地质通报  2021, Vol. 40 Issue (1): 164-188  
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张连祥, 刘平华, 田忠华, 周万蓬, 王义龙, 王宏宇, 张文, 张传恒. 胶北地体荆山群禄格庄组沉积时代与物源——来自山东沐浴店地区长石石英岩碎屑锆石U-Pb年龄与稀土元素的新证据[J]. 地质通报, 2021, 40(1): 164-188.
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Zhang L X, Liu P H, Tian Z H, Zhou W P, Wang Y L, Wang H Y, Zhang W, Zhang C H. Depositional timing and provenance of the Lugezhuang Formation in the Jingshan Group in the Jiaobei terrane: New evidence from detrital zircon U-Pb ages and rare earth elements of arkose-quartzite in Mayudian, Shandong Province[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(1): 164-188.
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基金项目

国家自然科学基金项目《内蒙古西部东阿拉善-狼山前寒武纪变质杂岩多期变质事件》(批准号:41672191)、《薄片原位独居石LASS与石榴子石微钻取样精细年代学研究:以弓长岭和鲁西孟家屯新太古代变质表壳岩为例》(批准号:41972205)、中国地质调查局项目《华北陆块中部与东部前寒武纪基础地质调查》(编号:DD20190003)、《全国陆域及海区地质图件更新与共享》(编号:DD20190370)

作者简介

张连祥(1987-), 男, 在读博士生, 古生物学与地层学专业。E-mail: geoffreyzhang1105@163.com

通讯作者

刘平华(1981-), 男, 博士, 副研究员, 从事变质地质学与早前寒武纪地质研究。E-mail: lph1213@126.com

文章历史

收稿日期: 2020-08-10
修订日期: 2020-10-05
胶北地体荆山群禄格庄组沉积时代与物源——来自山东沐浴店地区长石石英岩碎屑锆石U-Pb年龄与稀土元素的新证据
张连祥1,2, 刘平华2, 田忠华2, 周万蓬3, 王义龙2,3, 王宏宇1, 张文2, 张传恒1    
1. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083;
2. 中国地质科学院地质研究所, 北京 100037;
3. 东华理工大学地球科学学院, 江西 南昌 330013
摘要: 荆山群禄格庄组是胶北地体古元古代变沉积岩系最重要的组成部分之一,准确测定其原岩沉积时代与物质源区,对进一步探讨荆山群与粉子山群之间的成因关系具有重要的地质意义。以山东莱阳沐浴店地区出露的禄格庄组长石石英岩为研究对象,通过对长石石英岩中碎屑锆石内部矿物包体、阴极发光图像、LA-ICP-MS U-Pb定年与稀土元素组成的综合研究发现,沐浴店地区禄格庄组长石石英岩的碎屑锆石207Pb/206Pb年龄介于2502~1970 Ma之间,其中最小一组碎屑锆石上交点年龄为2079 Ma,结合沐浴店地区禄格庄组记录了1934 Ma变质年龄,初步限定沐浴店地区荆山群禄格庄组的原岩沉积时代为2079~1934 Ma。综合以上研究及相关数据表明,荆山群禄格庄组、南辽河群里尔峪组和集安群蚂蚁河组的碎屑锆石都具有2200~2100 Ma的单峰年龄;而粉子山群小宋组-祝家夼组、北辽河群浪子山组与老岭群达台山组都以出现大于2500 Ma的峰值年龄为特征。结合胶-辽-吉带的其他地质数据,推测粉子山群小宋组与祝家夼组沉积时可能靠近被动大陆边缘的一侧,而荆山群禄格庄组可能更靠近岩浆岛弧的一侧,二者可能属于同时异相沉积的产物。
关键词: 胶北地体    荆山群    禄格庄组    长石石英岩    碎屑锆石    
Depositional timing and provenance of the Lugezhuang Formation in the Jingshan Group in the Jiaobei terrane: New evidence from detrital zircon U-Pb ages and rare earth elements of arkose-quartzite in Mayudian, Shandong Province
ZHANG Lianxiang1,2, LIU Pinghua2, TIAN Zhonghua2, ZHOU Wanpeng3, WANG Yilong2,3, WANG Hongyu1, ZHANG Wen2, ZHANG Chuanheng1    
1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
2. Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China;
3. School of Earth Sciences, East China University of Technology, Nanchang 330013, Jiangxi, China
Abstract: As the Lugezhuang Formation of Jingshan Group is one of the most important parts of the Paleoproterozoic meta-sedimentary rocks in the Jiaobei terrane, accurate determination of its depositional timing and provenance is of great geological significance for further exploring the genetic relationship between the Jingshan Group and the Fenzishan Group.A comprehensive study on mineral inclusions, cathodoluminescence(CL)images, LA-ICP-MS U-Pb dates, and in-situ rare earth element(REE)compositions of detrital zircons indicates that the age of detrital zircons of the arkose-quartzite of the Lugezhuang Formation in the Muyudian area ranges from 2502 Ma to 1970 Ma, of which the youngest group age of detrital zircons is circa 2079 Ma.Combined with its metamorphic age of circa 1934 Ma of the Lugezhuang Formation, it is preliminary determined that the depositional timing of the Lugezhuang Formation ranges from 2079 Ma to 1934 Ma.On the basis of above and published data, detrital zircons from the Lugezhuang Formation of Jingshan Group, Lieryu Formation of South Liaohe Group and Mayinghe Formation of the Ji'an Group all have a single peak of 2200~2100 Ma.The Xiaosong Formation and Zhujiakuang Formation of Fenzishan Group, Liangzishan Formatin of North Liaohe Group and Dataishan Formation of Laoling Group are all characterized by peak ages greater than 2500 Ma.Combining with geology of the Jiao-Liao-Ji belt, it is speculated that the Xiaosong Formation and Zhujiakuang Formation of the Fenzishan Group might be deposited close to the passive continental margin, while the Lugezhuang Formation of the Jingshan Group might be deposited closer to the magmatic island arc.Therefore, the rocks of Fenzishan Group and Jingshan Group might be simultaneously deposited in different sedimentary facies.
Key words: Jiaobei terrane    Jingshan Group    Lugezhuang Formation    Arkose-quartzite    detrital zircon    

胶-辽-吉带作为华北克拉通东部一条重要的古元古代造山带,主要由古元古代变沉积岩系与变质侵入体组成[1],局部还包括卷入古元古代造山作用的太古宙变质基底[2],因其赋存丰富的硼矿、铅锌矿、菱镁矿、金矿、铀矿、铜矿、铁矿、石墨等矿产资源[3-5],长期被国内外地质学家关注。自胶北高压麻粒岩被发现以来[6],前人在胶-辽-吉带的物质组成、变质演化P-T-t轨迹、岩浆-沉积-变质事件年代格架、TTG片麻岩成因、高压麻粒岩成因与变质演化过程等诸多研究方面均取得了重要进展,有的研究成果已达到了国际领先水平[1, 7-9]。但值得指出的是,在胶北-辽东-吉南地区古元古代变质地层划分与沉积大地构造背景等方面仍存在不同的认识。在构造背景方面,绝大多数学者认为胶-辽-吉带是一条古元古代裂谷带,先后经历了陆内裂解到裂谷闭合(陆内造山)的演化过程[3, 10-14];另外一些学者则提出胶-辽-吉带是一条古元古代弧-陆或陆-陆碰撞造山带,是2个微陆块拼合造山的结果[5, 15-21]。在区域变质地层划分与对比方面,对于带内古元古代变沉积岩系(变质地层)能否进行区域对比的问题一直没有得到明确解决,如胶北荆山群和粉子山群之间的关系问题,它们之间是上下叠置关系,还是同期异相关系,目前仍没有定论,需进一步工作证实[22-23]

