張健 李懷坤 田輝 劉歡 周紅英 劉文剛ZHANG Jian, LI HuaiKun**, TIAN Hui, LIU Huan, ZHOU HongYing and LIU WenGang

1. 中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心, 天津 300170

2. 中國地質(zhì)調(diào)查局前寒武紀地質(zhì)研究中心，天津 300170

3. 中國地質(zhì)調(diào)查局華北科技創(chuàng)新中心，天津 300170

1. Tianjin Centre, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

2. Precambrain Geological Research Centre, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

3. North China Center for Geoscience Innovation, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

中-新元古代(1.8～0.75Ga)被稱作“地球的中年期(Earth’s middle age)”或“無聊的十億年(boring billion)”(Roberts，2013；Cawood and Hawkesworth, 2014；Zhaietal.，2015)，時間跨越兩個超級大陸(Supercontinent)的演化階段，即哥倫比亞(Columbia/Nuna)超大陸裂解和羅迪尼亞(Rodinia)超大陸聚合，是地質(zhì)歷史上承前啟后的特殊時期。從“超大陸旋回”(Nanceetal.，1988；Lietal.，2008；Hawkesworthetal.，2017)的角度觀察，中-新元古代的全球構(gòu)造環(huán)境相對穩(wěn)定，并且得到一系列巖漿活動記錄(如非造山的斜長巖、A型花崗巖涌現(xiàn)，Ashwal，2010；Condie，2020)和地球化學指標(大氣氧濃度，Hollandetal.，2006；海水Sr同位素，Shields，2007；碎屑鋯石εHf(t)，Belousovaetal.，2010)近無異常等的印證。

華北克拉通(North China Craton, NCC)充分參與到Columbia/Nuna超大陸的匯聚和裂解過程中(Condie，2002；Rogers and Santosh，2002，2003；Wildeetal.，2002；Zhaoetal.，2002a，2004a；Zhai and Liu，2003；Houetal.，2008；Ernstetal., 2008；Zhaietal.，2015)，具有基底和蓋層組成的典型雙層結(jié)構(gòu)。華北克拉通在中-新元古代屬于裂谷盆地和沉積蓋層的發(fā)育階段，構(gòu)造環(huán)境相對穩(wěn)定，與“地球中年期”的特點一致。古元古代晚期(～1.85Ga)，經(jīng)歷呂梁運動(中條運動)的變質(zhì)造山事件，將幾個太古宙和古元古代花崗巖-綠巖帶及高級區(qū)域變質(zhì)帶(2.0～1.85Ga)拼貼形成一個規(guī)模較大的基底陸塊(圖1a，Zhaoetal.，2001，2005，2011，2012；Guoetal.，2002；Luetal.，2002，2008；Zhai and Liu，2003； Kusky and Li，2003；Kr?neretal.，2005；Zhaietal.，2005；Santosh，2010；Zhai and Santosh，2011；Santoshetal.，2012)。～1.8Ga之后，華北克拉通構(gòu)造機制由碰撞擠壓向拉張伸展轉(zhuǎn)換(Mengetal.，2011)，東北緣的燕遼、西南緣的豫陜和西北緣的渣爾泰-白云鄂博三大裂谷系統(tǒng)逐漸形成。裂谷內(nèi)部的蓋層沉積厚度巨大、出露廣泛，未經(jīng)歷明顯的變質(zhì)作用。

截止目前，圍繞燕遼裂谷(圖1b，薊縣剖面)的研究工作最為深入，主要體現(xiàn)在早期生命起源和演化(Zhu and Chen，1995；Xiaoetal.，1997；Pengetal.，2009；Zhuetal.，2016； Maetal.，2017；Shietal.，2017a，b；Yangetal.，2017；Quetal.，2018；Miaoetal.，2019)、古沉積環(huán)境(Lietal.，2003；Chuetal.，2007；Luoetal.，2014；Guoetal.，2015；Zhangetal.，2015, 2018a；Dingetal.，2017；Tangetal.，2017; Canfieldetal.，2018；Shangetal.，2019)、古地磁與古大陸恢復重建(Peietal.，2006；Zhangetal.，2006，2012a，2018b；Chenetal.，2013a；Xuetal.，2014；Caietal.，2020；Zhaoetal.，2020)等方面。上述令人矚目的進展得益于地層格架的搭建和時間序列的精確厘定。

大紅峪組和團山子組的堿性火山巖位于燕遼裂谷長城系地層上部，可能是裂谷系統(tǒng)內(nèi)唯一的火山熔巖單元，也是最早實現(xiàn)鋯石U-Pb定年對地層時代精確約束的測年對象，獲得TIMS單顆粒鋯石U-Pb年齡1625.3±6.2Ma(薊縣大紅峪組，陸松年和李惠民，1991)和1683±67Ma(平谷團山子組，李懷坤等，1995)，由此奠定地層對比的基礎(chǔ)。更為關(guān)鍵的是，侵入串嶺溝組基性巖脈與火山巖同時期(張健等，2015)，雖然二者均以堿性O(shè)IB為主要的地球化學特征，但是K2O和Na2O組成存在明顯區(qū)別?；詭r脈為鈉質(zhì)，而火山巖高鉀低鈉，K2O的富集程度高達～15%(K2O/Na2O≈1400，Wangetal.,2015a)，因此，鉀質(zhì)和鈉質(zhì)巖石成因的對比研究需要更細致的工作。

隨著測試技術(shù)的進步和研究區(qū)域的擴大，火山巖和巖脈的鋯石原位U-Pb定年結(jié)果被紛紛報道(Luetal.，2008；高林志等，2008；張拴宏等，2013；Wangetal.，2015a；張健等，2015)。雖然年齡結(jié)果多集中在1.62～1.63Ga范圍(詳細內(nèi)容見討論部分)，但是Wangetal.(2015a)測得團山子組粗面玄武巖和大紅峪組粗面安山巖分別為1671±5Ma和1664±6Ma，大部分>1.65Ga的測年結(jié)果明顯偏老，并與下覆地層串嶺溝組凝灰?guī)r年齡1621±6.9Ma和1634.8±6.9Ma(孫會一等，2013；劉典波等，2019)以及依據(jù)綜合資料推測的長城系底界年齡～1650Ma(李懷坤等，2011；Lietal.，2013；王澤九等，2014；周紅英等，2020)相矛盾?；鹕綆r年齡不僅對地層錨點的標定至關(guān)重要，而且深刻影響著巖漿過程以及時空演化規(guī)律的解釋。

