王惠初 康健麗 任云偉 初航 陸松年 肖志斌

WANG HuiChu，KANG JianLi，REN YunWei，CHU Hang，LU SongNian and XIAO ZhiBin

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170

Tianjin Center，China Geological Survey，Tianjin 300170，China

2015-07-05 收稿，2015-09-09 改回.

BIF 型鐵礦床是地球上最重要的鐵礦類型，根據(jù)其產(chǎn)出環(huán)境和巖石組合一般劃分為阿爾戈馬型和蘇必利爾湖型兩類，其中新太古代阿爾戈馬型尤為重要。地球上最早的BIF形成于3.8Ga，2.7Ga 達(dá)到峰值，到1.8Ga 年左右大規(guī)模BIF趨于結(jié)束(Klein，2005)。華北克拉通是我國(guó)BIF 型鐵礦床的主要產(chǎn)區(qū)，占華北克拉通鐵礦總探明儲(chǔ)量的84%以上(沈保豐，2012)。華北克拉通上BIF 鐵礦床主要分布在鞍山-本溪、冀東、五臺(tái)-呂梁、霍邱-舞陽(yáng)、魯西和固陽(yáng)等地，其中鞍本和冀東地區(qū)是我國(guó)最重要的兩個(gè)鐵礦資源基地。前人研究認(rèn)為華北克拉通上的BIF 型鐵礦床在古太古代(3.6 ～3.2Ga)、中太古代(3.2 ～2.8Ga)、新太古代(2.8 ～2.5Ga)、古元古代(2.5 ～1.8Ga)均有產(chǎn)出(Zhai and Windley，1990;沈保豐等，2006)，但主要形成于新太古代-古元古代。最近的研究表明，華北克拉通早前寒武紀(jì)條帶狀鐵建造的成礦時(shí)代主要集中在新太古代晚期2.6 ～2.5Ga(萬(wàn)渝生等，2012b;張連昌等，2012;Li et al.，2014)，可確定的時(shí)代最古老的BIF位于鞍山地區(qū)，存在于～3.3Ga 陳臺(tái)溝表殼巖之中，但規(guī)模很小，不構(gòu)成工業(yè)礦體。華北克拉通上形成時(shí)代最新的BIF礦床位于吉南的臨江地區(qū)，產(chǎn)于老嶺群大栗子組的淺變質(zhì)碎屑巖-碳酸鹽中。

全球范圍內(nèi)，～2.7Ga 構(gòu)造熱事件十分發(fā)育，導(dǎo)致陸殼在短期內(nèi)大量形成(Condie，2000;Condie et al.，2009)。華北克拉通以～2.5Ga 的構(gòu)造熱事件為特色，而不同于地球上大多數(shù)以～2.7Ga 構(gòu)造熱事件為標(biāo)志的早前寒武紀(jì)克拉通。這一時(shí)期的地質(zhì)體廣泛分布于華北克拉通不同地區(qū)。在華北克拉通早前寒武紀(jì)基底的鋯石年齡直方圖上，存在一個(gè)明顯的～2.5Ga 年齡峰值(Wan et al.，2011a，2014)。這一階段的地質(zhì)體包括不同類型表殼巖和(變質(zhì))深成巖，既有直接來(lái)自虧損地幔的物質(zhì)，也有殼內(nèi)再循環(huán)產(chǎn)物。近年來(lái)的研究表明，華北克拉通不僅存在一些～2.7Ga 變質(zhì)巖系(變質(zhì)表殼巖和變質(zhì)深成巖)和廣泛分布的～2.7Ga 碎屑鋯石和殘余鋯石(Liu et al.，2002;Guan et al.，2002;程裕淇等，2004;Jahn et al.，2008;陸松年等，2008;Zheng et al.，2009;Jiang et al.，2010;Wan et al.，2011b;萬(wàn)渝生等，2012a;董曉杰等，2012;Han et al.，2012;Zhu et al.，2013;Yang et al.，2013)，而且許多殼內(nèi)再循環(huán)或受陸殼物質(zhì)影響的～2.5Ga 巖石具有2.7 ～2.9Ga 的全巖Nd 同位素和鋯石Hf 同位素虧損地幔模式年齡(Wu et al.，2005;Geng et al.，2011;Wang and Liu，2012;Wan et al.，2014)，顯示～2.7Ga 也是華北克拉通重要的陸殼形成期之一。

國(guó)際上BIF 成礦作用與～2.7Ga 的全球構(gòu)造熱事件密切相關(guān)。與國(guó)際上～2.7Ga BIF 的形成峰期相比，到目前為止，無(wú)確切證據(jù)表明華北克拉通存在新太古代早期～2.7Ga 的BIF (萬(wàn)渝生等，2012b)。楊曉勇等(2012)雖提出霍邱含鐵建造形成于～2.7Ga 的認(rèn)識(shí)，但尚未獲得令人信服的年代學(xué)證據(jù)。作者等最近幾年借助“華北克拉通對(duì)哥倫比亞超大陸事件的響應(yīng)與大地構(gòu)造格架”等地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目的支持，對(duì)沂沭(郯廬)斷裂東側(cè)萊州-昌邑地區(qū)的變質(zhì)巖系及其中的含鐵建造開(kāi)展了調(diào)查研究工作。研究結(jié)果表明，昌邑地區(qū)的BIF鐵礦形成于～2.7Ga，為華北克拉通～2.7Ga 的成礦作用和地殼演化提供了新證據(jù)。

1 區(qū)域成礦背景

膠北地區(qū)的BIF 鐵礦主要分布在沂沭(郯廬)斷裂帶東側(cè)的萊州市西南部、平度市西北部、昌邑市東部及安丘市東北部一帶，是萊州-安丘鐵成礦帶的主要礦床類型。鐵礦帶總體呈NE 向帶狀展布，長(zhǎng)100km，寬10 ～20km，面積約1200km2，是山東省重要的鐵礦分布區(qū)。這一帶的鐵礦勘查起步于20 世紀(jì)50 年代末期，當(dāng)時(shí)主要圍繞“祥山式”鐵礦開(kāi)展工作;20 世紀(jì)70 ～80 年代發(fā)現(xiàn)了東辛莊-蓮花山鐵礦、鄭家坡鐵礦;近年先后探明了東宋、洼子、大浞河、毛家寨、南任、常家屯、盤馬埠、任家疃等數(shù)十處中小型鐵礦床(圖1)。目前，該區(qū)已成為山東省新興的鐵礦資源后備基地(徐洪巖等，2011)。萊州-安丘鐵成礦帶的鐵礦根據(jù)成因類型可劃分沉積變質(zhì)型、巖漿熔離型和熱液改造型。其中巖漿熔離型主要產(chǎn)于侵入荊山群和粉子山群的古元古代變質(zhì)基性-超基性巖體中，代表性礦床為昌邑高戈莊鐵礦和平度于埠鐵礦。熱液改造型主要是在沉積變質(zhì)型和巖漿熔離型的基礎(chǔ)上經(jīng)后期巖漿熱液改造的結(jié)果，前者以大浞河鐵礦為代表，后者以南任鐵礦為代表。大多數(shù)鐵礦床為沉積變質(zhì)型(BIF)，其中的東辛莊-蓮花山鐵礦規(guī)模最大，累計(jì)提交資源量六千多萬(wàn)噸。