针对胶北荆山群禄格庄组与粉子山群小宋组-祝家夼组能否在区域上进行地层对比这一关键问题,近年来,笔者在胶北莱阳旌旗山地区开展1:5万变质岩专题填图时,发现旌旗山地区荆山群禄格庄组中发育许多长石石英岩-浅粒岩-变粒岩夹层,这些长英质粒状岩石发育大量2200~2100 Ma的碎屑锆石,与粉子山群小宋组-祝家夼组已发表的碎屑锆石年龄特征迥然不同。因此,本次研究以胶北旌旗山地区东侧出露的长石石英岩(荆山群禄格庄组)为研究对象,通过详细的野外地质观测、岩相学观察、锆石U-Pb定年、锆石稀土元素分析等综合研究,准确限定其原岩沉积时代与物质来源,为胶-辽-吉带古元古代地质演化与胶北地体荆山群与粉子山群变质地层的区域对比提供新的同位素年代学约束。

1 地质背景

胶北地体位于华北克拉通东部陆块胶-辽-吉带的西南端(图 1-a),北临渤海,西侧以郯庐断裂为界与鲁西新太古代花岗-绿岩地体相邻,东南侧以烟台-青岛-五莲断裂带为界与苏鲁高压-超高压变质带相邻(图 1-b)。研究表明,胶北地体出露的岩石以前寒武纪变质岩系和中生代花岗质岩石为主[24-27],局部地区出露少量中生代侏罗纪—白垩纪陆相火山-沉积岩和古近纪—新近纪玄武岩。

图 1 胶北前寒武纪变质地质简图 Fig.1 Simplified geological map of the Jiaobei Precambrian metamorphic basement (a据参考文献[1]修改;b据参考文献[24]修改)

依据岩石组合、构造样式、地球化学、变质作用、同位素年代学等特征,胶北前寒武纪变质基底可划分为3套岩石组合,分别为中—新太古代基底(再造)岩系、古元古代变质岩系和中—新元古代浅变质岩系[2, 25]。野外构造观测表明[15],胶北不同前寒武纪岩石组合的接触关系多为韧性剪切构造叠置,少数为沉积接触,如栖霞—蓬莱南花山地区可见粉子山岩群与蓬莱群之间明显的角度不整合[28]

中—新太古代基底(再造)岩系,主要由闪长质-TTG-富钾花岗质片麻岩、变质表壳岩系夹少量变基性岩类(基性火山岩或辉长岩)组成[29-31]。闪长质-TTG-富钾花岗质片麻岩主要出露于栖霞地区[32-34],其中以英云闪长质片麻岩分布最广泛[24, 29, 35],锆石U-Pb定年结果表明,本区闪长质-TTG片麻岩的原岩形成时代具有多期次的特征,主要包括2950~2900 Ma、2750~2700 Ma和2550~2500 Ma[29-32, 35-40],而富钾花岗质片麻岩的原岩形成时代主要为2550~2500 Ma[35],少量富钾花岗质片麻岩形成于2700~2650 Ma[35]。在闪长质-TTG-花岗质片麻岩中还广泛发育2550~2500 Ma的变基性岩不规则透镜体,多数为古元古代造山过程中强烈被剪切的岩墙或岩脉[41]。相关结果还表明,胶北中—新太古代变质侵入体的变质锆石不同程度地记录了约2500 Ma和1950~1800 Ma两期重要的年代学信息[29-30, 35, 38-40]。除闪长质-TTG-花岗质片麻岩外,中—新太古代基底(再造)岩系还包括少量新太古代变质表壳岩系(胶东岩群与唐家庄岩群)[24]。在不同地段,其野外地质产状和岩石组合存在一定差异。栖霞北部出露的新太古代变质表壳岩系(胶东岩群)以黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩与细粒斜长角闪岩为主,局部夹少量条带状铁建造(BIF)[33]。野外地质填图与构造解析表明,它们常以构造岩片或包体的形式分布于中—新太古代中-酸性变质侵入体中[42]。而在莱西—莱阳地区出露的太古宙变质表壳岩系(唐家庄岩群)主要为一套含BIF的麻粒岩系,由磁铁角闪二辉麻粒岩、紫苏角闪二辉麻粒岩、石榴二辉麻粒岩(退变高压基性麻粒岩),以及磁铁紫苏麻粒岩、紫苏铁英岩等岩石组成,并集中分布于莱西市唐家庄、马连庄、南岚等地,呈零星包体“漂浮”于中—新太古代TTG与花岗质片麻岩中,包体规模一般长几米至上百米,宽0.5~10 m,最宽可达数百米,连续性极差,产状较缓。区域变质岩石组合对比表明,在莱西—莱阳一带分布的新太古代变质表壳岩系(唐家庄岩群)与鲁西沂水岩群具有类似的岩石组合与含矿性[2, 43]。目前的同位素年代学研究表明,胶北太古宙变质表壳岩系碎屑锆石年龄主要为2950~2700 Ma,其变质锆石记录了约2500 Ma和1950~1800 Ma两组年龄[30, 44]。由此可见,本区中—新太古代基底(再造)岩系与华北克拉通其他出露于古元古代造山带中的太古宙基底再造杂岩类似(如孔兹岩带大青山-乌拉山基底再造岩系)[45-46],以记录约2500 Ma和1950~1800 Ma两期变质年龄为特征。

古元古代变质岩系,主要由变沉积岩系(荆山群与粉子山群)与古元古代变质侵入体组成。其中,古元古代变沉积岩系主要出露于莱阳荆山—旌旗山—团旺、莱西南墅、栖霞庙后、门楼与莱州粉子山等地,主要由富铝片岩-片麻岩、石英岩、浅粒岩、变粒岩、长英质片岩-片麻岩、钙镁硅酸盐岩和大理岩组成(图 1)。在莱西南墅、平度明村等地区出露的古元古代变沉积岩系还含有石墨矿,而在烟台福山与栖霞交界的张各庄地区出露的古元古代变沉积岩系含有菱镁矿与滑石矿。大量碎屑锆石U-Pb测年表明,与辽吉地区分布的古元古代变沉积岩系相似,研究区古元古代变沉积岩系的原岩沉积时代为2100~1950 Ma,其变质时代为1950~1800 Ma[1]。有关研究表明,研究区北部莱州—蓬莱—福山一带分布(粉子山群分布区)的古元古代变沉积岩系变质程度明显偏低,主要为绿片岩相-角闪岩相,大体与辽吉地区的北辽河岩群相当,而在其南部平度—莱西—莱阳—栖霞南部一带(荆山群分布区)出露的变沉积岩系普遍遭受了高角闪岩相-麻粒岩相的变质,总体相当于南辽河群,其变质程度明显高于北部地区(粉子山群分布区)。

古元古代变质侵入体在胶北地体分布十分广泛,主要包括碰撞前、同碰撞与碰撞后的花岗质、闪长质与镁铁质的岩墙/岩脉群或小侵入体,这些岩石普遍经历了绿片岩相-麻粒岩相的变质和强烈的变形作用。研究区古元古代侵入岩原岩形成时代主要为2200~2100 Ma与1950~1800 Ma[47-52], 其中,2100~2100 Ma的变质侵入岩具有双峰式火成岩组合特征(花岗质片麻岩-变辉长岩), 指示它们可能形成于伸展的构造背景[48-49, 51-53]

除上述岩石组合外,中—新元古代变沉积岩系(蓬莱群与芝罘群)在研究区也有一定规模的出露,主要分布于蓬莱、栖霞北部、烟台市北部芝罘岛等地区,主要包括变质碳酸盐岩(透辉变粒岩和橄榄大理岩)、板岩、泥质片岩(如蓝晶十字云母片岩)、长石石英岩、变质石英砂岩夹变质粉砂岩等,它们普遍遭受了绿片岩相-角闪岩相变质作用[25, 54]。SHRIMP与LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究表明,芝罘群浅变质岩系的碎屑锆石有2700~2650 Ma、2550~2450 Ma及1950~1800 Ma三个峰值年龄,指示其原岩沉积时代应小于1800 Ma[55],而蓬莱群浅变质岩系的碎屑锆石有1700~1600 Ma和1200~1100 Ma两个年龄峰,指示其原岩沉积时代应小于1100 Ma[56-57]。值得指出的是,与出露于华北克拉通蓟县和中部碰撞带太行山地区的中—新元古代沉积岩系不同,研究区绝大部分中—新元古代沉积岩不同程度地遭受了绿片岩相-角闪岩相的变质作用,它们可能卷入了三叠纪(240~220 Ma)大别-苏鲁造山作用过程[58]

