华北克拉通怀安杂岩中～2.03 Ga变质石榴花岗岩的成因其对古元古代裂谷事件的制约

张家辉 ，王惠初 ，郭敬辉 ，田辉 ，任云伟 ，常青松 ，施建荣 ，相振群

（1.中国地质调查局天津地质调查中心，天津300170；2.中国地质调查局前寒武纪地质研究中心，天津300170；3.中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京100029；4.中国地质调查局华北科技创新中心，天津300170）

华北克拉通是全球范围内少数几个保留有≥3.8 Ga岩石的古老克拉通之一，保留了太古宙完整的岩浆-构造-变质历史，是研究我国早前寒武纪地质演化的天然实验室。华北克拉通是在＞3.0 Ga形成的多个古老陆核或微陆块基础上发展起来的，并在2.9～2.7 Ga经历了广泛的陆壳增生事件，以基性火山岩的喷发和TTG岩系的形成为特点，新太古代末期（～2.5 Ga）大规模新生的TTG岩浆岩的就位，以及相关的构造和变质-岩浆事件是华北克拉通形成过程中最重要的地质事件，标志着华北微陆块的拼合与早期克拉通化过程[1-6]。元古宙时期，华北克拉通经历的地质演化可以分为古元古代碰撞造山事件和中-新元古代在裂解背景上发育的大规模基性岩墙群侵位、非造山岩浆活动以及裂陷槽的火山-沉积事件等，它们被认为与全球Columbia超大陆的汇聚和裂解事件相对应[7]。古元古代是华北克拉通重要的构造演化阶段，这一时期系列重大的构造热事件，尤其是古元古代末期（1.95～1.8 Ga）涉及HT-UHT麻粒岩相、HP-MP麻粒岩相变质作用和区域性地壳重熔有关的造山事件，造就了早前寒武纪克拉通统一基底的形成[8-9]。内蒙集宁地区孔兹岩系和晋冀蒙交界地区高压镁铁质麻粒岩记录的顺时针P-T轨迹记录了清晰的碰撞造山演化过程[10]，而造山作用之前（2.30～2.0 Ga）的构造演化过程仍存在争议。近年来随着研究程度的提高，在华北克拉通发现了大量的2.2～2.0 Ga基性岩墙和A型花岗岩岩浆活动，揭示该阶段可能存在的陆内裂谷活动[2，11-20]，这为理解华北克拉通古元古代中期构造-岩浆演化过程提供了依据。

本文报道了天镇-怀安地区董家沟～2.03 Ga变质石榴花岗岩，通过详细的岩石学、地球化学以及锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析，查明其具有A型花岗岩的成因属性，来源于新太古代TTG岩石的部分熔融，结合华北克拉通广泛分布的同期基性岩墙和A型花岗岩岩浆活动，为华北克拉通在2.2～2.0 Ga处于伸展背景提供了新的证据，且碰撞造山启动时限应该晚于2.0 Ga。

图1 （a）华北克拉通构造单元划分图（底图据参考文献[24]）；（b）晋冀蒙交界地区早前寒武纪地质简图；（c）董家沟村地质简图Fig.1 （a）Tectonic subdivision of the North China Craton;(b)Precambrain geological sketch of the Shanxi-Hebei-Inner Mongolia border area;(c)Geological sketch of the Dongjiagou area

1 区域地质背景

晋冀蒙交界地区是华北克拉通典型的麻粒岩区（图1a），其中的变质基底记录了2.5～1.8 Ga新太古代-古元古代不同成因类型的变质岩系，主要包括新太古代英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩-花岗岩岩系（TTG-G2）和含铁建造（BIF）的变质火山-沉积岩系以及古元古代孔兹岩系、高压镁铁质麻粒岩、变质基性岩墙以及同期的地壳重熔型岩浆岩等岩石类型[21-23]（图1b），整体为一套经历古元古代构造变质强烈改造的再造岩系。研究区位于天镇-怀安地区的董家沟一带，大地构造位置属华北克拉通中部造山带北段[24]。该地区主体岩石是新太古代二辉石英闪长质片麻岩、英云闪长质片麻岩和二长花岗质片麻岩，含少量的BIF建造，局部出露少量变质基性岩墙，变质石榴花岗岩则呈岩株状产出于新太古代英云闪长质片麻岩中（图1c）。天镇-怀安地区出露的古元古代变质表壳岩（孔兹岩系）和含石榴子石的高压镁铁质麻粒岩均记录了顺时针P-T演化轨迹[10，25]，局部可能还叠加了超高温变质作用[26-27]。区内变质基底岩石均记录了1.85～1.82 Ga麻粒岩相变质和地壳深熔事件，与不同陆块间碰撞造山有关[24]，或是对应变质地体从加厚地壳深部快速折返至中地壳之后的缓慢冷却过程[28]。