BIF 鐵礦主要產(chǎn)于粉子山群底部的小宋組中。在萊州附近的粉子山-游優(yōu)山一帶，粉子山群構(gòu)成一個(gè)近東西向的向形構(gòu)造，南北兩側(cè)和西端均有小宋組出露;20 世紀(jì)90 年代該地的早前寒武紀(jì)巖石單元?jiǎng)澐譃榉圩由饺?、膠東群(即后來(lái)的小宋組)和太古宙TTG 片麻巖，并認(rèn)為粉子山群不整合于膠東群之上，兩者之間多呈韌性剪切或斷層接觸，粉子山群底部局部見(jiàn)有變質(zhì)礫巖。在灰埠南部含鐵建造與粉子山群祝家夼組為斷層接觸;在飲馬鎮(zhèn)南側(cè)小宋組含鐵建造與荊山群野頭組和古元古代變質(zhì)輝長(zhǎng)巖呈韌性剪切接觸?？傮w上含鐵建造出露于粉子山群和荊山群的北西側(cè)，可與不同的變質(zhì)建造接觸。這種接觸關(guān)系與遼南鞍山-本溪地區(qū)遼河群和鞍山群之間的接觸關(guān)系相似。

圖1 膠北萊州-昌邑地區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)山東省地質(zhì)調(diào)查院，2004①山東省地質(zhì)調(diào)查院.2004. 1∶25 萬(wàn)濰坊市幅地質(zhì)圖修改)Fig.1 Geological map of the Laizhou-Changyi area showing distribution of the BIF iron deposits

平度灰埠一帶發(fā)育的這套以變粒巖為主的含鐵巖系，前人認(rèn)為其特征與粉子山群有別，故歸于膠東群。20 世紀(jì)80～90 年代開(kāi)展的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及地層對(duì)比發(fā)現(xiàn)這套以黑云變粒巖為主的變質(zhì)碎屑巖系，在原粉子山群祝家夼組之下普遍存在。為此，區(qū)調(diào)報(bào)告建議建立“小魏家組”或“五個(gè)莊組”。于志臣(1996)在進(jìn)行區(qū)域地層對(duì)比研究時(shí)認(rèn)為出露于灰埠一帶的這套變質(zhì)地層層序最全，巖性特征明顯。其巖石組合較之“小魏家組”和“五個(gè)莊組”更具代表性，且認(rèn)為這套變質(zhì)碎屑巖與膠東群截然不同，而與粉子山群較為連續(xù)，故建立小宋組，歸屬于粉子山群，并將其置于粉子山群祝家夼組之下。山東地礦局四隊(duì)在小宋組中曾獲得2429Ma(UPb，五個(gè)莊，萊州菱鎂礦附近)、2271Ma(單顆粒鋯石年齡，平度灰埠)(于志臣，1996)。

圖2 平度灰埠鎮(zhèn)南鐵礦采坑地質(zhì)剖面示意圖Fig.2 Schematic geological section of iron mining pit in south of Huibu，Pingdu

小宋組被劃分為三個(gè)巖性段，分別為長(zhǎng)石石英巖段、含鐵巖系段和黑云變粒巖段。其中含鐵巖系段是區(qū)內(nèi)BIF 型鐵礦賦存層位，巖石組合以變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖為主夾磁鐵石英巖、磁鐵淺粒巖、角閃磁鐵變粒巖、含石榴黑云片巖;在變粒巖和斜長(zhǎng)角閃巖中偶見(jiàn)含透輝石。目前對(duì)小宋組以及其中的鐵礦成礦時(shí)代尚有分歧，早期多認(rèn)為這些變質(zhì)沉積型鐵礦與太古宙膠東群相關(guān)，現(xiàn)今多將其歸屬于古元古代(曾廣湘等，1998;王松濤等，2007;藍(lán)廷廣等，2012;Lan et al.，2014b)。

2 巖石組合特征

本次工作主要是圍繞條帶狀鐵建造及其與圍巖的接觸關(guān)系、含鐵建造的形成時(shí)代開(kāi)展了相關(guān)研究工作。在萊州西側(cè)的東宋、灰埠南側(cè)和昌邑南部的飲馬鎮(zhèn)一帶進(jìn)行了野外考察，其中在東宋觀察了采掘的礦石和散落的巖芯，在飲馬鎮(zhèn)洪秋鐵礦附近觀察了廢棄的采坑，在灰埠鎮(zhèn)南側(cè)的嶺西王家村和任家疃附近觀察了正在采礦的露天采坑。

在灰埠鎮(zhèn)南側(cè)的嶺西王家村和任家疃附近鐵礦采坑觀察到的巖石組合略有不同。嶺西王家村東側(cè)采坑中(圖2)，鐵礦層厚約30m，主要巖石類型為角閃磁鐵石英巖夾角閃黑云變粒巖;鐵礦石呈條帶狀構(gòu)造，由富磁鐵礦和角閃石的暗色條帶和富石英的淺色條帶構(gòu)成，暗色條帶中角閃石含量可達(dá)20% ～30%，磁鐵礦占40% ～60%，石英含量10% ～20%;淺色條帶中也有少量角閃石和磁鐵礦。鐵礦層底板(東南側(cè))主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖，少量斜長(zhǎng)角閃巖和黑云斜長(zhǎng)變粒巖，二長(zhǎng)花崗巖侵入到斜長(zhǎng)角閃巖和黑云母變粒巖之中，在二長(zhǎng)花崗片麻巖中見(jiàn)有片理化較強(qiáng)烈的斜長(zhǎng)角閃巖和黑云斜長(zhǎng)變粒巖夾層或透鏡體，因共同遭受了變形變質(zhì)作用，產(chǎn)狀上已平行化，二長(zhǎng)花崗巖已變?yōu)楹谠贫L(zhǎng)花崗片麻巖，并發(fā)育一組與片麻理產(chǎn)狀相近的拉伸線理構(gòu)造。在采坑北東的一個(gè)探槽中，見(jiàn)有含石榴石的黑云片巖巖芯，石榴石呈變斑晶存在，粒度一般3 ～6mm，最大可達(dá)10mm;表明巖石組合中存在富鋁的泥砂質(zhì)巖;該地的石榴黑云片巖應(yīng)位于目前開(kāi)采的鐵礦層之下。鐵礦層上盤主要為斜長(zhǎng)角閃巖夾黑云斜長(zhǎng)變粒巖，往上逐漸過(guò)渡為以黑云斜長(zhǎng)變粒巖為主;巖石中偶見(jiàn)暗色礦物較少的黑云斜長(zhǎng)淺粒巖薄層。

