冀北赤城紅旗營子雜巖的地質特征及意義

劉 瑤，倪志耀，孔 旭，盧俊生，張 靜，劉 胤

（1.成都理工大學 地球科學學院，成都610059；2.湖南省地質礦產勘查開發局407隊，湖南 懷化418000；3.中國科學院大學 地球科學學院，北京100049）

冀北地區位于華北克拉通北緣中段，區內出露的主要是一套呈近東西向帶狀展布、變質程度達角閃巖相的原紅旗營子群［1－3］。在早前的研究成果中，大多認為原紅旗營子群是一套早前寒武紀（新太古宙或古元古宙）的火山－沉積變質地層［4－7］。河北省地礦局區調隊在赤城原紅旗營子群中識別出古元古代變質花崗巖體，據此將其劃分為“變質花崗巖體”和“變質地層”兩部分［8］。其中，“變質地層”被命名為云州表殼巖，其巖石組合主要為黑云斜長片麻巖夾黑云角閃變粒巖、斜長角閃巖，偶見蛇紋石化大理巖，時代仍然歸屬于古元古宙。

自倪志耀等（2004）首次在赤城云州表殼巖中發現晚古生代退變榴輝巖以來［9，10］，冀北基礎地質研究已受到越來越多的關注。其中，巖石組合、構造屬性、變質演化及其同位素地質年代學等重新成為近十年來的熱點問題之一，并取得了顯著的研究成果［11－24］。從目前的研究成果來看，赤城云州表殼巖中的退變榴輝巖、蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）以及蛇紋石化（橄欖）大理巖等透鏡狀構造巖塊應該屬于“外來”的洋殼殘片，成因上可能與古亞洲洋的洋殼向南俯沖消減有關［11］。因此，單從“群”的概念來理解，赤城原紅旗營子群應該僅包括云州表殼巖。如果把退變榴輝巖、蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）以及蛇紋石化（橄欖）大理巖等構造巖塊考慮進來，將其稱為“紅旗營子雜巖”更為合理。

本文主要總結和分析赤城紅旗營子雜巖的巖石組合、構造屬性、變質演化及其地質年代學等方面的研究進展，并討論重新劃分冀北原紅旗營子群的可能性，以期促進冀北地區基礎地質研究工作的進一步深入。

1 分布特征

赤城紅旗營子雜巖主要分布在崇禮—赤城斷裂帶（韌性剪切帶）以北的赤城縣二堡子、鎮寧堡、東溝、馬營、羊坊、三山村、清泉堡、舊站堡、云洲、呂和堡、夏家村和七里墩等地（圖1）。雜巖中的云州表殼巖，總體呈近北北西向帶狀分布，走向比較穩定，傾向近北東，傾角變化較大，一般在55°左右。靠近赤城—崇禮斷裂帶，其傾角變大，可達70°～80°，局部則近于直立，同時伴隨有較強烈的混合巖化現象。

赤城紅旗營子雜巖區域上分布不太均勻。其中，分布在云州以南的云州表殼巖比較完整，在東溝樓、七里墩和呂和堡一帶的石榴黑云斜長片麻巖中分布有大小不等、數量不均的呈透鏡狀產出的退變榴輝巖、蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）和蛇紋石化（橄欖巖）大理巖等構造巖塊。云州以北出露的云州表殼巖則不太完整，多以殘留體形式存在，也沒有發現退變榴輝巖或蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）等構造巖塊。另外，赤城紅旗營子雜巖多為后期不同時代的花崗質巖體（印支期、燕山期黑云二長花崗巖及海西期片麻狀花崗巖等）所侵入，其北西、南東一帶則被侏羅紀—白堊紀火山－沉積地層所覆蓋（圖1）。

2 地質特征

2.1 巖石組合及其構造屬性

圖1 冀北赤城紅旗營子雜巖的分布特征Fig.1 The distribution of the Hongqiyingzi complex in Chicheng，North Hebei

