趙辰 張健**劉錦 尹常青 楊成會 崔育菘 彭游博 姜春宇

1. 中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，廣州 5102752. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室，珠海 5190003. 遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，沈陽 110031

作為中國最古老的克拉通之一，華北克拉通的地質(zhì)演化一直是國際前寒武紀(jì)地質(zhì)研究的熱點(Zhaoetal., 2001; Zhaietal., 2002; Zhai and Santosh, 2011; Zhao and Cawood, 2012; Zhengetal., 2013)。有的學(xué)者認(rèn)為在太古宙末期，華北克拉通完成了不同陸塊之間的拼貼(Kuskyetal., 2001; 翟明國, 2012)，后又經(jīng)歷了古元古代構(gòu)造熱事件的改造，以遼-吉活動帶、豐鎮(zhèn)活動帶以及晉豫活動帶為特征(翟明國和彭澎, 2007; 翟明國, 2011)。近些年，大量的研究揭示出華北克拉通是由不同陸塊沿著三條古元古代活動帶(即膠-遼-吉活動帶、孔茲巖帶、中部造山帶)在古元古代末期拼貼碰撞形成(Zhaoetal., 2005, 2012; Zhao and Zhai, 2013; 李三忠等, 2015)。同時，這些古元古代活動帶可以很好的與全球同時期(2.1～1.9Ga)造山帶進(jìn)行對比，整體記錄了Columbia超大陸的聚合事件(Zhaoetal., 2004; Lietal., 2010; Zhangetal., 2012, 2015; 李三忠等, 2015)。其后，伴隨著 Columbia超大陸的裂解，華北克拉通內(nèi)部及邊緣分別發(fā)育了三條中元古代裂谷帶，即北緣的渣爾泰-白云鄂博-化德裂谷帶，中北部的燕遼裂谷帶，以及南緣的熊耳裂谷帶(Zhaietal., 2000; 翟明國, 2004; Pengetal., 2011; Zhai and Santosh, 2011; 劉超輝和劉福來, 2015)，并廣泛發(fā)育了中元古代的沉積蓋層(Zhengetal., 2013)。就全球地質(zhì)歷史演化而言，結(jié)晶基底的形成標(biāo)志著古元古代的結(jié)束，而穩(wěn)定蓋層的發(fā)育標(biāo)志著中元古代的開始(趙太平等, 2015)。所以穩(wěn)定蓋層最底部沉積巖系(如長城系底部)起始沉積年齡的研究，可以為限定華北克拉通古-中元古代的界限提供一定佐證。此外，穩(wěn)定蓋層底部沉積巖系的沉積時代、物源區(qū)及沉積環(huán)境的研究能夠?qū)死ǖ牡貧ぴ錾录皹?gòu)造演化進(jìn)行很好的制約。

前人已對華北克拉通三條中元古代裂谷帶進(jìn)行了大量研究，并在年代學(xué)方面取得了諸多進(jìn)展。例如，前人在渣爾泰-白云鄂博-化德裂谷帶中的白云鄂博群和渣爾泰群基性火山巖中獲得1728Ma和1743Ma的鋯石年齡(Luetal., 2002; Lietal., 2007)；燕遼裂谷帶內(nèi)中元古代火山巖的發(fā)現(xiàn)，包括1637～1622Ma長城系團山子組和大紅峪組中的富鉀火山巖(Luetal., 2002; 張拴宏等, 2013)；南側(cè)的熊耳裂谷帶中熊耳群和西洋河群火山巖年齡主要集中在1.78～1.75Ga(Zhao and Zhou, 2009; 趙太平等, 2015)，熊耳群底部的大古石組起始沉積年齡1.8～1.76Ga(趙太平等, 2015)。然而，對于不整合于克拉通結(jié)晶基底上的沉積蓋層底部巖系的研究相對薄弱，至今尚未獲得一致的長城系起始沉積年齡(和政軍等，2011; 李懷坤等，2011; 彭澎等，2011; 趙太平等, 2015; 張艷斌和李秋立，2017)。前人對長城系底部沉積巖系的研究多數(shù)集中在天津薊縣剖面及其附近地區(qū)(喬秀夫和高林志, 2007; 宋天銳, 2007; 張拴宏等, 2013)?？紤]到華北克拉通不同地區(qū)蓋層沉積開始發(fā)育的時間可能存在區(qū)域性差異，因此本文選取發(fā)育于燕遼裂谷帶東北緣蓋州-莊河地區(qū)的榆樹砬子巖組作為研究對象。

近期的野外填圖工作表明，由于榆樹砬子巖組直接與古元古代遼河群變質(zhì)巖系接觸，其很可能代表了該地區(qū)不整合覆蓋于華北克拉通結(jié)晶基底之上的最老沉積蓋層。因此榆樹砬子巖組的沉積時代及層序可以為該地區(qū)克拉通化后初始沉積蓋層的時代提供制約。此外，其物源區(qū)和沉積環(huán)境也能為華北克拉通結(jié)晶基底的構(gòu)造演化提供重要信息。然而，圍繞榆樹砬子巖組的年代歸屬爭議仍然較大，有的學(xué)者認(rèn)為榆樹砬子巖組為古元古代遼河群的一部分(姜春潮, 1987)；有的學(xué)者依據(jù)地層接觸關(guān)系將其置于中-新元古代(于海峰等, 2010)。總體來說，該巖組一直缺乏年代學(xué)、同位素地球化學(xué)及區(qū)域地層對比等相關(guān)證據(jù)。因此本文在詳實的野外填圖工作基礎(chǔ)上，通過巖石學(xué)、鋯石U-Pb年代學(xué)以及Hf同位素示蹤等手段對榆樹砬子巖組的巖石組合、形成時代及物源區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，為華北最終克拉通化的時限和陸殼演化提供新的制約。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

遼東半島位于華北克拉通東部陸塊東北緣，北鄰中亞造山帶、西鄰燕遼裂谷帶(圖1a)。主要由龍崗地塊和遼南陸塊的太古宙結(jié)晶基底、古元古代遼河群、古元古代遼吉花崗巖組成。遼河群為一套遭受低綠片巖-角閃巖相變質(zhì)作用的火山-沉積巖系，總體呈NE向展布(Zhaoetal., 2005; 楊成會等, 2018)，以蓋縣-析木城-塔子嶺-草河口-叆陽(營口-草河口復(fù)向斜軸)一線，分南、北遼河群(Li and Zhao, 2007)。同時，活動帶亦出露多期次不同類型花崗質(zhì)巖石、雙峰式火山巖、基性巖墻、高壓基性麻粒巖和高壓泥質(zhì)麻粒巖等(Luetal., 2002; Zhouetal., 2008; Tametal., 2011; 田忠華等, 2017)。