任家疃鐵礦采坑中，主要觀察了鐵礦層的上盤，鐵礦層厚約20m，產(chǎn)狀為275°∠38°，鐵礦層往上可觀察露頭約80m，自下而上巖性組合為斜長(zhǎng)角閃片巖、黑云變粒巖、含石榴石黑云片巖、白云母石英片巖、白云母片巖等。其中斜長(zhǎng)角閃片巖為糜棱巖化的斜長(zhǎng)角閃巖，巖石呈“L”構(gòu)造巖的形式產(chǎn)出，拉伸線理近水平。采坑邊見(jiàn)有零散的巖芯，采樣薄片鑒定其中1 塊樣品為角閃二長(zhǎng)片麻巖，有可能是鐵礦層下伏的變質(zhì)深成巖。

洪秋礦業(yè)附近采坑已廢棄，只能觀察到零星露頭，觀察到的巖石類型有斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃磁鐵石英巖，巖石均呈中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，薄層狀或條帶狀構(gòu)造，互層狀產(chǎn)出。黑云斜長(zhǎng)變粒巖中黑云母含量變化較大，偶見(jiàn)含石榴石。地層產(chǎn)狀約120°∠50°。根據(jù)礦區(qū)鉆孔資料，巖性組合主要為黑云變粒巖、磁鐵黑云變粒巖、黑云透輝變粒巖、磁鐵淺粒巖、角閃磁鐵石英巖、斜長(zhǎng)角閃巖、長(zhǎng)石石英巖等。

從區(qū)域上含鐵建造的產(chǎn)狀觀察，走向總體以北東向至近東西向?yàn)橹?，但傾角變化較大，有近水平的也有近直立的。如在灰埠鎮(zhèn)南側(cè)一帶嶺西王家村附近采坑產(chǎn)狀350°∠60°，任家疃采坑為275°∠38°，而在任家疃東一個(gè)小采坑內(nèi)見(jiàn)產(chǎn)狀為290°∠85°。在昌邑東部的東辛莊一帶的勘探線剖面揭示產(chǎn)狀總體向東南緩傾，并可能存在緊閉平臥褶皺(圖3);蓮花山礦區(qū)第2 勘探線剖面則指示鐵礦層向北緩傾。這表明含鐵建造總體上呈現(xiàn)為較寬緩的片理褶皺和后期韌性剪切變形改造。

從巖石組合看，萊州-安丘地區(qū)的條帶狀鐵建造與區(qū)域上以富鋁碎屑巖-碳酸鹽巖建造為主的粉子山群和荊山群存在較明顯差異。

3 巖石地球化學(xué)特征

在含鐵建造中采集了一批巖石化學(xué)分析樣品，其中斜長(zhǎng)角閃巖4 件，變粒巖7 件，鐵礦石3 件，片巖類5 件。另外在侵入含鐵建造的花崗片麻巖中采集了1 件。在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)測(cè)試室分析，化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1。

3.1 巖石化學(xué)特征及原巖恢復(fù)

野外觀察斜長(zhǎng)角閃巖呈層狀與BIF 共生，其原巖應(yīng)屬于基性火山巖。斜長(zhǎng)角閃質(zhì)巖石總體SiO2含量較高(50.3%～52.1%)，K2O+Na2O 含量較低(2.4% ～4.21%)，在TAS圖上均屬亞堿性系列(圖4)，投影到FAM 圖上，顯示出拉斑系列演化趨勢(shì)。Lan et al. (2014a)采自東辛莊和蓮花山鐵礦的斜長(zhǎng)角閃巖樣品具有類似特征。

圖3 昌邑東辛莊鐵礦區(qū)第102 勘探線地質(zhì)剖面圖(據(jù)王松濤等，2007 修改)Fig.3 Profile map of drill holes along exploration line 102 from the Dongxinzhuang iron deposit area (modified after Wang et al.，2007)

圖4 萊州-昌邑地區(qū)含鐵建造中變質(zhì)火山巖的TAS 圖Fig.4 TAS diagram of metamorphic volcanic rocks from iron-bearing formation in Laizhou-Changyi area

圖5 樣品的(al+fm)-(c+alk)對(duì)Si 圖解Fig.5 (al+fm)-(c+alk)vs. Si diagram of samples from iron-bearing formation in Laizhou-Changyi area

變粒巖類巖石化學(xué)成分變化較大，SiO2含量為59% ～71.68%，K2O+Na2O 含量變化在3.49% ～6.77%之間。野外觀察，與片巖類互層狀產(chǎn)出的黑云斜長(zhǎng)變粒巖屬變質(zhì)碎屑巖的可能性大，而與斜長(zhǎng)角閃巖互層狀產(chǎn)出的黑云斜長(zhǎng)變粒巖的原巖性質(zhì)較難判斷。借助巖石化學(xué)數(shù)據(jù)投圖有一定效果，在(al+fm)-(c+alk)對(duì)Si 圖上，斜長(zhǎng)角閃巖均落在火成巖區(qū)，角閃變粒巖有1 個(gè)樣品(1405-2)落在火成巖區(qū)，另1個(gè)落在火山巖區(qū)邊緣;黑云斜長(zhǎng)變粒巖中的1 個(gè)樣品(1213-1)落在火山巖區(qū)邊界線內(nèi)側(cè)，其它均落在沉積巖區(qū)(圖5);在Si-mg 圖上斜長(zhǎng)角閃巖也落在火成巖區(qū)(圖略)，但黑云變粒巖和角閃變粒巖也多落在火成巖區(qū)。結(jié)合巖石的礦物成分判斷，變粒巖類除樣品1213-1 外，其它應(yīng)是以碎屑巖為主，可能不同程度地混入了一些火山凝灰質(zhì)組份;而角閃變粒巖的原巖屬火山巖可能性較大。

含石榴石的黑云片巖、白云母片巖和白云母石英片巖等屬于典型的變質(zhì)泥砂質(zhì)碎屑巖。化學(xué)分析結(jié)果顯示SiO2含量變化較大，為55.24% ～82.56%，Al2O3含量為10.65% ～17.6%，K2O+Na2O 為3.25% ～5.98%。

