋的閉合，蒙古鄂霍茨克海的閉合、以及太平洋向中國東部的俯沖所帶來的遠程應力。另外，有從東部高原的角度(張旗等,2001)，從板內變形(張長厚,1999, 2004)，從克拉通破壞(吳福元等,2008; Zhu Rixiang et al.,2012)，從事件地質(張宏仁,1998, 2013)等角度對燕山運動產生、及其動力學背景進行重要的探索和有益的討論。

值得說明的是90年代以來的許多研究忽視了燕山運動原始定義和含義，對于前期大量的文獻、特別是60年代之前的重要文獻可謂引用者甚多而研讀者寥寥，這也是對燕山運動產生認識分歧的原因之一。本文在重新梳理原始文獻中有關燕山運動、燕山運動緒動、燕山運動分期等概念的基本含義、基本內涵及時空限制的基礎上，在野外地質調查、鉆孔、探槽所揭示的巖石地層序列的基礎上，結合鋯石測年并參考前人的測年數據重新勾畫了燕山運動不整合面及其上相關沉積物的時空框架。

1 翁文灝與“燕山運動”

1.1 “燕山運動”的提出

北京西山的侏羅紀陸相地層序列最早由葉良輔等(1920)厘定。大致可分為兩套旋回，由杏石口礫巖—南大嶺火山巖—窯坡煤系地層為一旋回；龍門—九龍山組礫巖—髫髻山組火山巖—土城子礫巖及粉砂巖為第二旋回。南大嶺火山巖系后北京西山發(fā)育沼澤或湖相沉積，含有煤系地層。隨后由一套遞進沉積序列碎屑巖組成，下部為礫巖與粗砂巖，向上變?yōu)樯皫r到粉砂巖(張岳橋等,2007)，再上為一套火山巖建造。這一套建造自下而上就被命名為龍門組礫巖、九龍山組礫巖、髫髻山組火山巖。龍門組的為快速粗礫堆積，磨拉石建造, 區(qū)域展布并不穩(wěn)定(趙越等, 1990, 2004)。龍門組之上為九龍山組，在北京西山一帶沉積巨厚，巖性以陸相碎屑巖夾火山碎屑巖，底部見礫巖并凝灰?guī)r，總體為紫紅、灰綠色凝灰質細砂巖、粉砂巖及礫巖。再上為髫髻山組巖性為暗紫、紫褐和灰綠色安山巖、角閃安山巖、輝石安山巖、安山質熔巖角礫巖、安山角礫巖、安山集塊巖夾紫紅、灰褐色及灰綠色砂巖、礫巖、粉砂巖和泥巖等。

Wong (1926, 1927)注意到在北京西山髫髻山組火山巖覆蓋在不同時代的地層之上，這表明在髫髻山火山巖沉積之前，區(qū)域上曾發(fā)生過重大的變形和剝蝕。繼而作者論述了這一事件在中國東部的巨大影響，巨大到足以為它專門起一個名字的程度。由于它首先在北京西山(古燕國地)被認定，故將其稱為燕山運動。

1.2 燕山運動“緒動”的提出及其本意

燕山運動提出后在地質界掀起了驚濤駭浪，這不必贅述。然而，在對遼西北票地區(qū)地層劃分和區(qū)域構造研究的基礎上，翁文灝(1928)又提出了“燕山運動緒動”的概念。翁文灝(1928)與譚錫疇(1926)將遼西中生代地層劃分為下火山巖系、下煤系地層、上煤系地層和上火山巖系。上煤系地層即北票組。需要說明的是上火山巖系并未單純指現今地層單元的藍旗組火山巖，而包含了海房溝組礫巖。翁文灝(1928)對上火山巖系有如下論述：“上火山巖系之巖石殊極復雜，而多變化。然而底部礫石之存在則殊甚確定。其中以花崗巖、片麻巖所成者為最多。今上火山巖系之底部礫巖所含礫石乃獨多太古界物，足見當其沉積之時，附近地方必有侵蝕甚深之山地，致最老巖石已被沖刷而成礫石。其間必經過一變動時期其重要性不可忽視也。底部礫巖最大約不過80公尺，其上為凝灰?guī)r和熔巖?！蓖瑫r，翁氏描述到：“本地地史在侏羅紀以前已久涌起成陸，至上煤系末(筆者按：北票組沉積之后)地殼運動已復萌動，升降既多、侵蝕加速，故有上火山巖系下之不整合，此殆為中生代地殼大運動之緒動(殆意為大概)。經此緒動火山噴出極烈，遂成上火山巖系?！痹谶@段文字中，翁文灝使用了“火山巖系”，它巖性復雜，主體為上部的火山巖和底部礫巖組成。緒動不整合面位于火山巖系、而僅非火山巖之下，也就是在遼西位于海房溝組之下。

翁文灝(1928)再次論述道：“按之北票地質則知所謂燕山期者應相當于上煤系及上火山巖系間之不整合，僅為緒動期間，而主要運動則為時尚稍后?！边@樣，翁文灝不僅談到“緒動”，還強調“緒動”之后還有一“主動幕”：“經此緒動，火山噴出極烈當火山爆發(fā)之時，地殼運動或仍緩緩繼進折曲及橫移現象因之發(fā)生。雖因主要動以后之地層缺乏觀測，不能知此主要動究應先于何時，然就先后之關系思之，則吾頗以為上火山巖系前與其后之二期運動不能相去過遠，毋寧謂為同一地殼運動之先后二期?！?/p>

通過以上文字可了解翁文灝將燕山運動分為“緒動”和“主動”兩期。緒動有三個特點：① 緒動表現為地塊的垂向劇烈升降并劇烈剝蝕；② 緒動形成區(qū)域的不整合面；火山巖大規(guī)模噴發(fā)系緒動之直接后果；③ 緒動之后為主動期，二者時代應較為接近。

翁氏的思路可簡單概括如下：緒動(地殼激烈升降)——隨后火山巖巨量噴發(fā)——大型褶曲與橫移(主動期)。

1.3 燕山運動的分期方案

翁文灝1929年系統(tǒng)總結了自己三年來的工作，發(fā)表了題為《中國東部中生代造山運動》的論文，將燕山運動系統(tǒng)分為A幕、中間幕、B幕(Wong,1929)。