基性的堿性巖通常形成于伸展環(huán)境，具有富堿和富不相容元素等地球化學特征，來源于深部富集地幔，是探索地幔交代和深部地球動力學的“巖石探針”。本文首先系統(tǒng)采集平谷-薊縣地區(qū)長城系團山子組和大紅峪組火山熔巖樣品，使其達到空間范圍的全面覆蓋；然后利用SHRIMP鋯石U-Pb同位素方法進行系統(tǒng)年代學再研究，進一步廓清燕遼裂谷長城紀堿性巖的形成時代；再通過鋯石Hf-O同位素特征，示蹤火山巖和基性巖脈的巖石成因和源區(qū)類型；最后結(jié)合華北克拉通在中-新元古代巖漿事件Hf同位素的成果資料，探討Columbia/Nuna超大陸裂解過程中巖石圈演化形式。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于華北克拉通東北緣燕遼裂谷內(nèi)平谷-薊縣一帶(圖1c)，蓋層沉積不整合覆蓋于新太古代遷西群(密云群)混合巖化的片麻巖、角閃巖、麻粒巖等高級變質(zhì)雜巖之上。裂谷系統(tǒng)里的“薊縣中-上元古界剖面”馳名中外，厚度近萬米，包括長城系、薊縣系和青白口系(自下而上，下同)。長城系由碎屑巖、泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖構(gòu)成完整的海侵沉積旋回，包括常州溝組、串嶺溝組、團山子組和大紅峪組。早期的地層劃分方案將高于莊組劃歸長城系，李懷坤等(2010)和田輝等(2015)在不同地區(qū)獲得高于莊組中-上部凝灰?guī)r夾層的鋯石U-Pb年齡均顯示其應(yīng)歸屬于薊縣系，本文采用近年來被普遍接受的地層劃分觀點(全國地層委員會，2002；李懷坤等，2009，2010，2011，2014；Suetal.，2010；王澤九等，2014；田輝等，2015)，將長城系和薊縣系的分界置于大紅峪組和高于莊組之間。需要明確的是，國內(nèi)外學者在中元古代起始的時間上存在1.8Ga和1.6Ga的分歧，本文沿用國內(nèi)地質(zhì)同行普遍認可的1.8Ga作為界限。

圖1 華北克拉通前寒武紀構(gòu)造簡圖(a，據(jù)Zhao et al.，2005；Santosh，2010)、華北克拉通北緣燕遼裂谷中-新元古界分布略圖(b，據(jù)黃學光等，2000(1)黃學光、朱士興、賀玉貞等.2000.承德地區(qū)中、上元古界層序地層學研究(科研報告，未出版))和平谷-薊縣地區(qū)長城系火山巖分布圖(c)Fig.1 Precambrian tectonic sketch map of the North China Craton (a，after Zhao et al.，2005; Santosh，2010)，sketch map showing the distribution of the Meso-Neoproterozoic strata in the Yanliao Rift, northern North China Craton (b) and Changchengian volcanic rock distribution in Pinggu-Jixian area (c)

常州溝組 為一套以砂巖為主的碎屑巖組合。下部為礫巖、含礫粗砂巖、長石石英砂巖和石英砂巖；上部石英砂巖和砂質(zhì)頁巖。地層由下至上，粒度由粗變細，屬于正向沉積旋回。常州溝組地層角度不整合覆蓋于新太古代各類片麻巖和麻粒巖之上。

串嶺溝組 為一套以粉砂質(zhì)伊利石頁巖為主，夾少量砂巖和碳酸鹽巖的巖石組合。下部為濱海潮間帶灰色粉砂巖和粉砂質(zhì)頁巖，含砂巖透鏡體和條帶；中部為潮下低能帶灰綠色頁巖，常含有碳質(zhì)碎片和星散狀黃鐵礦；上部以潮間帶黑色粉砂質(zhì)頁巖和粉砂巖為主，并夾砂巖凸鏡體和條帶。上下兩部分受砂巖夾層影響，層理多呈波狀起伏，中部層理平直，砂巖透鏡體中有直線形斜層理，波痕和干裂等構(gòu)造。串嶺溝組與下伏常州溝組整合接觸。

團山子組 以鐵白云巖為主，夾少量泥質(zhì)白云巖和含粉砂質(zhì)白云巖。下部以瀉湖相灰黑色含鐵白云巖為主，夾板狀泥巖和泥質(zhì)白云巖，白云巖中常見星散狀或結(jié)核狀黃鐵礦，風化面呈褐紅色；上部以含硅質(zhì)層黑色含鐵白云巖為主，并夾薄厚不等的白云質(zhì)砂巖，常見巖鹽假晶、干裂和淺水波痕，為鹽度較高的潮間-潮上帶沉積。團山子組與下伏的串嶺溝組為整合過渡關(guān)系。火山巖夾層位于團山子組上部，主要為富鉀粗面安山巖，發(fā)育氣孔構(gòu)造和繩狀構(gòu)造，鋯石U-Pb年齡為1637±15Ma(張拴宏等，2013，圖1c)。

大紅峪組 根據(jù)巖石組合分為3段。下部以碎屑巖為主，厚層乳白色石英巖狀砂巖夾紫紅色粉砂巖、含淺綠色硅質(zhì)條帶的含砂白云巖或白云質(zhì)石英砂巖以及翠綠色富鉀頁巖，具有韻律式沉積特征；中部以大量火山巖的出現(xiàn)為標志，包括富鉀基性火山熔巖、火山角礫巖(集塊巖)，夾少量石英砂巖和凝灰?guī)r；上部主要為碳酸鹽巖層，發(fā)育疊層石和大的礁狀體。在砂巖中常見波痕、交錯層理和干裂等沉積構(gòu)造。與下伏的團山子地層為整合接觸關(guān)系。