圖1 遼東半島蓋州-莊河地區(qū)大地構(gòu)造位置(a, 據(jù)Zhao et al., 2005 修改)和區(qū)域地質(zhì)略圖及采樣位置(b)Fig.1 Tectonic location of the Gaizhou-Zhuanghe area in the Liaodong Peninsula (a, modified after Zhao et al., 2005) and simplified regional geological map with the sampling locations (b)

研究區(qū)位于遼東半島蓋州市太平莊-莊河市三道溝一帶，地層單位自下而上主要出露蓋縣巖組、榆樹砬子巖組及永寧組，侵入巖主要為古元古代花崗質(zhì)巖石及中生代巖漿巖(圖1b)。蓋縣巖組主要由千枚巖、硬綠泥石片巖、絹云母片巖、二云母片巖、十字石云母片巖、夕線石云母片巖、變粒巖、變質(zhì)石英砂巖等變質(zhì)碎屑巖組成。榆樹砬子巖組為一套綠片巖相淺變質(zhì)的巖石組合，其宏觀層序性、原生層理及沉積構(gòu)造均較好保留(于海峰等, 2010)，主要由巨厚層石英巖夾片巖、絹云母石英片巖、碎裂石英巖、絹云母石英巖組成。永寧組形成于河流相的沉積環(huán)境，其下部為變質(zhì)礫巖、變質(zhì)長石石英砂巖夾少量二云片巖，中部為碳質(zhì)絹云板巖與二云片巖互層，上部為厚層的變質(zhì)長石石英砂巖。砂巖中發(fā)育槽狀交錯層理、平行層理、板狀斜層理等原生沉積構(gòu)造。研究區(qū)內(nèi)，由于中生代巖漿巖侵位作用影響，大部分永寧組發(fā)生熱接觸變質(zhì)作用。古元古代花崗質(zhì)巖石主要以中粒巨斑狀黑云母二長花崗巖(臥龍泉巖體)、中細(xì)粒黑云母二長花崗巖(坎子巖體)為主。中生代巖漿巖發(fā)育有晚侏羅世中細(xì)粒黑云母二長花崗巖、中三疊世閃長巖等。

2 巖石學(xué)特征

榆樹砬子巖組主要分布在蓋州市太平莊、貓嶺村、莊河市天門山、三道溝等地，以貓嶺村至三道溝一帶出露最佳，面積約170km2。實測剖面(起點坐標(biāo)：40°10′2″N、122°50′27″E)表明，其主要由絹云母石英片巖、石英巖、絹云母石英巖夾絹云母長英質(zhì)千枚巖組成，與下伏遼河群蓋縣巖組呈角度不整合接觸，與上覆永寧組呈構(gòu)造接觸(圖2)。

圖2 蓋州貓嶺-莊河三道溝榆樹砬子巖組實測地質(zhì)剖面(PM14)Fig.2 Geological profile (PM14) of the Yushulazi Formation in the Gaizhou Maoling-Zhuanghe Sandaogou area

絹云母石英片巖(圖3a, b，Rz20采樣位置：40°12′53″N、122°50′59″E)：褐紅色，片狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英和少量絹云母、赤鐵礦。石英含量約為90%，他形粒狀，粒度一般0.2～1mm，拉長定向排列，波狀消光現(xiàn)象發(fā)育，少部分具帶狀消光現(xiàn)象，可見亞顆粒現(xiàn)象；絹云母含量約為5%，鱗片狀，粒度<0.1mm，定向分布；赤鐵含量約為5%。

圖3 蓋州-莊河地區(qū)典型榆樹砬子巖組野外及顯微照片絹云母石英片巖采樣照片(a)和顯微照片(b)；石英巖、絹云母長英質(zhì)千枚巖采樣照片(c、e)和顯微照片(d、f)；絹云母石英巖采樣照片(g)和顯微照片(h). Ser-絹云母；Qtz-石英；Lm-褐鐵礦；Pl-斜長石Fig.3 Photographs and micrographs of the representative Yushulazi Formation in the Gaizhou-Zhuanghe areaSample photograph (a) and micrograph (b) of ferruginous quartzite; Sample photographs (c, e) and photomicrographs (d, f) of quartzite and sercited felsic phyllite; Sample photograph (g) and micrograph (h) of sercited quartzite. Ser-sericite; Qtz-quartz; Lm-limonite; Pl-Plagioclase

石英巖(圖3c, d，Rz22采樣位置：40°9′25″N、122°51′24″E)：灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英和少量絹云母。石英含量大于95%，呈粒狀，粒度一般0.1～0.5mm，少量粒度<0.1mm，不具定向特征，構(gòu)成巖石主體，重結(jié)晶作用明顯。絹云母含量小于5%，鱗片狀，粒度<0.2mm，零散分布。

絹云母長英質(zhì)千枚巖(圖3e, f，Rz23采樣位置：40°9′11″N、122°51′37″E)：灰黑色，鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，主要礦物成分為長石、石英、絹云母和少量黑云母、鐵氧化物組成。長英質(zhì)含量約為75%，微粒狀，粒度0.01～0.05mm，少量為0.05～0.1mm，拉長定向排列，顆粒細(xì)小。絹云母含量約為20%，微鱗片狀，片徑<0.1mm，少量與鐵氧化物混雜，集合體定向分布。黑云母含量小于5%，微鱗片狀，片徑<0.1mm，定向分布，少量具褐鐵礦化。鐵氧化物含量小于5%，呈塵點狀，與絹云母混雜，定向分布。

絹云母石英巖(圖3g, h，Rz24采樣位置：40°7′41″N、122°45′34″E)：灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英和絹云母。石英含量約為95%，他形粒狀，粒度0.1～0.7mm，不具定向特征，具波狀消光，局部可見亞顆粒，構(gòu)成巖石主體，動態(tài)重結(jié)晶作用明顯。絹云母含量約為5%，鱗片狀，粒度<0.1mm，零散分布于石英粒間。