河北省地礦局區調隊曾認為赤城紅旗營子雜巖中的云州表殼巖主要由黑云斜長片麻巖夾黑云角閃變粒巖、斜長角閃巖以及少量蛇紋石化大理巖等組成，并具有火山－沉積變質巖系的特征［8］。然而，據本文項目組的研究成果，赤城紅旗營子雜巖的巖石組合為云州表殼巖（巖性主要為石榴黑云斜長片麻巖）以及呈透鏡體產出于其內部的退變榴輝巖、蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）和蛇紋石化（橄欖）大理巖等構造巖塊，這些構造巖塊均為無根塊體，大小不等，空間上緊密相伴，“形影不離”，常成群成帶出現（圖2）。這些呈透鏡體產出的構造巖塊在空間展布方向上與石榴黑云斜長片麻巖的區域片麻理方向一致。河北省地礦局區調隊描述的斜長角閃巖［8］，其野外產狀與退變榴輝巖極為相似，應該為榴輝巖發生強烈退變質作用的產物［10］。

石榴黑云斜長片麻巖是赤城紅旗營子雜巖中真正的巖石（地層）單元，具斑狀變晶結構，變基質為中、細粒鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造，局部保留有變余砂狀結構及變余層狀構造，其原巖為泥質（含泥質）砂巖，形成于大陸島弧環境［12］。巖石中礦物成分主要有斜長石（質量分數：w＝28%～35%；An為36.5～44.2）、石英（w＝30%～38%）和黑云母（w＝18%～25%），另有少量石榴石（w＝2%～8%）和石墨（w＝1%～5%）等。其中，黑云母的化學成分，除大榆溝巖石樣品比較特殊（MgO 的質量分數為15.28%～16.17%）外，七里墩、呂和堡及東溝樓等地巖石樣品中黑云母屬于高鎂黑云母（MgO的質量分數為10.31%～11.77%）［25］（圖3-A），而水溝、東溝和廟溝等地黑云母屬于高鐵黑云母（MgO含量則相對較低，w＝7.78%～9.69%）［25］（圖3-A）。巖石中石榴石主要由鐵鋁榴石（w＝49.15%～71.28%）、鈣鋁榴石（w＝4.07%～21.82%）和鎂鋁榴石（w＝9.91%～27.08%）等組成，也見不等量的錳鋁榴石（w＝0.62%～14.76%）及少量的鈣鐵榴石（質量分數大多數為0.00%～3.22%，個別可達14.81%）。據圖3-B顯示，石榴黑云斜長片麻巖中石榴石顆粒的核部及邊部成分與赤城退變榴輝巖相比均相對貧CaO（Grs＋ And），表明石榴黑云斜長片麻巖的形成壓力低于退變榴輝巖。而呂和堡、七里墩和東溝樓等地石榴黑云斜長片麻巖的石榴石顆粒的核部成分與華北高壓麻粒巖的石榴石成分相當，只是前者石榴石顆粒邊部的MgO含量（Prp）明顯低于后者；水溝、東溝和大榆溝等地石榴黑云斜長片麻巖的石榴石核部和邊部的MgO含量均低于華北高壓麻粒巖的石榴石MgO含量，顯示水溝、東溝和大榆溝等地石榴黑云斜長片麻巖的形成溫度要低于華北高壓麻粒巖。

圖2 紅旗營子雜巖中退變榴輝巖及蛇紋巖（方輝橄欖巖）構造透鏡Fig.2 The retrogradrd eclogite and serpentinite（harzburgite）tectonic lenses in the Hongqiyingzi complex

圖3 紅旗營子雜巖石榴黑云斜長片麻巖的黑云母（A）和石榴石（B）成分特點［12］Fig.3 The mineral composition of the biotite and garnet from garnet-biotite plagiogneiss samples in the Hongqiyingzi complex