A期地殼變動：此期在侏羅紀之末或白堊紀之初，地層起寬緩之折曲或坳曲，大部分傾斜不甚急，而局部的上下升降則頗大。(筆者按：翁文灝的原意是褶皺變形不發(fā)育，而垂向升降明顯，即斷裂活動為主)。翁文灝的認識后續(xù)得到了發(fā)展，如任紀舜指出燕山運動以脆性斷裂為主，但他同時還指出，燕山運動是壓倒一切的構造運動，中國的主要大地構造單元雛形基本形成(任紀舜等,1990)。

中間火山期：大多數地方在白堊紀之初，火山噴發(fā)甚盛，亦有少數地方從侏羅紀之終，火山作用即已開始。其巖石先為安山巖，漸變?yōu)榇置鎺r，或流紋巖，更繼以花崗巖及閃長巖之侵入。

B期地殼變動：火山作用之后，地殼變動復烈，而在特別地帶更發(fā)生劇烈褶曲與逆掩構造。

將此分類與翁文灝1928年遼西工作進行比較不難發(fā)現，燕山運動的A幕對應于“緒動”，火山大規(guī)模噴發(fā)是中間期，B幕是“主動期”，即大型褶曲和推覆構造的出現。

1.4 翁文灝對“主動期”的疑惑與燕山事件的提出

翁文灝一方面強調緒動時地殼劇烈升降并剝蝕、造成區(qū)域不整合面、又引起火山巖噴發(fā)，顯然緒動已經夠強烈了。同時翁文灝又提出了緒動之后還有一主動期，表現出更為強烈的構造變形。但行文之間，翁氏頗感疑惑，他在《中國東部中生代造山運動》一文中提出一個頗具玩味的問題：“即在華北、華中，吾所謂A，B二期，究竟孰最重要，余前后所述固已猶夷其辭(筆者注：猶夷意猶豫，此處指作者對結論的不確定)。實地考察竟尚不甚明了，有待于詳勘重證者，何可勝道？(Wong,1929)” 這說明在經過多年工作之后，翁文灝首先懷疑自己的劃分方案，特別是如何認識“緒動”這個問題上翁文灝更是疑惑不解。張宏仁1997年在中國地質學會年會上發(fā)表了題名為《“燕山運動主幕”及其他》的演講稿(內部資料，未刊印)，該演講稿中提出了“燕山事件”的初步認識。張宏仁(1998)正式提出“燕山事件”的概念，并且試圖從地質突變的角度探討燕山運動的發(fā)生背景。該文強調燕山運動如同一次強大脈沖，影響并制約了嗣后的構造變形(張宏仁,1998)。張宏仁等(2013)明確將“緒動”定義為燕山運動的主幕，燕山事件的思想與對翁文灝“緒動”的思想從某種程度上是相通的。

雖然現在普遍認為燕山運動A幕是東亞構造體制之巨大轉折，對其后中國東部的構造變形具有深遠影響，其在生物、礦產、環(huán)境等方面的影響甚劇，不可能是印支運動的后效(董樹文等,2007; 趙越等,2004)。但是A幕和B幕之間具有怎樣的關系呢？Wong(1929)不僅懷疑A、B二期孰最重要，甚至還懷疑二期是否具有直接的成因聯系。翁文灝注意到燕山運動B期造成的褶曲方向有向南、向北、西北等方向，作者論述到：“中生代造山運動即可細分A、B二期，各期褶曲之方向相同乎、否乎？”這里面有兩個問題需要澄清。第一，翁文灝定義的B幕時間上可能橫跨了晚侏羅世晚期和早白堊世，從構造運動的方向上，確實存在應力場方向的改變。第二，翁文灝觀測B幕的褶曲方向采用了冀北、遼西、山西、秦嶺等地的數據。所以褶皺走向的不同的可能是由于多向塊體匯聚造成(董樹文等,2008)。

綜上可知，以地層單元為劃分依據，燕山運動緒動(A幕)指的是從地殼響應, 即礫巖沉積到火山巖開始噴發(fā)為止的短暫的地質歷史時期，中間幕就是火山巖大規(guī)模持續(xù)噴發(fā)的時期。由于后續(xù)對燕山運動的研究實際上主要是在論述A幕和中間幕，所以明確翁文灝對A幕定義的本意顯得非常重要。A幕形成的不整合面代表了燕山運動的初始不整合面，也是緒動的不整合面。這樣一個不整合面具有怎樣的時空界限呢？

2 燕山運動時空界限

2.1 燕山運動時間界定(以巖石地層單元為根據)

燕山運動有著明確的時間限制。在20世紀20年代由于缺乏足夠的高精度測年數據，時間地層單元的劃分是依據古生物標準的，地層的劃分是依據層序地層單元的。

在厘定燕山運動起始變形不整合面上，翁文灝給后人留下了一個小小的疑問，即遼西和北京西山確定燕山運動不整合面時出現了不同的方案。

遼西的下火山巖系、下煤系地層、上煤系地層和上火山巖系四套地層間存在兩個重要的不整合面，即下火山巖系之下的不整合面和上煤系地層與上火山巖系地層之間的不整合面。翁文灝(1928)并沒有否定前者不整合的存在，而是強調后者實為一大變動——即燕山運動形成的初始不整合面。他列舉的理由：下火山巖系地層礫石“雖亦時見，然礫體不大，絕少太古界花崗巖(僅為間斷期，并未有褶曲變形)；上火山巖系的礫石成分較之前多為太古界地層，同時粒徑甚大，磨圓也極差，表明侵蝕極其劇烈。前文已述在遼西的上火山巖系實際上包括了海房溝組礫巖。也就是說翁文灝確定的燕山運動不整合面在北票煤系之上，海房溝組礫巖之下。

海房溝組礫巖在北京西山對應于龍門—九龍山組礫巖。然而在北京西山，Wong(1926, 1929)劃分的燕山運動A幕并未直接確定在煤系地層之上，而是在髫髻山組與九龍山組之間。理由是在北京西山則強調髫髻山組覆蓋在不同時代地層之上(最老為元古界地層)，表明期間必有一大變動。關于九龍山組翁文灝并未做任何解釋，這就使得在煤系地層和髫髻山組火山巖之間出現了無法解釋的九龍山組礫巖。