大紅峪組火山巖是一套超鉀質(zhì)，富鋁、貧硅的粗面巖-堿玄巖-響巖組合?？臻g上東西向延伸，主要分布于北京平谷、天津薊縣、冀東遵化和灤縣等地(圖1c)，出露面積為600km2，在平谷和薊縣最大厚度分別為718m和490m(胡俊良等，2007)。巖石噴發(fā)類型復雜多樣，既有強烈爆發(fā)產(chǎn)出的火山角礫巖(集塊巖)，也有熔巖和凝灰?guī)r。西部(平谷地區(qū)大華山和熊兒寨)火山活動較為強烈，熔巖比例大，厚度近500m；東部(薊縣地區(qū)下營附近)以火山角礫巖為主；中部多為火山碎屑巖。根據(jù)大紅峪組火山產(chǎn)物及其間賦存的石英砂巖劃分出4期噴發(fā)旋回，分別被3層石英砂巖隔開：其中第4期熔巖最為發(fā)育，遍布全區(qū)。其它3期火山活動較弱，熔巖層較薄，并依次變厚，火山角礫巖、火山碎屑巖和凝灰?guī)r等較發(fā)育，且不同地區(qū)厚度各異，顯示大紅峪期火山活動由弱變強伴有多次噴發(fā)間隙的特點。此外，以脈狀穿插侵入的輝綠巖、煌斑巖和正長斑巖等在大紅峪組和下伏地層發(fā)育。

2 樣品采集和分析方法

2.1 樣品采集

本次研究采集火山巖樣品共7件(15ZJ01～15ZJ07)，其中4件樣品分選出鋯石(15ZJ02大紅峪組粗面玄武巖；15ZJ04團山子組粗面巖；15ZJ05大紅峪組粗面安山巖；和15ZJ06團山子組粗面玄武巖)。

15ZJ02采自平谷大華山鎮(zhèn)蘇子峪東南(40°13′34.70″N、117°5′41.50″E)，位于大紅峪組火山巖的下部，發(fā)育氣孔杏仁構(gòu)造，呈褐紅色，粗面玄武巖具有斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石(～70%)、普通輝石(～15%)和少量的角閃石、黑云母及磁鐵礦組成。斑晶為基性斜長石和輝石，斜長石半自形板狀，粒徑0.34～1.8mm，發(fā)育聚片雙晶及卡鈉復合雙晶。巖石整體發(fā)生強烈碳酸鹽化、粘土化。15ZJ04(40°14′44.30″N、117°7′10.90″E)和15ZJ06(40°14′52.85″N、117°26′56.70″E)分別采自平谷熊耳寨鄉(xiāng)和薊縣黃崖關(guān)村附近，屬于團山子組上部的火山巖夾層，為一套富鉀粗面玄武巖、火山角礫巖及凝灰質(zhì)砂巖等?；鹕綆r露頭表面呈褐黃色，新鮮面灰白色，氣孔發(fā)育被白云石充填而形成杏仁狀構(gòu)造，未遭受明顯的變質(zhì)。巖漿水平流動導致巖層上部氣孔明顯被拉長，扁平面與上覆白云巖產(chǎn)狀相一致?；鹕綆r組成礦物主要由堿性長石、斜長石、輝石(部分綠泥石化)、角閃石、黑云母及磁鐵礦組成。15ZJ05采自平谷黃松峪附近(40°12′28.27″N、117°13′59.99″E)，為大紅峪組粗面安山巖，新鮮面呈灰白色，風化后呈褐黃色、褐紅色，氣孔杏仁構(gòu)造發(fā)育。板狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為鉀長石和少量的斜長石，鉀長石呈自形-半自形，長徑1～3mm。基質(zhì)由鉀長石、斜長石和基性礦物及磁鐵礦組成，基性礦物強烈的綠泥石化、黑云母化。

2.2 鋯石U-Pb年代和Hf-O同位素

樣品經(jīng)破碎和淘洗, 在雙目鏡下挑出鋯石，鋯石分選工作由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。將待測鋯石樣品顆粒和鋯石標樣澆鑄在環(huán)氧樹脂靶上，待環(huán)氧樹脂固化以后將樣品靶打磨、拋光至鋯石的核部。通過透、反射光顯微照相和陰極發(fā)光圖像分析，對鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行研究。鋯石U-Th-Pb和O同位素測定在北京離子探針中心的SHRIMP II二次離子探針質(zhì)譜儀上完成，U-Th-Pb測試原理和方法見Compstonetal.(1984, 1992)和Williams(1998)。一次離子流(O2-)強度為2.0～2.5nA，束斑直徑為25～30μm。標準樣品和待測樣品分析比例為1/4。采用標準鋯石TEMORA(參考年齡為417Ma；Blacketal.，2004)進行同位素分餾校正，M257(參考年齡561Ma；U含量840×10-6；Nasdalaetal.，2008)標定待測鋯石的U含量，利用實測的204Pb進行普通鉛校正。數(shù)據(jù)處理采用SQUID和Isoplot程序(Ludwig，2003)。單個數(shù)據(jù)的誤差為1σ，加權(quán)平均年齡誤差為95%置信度。O同位素測試原理和流程見文獻Ickertetal.(2008)和Wanetal.(2013)。將做過SHRIMP鋯石U-Pb定年的樣品靶再次進行拋光處理，以消除前期O2-源對鋯石表面的污染。一次離子流(133Cs+)強度為15nA，加速電壓為10kV。δ18O的計算方法即樣品與維也納標準海水18O/16O(V-SMOW)的千分差。儀器質(zhì)量分餾(IMF)校正采用標準鋯石TEMORA(δ18O=8.20‰；Blacketal.，2004)。

鋯石Lu-Hf同位素分析在中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心同位素實驗室的193nm準分子激光剝蝕系統(tǒng)(New Wave)和多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(Thermo Fisher Neptune；MC-ICP-MS)完成。儀器運行條件、Lu-Hf同位素分析方法見吳福元等(2007)和耿建珍等(2011)。靜態(tài)信號采集模式，激光剝蝕時間30s，積分時間0.131s。激光束斑直徑50μm，能量密度10～11J/cm2，頻率為8Hz。采用GJ-1和Ples?vice作為外標。176Lu衰變常數(shù)為λ=1.865×10-11/y(Schereretal.，2001)，球粒隕石的(176Hf/177Hf)CHUR和(176Lu/177Hf)CHUR比值分別為0.0332和0.282772(Blichert-Toftetal.，1997)，現(xiàn)今虧損地幔的(176Hf/177Hf)DM和(176Lu/177Hf)DM比值分別0.28325和0.0384(Nowelletal.，1998)，用于計算地殼模式年齡(tDM2)的大陸地殼平均值為0.015(176Lu/177Hfcc；Griffinetal.，2000)。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年代學