退變榴輝巖巖塊在空間上形成2條近北西向展布的退變榴輝巖帶。其中一條（南帶）位于東溝樓至七里墩一線，分布于該區域的退變榴輝巖已發生強烈的角閃巖相退變質作用，礦物組合主要為斜長石、角閃石及石榴石（以殘留顆粒形式存在）；另一條（北帶）則位于西溝窯至呂和堡一線，該區域的退變榴輝巖的角閃巖相退變質作用相對較弱，巖石的礦物成分中除角閃巖相礦物組合外，尚有綠輝石（殘留顆粒，主要分布在石榴石之中）和鈉質透輝石及斜長石組成的蠕蟲狀后生合晶（由綠輝石退變而成）。退變榴輝巖的原巖為兼具洋中脊和島弧地球化學屬性的拉斑玄武巖類，在后期的俯沖消減過程中，這些拉斑玄武巖因俯沖作用而發生榴輝巖相高壓變質，并混入了部分陸殼物質［11］。

蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）巖塊的礦物成分有蛇紋石（w≈85%，具橄欖石粒狀變晶假象）、絹石或滑石（w≈10%，保留斜方輝石假象）和鉻鐵礦（w≈5%，分布在蛇紋石顆粒之間）等，部分巖石樣品存在橄欖石（Fo為90.53～92.75）和斜方輝石（En為92.37～96.89）的殘留顆粒。蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）的地球化學特征表明其原巖相當于SSZ型（super-subduction zone）地幔橄欖巖，可能來自于消減帶之下的上地幔，屬于部分熔融程度很高的虧損地幔巖，因構造侵位而就位于云州表殼巖之中［13］。

蛇紋石化（橄欖）大理巖巖塊主要分布在赤城二堡子一帶，在馬營—羊坊等地也有零星出露。巖石主要由白云石（w＝80%～85%）組成，另有少量方解石和蛇紋石（由鎂橄欖石蝕變而成，殘留橄欖石顆粒的Fo為97.35～98.91），屬于白云質大理巖。巖石的MgO和CaO的質量分數分別為21.69%～21.70%和29.16%～29.33%，MgO＋CaO的質量分數為50.86%～51.02%；CaO 與MgO分子數之比（NCaO/NMgO）為0.965 9～0.972 0；巖石的 Al2O3（w＝0.30%～0.33%）、TFeO（w＝0.52%～0.54%）和 Na2O＋K2O（w＝0.10% ～0.12%）含量均很低，SiO2（w＝2.90%～3.04%）應該來源于化學沉積。巖石的稀土總量（質量分數）較低（ΣREE＝3.74×10－6～10.83×10－6），wLREE/wHREE和（wLa/wYb）CN分別為 9.332～14.538 和 10.93～21.23；（wEu/wEu＊）CN＝0.72～0.98，（wCe/wCe＊）CN＝0.85～0.74，二者之間具負相關關系。另外，巖石的Rb（w＝0.33×10－6～0.63×10－6）、Sr（w＝84.4×10－6～98.1×10－6）、Cs（w＝0.04×10－6～0.07×10－6）、Ba（w＝14.7×10－6～16.6×10－6）、Zr（w＝0.55×10－6～0.59×10－6）、Hf（w＝0.02×10－6～0.03×10－6）、Nb（w＝0.17×10－6～0.26×10－6）、Ta（w＝0.01×10－6～0.08×10－6）、U（w＝0.10×10－6～0.14×10－6）和 Th（w＝0.05×10－6～0.16×10－6）的含量都很低，顯示沉積碳酸鹽巖的地球化學特征。因此，蛇紋石化（橄欖）大理巖的原巖應該為一套碎屑含量極低、經化學沉積形成的白云巖。

