北京密云地區(qū)早白堊世花崗巖SHRIMP鋯石U—Pb年齡及其地質(zhì)意義

孫會一 石玉若 趙希濤 胡道功 馬寅生 劉敦一

摘要：報道了北京密云地區(qū)四合堂北二長花崗巖體、番字牌南花崗巖體、馮家峪花崗巖體和花崗閃長巖體的SHRIMP鋯石UPb定年結(jié)果。首次獲得四合堂北二長花崗巖的侵位年齡為（129±2）Ma，番字牌南花崗巖巖體侵位年齡為（130±1）Ma，馮家峪花崗巖體和花崗閃長巖體侵位年齡均為（127±1）Ma，表明這4個巖體均在早白堊世發(fā)生侵位。四合堂北花崗巖體和番字牌南花崗巖體侵位于四合堂推覆體上盤，并切割太古代片麻巖的片麻理；馮家峪巖體侵位于大水峪—北石城正斷層的上盤，并切割了該斷層。這些巖體的侵位時代為限定云蒙山變質(zhì)核雜巖的活動時限提供了精確的年代學(xué)制約。

關(guān)鍵詞：年代學(xué)；花崗巖；鋯石；UPb定年；早白堊世；剪切帶；侵位；北京

中圖分類號：P588.12；P597+.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

云蒙山于2009年被定為國家地質(zhì)公園，位于北京東北部密云縣西北部，是燕山山脈西段的一部分，以發(fā)育花崗巖地貌和變質(zhì)核雜巖為特征。云蒙山變質(zhì)核雜巖也是中國境內(nèi)首批確認(rèn)的較為典型的3處變質(zhì)核雜巖（即藏南薩迦拉軌崗日變質(zhì)核雜巖[1]、北京云蒙山變質(zhì)核雜巖[2]和中蒙邊境的亞干變質(zhì)核雜巖[3]）之一，最早由美國地質(zhì)學(xué)家Davis提出，并對其進(jìn)行了長期深入的研究[2]。云蒙山變質(zhì)核雜巖以云蒙山花崗巖為主體，受早期逆沖推覆和晚期伸展走滑構(gòu)造所控制[2，4]。與變質(zhì)核雜巖有關(guān)的花崗巖類侵入體的精確定年是認(rèn)識和理解變質(zhì)核雜巖構(gòu)造形成與演化的主要依據(jù)之一。

云蒙山變質(zhì)核雜巖的活動時間一直存在不同認(rèn)識。王玉芳等分別從大水峪剪切帶糜棱巖和河防口斷層泥中測得黑云母及伊利石KAr年齡分別為106～113 Ma和72～89 Ma[5]；Davis等報道了大水峪剪切帶內(nèi)鉀長石40Ar/39Ar年齡為118 Ma[2]；Wang 等從大水峪剪切帶糜棱巖中獲得的角閃石40Ar/39Ar 年齡為125 Ma，黑云母年齡為120 Ma，鉀長石年齡為114 Ma[6]，而旁側(cè)未變形巖體的鋯石UPb 年齡為127 Ma，未變形花崗偉晶巖巖脈及花崗巖體的黑云母40Ar/39Ar 年齡分別為118、122 Ma，它們主要是核雜巖的快速抬升時間；陳印等從云蒙山變質(zhì)核雜巖不同階段同構(gòu)造期巖脈獲得LAICPMS的鋯石UPb年齡[7]，限制四合堂韌性剪切帶的活動時間為138～143 Ma，后又結(jié)合變形巖石中角閃石、黑云母40Ar/39Ar 定年結(jié)果，解釋了云蒙山變質(zhì)核雜巖為早白堊世（100～135 Ma）持續(xù)拉伸背景下以滾動樞紐模式進(jìn)行演化。

本文主要報道四合堂韌性剪切帶上盤四合堂北二長花崗巖體、大水峪剪切帶上盤馮家峪花崗巖體及番字牌南巖體和花崗閃長巖體的SHRIMP鋯石UPb定年結(jié)果，并討論它們對認(rèn)識該區(qū)構(gòu)造巖漿演化以及限定云蒙山變質(zhì)核雜巖活動時限的重要地質(zhì)意義。