鋯石顆粒大部分為無色或淡黃色透明-半透明晶體，多呈長柱狀，自形-半自形，粒徑50～150μm，長寬比2:1～3:1 (圖2a-d)。陰極發(fā)光圖像(CL image)顯示帶狀或者不規(guī)則分區(qū)，具有基性巖漿成因的特征。4個樣品進行鋯石U-Pb年代學測試結(jié)果見表1。由于樣品年齡>1.0Ga，鋯石顆?？赡苁艿讲煌潭萈b丟失的影響，理論上鋯石207Pb/206Pb表面年齡更接近其實際的結(jié)晶年齡(Gehrels，2014)，因此本文全部用207Pb/206Pb加權(quán)平均年齡進行討論。

表1 北京平谷大華山-天津薊縣黃崖關(guān)地區(qū)長城紀堿性火山巖鋯石SHRIMP U-Th-Pb同位素測試結(jié)果Table 1 SHRIMP zircon U-Th-Pb isotope of the Changchengian alkaline volcanic rocks from areas of Dahuashan of Pinggu, Beijing to Huangyaguan of Jixian, Tianjin

續(xù)表1Continued Table 1

樣品15ZJ02分析7顆鋯石，U和Th含量分別為49×10-6～391×10-6和28×10-6～404×10-6，Th/U比值0.5～1.0。其中點1.1諧和度低< 80%，具有明顯的Pb丟失現(xiàn)象(圖2a)，晶格可能受到輻射損傷的影響(7顆鋯石中U和Th含量最高)，年齡統(tǒng)計時予以剔除；其余顆粒諧和度均>95%，207Pb/206Pb表面年齡變化范圍1569～1620Ma，加權(quán)平均值為1605±19Ma(圖2e；MSWD=0.81；N=6)。樣品15ZJ04分析20顆鋯石，U和Th含量分別為31×10-6～159×10-6和11×10-6～136×10-6，Th/U比值0.4 ～ 0.9。絕大多數(shù)顆粒諧和度> 95%(點10.1除外，諧和度92%)，207Pb/206Pb表面年齡變化范圍1562～1641Ma(圖2b)，加權(quán)平均值為1613±11Ma(圖2f；MSWD=0.93；N=19)。樣品15ZJ05分析13顆鋯石，U和Th含量分別為21×10-6～ 417×10-6和11×10-6～136×10-6，Th/U比值0.3～1.0。獲得兩組年齡數(shù)據(jù)：6顆鋯石(點1.1、2.1、8.1、10.1、12.1和13.1)CL振蕩生長環(huán)帶代表中酸性巖漿來源，207Pb/206Pb表面年齡變化范圍2477～2540Ma，加權(quán)平均值為2519±21Ma(圖2c；MSWD=4.0；N=6)，與華北克拉通主要的基底巖系年齡一致，與常州組和串嶺溝組碎屑鋯石U-Pb年齡譜中新太古代晚期的峰值相對應(yīng)(Wanetal.，2003)，推測其為巖漿上升過程從圍巖捕獲的鋯石；其余7顆鋯石207Pb/206Pb表面年齡變化范圍1544～1656Ma，剔除諧和程度低的點 9.1(諧和度76%)，加權(quán)平均值為1634±18Ma(圖2g；MSWD=1.18；N=6)。樣品15ZJ06分析12顆鋯石，U和Th含量分別為134×10-6～265×10-6和67×10-6～178×10-6，Th/U比值0.5～0.8，全部顆粒位于諧和線附近(圖2d)，207Pb/206Pb表面年齡變化范圍1602～1673Ma，加權(quán)平均值為1630±10Ma(圖2h；MSWD=1.02；N=12)。

圖2 北京平谷大華山-天津薊縣黃崖關(guān)地區(qū)長城紀堿性火山巖(團山子組15ZJ04和15ZJ06；大紅峪組15ZJ02和15ZJ05)鋯石SHRIMP U-Pb諧和圖(a-d)、207Pb/206Pb年齡加權(quán)平均值(e-h)和鋯石CL圖像Fig.2 SHRIMP zircon U-Pb concordia diagrams (a-d)，207Pb/206Pb age weighted mean plots (e-h) and typical zircon CL images of the Changchengian alkaline volcanic rocks (the Tuanshanzi Formation, samples 15ZJ04 and 15ZJ06; the Dahongyu Formation, samples 15ZJ02 and 15ZJ05) from areas of Dahuashan of the Pinggu, Beijing to Huangyaguan of Jixian, Tianjin

3.2 鋯石Hf-O同位素組成特征

對團山子組和大紅峪組4件鉀質(zhì)火山巖鋯石樣品進行Hf-O同位素分析。與上述鉀質(zhì)火山巖形成對比，選取侵入串嶺溝黑色頁巖的鈉質(zhì)基性巖脈鋯石(樣品06JX01-1，U-Pb年齡和Lu-Hf同位素見張健等，2015)進行O同位素測試。

對堿性火山巖的41個鋯石顆粒進行原位 Lu-Hf 同位素測定(表2、圖3)，分析結(jié)果表明團山子組和大紅峪組鉀質(zhì)火山巖的鋯石有非常均勻且一致的Hf同位素組成：團山子組鋯石(15ZJ04和15ZJ06)176Hf/177Hf初始值為 0.281691～0.281840, 對應(yīng)的εHf(t)=-2.0～3.3；大紅峪組鋯石(15ZJ02和15ZJ05)176Hf/177Hf初始值為 0.281700～0.281849, 對應(yīng)的εHf(t)=-2.2～3.7。絕大多數(shù)鋯石樣品176Lu/177Hf比值小于0.002，176Lu原位衰變造成的176Hf/177Hf比值隨時間累積的變化非常小。因此，其結(jié)晶的鋯石基本可以有效保留該巖漿的初始176Hf/177Hf比值(Patchettetal.，1982；吳福元等，2007)。綜合本文和前人資料(Wangetal.，2015a；張健等，2015)，團山子組和大紅峪組鉀質(zhì)火山巖以及基性巖脈Lu-Hf同位素組成變化范圍一致(圖3a)，εHf(t)符合正態(tài)分布規(guī)律，峰值為+0.62(N=157，圖3b)。與同時期的虧損地幔值(～+10)比較，長城系堿性火山巖和巖脈顯示偏富集特征。

