地质调查与研究 第34卷 2.1前寒武纪地层学及年代格架研究进展 etal..2006;沈其韩等,2007;王世进等,2008;王伟 2.1.1地球早期地壳物质的寻找 等,2009)为建立泰山地区早前寒武纪年代格架 地球的形成及早期演化是地球科学中最富挑战提供了重要的年代学约束。泰山岩群形成年龄大约 性的前沿研究课题之一,地球上≥3.8Ga岩石的分在2770~2700Ma,2.64Ga左右曾发生过一次变质 布极为局限,仅在格陵兰、南极、北美和我国鞍山等作用;新太古代发生3期岩浆侵入活动,早期构造岩 地区发现。最近几年随着锆石微区测年技术的应浆活动主要形成2740~2700Ma的英云闪长质片麻 用,我国在最古老岩石和锆石寻找和研究方面取得岩;中期主要形成2650~2600Ma的TTG质花岗片麻 了十分重要的进展。自上世纪鞍山和冀东地区发现岩;晚期构造岩浆活动最强烈,形成大量2580~2 3.8Ga的锆石以来( Liu et al.,1992),相继在西480M的弱变形的花岗岩和石英闪长岩。并从玉皇 藏普兰和北秦岭西段发现了4.1Ga的碎屑锆石(多顶花岗岩中获得了大于3.0a的锆石年龄信息,其中 吉等,2007;王洪亮等,2007;第五春荣等,2010)最大继承性岩浆锆石年龄为3728±13Ma(陆松年 。同时我国的许多地区也发现了>3.4Ga的锆石等,2008)四。此外,还利用TMs测年技术测定了泰 年龄信息,如信阳地区( Zheng et al.,2004)、焦作山地区红门辉绿岩墙中的斜锆石,获得其准确形成 地区( Gao et al.,2006;万喻生等,2009)、宜昌地时代为1621.1±8.8Ma(陆松年等,2008)。上述 区(柳小明等,2005)、华夏地区(于津海等,2007,年龄数据为鲁西地区早前寒武纪岩浆侵入活动、区 万喻生等,2009)町、新疆阿克塔什塔格地区(李惠域构造变质作用过程和新太古代地壳增生过程的研 明等,2001)等。2.9~3.3Ga的锆石年龄信息则究,提供了重要的年代学制约,同时对华北克拉通新 分布更为广泛。尽管这些古老年龄信息多来自碎屑太古代陆壳增生拼合过程的研究有重要启示。 锆石,但为研究中国早期地壳演化提供了重要的物 (2)阜平-五台-恒山早前寒武纪新格局 质基础。近几年鞍山地区的研究又取得新进展,确 太行山-五台山一恒山地区发育我国最好的新 立了从~3.8a到~2.5Ga的一系列岩石组合 太古代-古元古代地壳剖面,是最近几年国际早前 3.8Ga的奥长花岗岩-石英闪长岩,3.6~3.8Ga的奥寒武纪地质研究的热点地区,国内外地质学家围绕 长花岗岩和黑云母片岩,3.3Ga的陈台沟表壳岩和陈阜平杂岩与五台恒山杂岩的相互关系,早前寒武 台沟花岗岩,3.0~3.1Ga的立山奥长花岗岩、东山花纪构造格架与拼合过程,阜平岩群与弯子群的时代 岗岩和铁架山花岗岩及表壳岩,~2.5Ga的鞍山群表归属等重大地质问题展开了岩石学、构造地质学、变 壳岩和齐大山花岗岩等( Wan et al,2005;刘敦一等,质作用、地球化学和同位素年代学等方面的广泛研 2007;万渝生等,207,2009)1;建立了鞍山地区究。新一轮区域地质调查已否定了五台岩群与阜平 古太古代一新太古代的年代格架。尽管这些岩石露杂岩之间的角度不整合关系,近几年获得的大量年 头面积较小,但提供了不可多得的早期地壳演化信代学资料(Zhai等,2005;Zhao等,2005,2006;7ile 息,对中国乃至世界的地球早期历史研究具有重要等,2005; Kroner等,2005,2006;Li等,2007; Kusky 意义。 等,2003,2007)②证实了五台群属新太古代的认 2.1.2华北太古宙经典地区新进展 识,也支持区域地质调查得出的五台群内部各亚群 (1)鲁西地区独特的前寒武纪年代格架 之间皆为构造接触的结论。最近万喻生等(2010) 鲁西泰山杂岩是华北克拉通基底的一部分,但对高凡亚群的研究表明,高凡亚群可能形成于新太 鲁西地区前寒武纪物质组成和构造热事件与华北克古代五台花岗-绿岩带之后,为华北克拉通古元古代 拉通上其它前寒武纪地区相比有明显差异。泰山岩(2.14-2.47Ga)最古老的地层之一。这一认识冲击 群中出露有中国唯一得到了国内外地学界公认的科了五台群地层格架的传统观点,打开了五台山地区 马提岩,柳杭岩组中的变质枕状熔岩也是目前认可前寒武纪研究的新思路。前人对阜平杂岩的认识却 的中国最老的基性火山岩。近几年在国土资源大调未得到新的年代学资料支持,该地区虽存在古太古 查项目、国家自然科学基金项目和泰山风景区管理代的年龄信息(沈保丰等,2005),但尚无锆石年代 委员会等的支持下,研究工作取得了重要进展,新获学证据;阜平岩群及其相伴的变质深成岩主体形成 得的一大批锆石U-Pb测年资料(杜利林等,2003;L于新太元古代,上部甚至是古元古代的产物(吴昌华2.1 前寒武纪地层学及年代格架研究进展 2.1.1 地球早期地壳物质的寻找 地球的形成及早期演化是地球科学中最富挑战 性的前沿研究课题之一，地球上≥3.8 Ga岩石的分 布极为局限，仅在格陵兰、南极、北美和我国鞍山等 地区发现。