3 分析方法

3.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年

樣品破碎和鋯石挑選在河北廊坊區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院地質(zhì)實驗室完成，鋯石制靶和陰極發(fā)光照相由南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)公司完成，LA-ICP-MS測試在北京燕都中實測試技術(shù)有限公司實驗室完成。采用New Wave UP213激光剝蝕系統(tǒng)，布魯克M90的ICP-MS，激光剝蝕直徑為30μm。每個樣品點分辨包括大約20～30s的空白信號和50s的樣品信號。對分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括儀器靈敏度漂移校正、對樣品和空白信號的選擇、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計算)采用軟件ICPMSDataCal完成(Liuetal., 2008)。

鋯石標(biāo)準(zhǔn)91500在U-Pb 同位素定年中作為外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正。利用91500的變化采用線性內(nèi)插的方式對與分析時間有關(guān)的U-Th-Pb同位素比值飄移進(jìn)行校正(Wuetal., 2006; 侯可軍等, 2007)。采用Isoplot完成鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制和加權(quán)年齡計算。

3.2 鋯石Hf同位素分析

鋯石Hf同位素測試在北京燕都中實測試技術(shù)有限公司實驗室完成。采用配有193nm激光取樣系統(tǒng)的Neptune多接受電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行鋯石的Hf同位素含量及比值測定。采用He作為實驗過程中剝蝕物質(zhì)載氣，激光剝蝕束直徑采用60μm，激光剝蝕時間約為27s。詳細(xì)的分析過程及干擾的修正與Wuetal.(2006)相同。所有的Hf分析點都位于相同的CL域中，盡可能接近U-Pb分析點。

在εHf(t)計算時，球粒隕石的176Hf/177Hf比值為0.282785，176Lu/177Hf比值為0.0336(Bouvieretal., 2008)。在單階段Hf模式年齡(tDM1)計算時，虧損地幔的176Hf/177Hf和176Lu/177Hf比值分別為0.28325和0.0384(Griffinetal., 2000)；在兩階段Hf模式年齡(tDM2)計算時，下地殼、平均地殼與虧損地幔的fLu/Hf比值分別為-0.34、-0.5482及0.1566(Amelinetal., 1999; Griffinetal., 2000, 2004)。176Lu的衰變常量選用1.867×10-11y-1(Amelin and Davis, 2005)；相關(guān)計算公式參考吳福元等(2007)。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb定年結(jié)果

鋯石U-Pb結(jié)果表明各樣品中均存在大量古老鋯石。由于古老鋯石(>1000Ma)多存在一定Pb丟失，在相同初始條件和共同的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境下，207Pb和206Pb具有同步變化的特征，二者保持相對穩(wěn)定的比值，因此采用207Pb/206Pb年齡來代表巖石的成巖年齡(第五春榮等, 2010a)。同時，結(jié)合206Pb/238U來計算碎屑鋯石的諧和性，年齡統(tǒng)計時剔除206Pb/238U相對于207Pb/206Pb年齡不諧和度大于10%的鋯石顆粒。

圖4 榆樹砬子巖組代表性鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像和分析點位(a)絹云母石英片巖；(b)石英巖；(c)絹云長英質(zhì)千枚巖；(d)含絹云母石英巖Fig.4 Cathodoluminescence (CL) images of representative zircons with analyzed spots from the Yushulazi Formation(a) ferruginous quartzite; (b) quartzite; (c) sercited felsic phyllite; (d) sercited quartzite

圖5 榆樹砬子巖組Rz20碎屑鋯石諧和圖(a)和年齡譜圖(b)Fig.5 Concordia diagram (a) and age spectrum (b) of Sample Rz20 from the Yushulazi Formation

4.1.1 絹云母石英片巖

樣品Rz20鋯石具玫瑰色，次渾圓柱狀、渾圓柱粒狀、粒狀，透明-半透明，毛玻光澤，粒徑在0.01～0.1mm左右，磨圓度較高，搬運痕跡較明顯，推測經(jīng)中長距搬運而來，這也與樣品成分成熟度較高相一致。其中62顆諧和鋯石年齡測試結(jié)果見表1。在CL圖像(圖4a)中，絕大多數(shù)鋯石內(nèi)部具巖漿振蕩環(huán)帶，結(jié)合其較高的Th/U(0.17～1.60)比值，指示其巖漿成因特點(Belousovaetal., 2002)。榆樹砬子巖組絹云母石英片巖碎屑鋯石來源較復(fù)雜，除3顆鋯石年齡較老分別為3103±16Ma、3123±32Ma、3585±38Ma之外(圖5a)，鋯石年齡可分為三組：最大峰值為2486Ma，約占所測數(shù)據(jù)30%，次一級的年齡峰值分別為2027Ma和1876Ma(圖5b)，其中最年輕的五顆鋯石加權(quán)平均年齡為1876Ma，表明沉積形成時代應(yīng)晚于1876Ma。

圖6 榆樹砬子巖組Rz22碎屑鋯石諧和圖(a)和年齡譜圖(b)Fig.6 Concordia diagram (a) and age spectrum (b) of Sample Rz22 from the Yushulazi Formation

圖7 榆樹砬子巖組Rz23碎屑鋯石諧和圖(a)和年齡譜圖(b)Fig.7 Concordia diagram (a) and age spectrum (b) of Sample Rz23 from the Yushulazi Formation

4.1.2 石英巖

樣品Rz22的鋯石呈淺玫瑰色，渾圓粒狀、柱粒狀，磨圓度較高，其中70顆諧和鋯石的年齡測試結(jié)果見表2和圖6a。碎屑鋯石CL圖像大都顯示巖漿結(jié)構(gòu)(圖4b)，Th/U比值變化范圍為0.12～1.69，表明這些鋯石主要來自巖漿源區(qū)(Belousovaetal., 2002)。除1顆年齡為～3242Ma的鋯石，其余鋯石年齡可分為三組：最大峰值年齡為2492Ma，次峰值年齡為1877Ma和2188Ma(圖6b)。其中諧和線附近最年輕的5顆鋯石加權(quán)平均年齡為1841Ma，代表沉積時代晚于1841Ma。