表2 北京平谷大華山-天津薊縣黃崖關(guān)地區(qū)長城紀堿性火山巖(團山子組15ZJ04和15ZJ06；大紅峪組15ZJ02和15ZJ05)鋯石Lu-Hf同位素Table 2 Zircon Lu-Hf isotope of the Changchengian alkaline volcanic rocks (the Tuanshanzi Formation, samples 15ZJ04 and 15ZJ06; the Dahongyu Formation, samples 15ZJ02 and 15ZJ05) from areas of Dahuashan of Pinggu, Beijing to Huangyaguan of Jixian, Tianjin

續(xù)表2Continued Table 2

圖3 北京平谷-天津薊縣長城紀堿性火山巖(06JX05-1B、15ZJ02、15ZJ04、15ZJ05和15ZJ06)和巖脈(06JX01-1)鋯石Lu-Hf同位素特征Fig.3 Zircon Lu-Hf isotope characteristics of the Changchengian alkaline volcanic rocks (Sample 06JX05-1B, 15ZJ02, 15ZJ04, 15ZJ05 and 15ZJ06) and dike (Sample 06JX01-1) from areas of Pinggu of Beijing to Jixian of Tianjin

鈉質(zhì)基性巖脈和鉀質(zhì)火山巖的O同位素測試結(jié)果見表3和圖4。基性巖脈δ18O=4.6‰～ 7.7‰(N=22)，概率統(tǒng)計的峰值為5.9‰和7.4‰；鉀質(zhì)火山巖δ18O=4.5‰～7.0‰(N=30)，峰值為5.7‰和6.2‰。鉀質(zhì)火山巖和鈉質(zhì)基性巖脈的O同位素變化范圍較大，多數(shù)測試點明顯高于地幔鋯石值(5.3±0.3‰，Valleyetal.，1994)和洋島拉斑玄武巖的平均值(5.4‰)，總體位于大陸地區(qū)鎂鐵質(zhì)熔巖δ18O的變化范圍(4.9‰～8.0‰，鄭永飛，1999)。

表3 北京平谷-天津薊縣長城紀堿性火山巖(15ZJ02、15ZJ04、15ZJ05和15ZJ06)和巖脈(06JX01-1)鋯石O同位素Table 3 Zircon O isotope of the Changchengian alkaline volcanic rocks (samples 15ZJ02, 15ZJ04, 15ZJ05 and 15ZJ06) and dike (Sample 06JX01-1) from areas of Pinggu of Beijing to Jixian of Tianjin

圖4 北京平谷-天津薊縣長城紀堿性火山巖(15ZJ02、15ZJ04、15ZJ05和15ZJ06)和巖脈(06JX01-1)鋯石氧同位素特征Fig.4 Zircon oxygen isotope characteristics of the Changchengian alkaline volcanic rocks (samples 15ZJ02, 15ZJ04, 15ZJ05 and 15ZJ06) and dike (Sample 06JX01-1) from areas of Pinggu of Beijing to Jixian of Tianjin

4 討論

4.1 長城系堿性巖形成時代厘定

華北克拉通北緣燕遼裂谷長城系堿性巖漿巖主要有兩種類型：分別是以團山子組和大紅峪組為代表的鉀質(zhì)火山巖和以侵入串嶺溝組為代表的鈉質(zhì)巖脈。通過不同測試方法已經(jīng)積累大量的年齡數(shù)據(jù)。其中，侵入串嶺溝的鈉質(zhì)巖脈的出露規(guī)模比較小，年齡結(jié)果比較一致，為1634±9Ma(LA-ICP-MS，張拴宏等，2013)和1620±9Ma(SHRIMP，張健等，2015)。但是鉀質(zhì)火山巖的形成時代還未形成統(tǒng)一的認識，包括TIMS：1625.3±6.2Ma(大紅峪組，陸松年和李惠民，1991)和1683±67Ma(團山子組，李懷坤等，1995)；LA-ICP-MS：1637±15Ma(團山子組，張拴宏等，2013)、1671±15Ma(Wangetal.，2015a)和1664～1645Ma(大紅峪組，Wangetal.，2015a)；SHRIMP：1622±32Ma和1624±9Ma(大紅峪組，Luetal.，2008；張健等，2015)。綜合上述資料，鉀質(zhì)火山巖的年齡范圍較大1.68～1.62Ga，陸松年和李惠民(1991)、張拴宏等(2013)、Luetal.(2008)和張健等(2015)利用不同測年方法獲得的年齡結(jié)果一致～1625Ma，而Wangetal.(2015a)的年齡普遍較大，最早起始時間為1671±15Ma。如果按照上述結(jié)果計算，噴發(fā)活動持續(xù)周期長達～50Myr理應(yīng)形成巨厚的火山巖層。但是，從沉積響應(yīng)的角度考慮，大紅峪組火山巖的下部具有波痕、干裂等沉積構(gòu)造的碎屑物質(zhì)，上部被含疊層石的碳酸鹽巖覆蓋，火山活動發(fā)育于坳陷盆地的沉降階段，基本排除因正地形遭受隆升剝蝕的可能性。另外，砂巖碎屑與火山物質(zhì)的沉積速率相當可觀，這顯然與野外實際觀察到有限的巖漿規(guī)模及地層厚度(～500m)不相符。更關(guān)鍵的是，串嶺溝組凝灰?guī)r年齡1621±6.9Ma和1634.8±6.9Ma(孫會一等，2013；劉典波等，2019)，其上覆的團山子組和大紅峪組火山巖的年齡應(yīng)更年輕。本文系統(tǒng)分析出露于平谷-薊縣地區(qū)鉀質(zhì)火山巖的形成時代，力求空間尺度和地層序列的全面覆蓋，獲得SHRIMP鋯石U-Pb年齡1613±11Ma、1634±18Ma(團山子組)和1605±19Ma、1630±10Ma(大紅峪組)，且在誤差范圍內(nèi)基本一致。鋯石自形程度低、CL帶狀分區(qū)以及高Th/U比值表明其為高溫基性巖漿結(jié)晶過程的產(chǎn)物。因此，鋯石結(jié)晶年齡～1625Ma能夠代表巖石的形成時代，整個長城系堿性火山巖是在較短的時限內(nèi)以火山角礫巖(集塊巖)、熔巖和凝灰?guī)r等形式集中噴發(fā)。這一認識得到大紅峪組上、下地層串嶺溝組和高于莊組凝灰?guī)r夾層年齡的支持(李懷坤等，2010；孫會一等，2013；田輝等，2015；劉典波等，2019)。此外，侵入串嶺溝組的鈉質(zhì)巖脈與火山巖同期發(fā)育。