目前，在北京西山的地層中，還有一套無法解釋的龍門組礫巖。經過張宏仁等(2013)詳細考證發(fā)現：葉良輔(1920)在北京西山的填圖中也出現了一個小的疏漏，他發(fā)現在九龍山組底部存在兩套礫巖，并將上部礫巖劃分為九龍山組，下部礫巖劃分為窯坡組，但未給出將這兩套礫巖分開的理由。王竹泉為了謹慎起見，將下部礫巖從窯坡組上部劃分開，命名為龍門組礫巖(Wang et al.,1933)，同時王竹泉表示，他并未看出這兩套礫巖的差別，提出龍門組僅僅是謹慎的考慮。這就是龍門組的來歷，實際上龍門組與九龍山組本就是一套地層(張宏仁等,2013)。這套地層應該與上火山巖系的底部礫巖相對應，故本文有時使用龍門—九龍山組的名稱。

將燕山運動不整合面劃分為煤系地層之上、火山巖系地層之下(底部含礫巖)是翁文灝在遼西工作的結論，遼西是翁文灝參與實際詳細考察的主要地點，應代表他的本意。黃汲清(1945)指出髫髻山組相當于部分九龍山組，兩者時代相差不多，九龍山組前和髻髻山組前的不整合是一個東西。所以燕山運動的A期劃為上火山巖系與煤系地層之間，應是對這一問題合理的解釋，也與翁文灝將火山巖系和煤系劃分的本意相符。此后，趙宗溥(1963)將九龍山(含龍門組)與髫髻山明確合并為上火山巖系，并且進行了詳盡的論述和地層對比(趙宗溥,1963)(見表1)。所以，在北京西山，燕山運動緒動的不整合面也應在上火山巖系的下面，煤系地層的上面。最新大量研究從地球化學、沉積學的角度也證實了將燕山運動不整合面劃分于煤系地層之上的合理性(李振宏等,2013; Li, et al.,2013)。

表1 燕山地殼中生代地層劃分及其沉積建造對比表(據趙宗溥, 1963)Table 1 ComparisonTable of the Mesozoic strata and sedimentary formation in the Yanshan Mountains (after Zhao Zongfu, 1963)

2.2 燕山運動的空間界定

盡管翁文灝有關燕山運動的論文中一再強調燕山運動代表中國東部地殼之大變動。但并沒有明確指出燕山運動的空間格架。目前，國內主流觀點認為燕山運動構造線方向呈現北北東走向。那么這一認識又從何而來呢？

黃汲清在《關于震旦運動》一文中說：“翁文灝先生研究中國構造，斷定東部造山運動多成于中生代晚期，因其在北平西山一帶所見最為明顯故名之曰燕山運動，其后丁文江(1929)、謝家榮(1933)二先生又從而推廣修正之。各家意見雖略有出入，均認定燕山運動有時間上之特征而無空間上之限制(黃汲清,1947)?！秉S先生謂其“無空間上之限制”算是一語中的。黃汲清(1945)在《中國主要地質構造單位》一書中將古生代以來中國之主要造山運動分為三類：太平洋式；古亞洲式；特提斯喜馬拉雅式。“太平洋式之主要造山運動，就時期言屬于燕山運動，但不以燕山運動為限。就動向而言，太平洋式之構造大都為震旦運動，但亦不以震旦運動為限?！睉撜f黃汲清是最早將燕山運動與北東向構造格架、與古亞洲構造域真正聯系起來的學者。

圖2 北京西山門頭溝雁翅地區(qū)地質簡圖、剖面圖及鉆孔位置圖Fig. 2 Geological map and profiles of the Yanchi area, Mentougou, Western Hills, Beijing, and location of the drilling hole

北東向構造的最早闡釋者是A. W. Grabau，即葛利普教授，他使用了Cathaysian Geosyncline 一詞表述呈北東展布的東亞古大陸特點 (Grabau,1924)。李四光借用Cathaysian創(chuàng)造了Neocathaysian(新華夏式)，是以湖南廣西一帶的發(fā)育特征、表示北東20°走向的褶皺的研究依據的(Li,1939)。實際上，李四光(1947)也承認這一構造特征與Richthofen(1877)(李希霍芬)所謂的興安構造線是一回事，即震旦方向。然而，李四光在新華夏構造的提出時并未論述它的時間含義。黃汲清(1947)指出李四光所謂的華夏構造線即中生代造山運動所造成之東北西南走向之構造線，并暗示華夏構造線、興安嶺構造線均是燕山運動的結果。另外，章鴻釗(1936)也認為燕山運動所形成的褶曲即使北東南西走向。

通過以上文字可知，在1949年之前有關燕山運動的時空格架已經非常清晰。時間格架：上火山巖系地層與上煤系地層煤系地層之間的不整合(上火山巖系的底礫巖在北京西山為龍門—九龍山組，在北票為海房溝組)；空間格架上：中國東部甚至東亞北東向構造的發(fā)育(華南的華夏式構造線與華北的興安嶺構造線)。這應該是燕山運動最基本的內涵，準確的說這樣的時空格架只適用于對燕山運動“緒動”(A幕)的探討上。顯然，燕山運動由翁文灝先生提出，但是黃汲清先生對燕山運動的時空理解最為準確和明晰。

3 鉆孔與探槽揭示

理清燕山運動A幕/緒動的本意之后，最關鍵的問題將是確定這期變形的起始時代。為此在髫髻山向斜的北翼雁翅鎮(zhèn)一帶進行了詳細的地質調查。

圖3 北京西山門頭溝雁翅地區(qū)鉆孔柱狀圖

Fig. 3 Columnar section of the drill hole in Yanchi area, Mentougou, Western Hills, Beijing

此鉆孔可見，在九龍山組之下為一條火山凝灰?guī)r有12m厚，再之下為一套礫巖，底部礫石有2m長，總厚度超過50m，這套地層應對應于龍門組礫巖

In the drilling hole, the tuff is about 12m thick and the underlying conglomerate over 50m which belong to the Longmen Formation

圖4 北京西山門頭溝雁翅淤白村九龍山組底部探槽及火山凝灰?guī)r的野外及顯微特征: (a) 未挖探槽的火山凝灰?guī)r 野外產狀；(b) 野外探槽，凝灰?guī)r之下為石炭紀粉砂巖；(c) 火山凝灰?guī)r顯微特征，內部發(fā)育斜長石斑晶Fig. 4 The field view and microscopic characteristics of the tuff in the exploratory trench near Yubai village, Yanchi area, Mentougou, Western Hills, Beijing: (a) filed view of the tuff; (b) exploratory trench of the tuff. Under the tuff is the Carboniferous sandstone; (c) microscopic characteristics of the tuff