系统的野外构造观测表明[14, 24, 28],自新太古代以来,胶北地体先后经历了3期透入性中-深层次的构造变形。①新太古代末期(约2500 Ma)变形事件,在许多后期改造弱的胶北太古宙变质基底出露地段保留了新太古代晚期的构造形迹,如前人[28]通过详细的野外观测,发现在栖霞的甲家、祝家夼和蓬莱南的五家沟一带的太古宙变质基底中,近南北向褶皱十分发育,它们常呈小型平卧的紧密等斜褶皱。这些近南北向褶皱被北西西向古元古代透入性面理切割,且部分以此面理而发生重褶皱。②古元古代晚期(1950~1800 Ma)变形事件,总体上,胶北地体古元古代的构造线具有北西西—南东东的构造形迹[14, 28],前人通过对荆山群和粉子山群的构造解析[14-15, 24],推测胶北古元古代晚期(1950~1800 Ma)构造变形事件可进一步划分为3幕。第一幕变形作用形成透入性的轴面面理、顺层韧性剪切带、矿物拉伸线理与少量小规模的等斜褶皱,其中,顺层韧性推覆剪切带产生的构造增厚导致了荆山群和粉子山群早期进变质作用的发生。第二幕变形导致地壳持续增厚,主要形成不对称与等斜褶皱,此时,太古宙变质基底亦卷入该幕变形。第三幕变形导致荆山群与粉子山群形成开阔-紧闭的直立褶皱。③印支期变形事件,最近研究表明,蓬莱群-芝罘群普遍经历了低绿片岩相的变质-变形作用,其变质-变形时代约为220 Ma(白云母40Ar/39Ar坪年龄;刘超辉等未发表数据),该期变形事件不仅使蓬莱群普遍形成北北西—南南东走向的大型褶皱群,而且在蓬莱群的石英岩和大理岩中形成破劈理,在板岩中形成板劈理[54]

2 分析方法

本次锆石分选在河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成。锆石靶制备完成后,再对锆石颗粒进行透射光和反射光显微照片拍摄,以便了解锆石颗粒含包裹体和表面裂纹发育的情况。最后,将锆石靶镀金,进行阴极发光(CL)图像照相以便观察锆石内部结构。锆石CL图像拍摄在南京宏创地质勘查技术服务有限公司TESCAN场发射扫描电镜(型号:MIRA 3LMH)上完成,实验过程中加速电压为8 kV,吸收电流为1.2 nA,每80 s扫描一次。锆石内部矿物包体观察与分析利用TIMA完成,TIMA(TESCAN Intergrated Mineral Analyzer)测试在南京宏创地质勘查技术服务有限公司采用配有4个能谱探头(EDAX Element 30)的Mira-3扫描电镜完成,锆石靶在实验前进行喷碳。实验中加速电压为25 kV,电流为9 nA,工作距离为15 mm,电流和BSE信号强度使用铂法拉第杯自动程序校准,EDS信号使用Mn标样校准。测试中使用解离模式,同时获取BSE图和EDS数据,每个点的X射线计数为1000,像素大小为3 μm,能谱步长为9 μm。

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年与稀土元素测试在南京聚谱检测科技有限公司193nm ArF准分子激光剥蚀系统完成。193nm ArF准分子激光剥蚀系统由Teledyne Cetac Technologies制造,型号为Analyte Excite。四极杆型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)由安捷伦科技(Agilent Technologies)制造,型号为Agilent 7700x。准分子激光发生器产生的深紫外光束经匀化光路聚焦于锆石表面,能量密度为6.0 J/cm2,束斑直径为35 μm,频率为8 Hz,共剥蚀40 s,剥蚀气溶胶由氦气送入ICP-MS完成测试。

测试过程中以标准锆石91500为外标,校正仪器质量歧视与元素分馏;以标准锆石GJ-1为盲样,检验U-Pb定年数据质量;以NIST SRM 610为外标,以Si为内标,标定锆石中的Pb元素含量,以Zr为内标,标定锆石中其余微量元素含量[59-60]。原始的测试数据经过ICPMSDataCal软件离线处理完成[60-61]

3 野外关系与岩石学特征

本次研究的样品(D0313-2)采自莱阳市沐浴店镇磊山后村东约2.5 km的水泥公路旁(图 2),地理坐标为:北纬37°05′7.57″、东经120°49′16.72″,属于荆山群禄格庄组安吉村段(图 3)。如图 2所示,在磊山后一带分布的荆山群禄格庄组富铝片麻岩中含有许多长英质粒状岩石夹层,主要包括长石石英岩、浅粒岩和黑云变粒岩。野外观测表明(图 4),在沿公路约10 m范围的露头上,断续出露的主体岩石为长石石英岩,在局部露头,因遭受强烈的构造变形作用而显示明显的片理化。长石石英岩(D0313-2),风化面为土黄色,新鲜面为灰白色,中-细粒粒状变晶结构,一般呈块状构造。在强变形域,可见石英拉长或细粒化而呈条带状或条痕状,岩石显示片麻状构造(图 4-c),在有的弱变形域,可见糖粒状石英颗粒(图 4-b)。长石石英岩的主要组成矿物为石英与长石,同时含少量白云母与不透明铁质矿物,长石以蚀变斜长石与钾微斜长石为主(图版Ⅰ-a~d),绝大多数石英因动力变质变形作用而出现波状消光现象(图版Ⅰ-b),局部石英颗粒发生亚颗粒化现象(图版Ⅰ-e~f)。

图 2 沐浴店地区前寒武纪地质简图 Fig.2 Simplified Precambrian geological map of the Muyudian area
图 3 胶北地体荆山群与粉子山群地层柱状图 Fig.3 Stratigraphic column of the Jingshan Group and Fenzishan Group in Jiaobei terrane (据参考文献[25]修改)
图 4 胶北沐浴店地区荆山群禄格庄组长石石英岩野外露头照片 Fig.4 Field photographs showing the outcrops of the arkose-quartzites from the Lugezhuang Formation of Jingshan Group in the Muyudian area of the Jiaobei terrane a、c—荆山群禄格庄组片理化长石石英岩露头远景照片;b、d—荆山群禄格庄组片理化长石石英中变余砂状构造的露头近照
图版Ⅰ   PlateⅠ   a~d.荆山群禄格庄组长石石英岩主要矿物组合:石英+斜长石+微斜长石+白云母;e、f.长石石英岩局部微域石英亚颗粒化。a、c、e为单偏光,b、d、f为正交偏光;Mc—微斜长石;Ms—白云母;Pl—斜长石;Qz—石英
4 锆石阴极发光图像特征

长石石英岩(D0313-2)中的锆石颗粒大小不一,其长轴为30~120 μm,柱状与不规则状晶形居多,少数为浑圆状晶形,长宽比介于1:1~3:1之间。在锆石阴极发光图像(图 5)中,可进一步划分为2种类型:第一类锆石具有柱状-不规则状晶形,普遍发育核-边结构,锆石核部一般具有相对强-中等的阴极发光效应,为灰色-灰白色,并发育十分典型的岩浆振荡环带结构(图 5)[62],而锆石边部通常具有相对均匀的较弱-中等阴极发光效应,常为灰色-灰黑色,少数边部微区为黑色,多数边部较窄,一般小于10 μm(图 5)。值得指出的是,在有的核部微区与边部微区之间可见明显的重结晶前锋亮边(图 5)。第二类锆石为浑圆状晶形,粒度较小,从核部至边部具有相对弱的阴极发光效应,常为灰色-灰黑色,绝大多数内部无明显结构,少数发育海绵状结构(图略)。