鐵礦石樣品均為角閃磁鐵石英巖，SiO2含量為39.45%～53.81%，Al2O3含量0.44% ～1.08%，F(xiàn)eOT為37.85% ～50.64%，因礦石中含10% ～15%的角閃石，CaO 和MgO 均有一定含量(1.4% ～2.6%)。

3.2 稀土及微量元素特征

斜長(zhǎng)角閃巖的稀土總量較低(36.1 × 10-6～63.6 ×10-6)，輕重稀土分餾程度較低，(La/Yb)N為1.85 ～2.42，(La/Sm)N為1.51 ～1.96，(Gd/Yb)N為1.01 ～1.16，輕稀土分餾程度略高于重稀土。δEu 為0.94 ～1.10，基本無(wú)銪異常(圖6)。稀土圖譜介于島弧拉斑玄武巖和島弧鈣堿性玄武巖之間(參見(jiàn)Wilson，1993，p177)。變粒巖樣品的稀土圖譜顯示輕稀土明顯富集(圖7)，銪異常不明顯，角閃變粒巖與黑云變粒巖差異不大。鐵礦石的稀土含量總量低，并顯示出明顯的銪正異常。

斜長(zhǎng)角閃巖的微量元素在初始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖譜上具有明顯的Nb、Ta、Ti 負(fù)異常，Pb、K 也顯示出陸殼物質(zhì)混染的特征(圖8)。與大陸地殼比較，Th、U、Nb、Ta 及輕稀土含量均明顯更低，而與島弧拉斑玄武巖更為接近。變粒巖的微量元素初始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖譜與大陸地殼相似(圖9)。在Hf/3-Th-Ta 圖解上，斜長(zhǎng)角閃巖樣品數(shù)據(jù)點(diǎn)投在島弧玄武巖區(qū)，且靠近島弧鈣堿性玄武巖一側(cè)(圖10)。由于玄武巖受地殼混染易造成Ti、Nb、Ta 含量下降，利用包含有Ti、Nb、Ta 等元素作為判別因子的玄武巖判別圖解，如Th/Yb-Ta/Yb、Ti/100-Zr-Y×3 和Hf/3-Th-Ta 等圖解時(shí)，受到混染的大陸玄武巖樣品也易投在島弧玄武巖區(qū)，而地殼混染作用對(duì)于巖石中Zr

和Y 的含量影響不大(夏林圻等，2007)。故采用Zr-Zr/Y 圖解進(jìn)一步判斷，本區(qū)斜長(zhǎng)角閃巖樣品均落入島弧玄武巖區(qū)(圖11)。

表1 萊州-昌邑地區(qū)含鐵建造樣品化學(xué)分析結(jié)果（主量元素：wt%；稀土和微量元素： ×10 -6 ）Table1 The geochemical data of the iron-bearing formation samples from Laizhou-Changyi area， Jiaobei terrane（majorelements： wt%； trace elements： ×10 -6 ）

續(xù)表1Continued Table1

圖6 斜長(zhǎng)角閃巖的稀土圖譜(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and MacDonough，1989)Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns of amphibolites(normalization values after Sun and MacDonough，1989)

圖7 變粒巖的稀土圖譜(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and MacDonough，1989)Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns of leptites(normalization values after Sun and MacDonough，1989)

圖8 斜長(zhǎng)角閃巖的微量元素蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and MacDonough，1989)Fig.8 Primitive mantle normalized trace element patterns for amphibolites (normalization values after Sun and MacDonough，1989)

圖9 變粒巖的微量元素蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and MacDonough，1989)Fig.9 Primitive mantle normalized trace element patterns for leptites (normalization values after Sun and MacDonough，1989)

圖10 斜長(zhǎng)角閃巖的Hf/3-Th-Ta 圖解(據(jù)Wood，1980)A:N 型洋脊玄武巖;B:富集型洋脊玄武巖+板內(nèi)拉斑玄武巖;C:板內(nèi)堿性玄武巖;D:島弧拉斑玄武巖+島弧鈣堿性玄武巖Fig.10 Th-Hf-Ta diagram of amphibolite(after Wood，1980)A:N-type MORB;B:E-type MORB and within-plate tholeiites;C:alkaline within-plate basalts;D:volcanic-arc basalts

圖11 斜長(zhǎng)角閃巖的Zr-Zr/Y 圖解(據(jù)Pearce，1982)Fig.11 Zr-Zr/Y diagram of amphibolite (after Pearce，1982)

值得注意的是樣品1213-1(黑云斜長(zhǎng)變粒巖)巖礦鑒定(見(jiàn)后)和原巖恢復(fù)均指示其原巖為酸性火山巖，鋯石測(cè)年亦佐證其原巖為巖漿巖。其巖石化學(xué)特征具有埃達(dá)克質(zhì)巖特點(diǎn)，SiO2含量為66%，Al2O3為15.8% (＞15%)，MgO 為2.56%，低Y 和Yb(分別為11.3 ×10-6和1.11 ×10-6)，高Sr(486 ×10-6)，δEu 為1.05，銪異常不明顯，重稀土虧損且平坦分布，說(shuō)明巖漿源區(qū)殘留相為石榴石+角閃石+輝石，屬于高壓下玄武質(zhì)巖石部分熔融的產(chǎn)物(張旗等，2006)。Mg#為57.3(＞50)，說(shuō)明玄武巖部分熔融過(guò)程中有更基性物質(zhì)的添加，很可能是巖漿上升過(guò)程中遭受了地幔楔橄欖巖的混染。

萊州-昌邑地區(qū)含鐵建造與鞍山地區(qū)新太古代鞍山式鐵礦的含礦建造類似，均由斜長(zhǎng)角閃巖、黑云變粒巖、云母片巖、云母石英片巖等巖石類型構(gòu)成，變質(zhì)程度略高于鞍山地區(qū)。萊州-昌邑地區(qū)含鐵建造中酸性火山巖不發(fā)育，并有中性的火山巖成分(角閃斜長(zhǎng)變粒巖)，雙峰式火山巖組合特點(diǎn)不明顯，斜長(zhǎng)角閃巖具有島弧玄武巖的地球化學(xué)特征，而酸性火山巖具有埃達(dá)克質(zhì)巖石特點(diǎn)，故作者等傾向于認(rèn)為這套含鐵建造可能形成于與島弧相關(guān)的構(gòu)造背景，屬大陸裂谷環(huán)境的可能性不大。

4 同位素年代學(xué)