4.2 長城系堿性巖的成因

侵入串嶺溝的鈉質(zhì)巖脈和多數(shù)團山組和大紅峪組的鉀質(zhì)火山巖為玄武質(zhì)成分，普遍具有低SiO2(<53%)、高堿含量(Na2O+K2O=5%～13%)，少量為過堿性的堿玄質(zhì)或響巖質(zhì)火山巖(胡俊良等，2007；Wangetal.，2105a；張健等，2015)，共同組成長城系堿性巖系列。鉀質(zhì)火山巖和鈉質(zhì)巖脈的主量元素除K2O和Na2O在各自端元富集外(K2O/Na2O變化范圍0.1～130，個別樣品高達～1400)，前者的全堿和SiO2含量較高，而后者的MgO、CaO、FeOT和TiO2含量較高，Al2O3含量沒有明顯的區(qū)別。FeOT和TiO2含量與鐵鈦氧化物在巖漿結(jié)晶過程中氧逸度控制的飽和程度或重力分異有關(guān)。Hacker圖解上，樣品SiO2連續(xù)變化且與其它主量元素具有良好的線性關(guān)系，長城系堿性巖來自相同的母巖漿，可能經(jīng)歷分離結(jié)晶作用。同樣，鉀質(zhì)火山巖和鈉質(zhì)巖脈微量元素組成與洋島玄武巖OIB特征類似，富集大離子親石元素(LILE，Rb、Ba和Th等)、高場強元素Nb-Ta顯示弱的正異常。相容元素Cr、Co和Ni的含量偏低，巖漿經(jīng)歷橄欖石和(或)輝石的分離結(jié)晶。鉀質(zhì)火山巖的稀土元素總量(∑REE)比鈉質(zhì)巖脈高，結(jié)合其高SiO2和低MgO的特征，代表分離結(jié)晶的結(jié)果。輕稀土元素(LREE)富集，輕、重稀土分餾大說明巖漿的熔融程度低以及源區(qū)可能存在高壓相石榴石的殘留。Eu異常特征和斜長石的分離結(jié)晶不明顯。

長城系堿性巖分布于華北克拉通燕遼裂谷的內(nèi)部，其主體為堿性O(shè)IB型玄武巖，屬于大陸裂解的產(chǎn)物。目前，對于板內(nèi)堿性玄武巖成因的爭議主要圍繞：(1)來源于軟流圈地幔還是巖石圈地幔(Piletetal.，2004)或者是軟流圈地幔-巖石圈地幔的相互作用(Tangetal.，2006)；(2)源巖是地幔橄欖巖還是非地幔橄欖巖，比如角閃巖、輝石巖或榴輝巖(Hirschmannetal.，2003；Niu，2008；Yangetal.，2019a)以及橄欖巖與非橄欖巖的機械混合(Liuetal.，2008)；(3)巖漿是單一來源的還是不同來源的巖漿混合(Niu，2008)。鉀質(zhì)火山巖和鈉質(zhì)巖脈的鋯石Hf同位素變化范圍一致(εHf(t)=-2～+4)，暗示相同的地幔源區(qū)，εHf(t)峰值為+0.62明顯比同期的虧損地幔(～+10)富集，屬于軟流圈地幔-巖石圈地幔相互作用的結(jié)果。識別其富集組分是源區(qū)的巖石圈物質(zhì)添加還是巖漿上升過程的地殼混染尤為重要。以下事實可以排除地殼混染的可能性：(1)長城系堿性巖為OIB型，微量元素Nb-Ta富集，明顯不同于殼源巖漿Nb-Ta虧損；(2)堿性巖主要是噴發(fā)形式，在地殼居留時間較短，二者相互作用的幾率小；(3)Nb/La(>1)和Zr/Nb比值以及Nd-Hf同位素的變化范圍不大。因此，巖漿的同位素富集繼承源區(qū)本身的屬性，華北長城系堿性巖源區(qū)受到巖石圈物質(zhì)的交代作用。

鋯石抗改造能力強，可以有效保存巖漿初始的成分信息并且避免后期圍巖的干擾。幔源巖漿結(jié)晶出來的鋯石有非常一致的δ18O值5.3‰±0.3‰，而且該比值受巖漿分異的影響很小, 由巖漿分異造成的全巖δ18O值增高會被鋯石/熔體之間的δ18O分餾增加所補償。因此, 鋯石O同位素用來鑒別堿性巖源區(qū)中巖石圈物質(zhì)(Zhuetal.，2017)。與裂谷環(huán)境低δ18O不同(Wangetal.，2011a；Wattsetal.，2011)，長城系堿性巖比正常地幔值5.3‰±0.3‰明顯偏大，巖漿鋯石的高δ18O特征通常認為源區(qū)有沉積物質(zhì)的加入?？紤]到堿性火山巖富鉀特點，其地幔源區(qū)可能受到高δ18O沉積巖的交代作用，經(jīng)過深俯沖作用被帶入地幔的沉積物質(zhì)尤其是泥質(zhì)巖石在不同深度的熔融，會釋放出大量富K或者Na的熔/流體交代地幔橄欖巖。交代過程富K或者Na的熔/流體不斷消耗源區(qū)的橄欖石，從而增加地幔橄欖巖中輝石的比例，其中一部分含角閃石或者金云母等鉀質(zhì)礦物。而且，這些礦物本身富含揮發(fā)份，顯著降低地幔強度以及固相線的溫度，促進減壓或者升溫條件下部分熔融形成原始巖漿。