图 5 胶北沐浴店地区荆山群禄格庄组长石石英岩锆石阴极发光图像与207Pb/206Pb年龄 Fig.5 Cathodoluminescence images and 207Pb/206Pb ages of zircons from the arkose-quartzites of the Lugezhuang Formation of Jingshan Group in the Muyudian area of the Jiaobei terrane
5 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

本次对长石石英岩(D0313-2)碎屑锆石进行了系统的定年分析,共测试87个锆石微区,分析结果见表 1,相应的207Pb/235U-206Pb/238U关系图解如图 6所示。从图 6表 1可以明显看出,87个碎屑锆石微区的207Pb/206Pb年龄可进一步划分为2组。其中,10个新太古代末—古元古代初碎屑锆石微区的Th与U含量变化较大,Th含量为130.03×10-6 ~1934.90×10-6,U含量为194.75×10-6 ~2222.35×10-6,相应的Th/U值介于0.19~0.91之间。如图 6所示,尽管该组大部分锆石因后期构造热事件发生了明显的铅丢失,其记录的207Pb/206Pb年龄较分散,变化于2502±22~2269±19 Ma之间,但10个测点构成了不一致上交点年龄为2459±50 Ma,与位于谐和线附近的测点D0313-2-31的 207Pb/206Pb年龄(2502±22 Ma)在误差范围内一致,大致代表了该组碎屑锆石的形成时代。

表 1 胶北沐浴店地区荆山群禄格庄组长石石英岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Th-Pb定年结果 Table 1 LA-ICP-MS U-Th-Pb data of detrital zircons from the arkose-quartzite of the Lugezhuang Formation of Jingshan Group in the Muyudian area of the Jiaobei terrane
图 6 胶北沐浴店地区荆山群禄格庄组长石石英岩中锆石U-Pb谐和图(a、c、e)、年龄频率直方图(b) 与稀土元素配分模式图 Fig.6 Concordia diagrams (a, c, e), histogram with frequency distribution diagram (b) and CI-normalized REE patterns (d, f) of zircons from the arkose-quartzite from the Lugezhuang Formation of Jingshan Group in the Muyudian area of the Jiaobei terrane (d、f,球粒陨石稀土元素数据据参考文献[63])

此外,77个古元古代中期碎屑锆石微区的Th与U含量变化亦较大,Th含量为48.18×10-6 ~1413.46×10-6,U含量为159.44×10-6 ~4161.04×10-6,相应的Th/U值变化较小,为0.11~0.91(表 1)。77个测点记录的207Pb/206Pb年龄相对分散,变化于2198±19~1970±21 Ma之间(表 1),尽管许多测点因铅丢失而使其相应的207Pb/206Pb年龄值较年轻,但77个测点构成一条不一致上交线,对应的上交点年龄为2079±13 Ma(MSWD=5.20;图 6),大致代表了该组碎屑锆石的形成时代。

6 锆石稀土元素组成与特征

本次对长石石英岩中的碎屑锆石进行了87个微区的稀土元素化学成分测试,分析结果见图 6表 2。从图 6表 2可以明显看出,长石石英岩中绝大多数新太古代末—古元古代初碎屑锆石的∑REE含量较高且变化范围较大,变化于377.99×10-6~7032.42×10-6之间(图 6表 2)。在球粒陨石标准化稀土元素配分图(图 6)中,绝大多数新太古代末—古元古代初的碎屑锆石测点具有轻稀土元素明显亏损,而重稀土元素明显富集的特征[64-66],其LuN/SmN值为25.61~169.37(表 2)。7个2500~2450 Ma碎屑锆石具有明显的正Ce异常与负Eu异常,Ce/Ce*=2.49~71.65,Eu/Eu*=0.20~0.54。值得指出的是,测点D0313-2-20、D0313-2-76与D0313-2-53的轻稀土元素明显富集,LuN/SmN值为7.42~12.11,La含量亦明显偏高,变化于9.48×10-6 ~152.38×10-6之间,且具有不明显的正Ce异常与负Eu异常,Ce/Ce*=1.10~2.17,Eu/Eu*=0.20~0.85。绝大多数古元古代中期碎屑锆石测点(74个测点)的∑REE含量较高且变化范围较大,变化于48.97×10-6~4567.05×10-6之间(图 6表 2);在球粒陨石标准化稀土元素配分图(图 6)中,绝大多数古元古代中期的碎屑锆石具有轻稀土元素明显亏损,重稀土元素明显富集的特征[64-66],其LuN/SmN值为7.25~297.55(表 2),并具有明显-轻微的正Ce异常与负Eu异常,Ce/Ce*=1.21~239.14,Eu/Eu*=0.02~0.84。值得指出的是,测点D0313-2-20、D0313-2-76与D0313-2-53具有较高的∑REE含量(2553.19×10-6~8947.67×10-6)及轻稀土元素明显富集的特征,对应的LuN/SmN值为4.73~7.05,La含量明显偏高,变化于35.51×10-6 ~203.90×10-6之间;3个测点具有轻微的正Ce异常与明显-轻微的负Eu异常,Ce/Ce*=1.07~1.30,Eu/Eu*=0.09~0.86。

表 2 胶北沐浴店地区荆山群禄格庄组长石石英岩碎屑锆石稀土元素分析结果 Table 2 Rare earth element composition of detrital zircons from the arkose-quartzite of the Lugezhuang Formation of Jingshan Group in the Muyudian area of the Jiaobei terrane 
7 讨论 7.1 荆山群禄格庄组沉积时代

胶北地区荆山群禄格庄组的研究起始于20世纪60年代末期,长春地质学院与山东省地质厅在开展1:20万莱阳幅区域地质调查时[67],将旌旗山—沐浴店一带出露的禄格庄组划分为胶东群旌旗山组,并推测其沉积时代为太古宙。而山东省地质局805地质队对莱阳地区开展1:20万修测时,将旌旗山—沐浴店地区的禄格庄组划分为胶东群民山组二段,将栖霞太平庄一带的禄格庄组划分为胶东群蓬夼组四段,并认为其沉积时代为太古宙[67]。随着胶东地区1:5万区域地质调查的不断深入,1986年召开的胶东群地层现场讨论会,进一步修订了胶东群的含义,新建了荆山群,其划分方案以莱阳荆山地区荆山后-陡崖后实测剖面为基础,结合牟平光山-定国寺剖面、海洋发城-王家山后实测剖面,将荆山群自下而上分为禄格庄组、野头组、陡崖组[68],莱阳以北旌旗山地区原划分为胶东群被正式划分为荆山群禄格庄组。依据山东省第三地质队在牟平安吉村南禄格庄组底部富铝片岩,获得锆石U-Pb等时线年龄为2484 Ma,以及在莱阳旌旗山地区测得的单颗粒锆石U-Pb年龄为1998 Ma,结合区域上其他测年数据[22],前人认为荆山群禄格庄组形成时代为2500~1800 Ma,为古元古代的沉积产物[23, 68]