本文重點介紹鉆孔、探槽和部分地質調查工作。鉆孔位于門頭溝雁翅鎮(zhèn)、201縣道旁側田村附近，海拔高度418m(N40°04′13"，E115°53′32.4")。本文首次通過鉆孔和探槽工作均在九龍山組底部發(fā)現一套火山凝灰?guī)r?；鹕侥?guī)r上部為紫紅色火山碎屑巖、火山質沉積巖，1∶5萬雁翅幅地質圖將其界定為九龍山組。鉆孔穿過巖石主要由三部分組成：淺部第四系坡積地層，主要為黃土和砂土，厚度1.8m左右。其下為侏羅系九龍山組安山巖、火山角礫巖、礫巖、凝灰?guī)r等，埋深159m。再下為奧陶系灰?guī)r。其凝灰?guī)r呈灰綠色、淺綠色，凝灰?guī)r之下發(fā)育厚約40m的礫巖，礫石為寒武紀竹葉狀灰?guī)r、鮞?；?guī)r等，局部可見砂巖。礫徑30～80cm，至大有超過2m的礫石。礫石結構成熟度較差，反映了近源快速堆積特征。這套礫石不整合于其下寒武紀地層之上，代表了燕山運動緒動形成的不整合面。目前這套凝灰?guī)r是目前在北京西山發(fā)現最靠近燕山運動緒動發(fā)生時間的火山物質(圖3)。在雁翅鎮(zhèn)淤白村附近，探槽揭示這套火山凝灰?guī)r覆蓋于石炭紀清水澗組砂巖之上(圖2剖面b)，厚約12m。清水澗組為區(qū)域廣泛分布的砂巖，該點產狀為118°/18°。火山凝灰?guī)r之上為九龍山組礫巖，礫石成分總體為碳酸鹽巖，局部見石英巖，夾砂巖透鏡體及粉砂巖層，產狀96°/24°。顯微鏡下可見斜長石斑晶和石英斑晶(圖4)。本次工作對這套火山巖進行采樣，分離出鋯石單礦物并進行了年代學測試。

4 實驗方法及測試結果

4.1 測試方法

為了精確確定燕山運動緒動的時代，本文對九龍山組底部的火山凝灰?guī)r進行了采樣，(樣品YS002-2)對這個樣品挑選了鋯石，鋯石樣品是采用常規(guī)的浮選和電磁選方法進行分選的。陰極發(fā)光反映出鋯石大致可以分為兩類，大多數鋯石表現為自形短柱狀，長寬比為2∶1～3∶2，內部結構表現為清晣的振蕩環(huán)帶，說明為巖漿成因。第二類類鋯石為他形，環(huán)帶不清晰。此次重點對第一類環(huán)帶清晰，結晶完整的鋯石進行分析。鋯石分別在中國地質科學院測試研究所的北京離子探針中心和中國地質科學院礦產資源研究所成礦作用與資源評價重點實驗室進行了SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb測年。

表2 北京西山門頭溝雁翅淤白村探槽九龍山組底部火山凝灰?guī)r樣品YS002-2中 鋯石SHRIMP U-Pb測試結果Table 2 SHRIMP U-Pb analytical results of zircons form the tuff sample YS002-2 at the bottom of the Jiulongshan Formation in the exploratory trench near Yubai village, Yanchi area, Mentougou, Western Hills, Beijing

鋯石SHRIMP U-Pb測試分析使用北京離子探針中心高靈敏度高分辨率離子探針測試。首先在雙目鏡下挑選晶形完好的鋯石顆粒，和標準鋯石TEM粘貼在環(huán)氧樹脂表面(TEM標準鋯石的標準值為417Ma)，拋光后制成樣靶。再進行測試前首先對待測鋯石進行透射光、反射光以及陰極發(fā)光和背散射顯微照像，并對鋯石的生長特征進行研究。然后將樣品靶清洗、鍍金后，在SHRIMP 離子探針上根據實驗室規(guī)范程序進行測定，測定程序見宋彪等(2002)。樣品數據與圖形處理分別采用SQUID和ISOPLOT軟件處理(Ludwig,2003)。普通Pb采用204Pb校正，標準樣品和未知樣品的普通Pb校正用的417Ma模型給出：n(207Pb)/n(206Pb)=0.864,n(208Pb)/n(206Pb)= 2.097,n(206Pb)/n(204Pb)= 18.052。北京離子探針中心的高靈敏度高分辨率離子探針SHRIMP離子束的直徑可控制在30～20μm之間，常常小于鋯石顆粒邊部巖漿結晶過程中形成的增生鋯石部分的寬度，也常常小于顆粒核部繼承性鋯石的直徑，因此，所獲得的年齡數據可以比較確定的代表巖漿結晶年齡或者繼承性鋯石的年齡。測試結果見表2。

LA-ICP-MS測年所用儀器為德國Finnigan 公司生產的Neptune型激光接收等離子體質譜，并結合美國NEW Wave公司生產的UP213nm激光剝蝕系統(tǒng)，激光剝蝕所用斑束直徑為25μm，頻率為10Hz，能量密度為2.5J/cm2，以He為載氣。U、Th含量以鋯石M127(U:923×10-6；Th：439×10-6；Th/U:0.475)為外標進行校正。測試過程中每測定5個樣品點前后重復測量兩次鋯石標樣GJ-1和一次鋯石標樣Plesovice。對分析測試的離線處理(包括對樣品和空白信號的選擇，儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U—Th—Pb同位素比值和年齡計算)采用軟件ICPMSDataCal 8.3版本完成(Liu Yongsheng et al., 2010a, b)。鋯石年齡和諧圖用Isoplot 3.0 程序獲得。測試結果見表3。

表3北京西山門頭溝雁翅淤白村探槽九龍山組底部火山凝灰?guī)r樣品YS002-3中鋯石的LA-ICP-MS方法測試結果

Table3LA-ICP-MSU-PbanalyticalresultsofzirconsformthetuffsampleYS002-3atthebottomoftheJiulongshanFormationintheexploratorytrenchnearYubaivillage,Yanchiarea,Mentougou,WesternHills,Beijing