1地質(zhì)背景

云蒙山地區(qū)以晚侏羅世—早白堊世花崗巖為主體，周圍由太古界片麻巖、中—上元古界和古生界碳酸鹽巖及碎屑巖、侏羅系火山巖及火山碎屑巖組成。該地區(qū)的擠壓伸展體系由云蒙山推覆體（四合堂韌性剪切帶）、大水峪韌性剪切帶、云蒙山背形構(gòu)造、崎峰茶滑脫帶、河防口低角正斷層組成了一個完整的、相互聯(lián)系的構(gòu)造系統(tǒng)，構(gòu)造形式具有變質(zhì)核雜巖和花崗巖穹窿構(gòu)造的雙重特征[4，810]。

在云蒙山巖基的東、西兩側(cè)分布河防口斷層與崎峰茶—琉璃廟斷層。四合堂剪切帶為緊接著云蒙山巖基侵位后出現(xiàn)的一逆沖型剪切帶，在云蒙山巖體北緣呈弧形展布，上盤朝SSW向運(yùn)動。該剪切帶內(nèi)巖體與基底變質(zhì)巖形成一致的面理化、糜棱巖化。大水峪韌性剪切帶位于云蒙山巖基的東南側(cè)，SE傾向，走向NNE—NE，沿河防口—石城—馮家峪一線展布，上盤朝SE向運(yùn)動。

云蒙山國家地質(zhì)公園及鄰近地區(qū)包括4個巖體：云蒙山巖體、四合堂北巖體、馮家峪巖體和番字牌南部巖體，均為變質(zhì)核雜巖在伸展過程中巖漿上涌的產(chǎn)物。云蒙山花崗巖體夾于北石城斷裂與崎峰茶斷裂之間，東南部以河防口—大水峪低角度拆離斷層為界，巖體似卵形，長約25 km，寬約12 km，長軸SW—NE向展布，出露面積約270 km2。依據(jù)巖石類型和巖體之間的接觸關(guān)系可以解體為15個侵入體。其中部分巖體已進(jìn)行過同位素定年（圖1）。

四合堂北二長花崗巖體位于云蒙山推覆體（四合堂韌性剪切帶）北3～5 km處，巖體長軸呈NW—SE向，出露面積約8 km2。巖體具有一定的巖相分帶，巖體邊部主要為細(xì)粒二長花崗巖，巖體中心部分的礦物粒度略粗，為中粒二長花崗巖。Davis等給出了3顆鋯石UPb表面年齡，分別為（1270±03）、（1417±04）、（294.0±0.7）Ma，3顆鋯石UPb不一致線下交點(diǎn)年齡為（127±2）Ma，將其解釋為巖體的形成年齡[2]。

圖件引自文獻(xiàn)[14]

番字牌南花崗巖體位于云蒙山地質(zhì)公園東北部外圍、番字牌以南3 km，巖體形態(tài)近橢圓形，長軸朝EW向，出露面積約46 km2，屬于四合堂韌性剪切帶的上盤，主要包括細(xì)粒閃長巖體和細(xì)粒花崗巖體。細(xì)粒閃長巖體出露于番字牌南部巖體外圍龍?zhí)断程劣靼咨彽鹊兀瑤r石呈深灰色、細(xì)粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，巖體邊部見弱片麻狀構(gòu)造，該巖體侵入太古宙變質(zhì)巖；細(xì)粒花崗巖位于番字牌南部巖體中部，巖石具細(xì)粒—中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，大部分侵入細(xì)粒閃長巖，其北部侵入太古宇四合堂群變質(zhì)巖，巖體東部與太古宙變質(zhì)巖呈斷層接觸。陳印等給出西白蓮花崗巖體LAICPMS的鋯石UPb年齡為（130±1）Ma，并將其解釋為巖體的侵位時間[7]。

馮家峪花崗巖體和花崗閃長巖體位于馮家峪東南部，其形態(tài)近橢圓形，長軸走向SE，出露面積約60 km2，白馬關(guān)河從巖體西北部穿過。巖體大致由3個侵入巖單元組成：似斑狀花崗巖體、細(xì)—中粒閃長巖體和細(xì)粒花崗巖體。似斑狀花崗巖出露面積最大，約占整個巖體面積的80%，其巖相分異較好，巖體邊部為細(xì)粒花崗巖，中部為似斑狀中粒花崗巖；細(xì)—中粒閃長巖體分布在馮家峪南、三岔口—古石峪及石洞子北等地，可劃分出10多個巖體，巖石呈深灰色、細(xì)粒—中細(xì)粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造；細(xì)粒花崗巖體出露在馮家峪巖體的中部和東南部。陳印等給出馮家峪未變形花崗巖體和閃長巖體的LAICPMS的鋯石UPb年齡分別為（131±1）、（127±1）Ma，將其解釋為巖體的侵位時間[13]。