然而,由于荆山群禄格庄组普遍经历高角闪岩相-麻粒岩相变质,岩石中锆石内部结构及其成因可能十分复杂[2, 22]。因此,依据早期传统的锆石U-Pb测年方法获得的年龄结果难以精确地代表荆山群禄格庄组的形成时代[68],对其形成时代还需要进一步研究[69]。最近,有学者[50]利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,对莱阳南部荆山地区禄格庄组泥质片岩进行了碎屑锆石U-Pb测年,获得最年轻一组碎屑锆石上交点年龄为2073±15 Ma,同时获得4个变质锆石的年龄加权平均值为1943±25 Ma,限定荆山地区禄格庄组的沉积时代为2073~1943 Ma。本次研究在旌旗山东侧磊山后一带出露的禄格庄组长石石英岩样品中获得的最年轻一组碎屑锆石的上交点年龄为2073±15 Ma。在该组碎屑锆石中,许多位于谐和线附近的碎屑锆石具有岩浆振荡环带特征(图 5),并具有较高的Th/U值、Ce/Ce*值与SmN/LaN值(图 7)。据此认为,这些碎屑锆石核部是岩浆成因,不是禄格庄组在后期变质过程中形成的变质锆石,而且也没有受到后期热液蚀变作用的强烈改造(图 7),可以代表莱阳旌旗山地区禄格庄组的最大沉积时代。结合本区荆山群禄格庄组泥质片麻岩最老一组变质锆石年龄(1934±14 Ma[70]),推测胶北沐浴店地区禄格庄组沉积于2073~1934 Ma的某一时期,更准确的沉积时代有待进一步约束。

图 7 胶北沐浴店地区荆山群禄格庄组碎屑锆石稀土元素成因图解 Fig.7 Genetic diagrams of rare earth elements of detrital zircons from the arkose-quartzites from the Lugezhuang Formation of Jingshan Group in the Muyudian area of the Jiaobei terrane (岩浆锆石与热液锆石数据据参考文献[71])
7.2 禄格庄组的物质源区

荆山群禄格庄组中变沉积岩碎屑锆石的U-Pb年龄为限定其物质源区提供了丰富的信息。结合前人与本次研究得到的220个可靠的碎屑锆石U-Pb年龄(图 8),发现荆山群禄格庄组绝大多数碎屑锆石具有岩浆锆石的结构特征,应为直接来自中-酸性岩浆岩物源区或再循环的产物。碎屑锆石内部矿物包体TIMA矿物相扫描分析结果表明,部分碎屑锆石内部含有十分典型的长英质矿物包体,如钾长石+钠长石+石英+磷灰石+磁铁矿等(图版Ⅱ),进一步证实旌旗山地区荆山群禄格庄组的物源区主要为中酸性花岗岩类。

图 8 胶-辽-吉带古元古代变沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄频率直方图 Fig.8 U-Pb age histogram of detrital zircons from the Paleoproterozoic metasedimentary rocks within Jiao-Liao-Ji Belt
图版Ⅱ   PlateⅡ   a.碎屑锆石微区含有钾长石、钠长石、石英与磷灰石;b.碎屑锆石微区含有磁铁矿与独居石;c.锆石微区含有石英;d.碎屑锆石微区含有磷灰石;e.碎屑锆石微区含有磁铁矿;f.碎屑锆石边部发育细粒磷钇矿。a-1、b-1、c-1、d-1、e-1与f-1—锆石矿物相图;a-2、b-2、c-2、d-2、e-2与f-2—锆石阴极发光图像;矿物缩写:Kfs—钾长石;Qz—石英;Ab—钠长石;Ap—磷灰石;Mag—磁铁矿;Xt—磷钇矿;Mnt—独居石

图 8可以看出,莱阳荆山地区与旌旗山地区禄格庄组220颗碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主峰约为2100 Ma,次峰为2500~2450 Ma;荆山地区与旌旗山地区禄格庄组的碎屑锆石年龄组成十分相似[50],都是以古元古代中期中酸性岩石为最重要的物质源区,含少量新太古代晚期—古元古代早期的碎屑物质。

如上所述,上述2个地区禄格庄组碎屑锆石最主要的年龄峰值约为2100 Ma(图 8)。相关研究表明,具有相似年龄的花岗质岩体在胶北地区近年来陆续被报道[49, 51, 53, 72-75],进一步证实胶北地区存在古元古代中期约2100 Ma的花岗质岩浆活动,它们主要分布在莱西马连庄地区、栖霞庙后地区、郭城牧牛山地区与昌邑青龙山—青山灰埠地区(俗称“双顶花岗岩岩套”),如前人测得莱西马连庄地区古元古代中期花岗质片麻岩锆石U-Pb年龄为2095±12 Ma[74]。此外,最近有研究者测得2件牧牛山二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为2110±4 Ma与2105±7 Ma[53]。以上有关胶北荆山群禄格庄组碎屑锆石与古元古代中期花岗岩(双顶花岗岩套)锆石U-Pb年龄的相似性说明,胶北地区荆山群禄格庄组最重要的碎屑锆石来源于研究区古元古代中期约2100 Ma的花岗质岩石。

荆山群禄格庄组碎屑锆石的另一个次要的峰值年龄为2500~2450 Ma。相关研究表明,具有相似年龄的中酸性岩体在胶北地体中广泛分布,不仅出现了大规模TTG片麻岩[35],而且在局部地段还出现了一定规模的石英闪长质片麻岩和富钾花岗质片麻岩。如有学者[37]从栖霞东八台一带分布的TTG片麻岩中解析出约2500 Ma的石英闪长质片麻岩,还有学者[37]在栖霞不同地段报道了许多2550~2500 Ma的富钾花岗质片麻岩。有关该期(2550~2500 Ma)变质中-酸性岩浆岩的岩石地球化学与锆石Hf同位素分析表明[35],它们主要表现为2800~2700 Ma大陆地壳古老岩石再造作用,2550~2500 Ma新生地壳岩石较少。而具有一定规模的富钾花岗质岩石的形成,也指示研究区存在一定规模的成熟大陆地壳。因此,基于碎屑锆石年龄与胶北地体广泛出露的新太古代晚期—古元古代初期中酸性侵入体锆石U-Pb年龄的相似性,笔者推测,胶北地体新太古代末—古元古代初变质侵入体最有可能是荆山群禄格庄组次要物质源区。

7.3 区域对比及其构造意义

如上所述,长期以来,有关荆山群与粉子山群的关系问题一直存在不同的认识。20世纪80年代末期建立荆山群时,有学者将荆山群置于胶东群之上、粉子山群之下,粉子山群与荆山群同属于古元古代,并把它们作上下叠置关系处理,二者属于2个构造层[67]。其主要证据包括:①两群原岩建造的差异,尤其是底部层位,粉子山群底部为火山-砂质碎屑沉积建造,而荆山群底部则是泥质、砂泥质沉积建造。②构造形态的差异, 在区域尺度上, 荆山群可显示出3期褶皱变形特征,而粉子山群则仅显示2期褶皱变形。③变质作用、混合岩化作用的差异,粉子山群变质程度低,相当于低角闪岩相,混合岩化现象较弱或基本见不到,而荆山群的变质程度高,为高角闪岩相,局部达麻粒岩相, 混合岩化作用亦较强。④含矿性的不同,在粉子山群中产有大量的滑石矿与菱镁矿,在荆山群中则很少见,但在荆山群中发育大量晶质石墨矿,在粉子山群则多为细小鳞片或隐晶质石墨, 不能作为工业矿床开采。

20世纪90年代,通过大量1:5万区域调查与野外观测发现,粉子山群与荆山群之间为推覆韧性剪切或断裂构造接触,二者的空间关系因地而异。如在莱州市夏邱东黄山向斜,见二者可能为上下叠置关系(粉子山群在上、荆山群在下),但两者之间被变形变质的二长花岗岩隔开,原始接触关系均未见到。从平面分布看,两群均呈半环状,内部为太古宙胶东岩群和深成岩体,中间为荆山群,外部为粉子山群;在福山塔顶一带见到荆山群禄格庄组片岩呈韧性剪切构造叠置在粉子山群之上;在蓬莱金果山一带,见到粉子山群向南东滑脱,而东部的荆山群向北西滑脱。因此,有学者从粉子山群和荆山群岩性组合、含矿性、变质程度、同位素年龄、所处地理位置、与胶东岩群及与太古宙英云闪长岩接触关系及其构造特点考虑,提出把两群作为同时异地异相关系处理较合理,主要表现在如下几个方面:①两群岩石组合的可对比性,认为粉子山群祝家夼组和张格庄组下段对应于荆山群禄格庄组,张格庄组中、上段对应于野头组,巨屯组和岗箭组则对应于陡崖组。②两群原岩建造特点的可对比性,二者都是类复理石一碳酸盐建造,是一种活动陆源沉积。③变质作用的可对比性,两群尽管在变质程度上存在差异,但是二者均记录了近等温减压的顺时针P-T轨迹。④胶东古元古界的主要矿产为石墨、滑石、菱镁矿,从原岩建造,含矿性和矿床形成受多因素控制的角度考虑,其矿产的对比是可行的(图 3)。