點號元素含量Pb總238U232Th(×10-6)ThU同位素比值年齡(Ma)n(207Pb)n(206Pb)n(207Pb)n(235U)n(206Pb)n(238U)n(207Pb)n(206Pb)n(207Pb)n(235U)n(206Pb)n(238U)測值誤差(%)測值誤差(%)測值誤差(%)測值±1σ測值±1σ測值±1σ諧和度0112.461852871.550.0506 1.13 0.1697 1.11 0.02440.53 233.4028.70159.151.63155.310.8297%0222.3557611.070.0505 1.82 0.1798 1.83 0.02590.73 220.4442.58167.892.84164.681.1998%0319.971222472.020.0504 1.30 0.1680 1.35 0.02420.61 213.0429.62157.711.97154.280.9397%0411.69951251.320.0515 1.65 0.1704 1.55 0.02410.64 261.1832.41159.802.29153.730.9896%0516.012493881.560.0500 0.99 0.1694 1.05 0.02460.48 194.5324.07158.931.55156.820.7498%0610.7867951.420.0505 1.93 0.1784 1.82 0.02580.75 220.4444.44166.722.79163.951.2198%0736.401953331.710.0501 1.02 0.1673 0.99 0.02430.59 211.1928.70157.071.44154.610.8998%08129.303819602.520.0778 2.55 0.2700 2.72 0.02510.54 1142.6046.14242.735.88159.640.8558%0916.382813811.360.0506 1.17 0.1690 1.37 0.02420.47 233.4025.92158.532.01154.200.7297%104.5498880.890.0504 1.43 0.1709 1.40 0.02460.65 216.7433.33160.162.08156.891.0197%115.821421441.020.0530 4.40 0.1945 6.79 0.02610.69 327.8499.99180.4911.23166.171.1391%123.55123770.620.0518 1.18 0.1761 1.19 0.02470.58 275.9927.78164.711.80157.350.9095%1322.471953851.970.0479 0.99 0.1686 1.12 0.02550.58 94.5419.44158.241.64162.550.9297%1410.1090670.750.0495 1.48 0.1713 1.51 0.02520.57 168.605.56160.572.24160.170.9099%1512.062382411.010.0497 0.79 0.1725 0.82 0.02520.48 188.9718.52161.581.22160.570.7699%1619.151481661.120.0501 1.12 0.1750 1.05 0.02540.62 211.1928.70163.731.58161.790.9898%1711.621973581.810.0485 0.88 0.1689 0.95 0.02530.46 124.1620.37158.441.39160.770.7298%1851.8274914511.940.0504 0.49 0.1762 0.66 0.02530.45 216.7411.11164.741.00161.240.7197%196.811542291.490.0501 1.11 0.1669 1.08 0.02420.52 211.1928.70156.731.57154.200.7998%202.6173741.010.0498 1.64 0.1753 1.58 0.02560.69 183.4243.51164.022.39163.161.1199%2148.9644515543.490.0495 0.58 0.1720 0.64 0.02520.46 172.3110.19161.150.96160.460.7299%2230.513678082.200.0487 0.71 0.1678 0.80 0.02500.46 200.0816.67157.471.17159.000.7299%2322.703937481.900.0535 0.77 0.1801 0.87 0.02440.36 350.0618.52168.191.35155.530.5692%243.581191010.850.0498 1.21 0.1724 1.22 0.02510.55 187.1225.00161.481.82160.080.8699%251.4165440.670.0513 1.84 0.1803 1.82 0.02560.62 253.7742.59168.292.82162.841.0096%262.81110900.820.0505 1.31 0.1761 1.30 0.02540.52 216.7434.25164.691.97161.460.8298%2717.832116843.240.0505 0.99 0.1761 0.97 0.02540.45 216.7422.22164.741.47161.380.7197%2810.601101090.990.0518 1.41 0.1838 1.30 0.02580.54 279.6926.85171.312.05164.340.8795%2915.05781101.400.0514 1.51 0.1840 1.47 0.02600.57 261.1830.55171.492.32165.580.9496%304.3857831.440.0517 1.73 0.1887 1.64 0.02660.70 272.2945.37175.562.65169.341.1696%3165.3966920593.080.0502 0.55 0.1782 0.58 0.02580.44 205.6312.96166.470.90163.970.7198%329.971121631.460.0512 2.42 0.1874 2.60 0.02660.52 255.6255.55174.394.17169.070.8796%338.922192941.340.0501 0.87 0.1772 0.89 0.02570.46 198.2320.37165.611.36163.580.7498%344.031351491.100.0519 1.23 0.1838 1.18 0.02580.57 279.6927.78171.351.86164.280.9395%3520.863777411.960.0490 0.63 0.1728 0.67 0.02560.40 146.3817.59161.821.00163.050.6499%3623.4758450.770.0515 1.78 0.1833 1.64 0.02600.64 261.1840.74170.902.57165.441.0596%3724.282222000.900.0484 0.86 0.1676 0.85 0.02510.49 120.4620.37157.341.24160.080.7898%3821.143574711.320.0488 0.70 0.1681 0.79 0.02500.43 138.9821.30157.801.15158.980.6799%397.46921501.630.0509 1.37 0.1778 1.23 0.02550.72 235.2526.85166.171.88162.391.1597%4054.8247211292.390.0514 0.78 0.1774 0.86 0.02500.53 257.4718.52165.821.32159.470.8396%4123.76951471.550.0519 1.31 0.1954 1.38 0.02740.72 279.6929.63181.262.29174.141.2395%4210.171893341.770.0481 0.87 0.1665 0.96 0.02510.56 105.6520.37156.381.40160.040.8997%4339.213219052.820.0509 0.78 0.1705 0.81 0.02440.61 235.2518.52159.831.20155.140.9497%446.121001771.770.0569 1.11 0.2001 1.34 0.02550.68 487.0828.70185.252.27162.321.0986%4516.9235330.940.0484 2.19 0.1697 2.44 0.02551.26 116.7651.85159.143.59162.532.0297%4616.032912680.920.0483 0.81 0.1711 1.04 0.02570.77 122.3115.74160.331.54163.811.2497%4722.205925470.920.0489 0.51 0.1621 0.70 0.02410.55 142.6812.96152.560.99153.370.8399%487.101992011.010.0491 0.88 0.1701 1.17 0.02520.91 153.7912.03159.521.72160.151.4599%4926.153289953.030.0494 0.66 0.1655 1.12 0.02441.00 164.9019.44155.531.61155.161.5399%5012.3037270.740.0489 2.17 0.1696 2.50 0.02511.35 142.6845.37159.083.68160.022.1399%

