登封地区早前寒武纪地壳演化一地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学制约

发布时间：2012-07-04 16:20:10 点击：579

登封地区早前寒武纪地壳演化一地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学制约

万渝生 ，刘敦一 ，王世炎 ，赵逊 ，董春艳 ，周红英 ，殷小艳 ，杨长秀 ，高林志D
1)中国地质科学院地质研究所，北京，100037；
2)北京离子探针中心，北京，100037；
3)河南省地质调查院，郑州，450001；
4)中国地质科学院，北京，100037；
5)天津地质矿产研究所，天津，300170

内容提要：河南中部登封地区早前寒武纪基底主要由新太古代登封群、古元古代嵩山群和早前寒武纪花岗质岩石组成。登封群主要由斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、云母石英片岩及少量磁铁石英岩(BIF)组成，变质原岩主要为基性火山岩、中酸性火山岩和碎屑沉积岩。3个登封群变质酸性火山岩样品给出2．51～2．53 Ga岩浆错石年龄，存在2．61～2．69 Ga残余锆石。它们高siO2，tDM(Nd)和￡Nd(t)分别为2．52～2．79 Ga和0．51～4．41。
嵩山群主要由石英岩和片岩组成，经受绿片岩相变质。石英岩碎屑锆石年龄峰值为2．5 Ga，与华北克拉通孔兹岩系变泥砂质岩石中存在大量2．1～2．3 Ga碎屑锆石明显不同。石英岩中可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2．45 Ga，部分碎屑锆石年龄大于2．65 Ga，最大达3．26 Ga。会善寺奥长花岗岩、大塔寺英云闪长岩、路家沟钾质花岗岩和石秤二长花岗岩形成时代分别为2．55 Ga、2．53 Ga、2．51 Ga和1．78 Ga，会善寺奥长花岗岩中存在2621~2638 Ma残余锆石，并有～2．51 Ga变质增生边存在。花岗质岩石在元素地球化学组成上存在较大变化，但具有类似Nd同位素组成，tDM(Nd)为2．6O～2．80 Ga(钾质花岗岩样品除外)。根据研究，可得出如下结论和认识：① 登封群形成于新太古代末期(2．51～2．53 Ga)，与前人认识一致。② 不同类型花岗质岩石，与登封群表壳岩一道，形成于一个相对
较小的时间范围(2．5O～2．55 Ga)，结合岩石组合和地球化学组成特征，推测其形成与板底垫托作用有关。③ 在岩石组合和形成时代等方面，五台和箕山地区花岗绿岩带与登封地区的十分类似，可能为同一大型花岗绿岩带的不同部分。④可把嵩山群形成时代限制在2．o～2．45 Ga之间，与五台地区高凡群(2．14～2．47 Ga)或滹沱群(2．O8～2．14 Ga)对比。⑤ 石秤花岗岩是华北克拉通古元古代之后拉张构造体制下壳内岩浆作用的产物。

关键词：登封群；嵩山群；TTG；SHRIMP测年；Hf同位素；早前寒武纪；华北克拉通
2o世纪5O年代，登封地区就已开展了较深入的地质工作，发现嵩山群石英岩不整合于登封杂岩
之上(张伯声，l951；张尔道，1954；马杏垣，1957)。之后，许多学者对该区进行了进一步研究，获得登封群斜长角闪岩+浅粒岩全岩的Sm—Nd等时线年龄2．50 Ga(李曙光，1987)，表壳岩和花岗质岩石
TIMS锆石年龄2．5O～2．6O Ga(王泽九等，1987，2004；劳子强等，1999；薛良伟等，2004)。KrOner eta1．(1988)对登封群变质酸性火山岩进行SHRIMPU—Pb锆石定年，除2．51 Ga岩浆锆石年龄外，还获
得2．57～2．95Ga残余锆石年龄。尽管无锆石阴极发光内部结构研究，这些资料仍确定了登封花岗绿
岩带形成时代为新太古代晚期。在以往工作基础上，本文对登封群、嵩山群及广泛分布的花岗质岩石
进行了全岩地球化学分析和锆石SHRIMP U Pb定年，为该区早前寒武纪地质研究提供基础资料，提高嵩山世界地质公园的地质研究程度。