然而,尽管目前普遍认为荆山群禄格庄组变泥砂质岩组合(安吉村段)可以与粉子山群下部的小宋组-祝家夼组变泥砂质岩组合对比[24, 42],但是二者在碎屑锆石年龄特征上存在很大的差异。本文收集并对比荆山群禄格庄组与粉子山群小宋组与祝家夼组的碎屑锆石年龄图谱发现,二者在碎屑锆石物质来源存在显著的差异,粉子山群底部的小宋组与祝家夼组以太古宙物质来源为主,并具有2950~2900 Ma、2750~2700 Ma与2550~2900 Ma三个主要的峰值年龄,而古元古代中期2200~2100 Ma的花岗质岩石为次要的物质来源,这与荆山群禄格庄组以2200~2100 Ma花岗质岩石为主要物质源区明显不同。因此,结合研究区已发表的相关数据,笔者推测,粉子山群小宋组与祝家夼组沉积时可能靠近被动大陆边缘的一侧,而荆山群禄格庄组可能更靠近岩浆岛弧的一侧,二者可能属于同时异相沉积变质的产物。

类似地,辽吉地区古元古代变沉积岩系也具有类似的特征,位于北侧且变质程度偏低的北辽河群底部浪子山组及老岭群达台山组的碎屑锆石,以新太古代晚期2550~2500 Ma主要峰值年龄为特征(图 8);而位于胶-辽-吉造山带南侧的南辽河群底部里尔峪组与集安群蚂蚁河组的碎屑锆石,具有2200~2100 Ma主峰年龄特征[79-80]。因此,基于粉子山群底部小宋组-祝家夼组、荆山群底部禄格庄组、南辽河群里尔峪组、北辽河群浪子山组、老岭群达台山组与集安群蚂蚁河组碎屑锆石的差异,有学者推测,分布于胶-辽-吉带北侧的粉子山群、北辽河群、老岭群早期沉积于靠近被动大陆边缘的一侧,而荆山群、南辽河群与集安群早期沉积于弧后盆地靠近岩浆岛弧的一侧,随着时间的推移,晚期沉积环境与物源区趋于一致[21, 78-80]

8 结论

本次对胶北沐浴店地区出露的禄格庄组长石石英岩中碎屑锆石内部矿物包体、阴极发光图像、LA-ICP-MS U-Pb定年与稀土元素组成分析,结合已发表的相关数据,得出如下初步认识。

(1) 胶北沐浴店地区荆山群禄格庄组长石石英岩的碎屑锆石年龄介于2502~1970 Ma之间,其中最年轻一组碎屑锆石的上交点年龄为2079 Ma,结合沐浴店地区禄格庄组记录了1934 Ma的变质年龄,笔者推测,沐浴店地区荆山群禄格庄组的原岩沉积于2079~1934 Ma的某一时期。

(2) 综合本次研究结果与已发表的数据,荆山群禄格庄组的碎屑锆石具有2200~2100 Ma的主峰;而粉子山群小宋组-祝家夼组以出现大于2500 Ma的峰值年龄为特征;粉子山群小宋组与祝家夼组沉积时可能靠近被动大陆边缘的一侧,而荆山群禄格庄组可能更靠近岩浆岛弧的一侧,二者可能属于同时异相沉积产物。

致谢: 感谢南京聚谱检测科技有限公司李亮博士、南京宏创地质勘查技术服务有限公司袁秋云与李利博士在实验测试和数据处理过程中提供的帮助;感谢中国地质科学院地质研究所杜利林研究员在论文写作过程中的指导与帮助;感谢两位审稿专家认真审阅了本文,并提出了宝贵的修改意见。