點號元素含量Pb總238U232Th(×10-6)ThU同位素比值年齡(Ma)n(207Pb)n(206Pb)n(207Pb)n(235U)n(206Pb)n(238U)n(207Pb)n(206Pb)n(207Pb)n(235U)n(206Pb)n(238U)測值誤差(%)測值誤差(%)測值誤差(%)測值±1σ測值±1σ測值±1σ諧和度5114.1039721.840.0487 2.67 0.1593 2.73 0.02391.43 200.0858.33150.063.81152.292.1598%5243.986157051.150.0503 0.64 0.1658 1.10 0.02390.93 209.3319.44155.731.58152.281.3997%5310.74541031.910.0510 1.81 0.1799 2.06 0.02571.24 238.9640.73167.963.18163.482.0197%543.7372941.310.0499 1.47 0.1717 1.59 0.02511.05 190.8239.81160.912.37159.901.6699%557.40121870.720.0486 1.21 0.1683 1.64 0.02511.21 127.8732.41157.932.40160.061.9298%5617.991141191.050.0491 1.30 0.1696 1.81 0.02511.25 150.0934.26159.062.66159.601.9799%5717.71731201.640.0512 1.48 0.1766 1.65 0.02521.09 255.6235.18165.172.52160.181.7396%58125.08210410.200.1649 0.30 9.8993 1.61 0.43461.45 2506.4810.342425.4414.822326.2028.2395%594.5887750.860.0514 1.46 0.1718 1.48 0.02440.91 257.4733.33160.992.20155.291.3996%603.73671342.010.0517 2.65 0.1676 2.85 0.02361.70 272.2961.11157.324.16150.382.5295%6118.921191090.920.0504 1.14 0.1683 1.26 0.02420.76 216.7427.77157.911.84154.451.1697%626.351691610.950.0502 0.97 0.1665 1.06 0.02410.70 205.6319.44156.411.53153.571.0698%6310.0867701.040.0517 1.52 0.1730 1.48 0.02440.77 272.2935.18162.042.22155.461.1995%644.90821431.750.0507 1.56 0.1680 1.52 0.02410.70 227.8537.03157.702.22153.661.0797%6516.251101131.030.0499 1.32 0.1645 1.27 0.02400.79 190.8229.62154.601.82152.981.2098%6611.561321421.080.0497 1.14 0.1631 1.17 0.02390.69 188.9725.92153.371.67152.081.0399%6713.9635481.370.0472 3.02 0.1637 2.88 0.02541.26 57.5070.37153.974.11161.782.0295%6819.2333471.420.1094 1.97 0.3954 2.11 0.02630.95 1788.5835.34338.326.06167.221.5632%694.95961231.270.0503 1.55 0.1754 1.75 0.02530.99 209.3339.81164.092.65160.921.5798%7022.6691921.010.0516 1.35 0.1826 1.60 0.02571.00 333.3931.48170.322.52163.711.6296%7116.411361260.930.0500 1.23 0.1657 1.26 0.02410.76 194.5327.77155.651.82153.611.1598%7216.13144980.680.0496 1.01 0.1653 1.11 0.02420.72 176.0124.07155.341.60154.291.1099%7337.0478610791.370.0494 0.61 0.1612 0.85 0.02370.68 164.9019.44151.731.19150.871.0199%745.01891531.730.0489 1.54 0.1706 1.61 0.02530.80 142.6839.81159.942.38161.311.2899%750.5518160.930.0511 4.67 0.1787 4.85 0.02552.10 255.6274.99166.967.47162.413.3697%7621.31901401.570.0512 1.69 0.1698 1.67 0.02420.75 250.0738.89159.292.46153.881.1496%7786.1767617532.590.0503 0.53 0.1648 0.79 0.02380.57 209.3312.96154.901.13151.430.8697%7814.3622170.770.1609 0.60 6.3581 1.64 0.28541.32 2465.1210.192026.5014.361618.4418.8377%796.5742681.600.0550 2.04 0.1973 2.17 0.02611.05 409.3146.29182.863.63166.121.7390%8025.3641290.020.0601 0.31 0.8121 0.81 0.09790.72 609.281.70603.663.66602.364.1199%

4.2 測試結果

YS002-2鋯石形態(tài)顯示多為短柱狀或長柱狀粒狀，自形程度較好，長50～100μm，寬50～80μm。陰極發(fā)光電子圖像(CL)顯示鋯石具韻律震蕩環(huán)帶結構，反映出典型的巖漿鋯石成因(圖5)。有些鋯石呈他形，可能來自圍巖的捕虜晶或原巖中的殘留鋯石。選擇具韻律環(huán)帶的巖漿鋯石，利用SHRIMPⅡ進行了21個點的定年分析，這些點Th含量總體變化于100～500μg/g，U含量總體<900μg/g，Th/U比值變化于1～2(表2)。14個測試點的獲得了161.5±3.1Ma的加權平均年齡(圖6)。對該年齡的計算中，舍去了3.1、4.1、8.1、10.1 、19.1 五個誤差較大、但卻相對年輕的測試點。然而從理論上講樣品中最年輕的鋯石應該代表火山巖形成的年齡，哪怕只有一顆。所以有必要對該樣品重新測試。

圖5 北京西山門頭溝雁翅淤白村探槽九龍山組底部火山凝灰?guī)r樣品火山凝灰?guī)rYS002-2的鋯石CL圖像Fig. 5 CL images of zircons form the tuff sample YS002-2 at the bottom of the Jiulongshan Formation in the exploratory trench near Yubai village, Yanchi area, Mentougou, Western Hills, Beijing

對該凝灰?guī)r本文進行了重新采樣(YS002-3，表3)。LA- ICP-MS在測試中用時較少，在同樣的費用下可以測取更多的點。二次實驗對該樣品測試了80個點，測試點總體位于諧和線上或附近(圖7)。新的測試結果可識別出兩組峰值年齡，一組年齡的加權平均值為153.76±0.54Ma(MSWD=1.5，n=43 )，另一組年齡的加權平均值為161.32±0.68Ma(MSWD=5.5，n=24)。這兩組年齡的鋯石在形態(tài)上并無差異，這套火山凝灰?guī)r也并未發(fā)生變質，而測試點均位于鋯石的震蕩環(huán)帶以內。測試過程也符合相關流程、結果可信度較高。161Ma和154Ma兩個峰期年齡表明火山的脈動式噴發(fā)過程。從數據可知，北京西山田村、淤白村一帶九龍山組底部的火山凝灰?guī)r的噴發(fā)時代為154Ma，但是該火山物質中攜帶了大量、甚至更多的是161Ma的火山物質。說明這套154Ma左右噴發(fā)的火山凝灰?guī)r同時也記錄了該區(qū)161Ma火山活動的存在。