4.3 華北克拉通中新元古代巖漿特點和動力學機制

自～1.8Ga，華北克拉通內(nèi)部識別出熊耳、燕遼和渣爾泰-白云鄂博三個裂谷帶(裂谷盆地)，其中熊耳裂谷(1.8～1.75Ga)底部發(fā)育河湖相砂巖-泥巖沉積(大古石組，1.8～1.78Ga)，是華北克拉通結(jié)晶基底形成后最早的蓋層沉積，而燕遼裂谷的起始時間稍晚，最新的研究成果將其盆地發(fā)育的起始時間限定在～1.65Ga以后。華北克拉通內(nèi)保存著大量巖漿事件的記錄(相振群，2014；翟明國等，2014；耿元生等，2020)并與裂谷帶(裂谷盆地)耦合發(fā)育，呈幕式演化特征，說明“無聊的十億年”并不無聊：1)1.83～1.75Ga華北南緣熊耳火山巖群和堿性巖帶以及太行山地區(qū)的基性巖墻群(Zhaoetal.，2002b，2004b，2009a，2018；Wangetal.，2004，2008，2010，2014a，2016a，b，2019；耿元生等，2004；陳斌等，2006；Pengetal.，2007，2008，2015；韓寶福等，2007；徐勇航等，2007；Heetal.，2008，2009，2010；Zhao and Zhou，2009；胡國輝等，2010；崔敏利等，2010; Cuietal.，2011，2013；柳曉艷，2011；Xiaetal.，2013；Zhangetal.，2013；Yangetal.，2014a，2019b，c；Dengetal.,2016a；Lietal.，2016，2020；師江朋等，2017；Xueetal.，2018；鄧小芹等，2019；Jiaetal.，2020；Xuetal.，2020)；2)1.75～1.67Ga華北克拉通北緣燕遼裂谷帶內(nèi)非造山侵入的斜長巖(anorthosite)、紋長二長巖(mangerite)、紫蘇花崗巖(charnockite)、花崗巖(granite)等(AMCG組合)(R?m?etal.，1995；趙太平等，2004；楊進輝等，2005；Zhangetal.，2007；高維等，2008；Zhaoetal.，2009b；Jiangetal.，2011；Liuetal.，2011，2016；Pengetal.，2012；王惠初等，2012；Chenetal.，2013b，2019；Wangetal.，2013a，2018；Yangetal.，2014b；相振群，2014；Teng and Santosh，2015；Lietal.，2019；康健麗等，2020)，同期萊蕪地區(qū)亦有基性巖的報道(Lietal.，2015)；3)1.63～1.62Ga燕遼裂谷富鉀堿性巖、華北南緣龍王幢堿性花崗巖和魯西泰山基性巖墻(陸松年等，2003；胡俊良等，2007；包志偉等，2009；相振群等，2012；Wangetal.，2013b，2015a，2020a；相振群，2014；鄧小芹等，2015；張健等，2015；Dengetal.，2020)；4)1.33～1.30Ga以侵入到下馬嶺組與霧迷山組的基性巖墻(床)(Zhangetal.，2009，2012b，2017a；李懷坤等，2009；Wangetal.，2014b；Zhuetal.，2020a)以及白云鄂博碳酸巖和冀北地區(qū)酸性巖體(Yangetal.，2011；Shietal.，2012；相振群，2014；Zhangetal.，2017b)；5)～1.23Ga華北克拉通東緣的通化輝綠巖墻、建平-青龍基性巖墻(裴福萍等，2013；Wangetal.，2015b，2016c，2020b)、灤南第四系覆蓋的隱伏基性巖體以及沂水地區(qū)的輝長巖(Pengetal.，2013；相振群，2014)；6)0.9～0.75Ga膠遼-徐淮、冀東以及朝鮮等地的基性巖墻以及0.85～0.82Ga大紅口組和渣爾泰群的巖漿活動(Liuetal.，2006；彭潤民等，2010；閻國翰等，2010；Pengetal.，2011；Wangetal.，2011b，2012；Huetal.，2014；Lingetal.，2015；Zhangetal.，2016；Suetal.，2018；彭澎等，2018；Zhuetal.，2019；胡國輝等，2019)。除大規(guī)模巖漿事件群之外，盆地內(nèi)出現(xiàn)多期以凝灰?guī)r和斑脫巖為特征的火山活動：1.64～1.56Ga串嶺溝組、洛峪口組、龍家園組和高于莊組(李懷坤等，2010；蘇文博等，2012；孫會一等，2013；田輝等，2015；李承東等，2017；劉典波等，2019；張恒等，2019)，1.48～1.44Ga霧迷山組和鐵嶺組(Suetal.，2010；李懷坤等，2014)以及1.39～1.32Ga下馬嶺組和白術(shù)溝組(Gaoetal.，2008；Suetal.，2008；Zhuetal.，2020b)。

華北克拉通1.8～0.75Ga巖漿事件群主要是基性巖墻、A型花崗巖以及少量的碳酸巖脈，具有雙峰式的巖漿特點。酸性端元絕大多數(shù)為A型花崗巖形成于高溫低壓條件下，是伸展環(huán)境的標志，時間集中分布于1.84～1.50Ga(曾令君等，2013；Dengetal.，2016b)，空間局限在裂谷盆地發(fā)育的范圍。絕大多數(shù)的鋯石Hf同位素富集，位于2.5Ga的地殼演化線附近(tDMC≈2.5Ga，圖5)，巖漿主要來自克拉通基底陸殼巖石的部分熔融?；远嗽詨A性-亞堿性拉斑質(zhì)的鎂鐵質(zhì)巖墻或巖席為主，是幔源巖漿活動的產(chǎn)物，大規(guī)模巖墻群或巖席群的出現(xiàn)與陸內(nèi)裂谷或者超大陸裂解有關(guān)，暗示強烈的深部地球動力學過程。島弧型鈣堿性巖石僅出現(xiàn)在熊耳期(Wangetal.，2004，2008；Heetal.，2008，2009，2010；Zhaoetal.，2009a)，趙太平等(2007)將其地球化學特征解釋為繼承于受俯沖組分改造的陸下巖石圈富集地幔源區(qū)，但仍屬于裂谷構(gòu)造背景，并得到沉積學的支持。

圖5 華北克拉通中-新元古代巖漿事件鋯石/斜鋯石Hf同位素特征黑色點和彩色點分別代表酸性和基性-中性巖石.基性-中性巖石鋯石/斜鋯石Hf同位素數(shù)據(jù)來自：韓寶福等，2007；Zhao et al.，2009b；Wang et al.，2011b，2012，2013a，2014a，2015a，b， 2016a，b；Zhang et al.，2012b；相振群，2014；Yang et al.，2014a，b，2019c；張健等，2015；Teng and Santosh，2015；Liu et al.，2016；Chen et al.，2019；Li et al.，2019，2020；Zhu et al.，2019，2020a；本文. 酸性巖石鋯石Hf同位素數(shù)據(jù)來自：楊進輝等，2005；陳斌等，2006；Zhang et al.，2007，2012b；包志偉等，2009；Zhao and Zhou，2009；Wang et al.，2010，2013b，2018，2019；Jiang et al.，2011；Shi et al.，2012；Cui et al.，2013；曾令君等，2013；相振群，2014；Yang et al.，2014b，2019c；鄧小芹等，2015，2019；Deng et al.，2016a，b；師江朋等，2017；Xue et al.，2018；Zhao et al.，2018；Jia et al.，2020；Li et al.，2020；康健麗等，2020；Xu et al.，2020Fig.5 Zircon/baddeleyite Hf isotope characteristics of magma events during Meso-Neoproterozoic from the North China Craton