2 野外产状及岩石学特征

天镇-怀安地区古元古代二长花岗岩较发育，一般呈岩株状或岩脉状侵入于新太古代变质TTG岩系中。此期侵入岩普遍表现为均匀的典型岩体或岩脉地貌。岩石一般具弱片麻状或块状构造，并与围岩具有协调的产状关系，多为顺片麻理侵入关系。最新的1/5万天镇、怀安镇、东六马坊幅区域地质调查工作，根据岩石学特征及锆石U-Pb年龄，将区内古元古代二长花岗岩类划分为两套，分别为（变质）花岗岩脉和变质石榴花岗岩。

变质石榴花岗岩主要出露于天镇县董家沟村一带，出露总面积约3.19 km2。野外形态为不规则状，呈多个分散的小岩株侵入到新太古代英云闪长质片麻岩中（图1c），在二者接触处多发育有岩枝状脉体侵入围岩中。在董家沟村公路两旁可见新鲜的石榴花岗岩露头（图2a），外貌呈现明显的浅肉红色和肉红色，并以普遍含石榴子石和磁铁矿为特征，与区内其它二长花岗岩类相区别。岩体的主要岩性为变质石榴二长花岗岩或变质石榴石英二长岩，石英含量介于15%～25%间，为方便定名本文统称为变质石榴花岗岩。岩体内部岩性整体相对均匀，成分变化较小，但岩石构造存在块状-片麻状变化：弱变形域多表现为块状构造，并呈现典型的球形风化岩貌特征（图2b）；强变形域则发育片麻理，矿物定向明显（图2c、d）。此外，野外可观察到岩体中产出少量二辉麻粒岩，与围岩石榴花岗岩遭受了相同的变质-变形作用，并可见石榴花岗岩深熔形成的浅色脉体反向侵入二辉麻粒岩中（图2f）。通过野外调查可以发现，二辉麻粒岩局部呈岩墙状产出（图2e），与围岩石榴花岗岩界线清楚，结合区域地质调查资料，笔者认为二辉麻粒岩原岩为变质基性岩墙，晚于石榴花岗岩侵位。同时，石榴花岗岩遭受了变质深熔作用和变形作用改造，这说明石榴花岗岩并不是同变质-深熔期形成的岩浆岩，其形成时代应早于该期变质-变形时限。

图2 董家沟变质石榴花岗岩野外产状及显微照片Fig.2 Field and microphotographs of the Dongjiagou meta-garnet granite

变质石榴花岗岩：岩石呈浅肉红色，中细粒花岗变晶结构，块状-弱片麻状构造（图2g）；主要由钾长石（35%～40%）、斜长石（30%～35%）、石英（15%～25%）、石榴子石（～5%）以及少量角闪石、黑云母和磁铁矿组成；其中钾长石为条纹长石，部分与石英呈文象结构；石榴子石呈粒状或不规则状，分布不均匀，表面干净，无矿物包裹体（图2h）。

3 测试分析方法

本文样品粉碎及锆石分选均在河北省廊坊市宇能岩矿公司完成。锆石分选首先用常规方法进行粉碎，并用浮选和电磁选方法进行分选，最后在双目镜下选出锆石。锆石制靶、阴极发光（CL）以及透、反射照相均在北京锆年领航有限公司完成。在观察锆石CL图像基础上，结合反射光和透射光照片，避开锆石中的裂隙、包裹体和杂质，选择锆石测年点位。锆石U-Pb定年测试分析在天津地质调查中心同位素实验室完成。分析所用的LA-MC-ICPMS由New Wave的193 nm激光剥蚀系统和Thermo Fisher的Neptune多接收等离子体质谱仪组成。分析时采用GJ-1作为外部标准校正锆石中U、Th和Pb同位素分馏；同时采用NIST610玻璃作为标样计算锆石中U、Th、Pb含量。最后利用ICPMSDataCal程序和Isoplot3.0程序进行数据处理。