本次工作在平度灰埠鎮(zhèn)南采集了3 件同位素年齡樣品，分別是斜長(zhǎng)角閃巖(1212-1)、黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1405-3)和黑云母二長(zhǎng)花崗片麻巖(1405-1)，斜長(zhǎng)角閃巖和黑云斜長(zhǎng)變粒巖均位于鐵礦層的上盤，黑云母二長(zhǎng)花崗片麻巖位于鐵礦層的下盤，侵入到鐵礦層的圍巖中(圖2)。另外在飲馬鎮(zhèn)南側(cè)的洪秋礦業(yè)附近采集了1 件黑云斜長(zhǎng)變粒巖樣品(1213-1)，也位于鐵礦層上盤。

4.1 樣品巖石特征

樣品1212-1(斜長(zhǎng)角閃巖):巖石為深灰色，細(xì)粒粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀(薄層狀)構(gòu)造，由斜長(zhǎng)石、角閃石、少量黑云母組成。斜長(zhǎng)石呈他形粒狀，少量近半自形板狀，粒度一般0.1 ～1mm;集合體略顯定向分布，輕絹云母化、少簾石化、土化，具聚片雙晶，含量約50%。角閃石呈柱、粒狀，長(zhǎng)軸多定向分布，粒度一般0.1 ～0.7mm;集合體定向分布，呈褐色，含量約45%，黑云母呈鱗片狀，零星狀分布，含量5%。

樣品1213-1(黑云斜長(zhǎng)變粒巖):巖石呈深灰色，細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造(片麻狀構(gòu)造)。巖石由斜長(zhǎng)石、石英、黑云母組成。斜長(zhǎng)石呈他形粒狀，粒間鑲嵌狀分布，粒度一般0.1 ～0.6mm;集合體定向分布，局部輕絹云母化，少量近半自形板狀，含量約65%;偶見(jiàn)微斜長(zhǎng)石。石英呈他形粒狀，粒間鑲嵌狀分布，粒度一般0.1 ～1mm;集合體略顯定向分布，粒內(nèi)可見(jiàn)波狀消光，邊界呈不規(guī)則狀，含量20%。黑云母呈細(xì)小葉片狀，長(zhǎng)軸定向，粒度一般0.1 ～0.6mm;集合體定向分布，含量約15%。巖礦鑒定推測(cè)原巖為石英閃長(zhǎng)質(zhì)巖石，根據(jù)化學(xué)成分則投在An-Ab-Or 圖解的花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)。

樣品1405-3(黑云斜長(zhǎng)變粒巖):巖石呈棕灰色，細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長(zhǎng)石、石英、黑云母、少量磁鐵礦和鋯石。斜長(zhǎng)石:他形、粒狀，聚片雙晶，An33，主要粒徑0.5 ～1mm，含量約40% ～45%。石英:他形、粒狀，壓扁拉長(zhǎng)，長(zhǎng)軸定向，與片麻理方向一致，主要粒徑0.1 ～0.5mm，約占總量40% ～45%。黑云母:自形、柱狀，褐色，主要片徑0.5 ～1mm，斷續(xù)定向排列呈片麻狀構(gòu)造，含量約占總量10% ～15%。磁鐵礦:自形、粒狀，粒徑0.1 ～0.2mm，少量。

樣品1405-1(黑云母二長(zhǎng)花崗片麻巖):巖石新鮮面呈灰色，風(fēng)化面土黃色，中細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長(zhǎng)石、石英、鉀長(zhǎng)石、黑云母，副礦物為磁鐵礦、鋯石。鉀長(zhǎng)石:他形、粒狀，主要為微斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石，主要粒徑0.5 ～1mm，含量約30 ～35%。斜長(zhǎng)石:他形、粒狀，聚片雙晶，An28，主要粒徑0.5 ～1mm，含量約20% ～25%。石英:他形、粒狀，波狀消光，壓扁、拉長(zhǎng)長(zhǎng)軸定向，與片麻理方向一致，主要粒徑0.1 ～5mm，約占巖石總量30% ～35%。黑云母:自形、片狀，褐色，斷續(xù)性定向排列，主要粒徑0.1 ～1mm，含量10% ～15%。

4.2 樣品鋯石特征

斜長(zhǎng)角閃巖(1212-1)樣品的鋯石較少，且大小不一(粒度一般不足100μm)，形態(tài)各異(圖12a)。多數(shù)顆粒呈不規(guī)則橢球狀或長(zhǎng)條狀，陰極發(fā)光圖像內(nèi)部斑紋暗淡或呈斑雜狀色塊，應(yīng)為變質(zhì)鋯石;部分鋯石具有巖漿結(jié)晶生長(zhǎng)的震蕩環(huán)帶，少量具有中基性巖石中鋯石的板狀條紋。樣品中還存在幾顆晶型較好、晶體表面光潔，晶內(nèi)生長(zhǎng)環(huán)帶較清晰的顆粒，測(cè)試數(shù)據(jù)顯示出晚古生代的年齡，尚不清楚鋯石來(lái)源。

圖12 萊州-昌邑地區(qū)樣品中部分鋯石的陰極發(fā)光圖像及測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)(a)斜長(zhǎng)角閃巖(1212-1);(b)黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1213-1，變火山巖);(c)黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1405-3，變碎屑巖);(d)黑云二長(zhǎng)花崗片麻巖(1405-1)Fig.12 CL image and dating spots of zircons in samples from iron-bearing formation in Laizhou-Changyi area(a)amphibolites (Sample 1212-1);(b)Bi-Pl-leptite (Sample 1213-1，metamorphic volcanic rock);(c)Bi-Pl-leptite (Sample 1405-3，metamorphic clastic rock);(d)Bi-Granitic gneiss (Sample1405-1)

黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1213-1)原巖恢復(fù)推測(cè)為變質(zhì)英安質(zhì)火山巖，從樣品中選出的鋯石較多，鋯石顆粒多呈半自形，部分渾圓狀;粒度介于100 ～200μm 之間(圖12b)。陰極發(fā)光圖像較暗淡，但仍可分辨出巖漿結(jié)晶生長(zhǎng)的震蕩環(huán)帶，內(nèi)部結(jié)構(gòu)總體較均一，顯示出同一成因鋯石的特點(diǎn)。僅個(gè)別鋯石具有不完整的窄的亮邊。

黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1405-3)樣品中的鋯石多呈渾圓狀，部分晶形殘缺，粒度多在100μm 左右，陰極發(fā)光圖像顯示鋯石形態(tài)各異，極大多數(shù)鋯石內(nèi)部具有不同形狀的巖漿結(jié)晶生長(zhǎng)震蕩環(huán)帶，大部分為同心環(huán)狀，少數(shù)為板條狀。多數(shù)鋯石具有不完整的窄的生長(zhǎng)邊(圖12c)。