4.1.3 絹云母長英質(zhì)千枚巖

樣品Rz23的鋯石呈淺玫瑰色，次渾圓柱粒狀、粒狀，晶棱晶錐均已鈍化，其中69顆諧和鋯石的年齡測試結(jié)果見表3。在CL圖像(圖4c)中，絕大多數(shù)鋯石內(nèi)部具巖漿振蕩環(huán)帶，結(jié)合其較高Th/U(0.21～1.49)比值，指示其巖漿成因特點(Belousovaetal., 2002)。該樣品的鋯石年齡較復(fù)雜(圖7a)，介于3457～1795Ma之間，除1顆年齡為～3457Ma的鋯石外，其余鋯石年齡可分為三組：最大峰值年齡為1852Ma，次峰值年齡為2127Ma和2485Ma(圖7b)。其中諧和線附近最年輕的5顆鋯石加權(quán)平均年齡為1816Ma，表明沉積時代晚于1816Ma。

4.1.4 絹云母石英巖

樣品Rz24的鋯石呈黃粉色為主，渾圓柱狀、柱粒狀，粒徑0.02～0.2mm，磨圓度較高，其中69顆諧和鋯石的年齡測試結(jié)果見表4。絕大多數(shù)鋯石具明顯的巖漿振蕩環(huán)帶(圖4d)和較高的Th/U(0.15～1.77)比值，指示其巖漿成因特點(Belousovaetal., 2002)。碎屑鋯石年齡較復(fù)雜(圖8a)，鋯石年齡大體可分為四組：最大峰值年齡為2495Ma，次峰值年齡為1924Ma、2154Ma、1830Ma(圖8b)。此外，樣品中還存在2顆較老的～3.3Ga的鋯石。諧和線附近最年輕的4顆鋯石加權(quán)平均年齡為1803Ma，表明沉積時代晚于1803Ma。

圖8 榆樹砬子巖組Rz24碎屑鋯石諧和圖(a)和年齡譜圖(b)Fig.8 Concordia diagram (a) and age spectrum (b) of Sample Rz24 from the Yushulazi Formation

圖9 榆樹砬子巖組鋯石Hf同位素特征(a)樣品Rz20; (b)樣品Rz22; (c)樣品Rz23; (d)樣品Rz24 Fig.9 The characteristics of zircon Hf isotope from the Yushulazi Formation(a) Sample Rz20; (b) Sample Rz22; (c) Sample Rz23; (d) Sample Rz24

4.2 鋯石Hf同位素特征

在榆樹砬子巖組4件樣品中，按不同U-Pb年齡段選取100顆鋯石進(jìn)行Hf同位素分析，結(jié)果見表5。

樣品Rz20中24個點的176Hf/177Hf=0.281765～0.280480，176Lu/177Hf=0.001485～0.000242，176Yb/177Hf=0.057689～0.007618，207Pb/206Pb年齡由3585～1853Ma，εHf(t)值為-9.9～+8.4，二階段模式年齡為4.16～2.18Ga，峰期落在～3.0Ga地殼演化線附近，此外，有εHf(t)<0的三個點落在～4.1Ga鎂鐵質(zhì)地殼演化線附近(圖9a)。

樣品Rz22中24個點的176Hf/177Hf=0.281671～0.280607，176Lu/177Hf=0.001970～0.000335，176Yb/177Hf=0.058005～0.009244，207Pb/206Pb年齡由3242～1828Ma，εHf(t)值為-9.7～+4.9，二階段模式年齡為4.13～2.49Ga，峰期集中在3.6～2.5Ga之間(圖9b)。

Rz23中26個點的176Hf/177Hf=0.281649～0.280667，176Lu/177Hf=0.003024～0.000312，176Yb/177Hf=0.098247～0.012544，207Pb/206Pb年齡由3457～1806Ma，εHf(t)值為-13.6～+4.9，二階段模式年齡為4.1～2.57Ga，峰期集中在3.6～2.5Ga之間，此外，有εHf(t)<0的3個點落在～4.1Ga鎂鐵質(zhì)地殼演化線附近(圖9c)。

表5 榆樹砬子巖組鋯石Hf同位素數(shù)據(jù)