岩石地化样品粉碎（200目）在河北省廊坊市宇能岩矿公司加工完成。主量元素和微量元素测试分析均在中国地质调查局天津地质调查中心实验室完成。主量元素采用X射线荧光光谱仪（XRF）测定，FeO采用氢氟酸、硫酸溶样、重铬酸钾滴定容量法，分析精度优于2%。稀土元素和微量元素采用电感耦合等离子体质谱仪（TJA-PQ-ExCell ICP-MS）测定，分析精度优于5%。

4 测试结果

4.1 锆石U-Pb年代学

本次工作中对变质石榴花岗岩样品17DJG-1进行了LA-MC-ICPMS锆石U-Pb测年。样品中锆石呈长柱状，自形程度相对较好，长轴约100～200μm，长宽比一般在3/1～2/1之间。在CL图像中（图3），多数锆石具核-边结构，其中核部锆石保留较好的结晶环带，具有岩浆锆石特征；边部锆石应为变质边。该样品共分析40个数据点（表1），分析点位于核部和边部位置，整体数据点具有较高的谐和度，均位于谐和线上，分别集中于两个不同的位置（图4a）。其中，落在谐和线上端的12个数据点分析位置为核部锆石，具有较高的Th/U比值（0.22～1.41）（图4b），207Pb/206Pb表面年龄多在1 974～2 085 Ma之间，12个数据加权平均207Pb/206Pb年龄为2 031±21 Ma（MSWD=1.3），代表原岩结晶年龄。位于谐和线下端的28个数据点的Th/U较低，大部分小于0.1，部分介于0.11～0.97，但所有测试点Pb207/Pb206表面年龄较集中，介于1 771～1 901 Ma，28个年龄数据加权平均207Pb/206Pb年龄为1 837±12 Ma（MSWD=1.13），该年龄与区内主期记录的变质年龄一致，应代表石榴花岗岩的变质年龄。

4.2 主量、微量元素

图3 变质石榴花岗岩（17DJG-1）代表性锆石阴极发光图像、锆石U-Pb和Lu-Hf同位素分析点位Fig.3 CL images of zircon grains from the Dongjiagou meta-garnet granite(17DJG-1),positions of Zricon U-Pb dating and Lu-Hf isotopic analysis

表1 董家沟变质石榴花岗岩（17DJG-1）LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素测试结果Tab.1 LA-MC-ICPMS U-Pb isotopic results of zircons from the Dongjiagou meta-garnet granite(17DJG-1)

图4 变质石榴花岗岩（17DJG-1）的锆石U-Pb年龄谐和图（a）和207Pb/206Pb age-Th/U图解（b）Fig.4 Zircon U-Pb ages concordia diagram(a)and 207Pb/206Pb age-Th/U diagram(b)of the Dongjiagou meta-garnet granite(17DJG-1)

表2 董家沟变质石榴花岗岩主量元素（wt%）和微量元素（×10-6）分析结果Tab.2 Major elements(wt%)and trace elements(×10-6)compositions of the Dongjiagou meta-garnet granite

本次工作采集了变质石榴花岗岩三个样品（17DJG-1、YQ7571-1和YQ7572-1）进行地球化学分析，其主量元素、微量元素分析结果见表2。三个变质石榴花岗岩岩石样品显示出富Si、K、Al和相对贫 Na、Ca、Ti、Mg 的地球化学特征。SiO2含量在68.58wt%～73.32 wt%，Al2O3含量介于13.40 wt%～14.78 wt%之间，Na2O含量在3.09 wt%～3.24 wt%之间，K2O含量在5.2 wt%～5.7 wt%之间，K2O＞Na2O，K2O/Na2O=1.60～1.82。CaO含量较低，介于1.01 wt%～1.74 wt%之间。MgO和TiO2含量较低，分别为0.17 wt%～0.19 wt%和0.17 wt%～0.35 wt%。分异指数（DI）为84.29～90.01，分异程度高；里特曼指数σ为2.34～3.02，为钙碱性岩。在侵入岩TAS图解中（图5a），样品点主要落于花岗岩区和石英二长岩邻近区域，属亚碱性系列为主，少量为碱性系列。在SiO2-K2O图解中（图5b），样品主要落在钾玄系列区域。标准矿物计算（CIPW）表明，岩石样品的刚玉分子小于1，为0.28～0.66。样品的A/CNK介于1.02～1.05之间，属准铝质-弱过铝质岩石（图6）。