黑云母二長(zhǎng)花崗片麻巖(1405-1)中的鋯石多數(shù)形態(tài)不規(guī)則，晶型不完整，破碎較嚴(yán)重，粒度一般在50 ～100μm。陰極發(fā)光照片顯示鋯石有不同程度的殘缺，內(nèi)部具有較清晰的巖漿結(jié)晶生長(zhǎng)的震蕩環(huán)帶，極少數(shù)具有不完整的變質(zhì)生長(zhǎng)邊(圖12d)。

4.3 鋯石年齡測(cè)試結(jié)果

圖13 斜長(zhǎng)角閃巖樣品的鋯石U-Pb 年齡諧和圖Fig.13 SHRIMP U-Pb concordia diagram for the zircon from amphibolite

樣品1212-1(斜長(zhǎng)角閃巖)采用SHRIMP 鋯石U-Pb 測(cè)年，共測(cè)試了15 個(gè)點(diǎn)(表2)，其中1 個(gè)無(wú)效點(diǎn)，2 個(gè)給出晚古生代的年齡值，明顯與樣品的地質(zhì)背景不符，可能是其它原因混入的鋯石;其余12 個(gè)測(cè)點(diǎn)中有4 個(gè)給出了＞2.68Ga的207Pb/206Pb 年齡值(2682 ±10Ma ～2899 ±11Ma)，8 個(gè)測(cè)點(diǎn)給出的207Pb/206Pb 年齡介于1778 ±23Ma ～1976 ±23Ma 之間，剔除離散程度較大的2 個(gè)點(diǎn)后剩余的6 個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的不一致線上交點(diǎn)年齡為1839 ±24Ma，207Pb/206Pb 年齡加權(quán)平均年齡為1850 ±17Ma(圖13);這6 個(gè)鋯石測(cè)點(diǎn)中有3 個(gè)Th/U 比值＜0.10。從鋯石形態(tài)和陰極發(fā)光圖像判斷，斜長(zhǎng)角閃巖中的鋯石均為變質(zhì)鋯石或繼承/捕獲鋯石，其原巖形成時(shí)的結(jié)晶鋯石可能非常稀少。207Pb/206Pb 年齡＞2.68Ga 的鋯石應(yīng)為繼承/捕獲的巖漿鋯石，變質(zhì)作用的時(shí)代應(yīng)在1850Ma 左右。

樣品1213-1(黑云斜長(zhǎng)變粒巖)的鋯石采用LA-ICPMS法進(jìn)行年齡測(cè)試，共測(cè)試了72 個(gè)測(cè)點(diǎn)(測(cè)試的鋯石未經(jīng)選擇，在樣品靶上依次測(cè)試)(表3)。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示部分鋯石鉛丟失較嚴(yán)重，但所有72 個(gè)測(cè)點(diǎn)可構(gòu)成一條不一致線，其上交點(diǎn)年齡為2726 ±10Ma。有43 個(gè)測(cè)點(diǎn)的諧和度＞95%，207Pb/206Pb 年齡最大值為2783 ± 28Ma，最小值為2623 ±29Ma，207Pb/206Pb 加權(quán)平均年齡為2720 ±8.8Ma(圖14)。鋯石的Th/U 比值均大于0.1，大多數(shù)介于0.3 ～0.8 之間。年齡測(cè)試結(jié)果也印證樣品應(yīng)為變質(zhì)中酸性火山巖，缺少捕獲或繼承鋯石，且變質(zhì)作用改造較弱，故～2720Ma 的年齡值應(yīng)代表樣品的巖漿結(jié)晶年齡，亦即是地層的形成時(shí)代。

樣品1405-3(黑云斜長(zhǎng)變粒巖)原巖恢復(fù)為變質(zhì)碎屑巖，從中分選出的鋯石較多，采用LA-ICPMS 法進(jìn)行了年齡測(cè)試，也測(cè)試了72 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(表4)，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)位于一致線附近(圖15)，僅有5 個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)諧和度＜95%。鋯石的Th/U 比值＞0.16，最大為1.44。67 個(gè)諧和度較高的數(shù)據(jù)點(diǎn)中207Pb/206Pb年齡最小值為2634Ma，最大為2939Ma?？蓸?gòu)成2組峰值，分別是2733 ±12Ma 和2899 ±8Ma(圖15);諧和程度較差的幾個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與～2.73Ga 的一組數(shù)據(jù)也可構(gòu)成一條不一致曲線，上交點(diǎn)年齡為2734 ±16Ma，與207Pb/206Pb 加權(quán)平均年齡一致。

樣品1405-1(黑云母二長(zhǎng)花崗片麻巖)為侵入含鐵建造的黑云二長(zhǎng)花崗片麻巖，共測(cè)試了32 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(表5)，其207Pb/206Pb 年齡基本一致，介于2133 ～2206Ma 之間，不一致線上交點(diǎn)年齡為2170.6 ±6.4Ma，207Pb/206Pb 年齡加權(quán)平均值為2170 ±8Ma(圖16)，兩者極為一致。鋯石的Th/U 比值為0.159 ～1.445，以0.5 ～0.9 之間居多?！?170Ma 可代表巖體的形成年齡。該年齡數(shù)據(jù)與Lan et al. (2015)在東辛莊鐵礦區(qū)鉀長(zhǎng)花崗巖和鈉長(zhǎng)花崗巖中獲得的鋯石U-Pb 年齡在誤差范圍內(nèi)一致。

Lan et al.(2014b)從昌邑東南的東辛莊鐵礦圍巖中采集了3 個(gè)樣品，2 個(gè)為黑云斜長(zhǎng)變粒巖(片麻巖)(CY2-01、CY2-83)，1 個(gè)為含石榴黑云片巖(片麻巖)(CY2-40)，利用LAICP-MS 獲得的鋯石207Pb/206Pb 年齡除1 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)為～2.55Ga外，其他均＞2.7Ga，以2.8 ～3.0Ga 居多。與灰埠南側(cè)一帶樣品獲得的結(jié)果一致。

上述測(cè)年結(jié)果表明，萊州-昌邑地區(qū)的含BIF 變質(zhì)建造形成時(shí)代應(yīng)該在2.72Ga 左右，變質(zhì)碎屑巖的碎屑源區(qū)來(lái)自新太古代早期(～2.73Ga)和中太古代晚期(～2.9Ga)的地質(zhì)體，沒(méi)有明顯的～2.5Ga 的構(gòu)造巖漿熱事件記錄，被～2.17Ga的花崗巖侵入，并不同程度地遭受了古元古代末期的變形變質(zhì)作用改造。