2.2 變質演化

退變榴輝巖的變質演化可分為3個不同的階段：（1）峰值榴輝巖相變質階段，即洋殼（巖石類型為兼具洋中脊和島弧地球化學屬性的拉斑玄武巖）在深俯沖過程中所發生的進變質作用，以巖石中石榴石顆粒內部存在的綠輝石為標志。（2）高壓麻粒巖相變質階段，在榴輝巖折返過程中所發生的一種退變質作用，以存在鈉質透輝石和斜長石（An＝20.4～30.7）組成的蠕蟲狀后生合晶為特征。（3）角閃巖相變質階段，為榴輝巖巖塊構造侵位于石榴黑云斜長片麻巖的原巖之后所發生的區域變質作用。以石榴石顆粒邊部的角閃石和斜長石（An＝38.6～45.5）次變邊、保留輝石假象的角閃石和斜長石（An＝31.6～36.8）的蠕蟲狀后生合晶、保留石榴石假象的角閃石和斜長石（An＝44.5～54.8）的粒狀后生合晶、保留輝石假象的角閃石和角閃石與斜長石（An＝53.1～56.7）發生變質重結晶作用而形成的粒狀變晶結構為特征。此階段的退變質作用應該與區域角閃巖相變質作用相對應，以出現近等軸粒狀的角閃石和斜長石平衡礦物組合而形成斜長角閃巖［10，11］為最終結果。

石榴黑云斜長片麻巖的變質演化目前還不太清楚。從石榴石顆粒的成分剖面特征來看，呂和堡石榴黑云斜長片麻巖樣品的石榴石具有明顯的成分環帶，自顆粒的核部到邊部，CaO含量明顯降低，MnO含量明顯增加，MgO含量也有一定程度的降低。CaO及MgO質量分數的最大值和MnO質量分數的最小值均出現于石榴石顆粒的近中部（圖4-A）。因此，呂和堡的石榴黑云斜長片麻巖中石榴石顆粒的成分特征應為典型的降溫、降壓石榴石環帶［26，27］。如果石榴石核部成分與華北高壓麻粒巖相當的話（圖3-B），那么該石榴石成分環帶反映的應該是石榴黑云斜長片麻巖樣品自高壓麻粒巖相到角閃巖相的退變質過程。然而，水溝退變榴輝巖中石榴石的成分環帶不太明顯。除石榴石顆粒邊部的MgO和MnO含量分別有一定程度降低和升高外，其CaO含量基本不變（圖4-B）。因此，該地石榴黑云斜長片麻巖的變質演化僅顯示為后期的降溫過程，且壓力基本不變。但呂和堡和水溝兩地石榴石成分環帶的差異性與退變榴輝巖的變質演化（尤其退變榴輝巖巖塊的折返）是否有關，目前還不太清楚，尚需后續工作的深入研究。

2.3 同位素年代學

通過對退變榴輝巖所進行的鋯石SHRIMP U-Pb測齡，獲得退變榴輝巖原巖的形成年齡為～438Ma［11］，而峰值榴輝巖相的變質事件則發生在355Ma B.P.左右［14，24］，后期在341.2Ma B.P.（圖2、圖5-A）和321.8～325.7Ma B.P.［14］（圖2、圖5-C）分別發生了麻粒巖相和角閃巖相的退變質事件。對于321.8～325.7Ma的年齡數據所代表的變質事件，本項目組曾一度將其歸為峰值榴輝巖相變質年齡［11］，在補充測定退變榴輝巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡和角閃石40Ar/39Ar年齡（331.43～332.97Ma）之后，最終確認其為退變榴輝巖所經歷的區域角閃巖相變質事件［14］。

圖4 紅旗營子雜巖石榴黑云斜長片麻巖的石榴石成分剖面Fig.4 The composition profiles of garnet from the garnet-biotite plagiogneiss samples in the Hongqiyingzi complex

圖5 赤城退變榴輝巖及石榴黑云斜長片麻巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡Fig.5 Zircon SHRIMP U-Pb ages of the retrograded eclogite and garnet-biotite plagiogneiss samples from Chicheng

