北京密云地区早白垩世花岗岩SHRIMP锆石U—Pb年龄及其地质意义

孙会一 石玉若 赵希涛 胡道功 马寅生 刘敦一

摘要：报道了北京密云地区四合堂北二长花岗岩体、番字牌南花岗岩体、冯家峪花岗岩体和花岗闪长岩体的SHRIMP锆石UPb定年结果。首次获得四合堂北二长花岗岩的侵位年龄为（129±2）Ma，番字牌南花岗岩岩体侵位年龄为（130±1）Ma，冯家峪花岗岩体和花岗闪长岩体侵位年龄均为（127±1）Ma，表明这4个岩体均在早白垩世发生侵位。四合堂北花岗岩体和番字牌南花岗岩体侵位于四合堂推覆体上盘，并切割太古代片麻岩的片麻理；冯家峪岩体侵位于大水峪—北石城正断层的上盘，并切割了该断层。这些岩体的侵位时代为限定云蒙山变质核杂岩的活动时限提供了精确的年代学制约。

关键词：年代学；花岗岩；锆石；UPb定年；早白垩世；剪切带；侵位；北京

中图分类号：P588.12；P597+.3文献标志码：A

0引言

云蒙山于2009年被定为国家地质公园，位于北京东北部密云县西北部，是燕山山脉西段的一部分，以发育花岗岩地貌和变质核杂岩为特征。云蒙山变质核杂岩也是中国境内首批确认的较为典型的3处变质核杂岩（即藏南萨迦拉轨岗日变质核杂岩[1]、北京云蒙山变质核杂岩[2]和中蒙边境的亚干变质核杂岩[3]）之一，最早由美国地质学家Davis提出，并对其进行了长期深入的研究[2]。云蒙山变质核杂岩以云蒙山花岗岩为主体，受早期逆冲推覆和晚期伸展走滑构造所控制[2，4]。与变质核杂岩有关的花岗岩类侵入体的精确定年是认识和理解变质核杂岩构造形成与演化的主要依据之一。

云蒙山变质核杂岩的活动时间一直存在不同认识。王玉芳等分别从大水峪剪切带糜棱岩和河防口断层泥中测得黑云母及伊利石KAr年龄分别为106～113 Ma和72～89 Ma[5]；Davis等报道了大水峪剪切带内钾长石40Ar/39Ar年龄为118 Ma[2]；Wang 等从大水峪剪切带糜棱岩中获得的角闪石40Ar/39Ar 年龄为125 Ma，黑云母年龄为120 Ma，钾长石年龄为114 Ma[6]，而旁侧未变形岩体的锆石UPb 年龄为127 Ma，未变形花岗伟晶岩岩脉及花岗岩体的黑云母40Ar/39Ar 年龄分别为118、122 Ma，它们主要是核杂岩的快速抬升时间；陈印等从云蒙山变质核杂岩不同阶段同构造期岩脉获得LAICPMS的锆石UPb年龄[7]，限制四合堂韧性剪切带的活动时间为138～143 Ma，后又结合变形岩石中角闪石、黑云母40Ar/39Ar 定年结果，解释了云蒙山变质核杂岩为早白垩世（100～135 Ma）持续拉伸背景下以滚动枢纽模式进行演化。

本文主要报道四合堂韧性剪切带上盘四合堂北二长花岗岩体、大水峪剪切带上盘冯家峪花岗岩体及番字牌南岩体和花岗闪长岩体的SHRIMP锆石UPb定年结果，并讨论它们对认识该区构造岩浆演化以及限定云蒙山变质核杂岩活动时限的重要地质意义。

1地质背景

云蒙山地区以晚侏罗世—早白垩世花岗岩为主体，周围由太古界片麻岩、中—上元古界和古生界碳酸盐岩及碎屑岩、侏罗系火山岩及火山碎屑岩组成。该地区的挤压伸展体系由云蒙山推覆体（四合堂韧性剪切带）、大水峪韧性剪切带、云蒙山背形构造、崎峰茶滑脱带、河防口低角正断层组成了一个完整的、相互联系的构造系统，构造形式具有变质核杂岩和花岗岩穹窿构造的双重特征[4，810]。