Table 5 Analytical results of zircon Hf isotope from the Yushulazi Formation

測點號年齡(Ma)176Hf177Hf176Lu177Hf176Yb177HfεHf(0)εHf(t)2σ176Hf177Hf itDM1(Ma)tDM2(Ma)fLu/HfRz20-122130.2812770.0002980.011785-52.9-3.70.70.28126527073350-0.99Rz20-323720.2813060.0005410.022498-51.90.60.60.28128126853088-0.98Rz20-631030.2807550.0004850.016334-71.3-2.00.50.28072634173823-0.99Rz20-823070.2811310.0004730.018530-58.0-7.00.70.28111029163702-0.99Rz20-1322740.2812690.0003390.013295-53.2-2.70.60.28125427213301-0.99Rz20-1519950.2813430.0013820.056307-50.5-7.80.70.28129126943558-0.96Rz20-1618850.2815590.0008660.035912-42.9-1.90.60.28152823632968-0.97Rz20-1824880.2812970.0006320.024379-52.22.80.70.281267 27042980-0.98Rz20-2026400.2809020.0008480.034449-66.1-8.20.70.280859 32524029-0.97Rz20-2824680.2812630.0003810.015204-53.41.50.70.281245 27313073-0.99Rz20-3020240.2815690.0008900.035376-42.51.50.60.281535 23512764-0.97Rz20-3424830.2813230.0002420.007618-51.24.20.60.281312 26422849-0.99Rz20-3535850.2804800.0011020.046504-81.1-2.10.70.280403 38424163-0.97Rz20-3825070.2811000.0005020.019584-59.1-3.60.70.281076 29593542-0.98Rz20-4123180.2812440.0012410.047532-54.0-4.00.70.281189 28203444-0.96Rz20-4425020.2809430.0007220.028001-64.7-9.70.80.280908 31874061-0.98Rz20-4620600.2817650.0014850.057689-35.68.40.80.281707 21152182-0.96Rz20-4818530.2815620.0011190.044621-42.8-2.90.70.281523 23743026-0.97Rz20-5026810.2810360.0003080.011568-61.4-1.50.80.281020 30293482-0.99Rz20-5121730.2814200.0003680.014008-47.80.30.70.281405 25192969-0.99Rz20-5218940.2815230.0010150.040306-44.2-3.20.60.281487 24213085-0.97Rz20-5718770.2815230.0010830.042360-44.2-3.70.50.281485 24253114-0.97Rz20-5920080.2815490.0003460.013446-43.21.20.50.281536 23442781-0.99Rz20-6220450.2813430.0005560.019900-50.6-5.60.60.281321 26373398-0.98Rz22-32180 0.281439 0.000535 0.015303 -47.10.90.560.281417 25052924 -0.98Rz22-52478 0.281324 0.000351 0.009244 -51.24.00.480.281308 26472868 -0.99Rz22-143242 0.280607 0.000721 0.021412 -76.6-4.60.530.280562 36364138 -0.98Rz22-182469 0.281128 0.000364 0.009864 -58.1-3.20.600.281111 29113484 -0.99Rz22-191861 0.281656 0.000641 0.019405 -39.51.20.410.281633 22172673 -0.98Rz22-221883 0.281671 0.001970 0.058005 -38.90.60.620.281601 22752491 -0.94Rz22-232533 0.281321 0.000369 0.011193 -51.35.10.590.281304 26522726 -0.99Rz22-241857 0.281576 0.001502 0.043315 -42.3-2.80.570.281523 23792677 -0.95Rz22-262079 0.281491 0.000670 0.020575 -45.30.30.610.281465 24432663 -0.98Rz22-272235 0.281359 0.000996 0.029619 -50.0-1.40.600.281317 26442886 -0.97Rz22-282006 0.281381 0.000661 0.020465 -49.2-5.30.450.281356 25912946 -0.98Rz22-342466 0.281339 0.000475 0.012472 -50.74.00.500.281316 26362741 -0.99Rz22-352820 0.281028 0.000335 0.009421 -61.71.40.680.281010 30413179 -0.99Rz22-381895 0.281590 0.000883 0.026239 -41.8-0.60.520.281558 23222576 -0.97Rz22-4020870.281608 0.001340 0.038456 -41.23.70.680.281555 23252619-0.96Rz22-4726430.281083 0.000692 0.019440 -59.7-1.40.510.281048 29963447-0.98Rz22-4925220.281315 0.000426 0.010162 -51.54.50.490.281294 26652851-0.99Rz22-5120370.281229 0.000419 0.012522 -54.6-9.60.560.281212 27803743-0.99Rz22-5225020.281286 0.000600 0.017056 -52.62.70.670.281257 27162991-0.98Rz22-5624240.281049 0.000528 0.016328 -60.9-7.40.540.281024 30293809-0.98Rz22-5719240.281625 0.000760 0.021450 -40.61.40.570.281597 22672703-0.98Rz22-5821540.281323 0.000564 0.017269 -51.2-3.80.520.281300 26643319-0.98Rz22-6118440.281522 0.000342 0.010060 -44.2-3.50.490.281510 23813080-0.99Rz22-6618280.281620 0.000863 0.025449 -40.7-1.10.480.281590 22792852-0.97Rz23-418620.2815700.0008010.026104-42.5-2.00.50.281542 23442957-0.98Rz23-922350.2814110.0019640.057345-48.1-1.00.70.281328 26403127-0.94

續(xù)表5

Continued Table 5

測點號年齡(Ma)176Hf177Hf176Lu177Hf176Yb177HfεHf(0)εHf(t)2σ176Hf177Hf itDM1(Ma)tDM2(Ma)fLu/HfRz23-1418200.2816150.0006960.022656-40.9-1.20.60.281591 22762859-0.98Rz23-1924530.2813550.0007290.021192-50.13.90.70.281320 26322861-0.98Rz23-2122000.2813920.0011510.038295-48.8-1.20.70.281344 26093122-0.97Rz23-2326610.2810380.0012400.042244-61.3-3.60.60.280975 31003646-0.96Rz23-2518500.2816240.0008380.028132-40.6-0.40.50.281595 22722808-0.97Rz23-2618060.2815400.0019800.056705-43.6-5.70.70.281472 24603245-0.94Rz23-2924500.2809510.0005510.017734-64.4-10.30.60.280925 31624078-0.98Rz23-3125680.2813370.0030240.094448-50.71.80.80.281189 28243115-0.91Rz23-3225280.2812980.0005150.016280-52.13.90.70.281273 26942908-0.98Rz23-3320570.2811440.0013600.040691-57.6-13.50.60.281091 29654089-0.96Rz23-3519020.2816150.0009500.029718-40.90.30.60.281580 22922784-0.97Rz23-3721650.2814320.0008140.022599-47.4-0.10.90.281398 25333000-0.98Rz23-4020060.2815030.0004470.014003-44.9-0.60.60.281486 24132940-0.99Rz23-4221020.2815120.0006370.020194-44.61.60.50.281487 24122810-0.98Rz23-4519620.2816490.0006800.018962-39.73.20.60.281623 22302572-0.98Rz23-5024830.2812630.0006160.018850-53.41.50.70.281233 27493090-0.98Rz23-5424270.2814120.0008300.023076-48.15.10.80.281374 25612730-0.97Rz23-5618850.2816300.0014260.039799-40.4-0.10.70.281579 22992810-0.96Rz23-6123240.2812560.0007540.036953-53.6-2.60.60.281223 27673332-0.98Rz23-6321470.2814720.0006070.025770-46.01.30.70.281448 24642872-0.98Rz23-6434570.2806670.0022360.098247-74.4-1.01.00.280518 36993986-0.93Rz23-6527280.2809370.0007670.029990-64.9-4.80.90.280897 31993798-0.98Rz23-6724350.2811300.0003120.012544-58.1-3.90.70.281116 29043515-0.99Rz23-6819310.2816220.0007380.029772-40.71.50.60.281594 22702702-0.98Rz24-31754 0.281373 0.000194 0.008506 -49.5-10.70.9 0.281366 25723643 -0.99Rz24-101928 0.281640 0.001399 0.059018 -40.01.20.7 0.281589 22842723 -0.96Rz24-132665 0.281239 0.000444 0.015045 -54.25.10.8 0.281216 27682901 -0.99Rz24-152483 0.281296 0.000457 0.016814 -52.22.90.8 0.281274 26932964 -0.99Rz24-162247 0.281201 0.000388 0.015562 -55.6-5.80.8 0.281184 28163553 -0.99Rz24-171828 0.281559 0.000343 0.013762 -42.9-2.60.9 0.281547 23322644 -0.99Rz24-182536 0.280956 0.000664 0.022181 -64.2-8.30.8 0.280924 31643544 -0.98Rz24-191917 0.281462 0.000497 0.019323 -46.3-4.21.1 0.281444 24722812 -0.99Rz24-202126 0.281403 0.000652 0.027478 -48.4-1.70.8 0.281377 25612825 -0.98Rz24-213344 0.280394 0.000987 0.040428 -84.1-10.40.6 0.280331 39444299 -0.97Rz24-222750 0.280624 0.000443 0.018493 -76.0-14.80.7 0.280600 35874102 -0.99Rz24-232922 0.281073 0.000809 0.033205 -60.14.40.9 0.281027 30193078 -0.98Rz24-292472 0.281294 0.000717 0.024027 -52.32.20.8 0.281261 27132858 -0.98Rz24-311953 0.281544 0.000379 0.015389 -43.4-0.30.9 0.281530 23542601 -0.99Rz24-332506 0.281306 0.001160 0.044534 -51.92.61.1 0.281250 27293007 -0.97Rz24-361861 0.281458 0.000617 0.025126 -46.5-5.70.8 0.281436 24843284 -0.98Rz24-412014 0.281521 0.000418 0.016086 -44.30.20.7 0.281505 23872871 -0.99Rz24-462579 0.281298 0.000742 0.029496 -52.14.71.0 0.281262 27092875 -0.98Rz24-491991 0.281546 0.000568 0.023457 -43.30.40.8 0.281525 23622839 -0.98Rz24-541784 0.281530 0.000610 0.023621 -43.9-4.90.7 0.281509 23863159 -0.98Rz24-572024 0.281268 0.001084 0.046261 -53.2-9.40.9 0.281227 27753716 -0.97Rz24-602169 0.281472 0.000560 0.022255 -46.01.80.8 0.281448 24632642 -0.98Rz24-631902 0.281568 0.000264 0.011671 -42.6-0.50.6 0.281558 23142571 -0.99Rz24-642337 0.281067 0.000430 0.018108 -60.3-8.50.8 0.281048 29973851 -0.99Rz24-673329 0.280508 0.000811 0.033737 -80.0-6.30.7 0.280456 37754341 -0.98Rz24-692433 0.280993 0.000410 0.015960 -62.9-9.00.6 0.280973 30953953 -0.99