5 討論與結(jié)論

5.1 條帶狀鐵建造的形成時(shí)代

萊州-昌邑地區(qū)的條帶狀鐵建造最初歸屬于膠東群，在20 世紀(jì)90 年代的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中厘定為小宋組，并歸屬于古元古代粉子山群，此后的地質(zhì)礦產(chǎn)工作者均沿用這一劃分方案(曾廣湘等，1998;王松濤等，2007;王世進(jìn)等，2009)。最近藍(lán)廷廣等對(duì)昌邑蓮花山-東辛莊鐵礦及其圍巖開(kāi)展了同位素年代學(xué)和地球化學(xué)研究(藍(lán)廷廣等，2012;Lan et al.，2014a，b，2015)。Lan et al. (2014b)根據(jù)1 個(gè)鐵礦圍巖黑云斜長(zhǎng)變粒巖樣品(CY2-65)中存在少量2240 ～2446Ma的鋯石測(cè)年數(shù)據(jù)，認(rèn)為昌邑鐵礦的形成年齡在2240 ～2193Ma 之間，并遭受了～1864Ma 變質(zhì)作用的改造，是古元古代形成的袁家村式鐵礦。但其報(bào)道的另外3 個(gè)鐵礦圍巖樣品除1 個(gè)～2.55Ga 的數(shù)據(jù)外，其它均大于～2.7Ga(Lan et al.，2014a)。膠東地區(qū)存在強(qiáng)烈而廣泛的～2.5Ga 構(gòu)造巖漿熱事件(Tang et al.，2007;Jahn et al.，2008;劉建輝等，2011，2012;Liu et al.，2013)，但碎屑鋯石中并無(wú)該期構(gòu)造巖漿熱事件的反映。Lan et al. (2014b)在樣品CY2-65 中獲得的少量2240 ～2446Ma 的鋯石測(cè)年數(shù)據(jù)有可能是遭受后期變質(zhì)作用疊加改造的結(jié)果，不一定具有制約碎屑鋯石源區(qū)時(shí)代的地質(zhì)意義。

表3 黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1213-1)鋯石U-Pb 測(cè)年結(jié)果Table 3 LA-ICP-MS U-Pb age data of zircons separated from biotite-plagioclase leptite (Sample 1213-1)

續(xù)表3Continued Table 3

表4 黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1405-3)鋯石U-Pb 測(cè)年結(jié)果Table 4 LA-ICP-MS U-Pb age data of zircons separated from biotite-plagioclase leptite (Sample 1405-3)

續(xù)表4Continued Table 4

圖14 黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1213-1)的鋯石U-Pb 年齡Fig.14 Zircon U-Pb age of the Bi-Pl-leptite (Sample 1213-1)

圖15 黑云斜長(zhǎng)變粒巖(1405-3)的鋯石U-Pb 年齡諧和圖Fig.15 Zircon U-Pb concordia diagram of the Bi-Pl-leptite(Sample 1405-3)

圖16 黑云二長(zhǎng)花崗片麻巖(1405-1)的鋯石U-Pb 年齡諧和圖Fig.16 Zircon U-Pb concordia diagram of the Bi-granitic gneiss (Sample 1405-1)

本次工作在變質(zhì)酸性火山巖(埃達(dá)克質(zhì)巖)中獲得了2726±10Ma 的鋯石U-Pb 年齡;在變質(zhì)泥砂巖中獲得了～2.73Ga和～2.9Ga 兩組碎屑鋯石U-Pb 年齡，且缺少膠北地塊廣泛存在的新太古代晚期(～2.5Ga)構(gòu)造巖漿熱事件信息;在斜長(zhǎng)角閃巖中獲得的變質(zhì)年齡為～1850Ma，并有＞2.68Ga 的繼承鋯石年齡信息。在含鐵建造中獲得的碎屑鋯石年齡譜(本文及Lan et al.，2014a)與粉子山群和荊山群變質(zhì)碎屑巖中獲得的碎屑鋯石年齡譜(Wan et al.，2006;謝士穩(wěn)等，2014)截然不同。粉子山群底部祝家夼組長(zhǎng)石石英

片巖中存在大量2.1 ～2.2Ga 和～2.5Ga 的碎屑鋯石，～2.7Ga和～2.9Ga 的碎屑鋯石極少(謝士穩(wěn)等，2014)。這說(shuō)明萊州-昌邑地區(qū)的含鐵建造與粉子山群的碎屑源區(qū)截然不同，并非同一沉積盆地的沉積建造，而是不同時(shí)代的產(chǎn)物，含鐵建造的形成時(shí)代應(yīng)為新太古代早期(～2.7Ga)，與膠東巖群的郭格莊巖組相當(dāng)(Jahn et al.，2008)。 ～2.73Ga 和～2.9Ga的兩組碎屑鋯石年齡應(yīng)代表碎屑源區(qū)的巖石年齡，與膠東棲霞新太古宙早期-中太古代變質(zhì)雜巖的物質(zhì)組成相似(Jahn et al.，2008;王世進(jìn)等，2009;劉建輝等，2011;Liu et al.，2013;Wang et al.，2014;Wu et al.，2014)。故含BIF的小宋組應(yīng)從粉子山群中解體出來(lái)，重新厘定為新太古代早期(～2.7Ga)的沉積建造。

表5 黑云二長(zhǎng)花崗片麻巖(1405-1)鋯石U-Pb 測(cè)年結(jié)果Table 5 LA-ICP-MS U-Pb age data of zircons separated from biotite-bearing monzonitic granite (Sample 1405-1)