中-新元古代華北克拉通處于持續(xù)裂解階段，翟明國等(2014)形象地稱其為“一拉到底的構(gòu)造環(huán)境”，不同期次的基性巖漿活動被習慣性解釋為地幔柱驅(qū)動。但是，這種成因上的聯(lián)系是通過推測而建立，并無真正意義上的因果關(guān)系。實際上，華北克拉通中-新元古代的基性鎂鐵質(zhì)巖石Mg#普遍偏低，Si飽和，礦物組成多以單斜輝石和斜長石為主，說明巖漿經(jīng)歷不同程度的分離結(jié)晶過程，并不能代表地幔部分熔融所產(chǎn)生的原始巖漿。而且，橄欖石以斑晶形式零星的出現(xiàn)，高鎂苦橄巖存在的可能性不大，但它卻是約束地幔柱的有效手段。所以，地幔柱模型是否是形成基性巖漿的必要條件或者地幔柱在超大陸裂解過程中所起的作用是亟需回答的問題。目前，地球科學領(lǐng)域關(guān)于大陸裂解的動力學機制的爭論愈發(fā)激烈，代表的觀點有：(1)核幔邊界或者軟流圈地幔起源的地幔柱(自下而上bottom-up，Anderson，1994；Li and Zhong，2009)；(2)大洋板塊深俯沖驅(qū)動的板塊構(gòu)造(自上而下top-down，Niu，2020)；以及(3)地幔柱和深俯沖二者兼而有之(Zhangetal.，2019；Chenetal.，2020；李獻華，2021)。公認的現(xiàn)代板塊構(gòu)造以及冷俯沖作用起始于新元古代(～0.8Ga，Stern，2005)，但是，根據(jù)華北克拉通中部帶高壓變質(zhì)(Zhaoetal.，2002a)、深源包裹體(Xuetal.，2018)以及地球物理探測(Wanetal.，2020)可以明確：華北克拉通在古元古代晚期已經(jīng)存在板塊的持續(xù)深俯沖范式，并得到地球化學數(shù)據(jù)的支持(Liuetal.，2019)。因此，在解釋華北克拉通中-新元古代“一拉到底”的驅(qū)動力時，除了考慮地幔柱模型，板塊構(gòu)造模型也不能排除。根據(jù)目前現(xiàn)有的資料，尚不能給出明確的選擇。但是，綜合華北克拉通基性巖鋯石Hf同位素發(fā)現(xiàn)在～1.32Ga發(fā)生突變(圖5)：早期的多數(shù)巖漿Hf同位素富集(εHf(t)<0)，晚期巖漿虧損(εHf(t)>0)，暗示該時期出現(xiàn)巖漿源區(qū)和構(gòu)造體制的重大轉(zhuǎn)折。同樣，熊耳、燕遼和渣爾泰-白云鄂博三大裂谷盆地的沉積作用在～1.32Ga驟然停止，直至～1.0Ga又重新啟動(Liuetal.，2020；Zhuetal.，2020b；李懷坤等，2020)，普遍存在下馬嶺組-長龍山組(燕遼裂谷)和白術(shù)溝組-三川組之間(熊耳裂谷)長達～300Myr的沉積間斷，說明整個華北克拉通在～1.32Ga發(fā)生整體的抬升。因此，～1.32Ga巖漿很有可能成為檢驗大陸裂解驅(qū)動模型的窗口。華北克拉通在未經(jīng)中生代巖石圈減薄和破壞之前，顯生宙的地幔包體Lu-Hf和Re-Os模式年齡集中指向～1.3Ga(Lietal., 2011；Zhengetal., 2014)，說明中元古代的巖石圈受到強烈的交代改造，從而降低克拉通的穩(wěn)定性。如果從行星地球的尺度觀察，～1.3Ga地球內(nèi)部液態(tài)鐵冷卻導致的內(nèi)核生長引起古地磁場強度的顯著增加(Bigginetal.，2015)，Condie(2020)推測地核降溫受到俯沖板塊到達核幔邊界并聚集的影響。地球內(nèi)部物理(化學？)條件的改變勢必引起表層地殼的耦合響應(yīng)，能否形成超大陸裂解需要更深入的工作。

5 結(jié)論

本文分析長城紀堿性巖鋯石U-Pb年代學和Hf-O同位素并總結(jié)華北克拉通中-新元古代巖漿事件鋯石Hf同位素，獲得以下三點認識：

(1)出露于平谷-薊縣地區(qū)鉀質(zhì)火山巖的形成年齡分別為1613±11Ma、1634±18Ma(團山子組)和1605±19Ma、1630±10Ma(大紅峪組)，說明它們在～1625Ma集中噴發(fā)，持續(xù)時間較短，與侵入串嶺溝組的鈉質(zhì)巖脈同期。

(2)鉀質(zhì)火山巖和鈉質(zhì)巖脈的鋯石Hf-O同位素相似：堿性巖源自富集地幔(εHf(t) =-2～+4，正態(tài)分布峰值+0.6)，源區(qū)受到高δ18O沉積物質(zhì)的交代(δ18O=4.5‰～7.7‰，多數(shù)高于地幔鋯石值)而富含鉀質(zhì)礦物，如角閃石或金云母。

(3)華北克拉通中-新元古代發(fā)育多期與裂解作用有關(guān)的巖漿事件，在～1.32Ga發(fā)生鋯石Hf同位素突變，由富集轉(zhuǎn)向虧損的特征，暗示強烈的交代作用，可能是檢驗地幔柱或者板塊俯沖驅(qū)動超大陸裂解機制的窗口。

致謝感謝任紀舜院士、陸松年研究員和劉敦一研究員對我們研究工作的長期支持。

謹以此文祝賀沈其韓院士百歲華誕，向沈先生始終如一的嚴謹治學態(tài)度以及在前寒武紀地質(zhì)和變質(zhì)地質(zhì)學領(lǐng)域所取得的卓越貢獻致敬！