圖6 北京西山門頭溝雁翅淤白村探槽九龍山組底部火山凝灰?guī)r樣品YS002-2中鋯石 的SHRIMP U-Pb測年結果Fig. 6 SHRIMP U-Pb dating of zircons form the tuff sample YS002-2 at the bottom of the Jiulongshan Formation in the exploratory trench near Yubai village, Yanchi area, Mentougou, Western Hills, Beijing

5 討論

5.1 火山凝灰?guī)r的兩期年齡及其啟示

圖7 北京西山門頭溝雁翅淤白村探槽九龍山組底部火山凝灰?guī)r樣品YS002-3中 鋯石的LA- ICP-MS測年結果Fig. 7 LA- ICP-MS U-Pb dating of zircons form the tuff sample YS002-3 at the bottom of the Jiulongshan Formation in the exploratory trench near Yubai village, Yanchi area, Mentougou, Western Hills, Beijing

本文報道的凝灰?guī)r厚約12m，鉆孔揭示出其內部無雜質，呈現均一的灰、灰綠色，無沉積搬運形成的層理，這說明它距離火山口并不遠。從火山噴發(fā)的過程而言，它應是一期火山噴發(fā)的結果。然而，SHRIMP U-Pb和LA- ICP-MS的測試結果均獲得了兩組年齡，如何解釋這一現象呢？其實，在一期巖漿時間或火山事件中存在兩期甚至多期鋯石的現象在國際上已經收到了廣泛研究，典型的例子就是Tuolumne Intrusive Suite巖體的多期階段性侵位，其巖漿房中存在96～85Ma不同時期的巖漿鋯石(Kistler et al.,1986; Glazner et al.,2004; Coleman et al.,2004)。這些鋯石在形態(tài)上并無明顯差異，只是在同位素年代學方面確實可以區(qū)分。Miller等(2007)對同一個樣品中多期鋯石進行了詳細的分類，本文不再贅述，需要強調的是，即使不考慮巖漿噴發(fā)過程中捕獲了早期巖石中的鋯石，在同一巖漿房中仍可以存在不同世代的鋯石，其年齡差異可能只有幾個、或十幾個百萬年。此類現象可能記錄了早期噴發(fā)的、仍舊保留在巖漿房中的鋯石被重新吸收到新的噴發(fā)事件中(Bacon et al.,2005)。

對于火山巖或巖漿巖，由于繼承鋯石問題、或者巖漿的捕獲作用，同一個樣品中存在多組U-Pb年齡的現象在鋯石測年中比較普遍。但是令實驗者比較難處理的是在測年中出現年齡偏小的測試點。例如，趙越等(2006)對南大嶺組玄武巖進行了SHRIMP U-Pb定年，獲得了174Ma的加權平均年齡，但數據中存在一顆171Ma的鋯石，盡管如此，趙越還是無法排除約171 Ma的鋯石結晶年齡是否為南大嶺組玄武巖的形成年齡。這是非常謹慎的科學態(tài)度。

筆者對九龍山底部的凝灰?guī)r首先使用了SHRIMP U-Pb測試了21個點，發(fā)現了五個相對比較年輕的測試點，這幾個點是否能代表該火山凝灰?guī)r的真正噴發(fā)時代呢？筆者抱著嘗試的想法再通過LA- ICP-MS進行了約80點的測試。確認SHRIMP測試中出現的相對年輕的測試點代表了凝灰?guī)r真正的噴發(fā)時代。鑒于該經驗，筆者再次仔細閱讀前人文獻，特別是發(fā)表在一些高級別刊物上的文章，類似于本文SHRIMP U-Pb測年結果的現象比較普遍，但均未引起重視。暫時僅舉與髫髻山組有關的兩個實例。張宏等(2008)對髫髻山組的研究中列舉了五個樣品的測試結果，其中CY03-1一共13個測試點，有效點的加權平均年齡為154Ma，但原始數據存在兩個144Ma左右異常年輕的測試點，其原因原文并未予以解釋；CD05-1一共24個測試點，加權平均年齡為164.4Ma，原始數據中存在139Ma、146Ma、145Ma、149Ma、151Ma五個異常點，最大誤差點有將近10%。劉健等(2006)對冀北髫髻山組研究中，XBC09一共20個測試點，加權平均年齡為155.5Ma，原始數據中存在134Ma左右的三顆鋯石年齡。這些異常年輕的測試點是否代表了火山巖真正噴發(fā)的時代呢？本文將這些前人的數據羅列于此并非否定其工作成果，只是從方法上提出不同的見解。這次實驗讓筆者重新思考一個問題：Davis(2005)發(fā)現整個燕山九龍山組、髫髻山組、土城子組的同位素年代學極為混亂，存在重疊現象，他認為這可能是由于地層對比的問題造成的。那么有沒有是存在第二種可能呢，即年代學測試本身可能存在巨大的問題。本文的研究實例暗示有必要對目前的年代學資料進行統(tǒng)一的評述，這顯然是深入研究的基礎。

5.2 陸相地層的同時異相性與不整合面的穿時性

陸相地層的“同時異相”和不整合面的穿時性是地質構造最為重要的特征。由于變形遞進、盆地遷移等因素，構造運動可形成一個或多個分布有限的不整合面。這些不整合面在空間上最終可收斂于一個主不整合面。在北京西山中—晚侏羅紀地層中可以發(fā)現三個不整合面。髫髻山組之下、九龍山組之下、龍門組之下的不整合面。那么如何理解這三個不整合面的空間關系呢？

髫髻山組與其下地層的不整合面在區(qū)域上最為明顯，它覆蓋于不同地層之上。髫髻山組之下為九龍山組，關于二者的關系前文已經論述過，即九龍山組為上火山巖系的底部礫巖(趙宗溥,1963; 翁文灝,1928)，髫髻山組相當于部分九龍山組，兩者時代相差不多(黃汲清1945)，龍山組為一種古代扇形沖積層，故各處之巖性，變遷頗著(謝家榮，1933)。而九龍山組前和髻髻山組前的不整合是一個東西(黃汲清,1945; 趙宗溥,1963; 朱庭祜,1951)。髫髻山組為面狀噴發(fā)，火山物質可以最早沉積于盆地低洼處并完好保存，然而在盆地邊緣的剝蝕區(qū)火山物質并非能保留下來或只能部分保留下來。所以，九龍山組自下而上火山物質是逐漸加多的，而髫髻山組底部的沉積物質是逐漸減少的。九龍山組之下為龍門組，關于龍門組的來歷頗為曲折，張宏仁等(2013)系統(tǒng)考證了龍門組的來源并對它的意義進行了說明：簡言之，龍門組實際上是九龍山組的下部礫巖，是因為葉良輔(1920)的錯誤劃分和王竹泉(1933)的謹慎處理而出現的。九龍山組與龍門組之下的不整合面實際上也是同一回事(張宏仁等, 2013)。