5.2 條帶狀鐵建造的形成構(gòu)造背景

條帶狀鐵建造形成時(shí)代的分歧也制約著對(duì)其形成構(gòu)造背景的認(rèn)識(shí)。Lan et al.(2014a)根據(jù)鐵礦及其圍巖樣品的同位素年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究認(rèn)為昌邑鐵礦形成于古元古代中期的大陸裂谷環(huán)境，昌邑鐵礦中鉀質(zhì)和鈉質(zhì)花崗巖的年代學(xué)和地球化學(xué)研究進(jìn)一步論證了～2.18Ga 的裂谷構(gòu)造背景(Lan et al.，2015)。但是萊州-昌邑地區(qū)的古元古代花崗巖明顯侵入到含鐵建造中，條帶狀鐵建造的形成應(yīng)早于古元古代花崗巖的侵位時(shí)代，其形成構(gòu)造背景與膠-遼-吉構(gòu)造帶2.1 ～2.2Ga 的裂谷背景沒(méi)有必然的聯(lián)系。萊州-昌邑地區(qū)2.17 ～2.19Ga 的古元古代二長(zhǎng)花崗巖與遼吉地區(qū)的“遼吉花崗巖”形成時(shí)代一致，區(qū)域上目前未觀察到該期巖漿作用與荊山群或粉子山群(小宋組含鐵建造除外)的直接接觸關(guān)系，但可見(jiàn)侵入到新太古宙膠東巖群及其相伴的TTG 片麻巖中(Liu et al.，2014 及作者等的工作)，結(jié)合從粉子山群和荊山群中獲得的碎屑鋯石年齡(Wan et al.，2006;王世進(jìn)等，2009;謝士穩(wěn)等，2014)，可以推測(cè)2.17 ～2.19Ga 的古元古代花崗巖是荊山群和粉子山群沉積前或開(kāi)始沉積時(shí)地殼伸展(裂解)產(chǎn)物，而小宋組則形成于～2.19Ga 之前。含鐵建造中的斜長(zhǎng)角閃巖具有島弧玄武巖的地球化學(xué)特點(diǎn)，酸性火山巖具有埃達(dá)克質(zhì)巖特點(diǎn)，表明小宋組含鐵建造更可能形成于與島弧相關(guān)的構(gòu)造環(huán)境，而與粉子山群形成時(shí)的裂谷背景無(wú)關(guān)。

本次調(diào)查和研究結(jié)果顯示萊州-昌邑地區(qū)的含鐵建造巖石組合中含有較多的斜長(zhǎng)角閃巖，并含有一些中性和酸性火山巖，這一特征與呂梁地區(qū)的“袁家村式”鐵礦明顯不同，也不同于吉南臨江老嶺群中的“大栗子式”鐵礦。含鐵建造中變質(zhì)泥砂質(zhì)碎屑巖占相當(dāng)大的比重，與華北克拉通上廣泛分布新太古代晚期的條帶狀鐵建造比較也略有不同。巖石組合及其巖石地球化學(xué)特征均指示含鐵建造可能形成于與島弧相關(guān)的構(gòu)造背景。藍(lán)廷廣等(2012)(Lan et al.，2014a)的研究也認(rèn)為昌邑鐵礦與華北克拉通太古宙BIF 相比，總體上沒(méi)有顯著差別，但Al2O3、CaO、MgO 和K2O 含量相對(duì)偏高，Eu正異常相對(duì)較弱，應(yīng)形成于具有更多碎屑物質(zhì)和更少熱液參與的淺水環(huán)境;SiO2/Al2O3比值亦顯示含礦建造總體上是以火山沉積為主，但有大量碎屑物質(zhì)的參與。這也許正是華北克拉通上～2.7Ga 條帶狀鐵建造不同于新太古代晚期鞍山式(阿爾戈馬型)和古元古代袁家村式(蘇必利爾湖型)BIF之處。

萬(wàn)渝生等(2012b)對(duì)棲霞蘇家店鎮(zhèn)固山水庫(kù)附近膠東巖群中角閃變粒巖樣品(S1108)進(jìn)行了SHRIMP 定年，得出一組～2.52Ga 巖漿結(jié)晶年齡和一組～2.45Ga 的變質(zhì)年齡，認(rèn)為膠東地區(qū)的膠東巖群至少一部分形成于新太古代晚期，并推測(cè)這也代表了BIF 形成時(shí)代，但不排除存在～2.7Ga 的表殼巖系的可能性。萊州-昌邑地區(qū)的條帶狀鐵建造中尚未觀察到明顯的新太古代晚期的變質(zhì)作用記錄，但斜長(zhǎng)角閃巖中記錄了古元古代晚期～1.85Ga 的變質(zhì)熱事件。這可能意味著:(1)萊州-昌邑地區(qū)的條帶狀鐵建造與棲霞地區(qū)的含鐵建造并非同一套巖石建造，棲霞地區(qū)的含鐵建造的組成更復(fù)雜;(2)萊州-昌邑地區(qū)和棲霞地區(qū)在新太古代早期所處的構(gòu)造背景不同，前者可能為靠近古陸核(～2.9Ga)的邊緣盆地，而后者為新太古代早期(～2.7Ga)的巖漿弧;(3)萊州-昌邑地區(qū)和棲霞地區(qū)在新太古代晚期(～2.5Ga)所處的構(gòu)造背景不同，前者位于古陸塊內(nèi)部，而后者為古陸塊邊緣的巖漿弧。

5.3 ～2.7Ga 含鐵建造的地質(zhì)意義

～2.7Ga BIF 的確認(rèn)，不僅填補(bǔ)了我國(guó)該時(shí)期鐵礦床的空白，而且對(duì)華北克拉通早期地殼演化具有重要的地質(zhì)構(gòu)造意義。研究結(jié)果表明華北克拉通與世界主要克拉通的演化歷史相似，存在～2.7Ga 的BIF，只是成礦規(guī)模遠(yuǎn)遜于地球上其它主要克拉通～2.7Ga 的BIF 成礦作用;萊州-昌邑地區(qū)的條帶狀鐵建造的確定為膠東地區(qū)建立新太古代早期(～2.7Ga)地層序列提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，其物質(zhì)組成與棲霞地區(qū)同時(shí)代巖石建造(郭格莊巖組)以及構(gòu)造巖漿熱事件演化的差異為新太古代早期構(gòu)造環(huán)境研究提供了條件，其形成大地構(gòu)造背景的研究無(wú)疑將為華北克拉通該階段地殼演化提供新證據(jù)。特別是含鐵建造中發(fā)現(xiàn)有埃達(dá)克質(zhì)火山巖，有可能為早期板塊構(gòu)造體制研究提供新證據(jù)。含鐵建造中碎屑鋯石給出了～2.73Ga 和～2.9Ga 的兩個(gè)峰值，甚至有的樣品中～2.9Ga 的峰值更強(qiáng)烈(Lan et al.，2014a)，這意味著～2.7Ga 和～2.9Ga 均是膠北地塊的重要生長(zhǎng)期，～2.9Ga是膠北古陸核的初始形成階段。萊州-昌邑地區(qū)的條帶狀鐵建造中還存在一套成熟度較高的長(zhǎng)石石英巖，表明新太古代早期膠北地塊已經(jīng)是較成熟的陸塊。

致謝 本文成文過(guò)程中與天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所沈保豐研究員、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所萬(wàn)渝生研究員、劉福來(lái)研究員、山東省地質(zhì)科學(xué)研究院李洪奎研究員等就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行過(guò)多次討論，受益匪淺。同時(shí)感謝審稿人提出的一些中肯意見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中得到了北京SHRIMP 中心和天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所測(cè)試中心的大力支持和幫助，在此一并致謝。

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