石榴黑云斜長片麻巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡數據表明，巖石中殘留的巖漿成因碎屑鋯石（wTh/wU＞0.1）的年齡值為368.7～1 855.8Ma（主要為414.6～483.0Ma），說明石榴黑云斜長片麻巖的原巖形成于晚古生代（不會早于～369 Ma B.P.），且物源區主要為形成時限介于414.6～483Ma B.P.之間的巖漿巖。這些殘留鋯石顆粒邊 部 變 質 重 結 晶 鋯 石（wTh/wU＜0.1）的SHRIMP U-Pb年齡分別為340.3～340.5Ma（圖2、圖5-B）和320.8～321.4Ma（圖2、圖5-D），應該是后期2次變質事件的年齡記錄。這2個年齡數據分別與赤城退變榴輝巖高壓麻粒巖相退變質年齡（341.2Ma）和角閃巖相退變質年齡（321.8～325.7Ma）相對應。從石榴黑云斜長片麻巖的石榴石成分剖面（圖4）來看，“退變榴輝巖”巖塊較為集中的呂和堡石榴黑云斜長片麻巖的變質演化似乎經歷了降溫、降壓過程。若真是如此，那么石榴黑云斜長片麻巖原巖應該經歷了早期高壓麻粒巖相和晚期區域角閃巖相2次變質事件。前者可能與榴輝巖的構造折返有關，分布較為局限；而后者使得已經構造侵位于泥質（含泥質）砂巖（石榴黑云斜長片麻巖的原巖）中的退變榴輝巖構造巖塊與泥質（含泥質）砂巖一起經歷區域角閃巖相退變質作用，從而形成石榴黑云斜長片麻巖及其內部的石榴斜長角閃巖（部分樣品）組合。因此，冀北赤城似乎存在晚古生代（321～326 Ma B.P.）區域角閃巖相變質事件，“冀北屬于早前寒武紀變質地塊”這一傳統觀點是值得商榷的，這對冀北基礎地質研究來說無疑是一個重要進展。

對于赤城紅旗營子雜巖的時代歸屬，由于早前的一些鋯石U-Pb年代學數據以及全巖Sm-Nd或Rb-Sr等時線年齡均存在著或多或少的不確定性，致使其時代歸屬一直存在著新太古宙［7］與古元古宙［4］之爭。劉樹文等［19］對赤城紅旗營子雜巖中石榴黑云斜長片麻巖（樣號JB6045，取樣地點在七里墩附近）進行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb測齡。他們認為2 650Ma的鋯石點記錄了圍巖或者繼承鋯石的年齡，而片麻巖原巖的巖漿結晶年齡為2 529～2 480Ma，后期發生的一次重要變質事件的年齡約為333Ma。事實上，該文報道的年齡數據跨度很大，除上述幾個年齡值外，尚有1 841Ma、1 095Ma和399Ma等年齡數據，對它們的巖石成因意義該文并沒有給出相應的解釋。由于石榴黑云斜長片麻巖原巖為泥質（含泥質）砂巖［12］，因此，劉樹文等將2 529～2 480Ma解釋為片麻巖原巖的巖漿結晶年齡［19］似乎不太合適。其實，它們同1 841Ma、1 095Ma和399Ma等年齡數據一樣，代表的應該是石榴黑云斜長片麻巖中不同來源巖漿成因碎屑鋯石的年齡值，而333 Ma可能是后期變質事件的年齡記錄。這樣，石榴黑云斜長片麻巖原巖的沉積時限應該介于晚泥盆世（～369Ma B.P.）與早石炭世（～340Ma B.P.）之間，而其隨后所經歷的區域角閃巖相變質作用則發生在321Ma B.P.左右。據此，我們認為赤城紅旗營子雜巖中石榴黑云斜長片麻巖（云州表殼巖）應該屬晚古生代沉積－變質巖系，不宜再將其作為新太古宙或古元古宙的變質（巖石）地層。