参考文献
[1]
刘福来, 刘平华, 王舫, 等. 胶-辽-吉古元古代造山/活动带巨量变沉积岩系的研究进展[J]. 岩石学报, 2015, 31(10): 2816-2846.
[2]
刘平华, 刘福来, 王舫, 等. 胶北地体多期变质事件的P-T-t轨迹及其对胶-辽-吉带形成与演化的制约[J]. 岩石学报, 2015, 31(10): 2889-2941.
[3]
张秋生, 杨振生, 刘连登. 辽东半岛早期地壳演化与矿产[M]. 北京: 地质出版社, 1988: 218-332.
[4]
辽宁省地质矿产局. 辽宁省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1989: 1-856.
[5]
白瑾. 华北陆台北缘前寒武纪地质及铅锌矿成矿作用[M]. 北京: 地质出版社, 1993: 102-104.
[6]
刘文军, 翟明国, 李永刚. 胶东莱西地区基性高压麻粒岩的变质作用[J]. 岩石学报, 1998, 14(4): 449-459.
[7]
Zhai M G, Santosh M. The Early Precambrian odyssey of North China Craton: A synoptic overview[J]. Gondwana Research, 2011, 20(1): 6-25. DOI:10.1016/j.gr.2011.02.005
[8]
Zhai M G, Santosh M. Metallogeny of the North China Craton: Link with secular changes in the evolving Earth[J]. Gondwana Research, 2013, 24: 275-297. DOI:10.1016/j.gr.2013.02.007
[9]
Zhao G C, Cawood P A, Li S Z, et al. Amalgamation of the North China Craton: key issues and discussion[J]. Precambrian Research, 2012, 222/223: 56-76.
[10]
杨振升, 李三忠, 刘永江. 大陆造山带中的隆-滑构造: 一种前造山期伸展构造形式[J]. 长春地质学院学报, 1995, 25(4): 361-367.
[11]
Peng Q M, Palmer M R. The Palaeoproterozoic boron deposits in eastern Liaoning, China: a metamorphosed evaporite[J]. Precambrian Research, 1995, 72(3/4): 185-197.
[12]
陈荣度, 李显东, 张福生. 对辽东古元古代地质若干问题的讨论[J]. 中国地质, 2003, 30(2): 207-213. DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2003.02.015
[13]
Li S Z, Zhao G C, Sun M, et al. Deformation history of the Paleoproterozoic Liaohe assemblage in the Eastern Block of the North China Craton[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2005, 24(5): 659-674. DOI:10.1016/j.jseaes.2003.11.008
[14]
Li S Z, Zhao G C, Santosh M, et al. Palaeoproterozoic tectonothermal evolution and deep crustal processes in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton: a review[J]. Geological Journal, 2011, 46: 525-543. DOI:10.1002/gj.1282
[15]
白瑾, 黄学光, 郭进京, 等. 中国前寒武纪地壳演化(第二版)[M]. 北京: 地质出版社, 1996: 65-79.
[16]
贺高品, 叶慧文. 辽东-吉南地区早元古代两种类型变质作用及其构造意义[J]. 岩石学报, 1998, 14(2): 152-162. DOI:10.3321/j.issn:1000-0569.1998.02.003
[17]
Faure M, Lin W, Monié P, et al. Paleoproterozoic arc magmatism and collision in Liaodong Peninsula(north-east China)[J]. Terra Nova, 2004, 16(2): 75-80. DOI:10.1111/j.1365-3121.2004.00533.x
[18]
Lu X P, Wu F Y, Guo J H, et al. Zircon U-Pb geochronological constraints on the Paleoproterozoic crustal evolution of the Eastern block in the North China Craton[J]. Precambrian Research, 2006, 146(3/4): 138-164.
[19]
王惠初, 陆松年, 初航, 等. 辽阳河栏地区辽河群中变质基性熔岩的锆石U-Pb年龄与形成构造背景[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2011, 41(5): 1322-1334.
[20]
王惠初, 任云伟, 陆松年, 等. 辽吉古元古代造山带的地层单元划分与构造属性[J]. 地球学报, 2015, 36(5): 583-598.
[21]
Xu W, Liu F. Geochronological and geochemical insights into the tectonic evolution of the Paleoproterozoic Jiao-Liao-Ji Belt, Sino-Korean Craton[J]. Earth-Science Reviews, 2019, 193: 162-198. DOI:10.1016/j.earscirev.2019.04.019
[22]
曹国权, 王致本, 张成基. 山东沂沭断裂带以东前寒武纪地层研究动态[J]. 山东地质, 1991, 7(2): 123-131.
[23]
张增奇, 宋志勇. 鲁东前寒武纪岩石地层清理意见[J]. 山东地质, 1994, 10(B06): 14-27.
[24]
山东地质矿产开发局. 山东省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1991: 1-594.
[25]
卢良兆, 徐学纯, 刘福来. 中国北方早前寒武纪孔兹岩系[M]. 长春: 长春出版社, 1996: 219-230.
[26]
Zhao R, Wa ng, Q F, Liu X F, et al. Architecture of the Sulu crustal suture between the North China Craton and Yangtze Craton: Constraints from Mesozoic granitoids[J]. Lithos, 2016, 266/267: 348-361. DOI:10.1016/j.lithos.2016.10.018
[27]
Zhao R, Wang Q F, Deng J, et al. Characterizing episodic orogenesis and magmatism in eastern China based on detrital zircon from the Jiaolai Basin[J]. American Journal of Science, 2019, 319(6): 500-525. DOI:10.2475/06.2019.03
[28]
朱光, 徐嘉炜. 鲁东胶北地区的变形与变质演化史[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版), 1994, 17(3): 148-162.
[29]
Jahn B M, Liu D Y, Wan Y S, et al. Archean crustal evolution of the Jiaodong Peninsula, China, as revealed by zircon SHRIMP geochronology, elemental and Nd-isotope geochemistry[J]. American Journal of Science, 2008, 308(3): 232-269. DOI:10.2475/03.2008.03
[30]
Wu M L, Zhao G C, Sun M, et al. Zircon U-Pb geochronology and Hf isotopes of major lithologies from the Jiaodong Terrane: Implications for the crustal evolution of the Eastern Block of the North China Craton[J]. Lithos, 2014, 190/191: 71-84. DOI:10.1016/j.lithos.2013.12.004
[31]
Jiang N, Guo J H, Fan W B, et al. Archean TTGs and sanukitoids from the Jiaobei terrain, North China craton: Insights into crustal growth and mantle metasomatism[J]. Precambrian Research, 2016, 281: 656-672. DOI:10.1016/j.precamres.2016.06.019
[32]
Shan H X, Zhai M G, Oliveira E P, et al. Convergent margin magmatism and crustal evolution during Archean-Proterozoic transition in the Jiaobei terrane: Zircon U-Pb ages, geochemistry, and Nd isotopes of amphibolites and associated grey gneisses in the Jiaodong complex, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2015, 264: 98-118. DOI:10.1016/j.precamres.2015.04.008
[33]
万渝生, 宋志勇, 王来明, 等. 华北克拉通太古宙典型地区栖霞县幅1:5万地质图修编——野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年[J]. 地质通报, 2017, 36(11): 1927-1941. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2017.11.004
[34]
万渝生, 郭瑞朋, 田京祥, 等. 华北克拉通胶东莱州地区中太古代-新太古代早期TTG岩石的发现——锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 山东国土资源, 2019, 35(4): 1-16.
[35]
Liu J H, Liu F L, Ding Z J, et al. The growth, reworking and metamorphism of early Precambrian crust in the Jiaobei terrane, the North China Craton: constraints from U-Th-Pb and Lu-Hf isotopic systematics, and REE concentrations of zircon from Archean granitoid gneisses[J]. Precambrian Research, 2013, 224: 287-303. DOI:10.1016/j.precamres.2012.10.003
[36]
Tang J, Zheng Y F, Wu Y B, et al. Geochronology and geochemistry of metamorphic rocks in the Jiaobei terrane: Constraints on its tectonic affinity in the Sulu orogen[J]. Precambrian Research, 2007, 152(1/2): 48-82.
[37]
Wan Y S, Liu D Y, Dong C Y, et al. U-Th-Pb behavior of zircons under high-grade metamorphic conditions: A case study of zircon dating of meta-diorite near Qixia, eastern Shandong[J]. Geoscience Frontiers, 2011, 2(2): 37-146.
[38]
Wang W, Zhai M G, Li T S, et al. Archean-Paleoproterozoic crustal evolution in the eastern North China Craton: Zircon U-Th-Pb and Lu-Hf evidence from the Jiaobei terrane[J]. Precambrian Research, 2014, 141: 146-160.
[39]
Xie S W, Qie H Q, Wang S J, et al. Ca.2.9 Ga granitoid magmatism in eastern Shandong, North China Craton: Zircon dating, Hf-in-zircon isotopic analysis and whole-rock geochemistry[J]. Precambrian Research, 2014, 255: 534-562.
[40]
Yao J C, Wang W, Liu S W, et al. Crust-mantle geodynamic origin of ~2.7 Ga granitoid diversification in the Jiaobei terrane, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2020, 346: 1-22.
[41]
Liu P H, Liu F L, Liu C H, et al. Petrogenesis, P-T-t path, and tectonic significance of high-pressure mafic granulites from the Jiaobei terrane, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2013, 233: 237-258. DOI:10.1016/j.precamres.2013.05.003
[42]
Li S Z, Zhao G C, Santosh M, et al. Paleoproterozoic structural evolution of the southern segment of the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2012, 200/203: 59-73. DOI:10.1016/j.precamres.2012.01.007
[43]
Wu M L, Zhao G C, Sun M, et al. Petrology and P-T path of the Yishui mafic granulites: implications for tectonothermal evolution of the Western Shandong Complex in the Eastern Block of the North China Craton[J]. Precambrian Research, 2012, 222/223: 312-324. DOI:10.1016/j.precamres.2011.08.008