图6 变质石榴花岗岩A/CNK-A/NK图解（据参考文献[31]）Fig.6 A/CNK(Al2O 3/(Na2O+K2O))vs.A/NK(molar ratio Al2O3/(Na2O+K 2O+CaO))for the Dongjiagou meta-garnet granite

图5 董家沟变质石榴花岗岩TAS图解（底图据参考文献[29]）和SiO2-K2O图解（底图据参考文献[30]）Fig.5 Plots of(a)Na2O+K2O vs.SiO2(after Middlemost.[29])and(b)K2O vs.SiO2(after Peccerillo and Taylor.[30])for the Dongjiagou meta-garnet granite

三个岩石样品稀土总量较高（ΣREE=733.29×10-6～909.0×10-6），在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图中（图7a），呈轻稀土元素相对富集、重稀土元素亏损的右倾分布形式，LREE/HREE为15.85～23.55，（La/Yb）N为23.45～34.91。样品具明显的负铕异常，δEu介于0.25～0.44之间。在原始地幔标准化微量元素蛛网图中（图7b），样品整体显示富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素和Zr、Hf，亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。样品中Sr、Y含量较低，Sr含量在59.7×10-6～164×10-6之间；Y含量在36.5×10-6～57.2×10-6之间。另外，过渡元素Cr、Ni含量低，分别为1.99×10-6～3.97×10-6和1.72×10-6～3.94×10-6。

4.3 锆石Hf同位素

图7 董家沟石榴花岗岩球粒陨石标准化稀土配分模式图（a）和原始地幔标准化微量元素蛛网图（b）（标准化数据据参考文献[32]）Fig.7(a)Chondrite-normalized REEs patterns and(b)PM-normalized trace elements patterns for the Dongjiagou meta-garnet granite

表3 董家沟变质石榴花岗岩（17DJG-1）锆石Hf同位素测试结果Tab.3 Zircon Hf data of the Dongjiagou meta-garnet granite(17DJG-1)

本次工作对变质石榴花岗岩样品（17DJG-1）进行了锆石Hf同位素测试，分析点位选择已获得年龄的锆石点位，共获得27组数据，数据见表3。其中的核部锆石176Hf/177Hf值为0.281525～0.281732（图8a），按照锆石表面年龄计算εHf（t）值为-0.47～+5.51，大部分为正值（图8b），对应的TDM1=2 228～2 452 Ma、TDM2=2 317～2 658 Ma（ 图 8c）；边 部 锆石176Hf/177Hf值相对较低，为0.281 465～0.281 604（图8a），按照锆石表面年龄计算εHf（t）值为-5.47～-0.09，均为负值（图8b），对应的TDM1=2 250～2 450 Ma、TDM2=2 506～2 828 Ma（图8c）。

5 讨论

5.1 石榴花岗岩形成时代

通过LA-MC-ICPMS定年，在董家沟变质石榴花岗岩样品17DJG-1中获得两组年龄，其中1 837±12 Ma年龄测试点位主要为锆石变质边，且Th/U比值大多小于0.1，该年龄应代表岩石的变质年龄；2 031±21 Ma年龄主要记录核部具有岩浆震荡环带锆石年龄，且Th/U比值大多大于0.1，应为原岩结晶年龄。前人已报道了董家沟石榴花岗岩的锆石U-Pb年龄数据，获得岩石的形成年龄为2 036±16 Ma[33]、2 003±24 Ma[34]、2 052±9 Ma和2 047±13 Ma[35]，变质年龄为 1 839±46 Ma[33]、1 818±27 Ma[34]、1 844±4 Ma[35]。可见，获得的董家沟石榴花岗岩的年龄数据非常接近，由此限定其形成年龄为2 003～2 052 Ma，遭受后期变质作用年龄为1 818～1 844 Ma，该年龄与晋冀蒙交界地区广泛存在的区域性麻粒岩相变质年龄一致。

图8 董家沟变质石榴花岗岩（17DJG-1）锆石176Lu/177Hf-176Hf/177Hf（a）、207Pb/206Pb-εHf（t）（b）和207Pb/206Pb-TDM2（c）图解Fig.8 Zircon 176Lu/177Hf-176Hf/177Hf（a）、207Pb/206Pb-εHf（t）（b）和207Pb/206Pb-TCDM（c）plots for the Dongjiagou metagarnet granite(17DJG-1)