最近几年随着锆石微区测年技术的应 用，我国在最古老岩石和锆石寻找和研究方面取得 了十分重要的进展。自上世纪鞍山和冀东地区发现 3.8 Ga 的锆石以来（Liu et al.，1992）[3] ，相继在西 藏普兰和北秦岭西段发现了4.1 Ga的碎屑锆石（多 吉等，2007；王洪亮等，2007；第五春荣等，2010） [4-6] 。同时我国的许多地区也发现了＞3.4Ga的锆石 年龄信息，如信阳地区（Zheng et al.，2004）[7] 、焦作 地区（Gao et al.，2006；万喻生等，2009）[8-9] 、宜昌地 区（柳小明等，2005）[10] 、华夏地区（于津海等，2007， 万喻生等，2009）[9,11] 、新疆阿克塔什塔格地区（李惠 明等，2001）[12] 等。2.9～3.3 Ga的锆石年龄信息则 分布更为广泛。尽管这些古老年龄信息多来自碎屑 锆石，但为研究中国早期地壳演化提供了重要的物 质基础。近几年鞍山地区的研究又取得新进展，确 立了从～3.8 Ga到～2.5 Ga的一系列岩石组合：～ 3.8 Ga的奥长花岗岩-石英闪长岩，3.6～3.8 Ga的奥 长花岗岩和黑云母片岩，3.3 Ga的陈台沟表壳岩和陈 台沟花岗岩，3.0～3.1 Ga的立山奥长花岗岩、东山花 岗岩和铁架山花岗岩及表壳岩，～2.5 Ga的鞍山群表 壳岩和齐大山花岗岩等（Wan et al，2005；刘敦一等， 2007；万渝生等，2007，2009）[9,13-15] ；建立了鞍山地区 古太古代－新太古代的年代格架。尽管这些岩石露 头面积较小，但提供了不可多得的早期地壳演化信 息，对中国乃至世界的地球早期历史研究具有重要 意义。 2.1.2 华北太古宙经典地区新进展 （1）鲁西地区独特的前寒武纪年代格架 鲁西泰山杂岩是华北克拉通基底的一部分，但 鲁西地区前寒武纪物质组成和构造热事件与华北克 拉通上其它前寒武纪地区相比有明显差异。泰山岩 群中出露有中国唯一得到了国内外地学界公认的科 马提岩，柳杭岩组中的变质枕状熔岩也是目前认可 的中国最老的基性火山岩。近几年在国土资源大调 查项目、国家自然科学基金项目和泰山风景区管理 委员会等的支持下，研究工作取得了重要进展，新获 得的一大批锆石U-Pb测年资料（杜利林等，2003；Lu et al.，2006；沈其韩等，2007；王世进等，2008；王伟 等，2009）[16-20] 为建立泰山地区早前寒武纪年代格架 提供了重要的年代学约束。泰山岩群形成年龄大约 在2 770～2 700 Ma，2.64 Ga左右曾发生过一次变质 作用；新太古代发生3期岩浆侵入活动，早期构造岩 浆活动主要形成2 740～2 700 Ma的英云闪长质片麻 岩；中期主要形成2 650～2 600 Ma的TTG质花岗片麻 岩；晚期构造岩浆活动最强烈，形成大量 2 580～2 480 Ma的弱变形的花岗岩和石英闪长岩。并从玉皇 顶花岗岩中获得了大于3.0Ga的锆石年龄信息，其中 最大继承性岩浆锆石年龄为3 728±13 Ma（陆松年 等，2008）[21] 。此外，还利用TIMS测年技术测定了泰 山地区红门辉绿岩墙中的斜锆石，获得其准确形成 时代为1 621.1±8.8 Ma（陆松年等，2008）[21] 。上述 年龄数据为鲁西地区早前寒武纪岩浆侵入活动、区 域构造变质作用过程和新太古代地壳增生过程的研 究，提供了重要的年代学制约，同时对华北克拉通新 太古代陆壳增生拼合过程的研究有重要启示。 （2）阜平－五台－恒山早前寒武纪新格局 太行山－五台山－恒山地区发育我国最好的新 太古代－古元古代地壳剖面，是最近几年国际早前 寒武纪地质研究的热点地区，国内外地质学家围绕 阜平杂岩与五台－恒山杂岩的相互关系，早前寒武 纪构造格架与拼合过程，阜平岩群与弯子群的时代 归属等重大地质问题展开了岩石学、构造地质学、变 质作用、地球化学和同位素年代学等方面的广泛研 究。新一轮区域地质调查已否定了五台岩群与阜平 杂岩之间的角度不整合关系，近几年获得的大量年 代学资料（Zhai等，2005；Zhao等，2005，2006；Wilde 等，2005；Kröner 等，2005，2006；Li 等，2007；Kusky 等，2003，2007）[22-30] 证实了五台群属新太古代的认 识，也支持区域地质调查得出的五台群内部各亚群 之间皆为构造接触的结论。最近万喻生等（2010）[31] 对高凡亚群的研究表明，高凡亚群可能形成于新太 古代五台花岗-绿岩带之后，为华北克拉通古元古代 (2.14～2.47 Ga)最古老的地层之一。这一认识冲击 了五台群地层格架的传统观点，打开了五台山地区 前寒武纪研究的新思路。前人对阜平杂岩的认识却 未得到新的年代学资料支持，该地区虽存在古太古 代的年龄信息（沈保丰等，2005）[32] ，但尚无锆石年代 学证据；阜平岩群及其相伴的变质深成岩主体形成 于新太元古代，上部甚至是古元古代的产物（吴昌华 242 地 质 调 查 与 研 究 第34卷