[44]
Liu P H, Liu F L, Yang H, et al. Protolith ages and timing of peak and retrograde metamorphism of the high pressure granulites in the Shandong Peninsula, eastern North China Craton[J]. Geosciences Frontiers, 2012, 3(6): 923-943. DOI:10.1016/j.gsf.2012.04.001
[45]
刘喜山. 大青山造山带中基底再造杂岩的特征及其指示意义[J]. 岩石学报, 1994, 10(4): 413-426. DOI:10.3321/j.issn:1000-0569.1994.04.005
[46]
Liu P H, Liu F L, Liu C H, et al. Multiple mafic magmatic and high-grade metamorphic events revealed by zircons from meta-mafic rocks in the Daqingshan-Wulashan Complex of the Khondalite Belt, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2014, 246: 334-357. DOI:10.1016/j.precamres.2014.02.015
[47]
董春艳, 王世进, 刘敦一, 等. 华北克拉通古元古代晚期地壳演化和荆山群形成时代制约——胶东地区变质中-基性侵入岩锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 岩石学报, 2011, 27(6): 1699-1706.
[48]
刘平华, 刘福来, 王舫, 等. 胶北西留古元古代~2.1 Ga变辉长岩岩石学与年代学初步研究[J]. 岩石学报, 2013, 29(7): 2371-2390.
[49]
Liu J H, Liu F L, Ding Z J, et al. Geochronology, petrogenesis and tectonic implications of Paleoproterozoic granitoid rocks in the Jiaobei Terrane, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2014, 255: 685-698. DOI:10.1016/j.precamres.2013.12.004
[50]
Liu L S, Liu F L, Santosh M, et al. Paleoproterozoic and Triassic metamorphic events in the Jiaobei terrane, Jiao-Liao-Ji Belt, China: Hidden clues on multiple metamorphism and new insights into complex tectonic evolution[J]. Gondwana Research, 2018, 60: 105-128. DOI:10.1016/j.gr.2018.04.008
[51]
Lan T G, Fan H R, Yang K F, et al. Geochronology, mineralogy and geochemistry of alkali-feldspar granite and albite granite association from the Changyi area of Jiao-Liao-Ji Belt: implications for Paleoproterozoic rifting of eastern North China Craton[J]. Precambrian Research, 2015, 266: 86-107. DOI:10.1016/j.precamres.2015.04.021
[52]
Li Y L, Zhang H F, Guo J H, et al. Petrogenesis of the Huili Paleoproterozoic leucogranite in the Jiaobei Terrane of the North China Craton: A highly fractionated albite granite forced by K-feldspar fractionation[J]. Chemical Geology, 2017, 450: 165-182. DOI:10.1016/j.chemgeo.2016.12.029
[53]
Cheng S B, Liu Z J, Wang Q F, et al. SHRIMP zircon U-Pb dating and Hf isotope analyses of the Muniushan Monzogranite, Guocheng, Jiaobei Terrane, China: Implications for the tectonic evolution of the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2017, 301: 37-48.
[54]
朱光, 徐嘉炜, Fitc W R, 等. 胶北蓬莱群的同位素年龄及其区域大地构造意义[J]. 地质学报, 1994, 68(2): 158-172.
[55]
Liu J H, Liu F L, Ding Z J, et al. U-Pb dating and Hf isotope study of detrital zircons from the Zhifu Group, Jiaobei Terrane, North China Craton: provenance and implications for Precambrian crustal growth and recycling[J]. Precambrian Research, 2013, 235: 230-250. DOI:10.1016/j.precamres.2013.06.014
[56]
Li X H, Chen F K, Guo J H, et al. South China provenance of the lower-grade Penglai Group north of the Sulu UHP orogenic belt, eastern China: Evidence from detrital zircon ages and Nd-Hf isotopic composition[J]. Geochemical Journal, 2007, 41(1): 29-45. DOI:10.2343/geochemj.41.29
[57]
初航, 陆松年, 王惠初, 等. 山东长岛地区蓬莱群辅子夼组碎屑锆石年龄谱研究[J]. 岩石学报, 2011, 7(4): 1017-1028.
[58]
曹汇, Vervoort J, 王达, 等. 胶北粉子山群石榴云母片岩的三叠纪独居石年龄及其地质意义[J]. 岩石学报, 2016, 32(12): 3800-3816.
[59]
Hu Z C, Liu Y S, Chen L, et al. Contrasting matrix induced elemental fractionation in NIST SRM and rock glasses during laser ablation ICP-MS analysis at high spatial resolution[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2011, 26(2): 425-430. DOI:10.1039/C0JA00145G
[60]
Liu Y S, Hu Z C, Zong K Q, et al. Reappraisement and refinement of zircon U-Pb isotope and trace element analyses by LA-ICP-MS[J]. Chinese Science Bulletin, 2010, 55(15): 1535-1546. DOI:10.1007/s11434-010-3052-4
[61]
Liu Y S, Gao S, Hu Z C, et al. Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen: U-Pb dating, Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths[J]. Journal of Petrology, 2010, 51(1/2): 537-571.
[62]
Wu Y B, Zheng Y F. Genesis of zircon and its constraints on interpretation of U-Pb age[J]. Chinese Science Bulletin, 2004, 49(16): 1589-1604. DOI:10.1360/csb2004-49-16-1589
[63]
Sun S S, McDonough W F. Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts: Implications for Mantle Composition and Processes[J]. Geological Society, London, Special Publications, 1989, 42(1): 313-345. DOI:10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19
[64]
Hoskin P W O, Ireland T R. Rare earth element chemistry of zircon and its use as a provenance indicator[J]. Geology, 2000, 28: 627-630. DOI:10.1130/0091-7613(2000)28<627:REECOZ>2.0.CO;2
[65]
Hoskin P W O, Kinny P D, Wyborn D, et al. Identifying accessory mineral saturation during differentiation in granitoid magmas: an integrated approach[J]. Journal of Petrology, 2000, 41(9): 1365-1396. DOI:10.1093/petrology/41.9.1365
[66]
Rubatto D. Zircon trace element geochemistry: Partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism[J]. Chemical Geology, 2002, 184: 123-138. DOI:10.1016/S0009-2541(01)00355-2
[67]
曹国权, 王致本, 张成基. 山东沂沭断裂带以东前寒武纪地层研究动态[J]. 山东地质, 1991, 7(2): 123-131.
[68]
林润生, 于志臣. 山东胶北隆起区荆山群[J]. 山东地质, 1988, 4(1): 4-24.
[69]
刘平华, 刘福来, 王舫, 等. 山东半岛荆山群富铝片麻岩锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 岩石矿物学杂志, 2011, 30(5): 829-843. DOI:10.3969/j.issn.1000-6524.2011.05.007
[70]
Zou Y, Zhai M, Zhou L, et al. Relics of a Paleoproterozoic orogen: new petrological, phase equilibria and geochronological studies on high-pressure pelitic granulites from the Pingdu-Laiyang areas, southwest of the Jiaobei terrane, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2019, 322: 136-159. DOI:10.1016/j.precamres.2018.12.011
[71]
Hoskin P W O. Trace-element composition of hydrothermal zircon and the alteration of Hadean zircon from the Jack Hills, Australia[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2005, 69: 637-648. DOI:10.1016/j.gca.2004.07.006
[72]
刘建辉, 刘福来, 刘平华, 等. 胶北地体早前寒武多期岩浆、变质事件的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学证据及其地质意义[J]. 岩石学报, 2011, 14(1): 135-143.
[73]
冯波, 李红梅, 魏兴亮, 等. 胶东郭城地区牧牛山岩体年代学研究及其地质意义[J]. 黄金, 2013, 34(4): 24-28.
[74]
王惠初, 康健丽, 任云伟, 等. 华北克拉通~2.7Ga的BIF: 来自莱州-昌邑地区含铁建造的年代学证据[J]. 岩石学报, 2015, 31(10): 2991-3011.
[75]
田瑞聪, 李大鹏, 侯建华, 等. 胶东昌邑地区古元古代二长花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其构造岩浆演化意义[J]. 地质学报, 2017, 91(12): 2710-2726. DOI:10.3969/j.issn.0001-5717.2017.12.009
[76]
Xu W, Liu F, Liu P, et al. Paleoproterozoic transition in tectonic regime recorded by the Eastern Block of the North China Craton: evidence from detrital zircons of the Langzishan Formation, Jiao-Liao-Ji Belt[J]. International Geology Review, 2020, 2(62): 168-185.
[77]
谢士稳, 王世进, 颉颃强, 等. 华北克拉通胶东地区粉子山群碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 岩石学报, 2014, 30(10): 2989-2998.
[78]
肖志斌, 王惠初, 康健丽, 等. 胶东昌邑地区新太古代石英岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义[J]. 岩石学报, 2017, 33(9): 2925-2938.
[79]
Zhang W, Liu F L, Cai J, et al. Geochemistry, zircon U-Pb dating and tectonic implications of the Palaeoproterozoic Ji'an and Laoling groups, northeastern Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton[J]. Precambrian Research, 2018, 314: 264-287. DOI:10.1016/j.precamres.2018.06.010
[80]
Wang F, Liu F L, Schertl H P, et al. Detrital zircon U-Pb geochronology and Hf isotopes of the Liaohe Group, Jiao-Liao-Ji Belt: Implications for the Paleoproterozoic tectonic evolution[J]. Precambrian Research, 2020, 340. DOI:10.1016/j.precamres.2020.105633