5.2 花岗岩成因类型

前人已有研究报道了董家沟变质石榴花岗岩[34-35]，因此本文在研究岩石成因时利用前人数据一并讨论。董家沟变质石榴花岗岩的SiO2含量较高（63.18～74.16 wt%）、高K2O+Na2O含量（8.05～9.57 wt%），相对贫MgO、TiO2，在A/NCK-A/NK图解中，属准铝质或弱过铝质岩石（图6）。标准矿物计算（CIPW）结果显示刚玉分子为0.11～1.03，平均值为0.39，远小于1，与S型花岗岩明显不同。稀土元素配分模式图具有典型的右倾样式和明显的负Eu异常，在微量元素上亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，同时样品的Zr+Nb+Ce+Y含量（422.7×10-6～1 945.8×10-6，平均值为1 051.2×10-6）和10 000*Ga/Al比值（2.75～5.65），均高于A型花岗岩的下限值350×10-6和2.6[36]，在花岗岩成因类型判别图解中，样品点均落在A型花岗岩范围（图9）。通过全岩Zr饱和温度计计算[37]，TZr=812～934℃，平均值为891℃，表明石榴花岗岩形成温度较高，远高于具有类似SiO2含量的I型花岗岩。此外，实验岩石学研究表明，花岗岩FeO*+MgO+TiO2含量与形成的温度密切相关，石榴花岗岩具有较高的FeO*+MgO+TiO2含量（3.11～8.61 wt%，平均值为4.78 wt%），进一步指示其形成于高温环境[38]。Zhang et al.[34]和曲敏[35]对董家沟花岗岩进行了详细的地球化学研究，揭示其具有A型花岗岩特征。综合以上研究，董家沟变质石榴花岗岩具有A型花岗岩成因属性。

图9 董家沟变质石榴二长花岗岩（Zr+Nb+Ce+Y）-NK/C和10 000＊Ga/Al-Zr图解（底图据参考文献[36]）Fig.9（Zr+Nb+Ce+Y）-NK/C and 10 000＊Ga/Al-Zr plots for the Dongjiagou meta-garnet granite

5.3 源区特征

变质石榴花岗岩Rb、Th、K等大离子亲石元素富集，Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损，指示其与大陆地壳物质具有明显的亲缘性[39]。其中，样品中Th含量较高（16.3×10-6～35.36×10-6），明显高于中上地壳Th 含量（6.5×10-6～10.5×10-6）[39]；Rb/Sr比值在0.95～4.62之间，也远高于地壳平均值0.35[40]；样品的Mg#值为3～21，平均值为8，远低于40，并具有低TiO2（0.11～0.77 wt%）、Cr（1.14×10-6～10.73×10-6）和Ni（1.72×10-6～16.00×10-6）的特点，可排除幔源岩浆的分异演化，其物质应来源于地壳岩区。此外，石榴花岗岩亏损Sr，且Sr/Y比值较低（0.63～3.67），具有明显的负Eu异常，说明源区残留斜长石和石榴子石。锆石Hf同位素结果显示，代表变质石榴花岗岩结晶时代的锆石核部（岩浆锆石）具有较高的176Hf/177Hf值（0.281 525～0.281 732），按照锆石表面年龄计算εHf（t）值为-0.47～+5.51，绝大部分为正值，且二阶段模式年龄TDM2主要介于2 505～2 658 Ma，表明其来源于新太古代新生地壳物质的部分熔融。Zhang et al.[34]通过对董家沟岩体进行了全岩Nd同位素分析，获得εNd（t）值介于-2.5～-2.9，单阶段和二阶段模式年龄分别为2.46～2.50 Ga和2.66～2.69 Ga，认为其可能得源区为新生的新太古代地壳。曲敏（2012）[35]的研究同样揭示新太古代地壳物质是董家沟花岗岩体形成的主要源区。晋冀蒙交界地区的结晶基底主体为新太古代TTG-G2岩系，其形成年龄与石榴花岗岩的锆石Hf同位素二阶段模式年龄相近，且均具有正的锆石εHf（t）值，它们来源于亏损地幔部分熔融的新生地壳[41-43]。因此，本文认为，董家沟石榴花岗岩应来源于区内广泛分布的新太古代TTG岩石的部分熔融。