Rz24中26個點的176Hf/177Hf=0.281640～0.280394，176Lu/177Hf=0.001399～0.000194，176Yb/177Hf=0.059018～0.008506，εHf(t)值為-15.1～～+5.0，二階段模式年齡為4.40～2.59Ga，峰期集中在3.6～2.5Ga之間(圖9d)。

5 討論

5.1 榆樹砬子巖組沉積時限

榆樹砬子組由長春地質(zhì)學(xué)院遼東區(qū)測大隊(1960)首次建名，并將其劃分為上遼河群，時代置于太古代。姜春潮(1973[注]姜春潮.1973. 遼寧省東部前震旦紀(jì)地層的劃分對比問題. 東北地質(zhì)科技情報)認(rèn)為遼河群榆樹砬子組時代應(yīng)歸屬元古代。東北地質(zhì)科學(xué)研究情報組將榆樹砬子組從遼河群劃分到新元古界震旦系底部。隨后，有學(xué)者將榆樹砬子組改稱為“榆樹砬子群”，時代置于元古代。張秋生等(1988)將榆樹砬子群與莊河步云山地區(qū)的永寧組合稱為“步云山群”，并改榆樹砬子群為榆樹砬子巖組，時代歸屬古元古代。遼寧地礦局區(qū)調(diào)隊(1992)在1:5萬區(qū)調(diào)中仍沿用“榆樹砬子群”，根據(jù)年代學(xué)資料將其劃分到新元古代。Luoetal.(2006)對蓋州市東北部云山溝地區(qū)“榆樹砬子巖組”中的絹云石英片巖進(jìn)行了鋯石U-Pb年代學(xué)研究，認(rèn)為其沉積時代為1.05～0.9Ga之間。于海峰等(2010)得到榆樹砬子巖組泥質(zhì)巖石的全巖Rb-Sr等時線變質(zhì)年齡為1025±28Ma，并認(rèn)為其沉積時代早于1000Ma。綜上所述，前人對榆樹砬子巖組的形成時代具有較大爭議，主要原因是明顯缺乏野外地層關(guān)系和高精度測年的共同制約。例如，Luoetal.(2006)并沒有提供明確的榆樹砬子巖組與永寧組的野外地層接觸關(guān)系及地層剖面的控制。事實上，永寧組在巖性上與榆樹砬子巖組具有相似性，因此已報道年齡能否嚴(yán)格區(qū)分二者沉積時限仍然值得商榷。相比，本文首先完成野外實測地層剖面(1:2000)(圖2)，在確定榆樹砬子巖組與上覆永寧組及下伏蓋縣巖組接觸關(guān)系基礎(chǔ)上，分別在榆樹砬子巖組底部、中部及頂部進(jìn)行了采樣，所分析的268顆諧和鋯石年齡中，最年輕的一組碎屑鋯石年齡值為1803Ma，并沒有發(fā)現(xiàn)ca.1.2～1.0Ga的年齡記錄，只能表明其沉積時間晚于1803Ma，但關(guān)于其沉積的下限仍需要進(jìn)一步的研究。

圖10 榆樹砬子巖組與常州溝組年齡譜圖Fig.10 Age spectrum of the Yushulazi Formation and Changhzougou Formation

5.2 榆樹砬子巖組物源區(qū)

古元古代碰撞造山事件造成研究區(qū)的遼河群褶皺隆起，至榆樹砬子巖組沉積時期，蓋州至莊河一帶發(fā)生沉降并接受沉積，以砂級碎屑為主，夾少量泥質(zhì)，巖層中發(fā)育波痕、水平層理、交錯層理和斜層理等原生沉積構(gòu)造，地層層序呈明顯的旋回性特征，退積型與進(jìn)積型層序結(jié)構(gòu)交替出現(xiàn)，反映海平面不斷的升降變化。從榆樹砬子巖組所處構(gòu)造位置，其潛在的物源區(qū)可能包括遼吉活動帶、北側(cè)龍崗地塊及南側(cè)的遼南地塊。

圖11 榆樹砬子巖組與燕遼地區(qū)常州溝組對比柱狀圖Fig.11 Comparison of the Mesoproterozoic stratigraphic columns between the Yushulazi Formation and the Changzhougou Formation in Yanliao area