2.4 與紅旗營子雜巖演化密切相關的花崗質巖石形成時代

區內與赤城紅旗營子雜巖演化關系密切的花崗質巖石主要有片麻狀花崗巖和黑云二長花崗巖。其中，片麻狀花崗巖主要分布在鎮寧堡—東柵子（原西柵子片麻巖）、樣墩—宋家窯（原樣墩片麻巖）以及鎮安堡—長溝門（原鎮安堡片麻巖）等地，在空間上與紅旗營子雜巖緊密相連（圖1）。這些片麻狀花崗巖曾是赤城紅旗營子雜巖的主要組成部分［28］，后來才從其中劃分出來并被認為是古元古宙變質花崗巖體［8］。其實，它們應該屬于不同時代的花崗巖體（如鎮安堡片麻巖就保留有變余似斑狀結構），后期的變形變質才使它們轉變成片麻狀花崗巖，部分地段受動力變質作用則形成碎裂花崗巖、花崗碎裂巖和糜棱巖等。從片麻狀花崗巖的鋯石U-Pb同位素年齡來看，除原鎮安堡片麻巖屬于古元古宙似斑狀花崗巖（本項目組測定鋯石SIMS U-Pb年齡為1 834～1 863 Ma）外，原西柵子片麻巖和原樣墩片麻巖均不是古元古宙變質花崗巖體，它們的鋯石U-Pb年齡分 別 為 279 ～ 282Ma［18，21，23］和 338 ～ 377 Ma［18，21，23］，應為海西期（晚古生代）的片麻狀花崗巖。

黑云二長花崗巖包括獨石口的冰山梁、馬營的紅墩梁、鎮寧堡的東溝樓和云州水庫的舍身崖等巖體，這些巖體都明顯侵位于紅旗營子雜巖之中（紅墩梁巖體部分侵入樣墩片麻狀花崗巖，圖1）。對于這些花崗巖體的成巖時代，過去大多認為它們形成于海西晚期［8］，但一直沒有相應的同位素年齡數據。從本項目組所獲得的鋯石SHRIMP U-Pb年齡數據來看，冰山梁花崗巖體形成于印支期（228.0Ma B.P.，中三疊世），而紅墩梁花崗巖體則形成于燕山期（143.9Ma B.P.，晚侏羅世，圖6）。結合舍身崖和東溝樓花崗巖體的形成年齡（分別為136.0Ma和138.0Ma），冀北赤城存在印支期和燕山期的花崗巖漿作用［15］。其中，印支期巖漿事件的年齡數據與石榴黑云斜長片麻巖的黑云母40Ar/39Ar年齡（～238Ma）比較接近［16］，說明石榴黑云斜長片麻巖所經歷的印支期構造熱事件可能與該期花崗巖漿作用有關。

圖6 赤城黑云二長花崗巖體的鋯石SHRIMP U-Pb年齡［15］Fig.6 Zircon SHRIMP U-Pb ages of the biotite monzonitic granite samples from chicheng

3 討論

冀北原紅旗營子群最早為命名于冀西北崇禮縣紅旗營子村的一套太古宙變質地層［8，28］，張家口綜合地質大隊（1964）在赤城地區將這套太古宙變質地層自下而上分為紅旗營子組和白花溝組［28］。其后，河北省地質局區測隊［28］、河北省地礦局地質三隊［29］和河北省地礦局區調隊［8，30］等對分布于崇禮—赤城一帶的原紅旗營子群開展了相應的地質研究工作，雖然在紅旗營子群的名稱表述、巖石組合和形成時代等方面存在著不同的認識，但均將其作為一套完整的變質地層對待。胡學文等通過區域對比，認為冀北承德—平泉一帶的原單塔子群上部鳳凰嘴組、劉營組的變質巖與紅旗營子群相當，都為一套中—低級變質的火山－沉積巖系，遂將其一并歸入原紅旗營子群［31，32］。這樣，冀北原紅旗營子群的范圍就擴大到崇禮—赤城—大廟—平泉斷裂帶以北的崇禮—赤城、豐寧—鳳山—隆化和承德—平泉等地，并一直沿用至今。