圖8給出了在中—晚侏羅世時期礫巖和火山巖所形成的時空特征——龍門組、九龍山組、髫髻山組之下的三個不整合面最終均收斂于髫髻山組下的不整合面(圖8a、b)。在該示意圖中，筆者等首先認為燕山運動的不整合面首先是一個穿時面(圖8b)，應從龍門—九龍山組開始沉積到髫髻山組噴發(fā)結束為止(圖8b)?！癆幕/緒動”的不整合面是燕山運動不整合面的一小部分，是燕山運動開啟時的響應(圖8b)，指的是上火山巖系(含下部礫巖)與煤系地層之間的角度不整合面。從這個角度而言，緒動的本意就是指這一局部不整合事件。“緒動/A幕”的角度不整合面在北京西山應位于窯坡組煤系地層之上，在山西位于大同煤系地層之上，在冀東位于下花園組之上，在遼西位于北票組之上；煤系地層之上為一套區(qū)域上可供對比的礫巖，山西為云崗組, 北京西山為龍門組, 遼西為海房溝組(趙宗溥1963及其參考文獻；張宏仁等2013)。

沉積響應是動力學的表現，火山響應是熱力學表現，理想的模型中二者具有準同時性。但因為沉積響應本質體現了地貌的響應，比起火山等深部作用更為明顯和敏感，所以往往沉積響應會略早一些。年代學數據表明北京西山的九龍山組沉積應不老于154Ma左右，這與Yang Jinhui 等(2006)的測年結果相同，所以龍門組應早于154Ma。如髫髻山大規(guī)模噴發(fā)時代是158Ma的認識成立(趙越等,2004)，那么可以認為龍門組的開始沉積也應略早于158Ma。趙越等(2004)和劉健等(2006)針對髫髻山組火山巖的底部年齡做過統(tǒng)計，最老的年齡也為161Ma(Ar-Ar，燕山中段)，本文新的年代學數據同時發(fā)現了161Ma的火山事件的存在。假如燕山運動的熱力學過程和動力學過程, 即火山響應和構造地貌響應同時，那么認為龍門組的沉積時代介于158～161Ma比較合理?？傊?，本文認為髫髻山組開始噴發(fā), 與龍門—九龍山組開始沉積宏觀上是同時異相的，只是火山巖越演越烈，后來占據了主導地位，這樣的認識與北京西山觀測到的三者地層疊置關系不矛盾(圖8b)。北京西山陸相地層復雜的時空關系可以成為認識陸相地層同時異相性的一個典型實例。

圖8 龍門—九龍山組和髫髻山組的時空表現特征Fig. 8 Temporal and spatial characteristics of the Tiaojishan Formation, the Jiulongshan and Longmen Formation 在該圖中本文采用以下數據：東嶺臺底界年齡130Ma、髫髻山頂界年齡137Ma(袁洪林等,2005)，髫髻山三段底界年齡為147Ma(李伍平等,2001)，北京西山九龍山頂界年齡為147Ma(Yang Jinhui et al.,2006)，北京西山九龍山底界年齡為154Ma(Yang Jinhui et al.,2006)，髫髻山組一段底界年齡在158Ma(趙越等，2004，未見原始數據) In theFigure, we used these data as follows: The bottom boundary age of the Donglingtai Formation is about 130Ma(Yuan Honglin et al , 2005); the top boundary age of the Tiaojianshan Formation is about 137Ma(Yuan Honglin et al., 2005); the bottom boundary age of the third section of the Tiaojishan Formation is about 147Ma (Li Wuping et al., 2001); the top boundary age of the Jiulongshan Formation is about 147Ma(Yang Jinhui et al.,2006); the bottom boundary age of the Jiulongshan Formation is about 154Ma(Yang Jinhui et al.,2006) and 154Ma(this paper); the bottom boundary age of the Tiaojishan Formation is about 158Ma (Zhao Yue et al., 2004)

6 初步結論

(1) 目前文獻中大量出現的“燕山運動/Yenshan movemen/Yanshan movement ”實際上因循著 “燕山期運動/Yenshanian movement/Yanshanian movement”的思想。二者顯然是不同的概念范疇，需予以區(qū)分。

(2) 燕山運動“A幕/緒動”的概念是指位于北京西山和遼西等地中—晚侏羅世火山巖系地層下部礫巖與煤系地層之間的一個不整合事件。在北京西山表現為龍門組與窯坡煤系地層之間, 在遼西表現為海房溝組礫巖與北票煤系地層之間的不整合面。該事件造成地殼的強烈升降與快速剝蝕。

(3) 燕山運動具有NE向的空間特征是在20紀50年代之前的共識、延續(xù)至今。

(4) 北京西山的髫髻山組火山巖、九龍山—龍門組礫巖具有同時異相性。髫髻山組、九龍山組和龍門組之下的三個不整合面在空間上最終收斂于髫髻山組之下的不整合面(圖8)。

(5) 探槽和鉆孔首次揭示出北京西山九龍山組底部發(fā)現一套厚約12m的火山凝灰?guī)r、時代為154Ma，給出了北京西山一帶九龍山組的底界年齡。同時該火山凝灰?guī)r中記錄了161Ma的火山事件的存在，可能是“緒動/A幕”在北京西山最早的火山響應。

致謝：本文野外、室內工作多次得到地質力學研究所趙越研究員、楊振宇研究員、張岳橋研究員、胡健民研究員，中國地質大學(北京)張長厚教授，北京市地質調查局張磊博士的幫助; 在SHRIMP U-Pb測試中得到劉建輝博士、頡頏強博士的幫助， ICP-LA-MS測試中得到侯可軍博士的幫助; 在項目實施中得到了朱府升碩士的幫助; 袁洪林教授、董云鵬教授和章雨旭研究員先后審閱文稿，并提出許多修改建議; 在此一并表示衷心的感謝。