圖12 天津薊縣剖面常州溝組(a, 箭頭指示礫石排列的優(yōu)勢方向, 鐘焱等, 2011)和遼寧蓋州地區(qū)榆樹砬子巖組底部堆積的礫石層(b)Fig.12 Conglomerate at the bottom of the Changzhougou Formation from the Jixian Section in Tianjin (a, arrows indicating the preferred orientation of the pebbles, Zhong et al., 2011) and conglomerate from the Yushulazi Formation of the Gaizhou area, Liaoning (b)

碎屑鋯石年齡分析是限定沉積巖物源區(qū)的有效辦法(Wysoczanskietal., 1997; Geslinetal., 1999; B?hmetal., 2000; Cawood and Nemchin, 2000)。榆樹砬子巖組的石英含量可達(dá)95%以上，其源區(qū)物質(zhì)必然經(jīng)過了較長距離的搬運和磨蝕。因此，其具有較高的結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度的特點。本文3件石英巖樣品(Rz20、Rz22、Rz24)、1件千枚巖樣品(Rz23)內(nèi)碎屑鋯石Th/U比值偏高，大部分鋯石陰極發(fā)光顯示明顯或弱的振蕩環(huán)帶，指示巖漿成因。鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示，榆樹砬子巖組樣品中主要存在1900～1800Ma、2200～2100Ma、2600～2480Ma等三組年齡。其中，1900～1800Ma這組鋯石年齡與膠-遼-吉活動帶內(nèi)廣泛發(fā)育的同碰撞-碰撞后花崗巖的年齡一致，例如坎子花崗巖(1894Ma, 未發(fā)表)、臥龍泉巨斑狀花崗巖(1883Ma, 未發(fā)表)、礦洞溝正長巖(1870Ma, 楊進(jìn)輝等, 2007)等。此外，樣品中2200～2100Ma這組鋯石年齡與膠-遼-吉活動帶內(nèi)的遼吉花崗巖和遼河群變質(zhì)火山巖的年齡結(jié)果相一致(Luetal., 2002; Li and Zhao, 2007; Li and Chen, 2014)。因此，膠-遼-吉活動帶很可能是榆樹砬子組的主要物源區(qū)之一。2600～2480Ma這組新太古代晚期的年齡在龍崗地塊和遼南陸塊均有大量報道(萬渝生等, 2005; Wangetal., 2016; 王偉等, 2017)，表明二者也為榆樹砬子巖組提供了物源。同時，樣品中還存在許多古-中太古代古老年齡，包括～2.7Ga、～2.8Ga、ca.3.5～3.1Ga的鋯石年齡記錄，這與龍崗地塊內(nèi)鞍山地區(qū)、欒家街地區(qū)發(fā)現(xiàn)的古老巖石年齡相關(guān)(萬渝生等, 2001, 2009; Jiangetal., 2010; Wangetal., 2012; Liuetal., 2017a)，也可能代表了其中的物源區(qū)。

5.3 與燕遼裂谷帶內(nèi)常州溝組的對比

常州溝組是燕遼裂谷帶內(nèi)長城系最底部的沉積，前人對其年代學(xué)方面做了大量的工作(王松山等, 1995; 萬渝生等, 2003; 和政軍等, 2011; 李懷坤等, 2011; 彭澎等, 2011; 喬秀夫和王彥斌, 2014; 張艷斌和李秋立, 2017)，但確切的沉積時限一直難以準(zhǔn)確測定。王松山等(1995)利用黑云母Ar40/Ar39法對北京十三陵地區(qū)被常州溝組不整合沉積覆蓋的角閃斜長片麻巖進(jìn)行定年，獲得1782±3Ma，故認(rèn)為常州溝組沉積時代晚于1782Ma。萬渝生等(2003)對常州溝組的長石石英砂巖運用SHRIMP 方法進(jìn)行鋯石U-Pb測年，得到最年輕的峰值為1.80Ga，指示常州溝組形成年齡晚于1.80Ga。彭澎等(2011)利用同位素稀釋法獲得了密云水庫附近的巖墻群年齡1731±4Ma，根據(jù)巖墻被長城系底部常州溝組底礫巖不整合覆蓋，認(rèn)為常州溝組沉積起始晚于1731Ma。李懷坤等(2011)對被常州溝組不整合覆蓋的花崗斑巖巖脈采用LA-ICP-MS進(jìn)行鋯石U-Pb同位素年齡測定，獲得了1.67Ga的侵位年齡，表明常州溝組年齡小于1.67Ga。和政軍等(2011)在北京密云地區(qū)，采用SHRIMP和LA-ICP-MS方法分別獲得被長城系常州溝組砂巖覆蓋的環(huán)斑花崗巖古風(fēng)化殼年齡為1682Ma和1708Ma，因此推測常州溝組年齡應(yīng)小于1682Ma。張艷斌和李秋立(2017)在上覆串嶺溝組砂巖中獲得自生磷釔礦生長年齡1716Ma，進(jìn)而限定下部常州溝組沉積時代老于1716Ma。綜合前人的研究成果，常州溝組的沉積時代至少晚于1.8Ga，而本文榆樹砬子巖組的沉積時代也是晚于1.8Ga。我們進(jìn)一步將榆樹砬子巖組與北京十三陵地區(qū)、天津薊縣剖面常州溝組的鋯石年齡譜進(jìn)行對比(圖10)，發(fā)現(xiàn)三者碎屑鋯石年齡峰值較為相似，主要分布在2.60～2.40Ga、2.30～2.10Ga、1.90～1.80Ga區(qū)間，碎屑沉積物主要來源于～2.50Ga陸殼物質(zhì)為主的華北克拉通物源區(qū)，2.30～2.10Ga為古元古代巖漿作用年齡，1.90～1.80Ga為華北克拉通古元古代陸-陸碰撞構(gòu)造熱事件響應(yīng)的年齡(萬渝生等, 2003)。

圖13 榆樹砬子巖組鋯石εHf(t)-Age圖(a)、二階段年齡譜圖(b)和華北克拉通其他區(qū)域前寒武紀(jì)地質(zhì)體的二階段Hf模式年齡圖(c)數(shù)據(jù)來自: Wu et al., 2008, 2016; 萬渝生等, 2009; 任榮等, 2011; Liu et al., 2017b; Meng et al., 2017Fig.13 εHf(t) vs. age plot (a) and two-stage Hf model ages (b) for zircons from the Yushulazi Formation, and two-stage Hf model ages of the adjacent Precambrian domains of the North China Craton (c) Data from: Wu et al., 2008, 2016; Wan et al., 2009; Ren et al., 2011; Liu et al., 2017b; Meng et al., 2017