事實上，赤城紅旗營子雜巖的巖石組合、構造屬性、變質演化以及同位素地質年代學等方面的特征明顯不同于冀北其他地區的紅旗營子群。因此，冀北不同地區的原紅旗營子群是有明顯區別的，它們似乎不是“鐵板一塊”，應該是由不同構造（巖石）塊體組合而成的，不宜再將其作為統一的變質地層來加以考慮，需要在深入、全面的地質研究（區域對比）后重新劃分。劉樹文等也曾認為作為內蒙地軸（華北克拉通北緣中段）重要組成部分的冀北原紅旗營子群從東到西可能由不同來源的微陸塊組成，它們均經歷了晚古生代的構造－巖漿－變質事件，且認為這些微陸塊可能是在晚古生代時期才拼貼在華北克拉通北緣中段之上的［9，19，22］。重新劃分冀北原紅旗營子群（內蒙地軸）的想法最早由王東方等提出［33－35］，雖然后來因小殼化石確認有誤以及同位素年齡數據可靠性較差而受到廣泛質疑［36］，但現在看來是有可取之處的。重新劃分冀北原紅旗營子群對于冀北地區的構造屬性及其變質演化的研究無疑具有十分重要的意義，將有助于我們正確分析華北克拉通北緣中段（冀北）的地質特征，進而深入揭示古亞洲洋（中亞造山帶）的地質演化。

4 結論

a.冀北赤城紅旗營子雜巖由云州表殼巖（主要為石榴黑云斜長片麻巖）及其內部存在的退變榴輝巖、蛇紋石化（橄欖）大理巖以及蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）等構造巖塊組成。其中石榴黑云斜長片麻巖的原巖為形成于大陸島弧環境的泥質（含泥質）砂巖，而蛇紋石化（橄欖）大理巖、退變榴輝巖以及蛇紋巖（蛇紋石化方輝橄欖巖）等構造巖塊應該屬于洋殼殘片，成因上可能與古亞洲洋的洋殼俯沖消減有關。

b.退變榴輝巖的變質演化經歷了峰值榴輝巖相、高壓麻粒巖相和區域角閃巖相變質作用等3個階段，而石榴黑云斜長片麻巖則主要經歷了區域角閃巖相變質作用，僅局部存在有高壓麻粒巖相變質作用的記錄（顯示降溫、降壓過程）。

c.退變榴輝巖的原巖形成年齡為～438Ma，其峰值榴輝巖相變質發生在355Ma B.P.±，后期麻粒巖相和角閃巖相退變質年齡分別為341.2 Ma和321.8～325.7Ma；石榴黑云斜長片麻巖殘留的巖漿成因碎屑鋯石年齡為368.7～1 855.8 Ma，顆粒邊部變質重結晶鋯石年齡分別為340.3～340.5Ma和320.8～321.4Ma，說明石榴黑云斜長片麻巖原巖的沉積作用發生在晚古生代（340～369Ma B.P.），后期曾經歷過2次（～340Ma B.P.和～321Ma B.P.）變質事件的影響。這2次變質事件的年齡分別與退變榴輝巖的高壓麻粒巖相變質和角閃巖相變質作用相對應。赤城紅旗營子雜巖中的云州表殼巖（石榴黑云斜長片麻巖）應屬于晚古生代的沉積－變質巖系，不宜再將其作為新太古宙或古元古宙的變質（巖石）地層。

d.赤城紅旗營子雜巖周邊的原西柵子、樣墩和鎮安堡等花崗片麻巖應分屬不同時代的片麻狀花崗巖類。其中，原鎮安堡片麻巖屬于古元古宙似斑狀花崗巖，而原西柵子片麻巖和樣墩片麻巖應為海西期（晚古生代）的片麻狀花崗巖。另外，侵位于紅旗營子雜巖之中的冰山梁、紅墩梁、東溝樓和舍身崖等花崗巖體分別形成于印支期（冰山梁巖體）和燕山期（紅墩梁、東溝樓和舍身崖等巖體）。

e.赤城紅旗營子雜巖的巖石組合、構造屬性、同位素地質年代學以及變質演化等特征明顯不同于冀北其他地區的紅旗營子群。因此，冀北原紅旗營子群已不宜作為統一的變質地層，需要在深入、全面的區域對比后予以重新劃分。

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