在云蒙山岩基的东、西两侧分布河防口断层与崎峰茶—琉璃庙断层。四合堂剪切带为紧接着云蒙山岩基侵位后出现的一逆冲型剪切带，在云蒙山岩体北缘呈弧形展布，上盘朝SSW向运动。该剪切带内岩体与基底变质岩形成一致的面理化、糜棱岩化。大水峪韧性剪切带位于云蒙山岩基的东南侧，SE倾向，走向NNE—NE，沿河防口—石城—冯家峪一线展布，上盘朝SE向运动。

云蒙山国家地质公园及邻近地区包括4个岩体：云蒙山岩体、四合堂北岩体、冯家峪岩体和番字牌南部岩体，均为变质核杂岩在伸展过程中岩浆上涌的产物。云蒙山花岗岩体夹于北石城断裂与崎峰茶断裂之间，东南部以河防口—大水峪低角度拆离断层为界，岩体似卵形，长约25 km，宽约12 km，长轴SW—NE向展布，出露面积约270 km2。依据岩石类型和岩体之间的接触关系可以解体为15个侵入体。其中部分岩体已进行过同位素定年（图1）。

四合堂北二长花岗岩体位于云蒙山推覆体（四合堂韧性剪切带）北3～5 km处，岩体长轴呈NW—SE向，出露面积约8 km2。岩体具有一定的岩相分带，岩体边部主要为细粒二长花岗岩，岩体中心部分的矿物粒度略粗，为中粒二长花岗岩。Davis等给出了3颗锆石UPb表面年龄，分别为（1270±03）、（1417±04）、（294.0±0.7）Ma，3颗锆石UPb不一致线下交点年龄为（127±2）Ma，将其解释为岩体的形成年龄[2]。

图件引自文献[14]

番字牌南花岗岩体位于云蒙山地质公园东北部外围、番字牌以南3 km，岩体形态近椭圆形，长轴朝EW向，出露面积约46 km2，属于四合堂韧性剪切带的上盘，主要包括细粒闪长岩体和细粒花岗岩体。细粒闪长岩体出露于番字牌南部岩体外围龙潭溪—沙塘峪—西白莲等地，岩石呈深灰色、细粒结构、块状构造，岩体边部见弱片麻状构造，该岩体侵入太古宙变质岩；细粒花岗岩位于番字牌南部岩体中部，岩石具细粒—中细粒花岗结构、块状构造，大部分侵入细粒闪长岩，其北部侵入太古宇四合堂群变质岩，岩体东部与太古宙变质岩呈断层接触。陈印等给出西白莲花岗岩体LAICPMS的锆石UPb年龄为（130±1）Ma，并将其解释为岩体的侵位时间[7]。

冯家峪花岗岩体和花岗闪长岩体位于冯家峪东南部，其形态近椭圆形，长轴走向SE，出露面积约60 km2，白马关河从岩体西北部穿过。岩体大致由3个侵入岩单元组成：似斑状花岗岩体、细—中粒闪长岩体和细粒花岗岩体。似斑状花岗岩出露面积最大，约占整个岩体面积的80%，其岩相分异较好，岩体边部为细粒花岗岩，中部为似斑状中粒花岗岩；细—中粒闪长岩体分布在冯家峪南、三岔口—古石峪及石洞子北等地，可划分出10多个岩体，岩石呈深灰色、细粒—中细粒结构、块状构造；细粒花岗岩体出露在冯家峪岩体的中部和东南部。陈印等给出冯家峪未变形花岗岩体和闪长岩体的LAICPMS的锆石UPb年龄分别为（131±1）、（127±1）Ma，将其解释为岩体的侵位时间[13]。