從沉積構(gòu)造背景角度來看，前人將常州溝組分為三個沉積旋回，下部為石英質(zhì)礫巖、含礫粗砂巖，中部為石英砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層，頂部為厚層石英巖，常州溝組也被稱之為“長城石英巖”(鐘焱等, 2011)。而榆樹砬子巖組下部為變質(zhì)石英礫巖，中部為石英巖與絹云千枚巖互層，上部為巨厚層石英巖。通過地層柱狀圖對比(圖11)，榆樹砬子巖組與常州溝組的巖石組合、沉積旋回序列較為相似。同時，二者底部均發(fā)育一套礫巖序列，礫石成分主要為石英巖，分選性和磨圓度較好，具較高的結(jié)構(gòu)、成分成熟度，為海成礫巖(圖12a, b)，近些年有學(xué)者(鐘焱等, 2011)通過對常州溝底部層位進(jìn)行宏觀(圖12a)、微觀沉積特征(粒度分析)方面研究，認(rèn)為其應(yīng)屬濱淺海沉積環(huán)境。榆樹砬子巖組雖遭受綠片巖相淺變質(zhì)作用的改造，但其宏觀層序性、原生層理及沉積構(gòu)造均清晰可辨，發(fā)育低角度沖洗楔狀層理和波痕構(gòu)造，同樣具有濱淺海相沉積環(huán)境特征(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1989)。

因此，燕遼地區(qū)的常州溝組與遼東地區(qū)的榆樹砬子巖組在鋯石年齡譜、巖石組合、沉積層序、物源及沉積環(huán)境等方面是可以對比的。但本次對榆樹砬子巖組的鋯石年代學(xué)研究僅能得出其沉積時代應(yīng)晚于1803Ma，早于上伏不整合覆蓋的永寧組(0.9～0.8Ga)，其沉積時代還缺少有效限定。因此，榆樹砬子巖組是否真正與常州溝組有成因聯(lián)系，還需進(jìn)一步的年代學(xué)和巖相古地理的證據(jù)。

5.4 對華北克拉通前寒武紀(jì)陸殼演化的意義

鋯石Hf同位素分析顯示(圖13a)，2.0～1.75Ga碎屑鋯石的εHf(t)值在-10.7～3.1之間，εHf(t)>0的二階段Hf模式年齡在2839～2491Ma之間，平均值為2686Ma，εHf(t)<0的二階段Hf模式年齡在3643～2571Ma之間，平均值為2967Ma；2.5～2.0Ga碎屑鋯石的εHf(t)值在-13.6～8.4之間，εHf(t)>0的二階段Hf模式年齡在3090～2182Ma之間，平均值為2842Ma，εHf(t)<0的二階段Hf模式年齡在4089～2825Ma之間，平均值為3444Ma；3.0～2.5Ga碎屑鋯石的εHf(t)值在-15.1～4.9之間，εHf(t)>0的二階段Hf模式年齡在3179～2726Ma之間，平均值為2954Ma，εHf(t)<0的二階段Hf模式年齡在4138～3447Ma之間，平均值為3840Ma；>3.0Ga碎屑鋯石的εHf(t)值全部為負(fù)值，二階段Hf模式年齡在4341～3823Ma之間，平均值為4125Ma。

綜上，榆樹砬子巖組的二階段Hf模式年齡遠(yuǎn)大于鋯石結(jié)晶年齡(表5)，碎屑鋯石的物源區(qū)巖石形成于古老陸殼(～3.0Ga、～3.4Ga、～3.8Ga、～4.1Ga)的再循環(huán)，同時也存在3.0～2.7Ga的地殼生長事件。由圖13a, b反應(yīng)華北克拉通東部遼東地區(qū)地殼生長主要發(fā)生在4.1～2.5Ga期間，峰值在3.1～2.7Ga，這與華北克拉通其他地區(qū)Hf模式年齡反應(yīng)的結(jié)果相一致(圖13c, Wuetal., 2008, 2016; 萬渝生等, 2009; 任榮等, 2011; Liuetal., 2017b; Mengetal., 2017)。

本文發(fā)現(xiàn)9顆鋯石落在～4.1Ga或>4.1Ga的地殼演化線上，且εHf(t)值均為負(fù)值，指示了華北克拉通東北部遼東南地區(qū)可能曾經(jīng)存在過～4.1Ga，甚至>4.1Ga的古老地殼。近些年，在華北克拉通不同地區(qū)也有關(guān)于～4.1Ga二階段Hf模式年齡的報道(Wanetal., 2005; 肖志斌等, 2017)，甚至還有～4.1Ga鋯石年齡的報道(第五春榮等, 2010b)。結(jié)合本文研究，華北克拉通可能存在～4.1Ga地殼生長事件。

6 結(jié)論

(1)作為不整合覆蓋于遼河群之上的榆樹砬子巖組，其沉積時代晚于1803Ma，沉積物主要來自于兩側(cè)龍崗地塊和狼林地塊的太古宙基底(2500～2480Ma)、遼吉花崗巖和遼河群變質(zhì)火山巖(2200～2100Ma)、古元古代末期同碰撞或碰撞后期巖漿巖(1900～1800Ma)等。

(2)鋯石年齡譜、物源成分、沉積層序及沉積環(huán)境等特征，揭示榆樹砬子巖組與常州溝組可能具有一定的相似性和親緣性。

(3)鋯石Hf同位素結(jié)果指示華北克拉通可能存在～4.1Ga的地殼生長事件，并在ca. 3.1～2.7Ga期間經(jīng)歷了大規(guī)模的地殼生長。

致謝 在野外工作中，得到了吉林大學(xué)劉正宏教授的悉心指導(dǎo)；在本文撰寫過程中，沈陽地調(diào)中心李東濤教授級高級工程師、東北大學(xué)鞏恩普教授給予了筆者熱心的指導(dǎo)和幫助；在鋯石LA-ICP-MS U-Pb及Hf同位素測試分析中，北京燕都中實測試技術(shù)有限公司實驗室張晗博士給予了筆者大力支持和幫助；在此，對以上提及的專家表示衷心的感謝。同時，也衷心感謝審稿人龍曉平教授、第五春榮教授、劉超輝研究員、張艷斌副研究員對本文提出了寶貴的修改意見。