5.4 构造背景及地质意义

自Loiselle and Wones[44]定义以来，A型花岗岩常产出于裂谷带和稳定的大陆板块内部。A型花岗岩可根据其地球化学性质划分为A1和A2两个亚型，A1亚型的形成与地幔柱和热点有关，常出现于裂谷带；A2亚型形成于造山后或碰撞后的伸展背景[45]。虽然两类A型花岗岩在岩石学和地球化学上各具特色，但其形成均与伸展作用有关，常作为陆壳伸展构造环境的岩石学判据。在Y/Nb-Ce/Nb和Nb-Y-3Ga图解中，董家沟石榴花岗岩样品主要位于A1亚型区域（图10），同时在Yb-Ta和（Nb+Y）-Rb图解中（图11），均位于板内花岗岩（WPG）区域内。综合上述认识，本文报道的变质石榴花岗岩应形成于大陆板内裂谷环境。

图10 董家沟变质石榴花岗岩Y/Nb-Ce/Nb和Nb-Y-3Ga图解（底图据参考文献[45]）Fig.10 Y/Nb-Ce/Nb and Nb-Y-3Ga plots for the Dongjiagou meta-garnet granite

图11 董家沟变质石榴花岗岩构造判别图解（底图据参考文献[46]）Fig.11 Tectonic discrimination of Yb-Ta and和Nb+Y-Rb for the Dongjiagou meta-garnet granite VAG.火山弧花岗岩；ORG.洋脊花岗岩；syn-COLG.同碰撞花岗岩；WPG.板内花岗岩

表4 华北克拉通古元古代中部造山带2.2～2.0Ga岩石年龄统计表Tab.4 The age of 2.2～2.0 Ga magmatic rocks in the Paleoproterozoic Trans-North China Orogen

华北克拉通新太古代陆壳基底经历了2.5（2.45）～2.35（2.3）Ga长达1.5亿年的构造寂静期后，在古元古代中后期进入了裂解-俯冲-增生-碰撞等连续的造山演化旋回过程（2.25～1.8 Ga），这与太古代后第一次全球规模裂解-造山事件相对应[2]。近年来，在华北克拉通中部造山带怀安、恒山、五台、阜平、吕梁和赞皇等地识别出大量古元古代中期（2.2～2.0 Ga）A型花岗岩（表4，图12），且同时期存在大量幔源基性岩墙侵位，指示该期岩浆活动形成于伸展的构造体制下，可能与华北克拉通内部（晋冀地块）裂谷活动有关。本文报道的～2.04 Ga董家沟石榴花岗岩也是该期岩浆事件的代表。华北克拉通古元古代中期处于陆内裂谷演化阶段，可能开始于2.2 Ga左右，持续至2.0 Ga，这一阶段是在新太古代克拉通基底基础上发展起来的。新近在天镇县西赵家窑发现的具有MORB性质高压基性麻粒岩-大理岩组合，可能代表该期构造残留的洋壳物质[47]。随后，华北克拉通进行俯冲碰撞造山演化阶段（2.0～1.8 Ga），在晋冀蒙三省地区，发育区域性高级变质-深熔-岩浆作用，形成极具代表性的高压麻粒岩和S型花岗岩等构造岩石单元。

6 结论

本文对怀安杂岩中董家沟变质石榴花岗岩岩体进行了详细的岩石学、地球化学以及锆石U-Pb定年和Hf同位素分析，结合区域资料，获得如下结论：

（1）变质石榴花岗岩高SiO2、富K2O+Na2O，低CaO、MgO和TiO2，轻、重稀土分异强烈，具有明显的负铕异常，同时亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，高Zr+Nb+Ce+Y含量和10 000*Ga/Al比值，整体具有A型花岗岩特征。

（2）通过锆石LA-MC-ICPMSU-Pb定年，获得岩石形成年龄为2 031±21 Ma，变质年龄为1 837±12 Ma，后者与研究区内主期麻粒岩相变质事件一致，同时岩石中核部岩浆锆石εHf（t）值为-0.47～+5.51，且二阶段模式年龄TDM2主要介于2 505～2 658 Ma，与围岩TTG片麻岩年龄相近，表明石榴花岗岩可能来源于新太古代TTG岩石的部分熔融。

（3）华北克拉通广泛分布古元古代中期（2.2～2.0 Ga）A型花岗岩，且同时期存在大量幔源基性岩墙侵位，该期岩浆活动应形成于伸展的构造体制下，可能与华北克拉通内部（晋冀地块）裂谷活动有关。

致谢：本文是"1/5万天镇、怀安镇、东六马坊幅区域地质矿产调查"子项目成果。谨以此文恭贺陆松年研究员80寿辰。

图12 华北克拉通古元古代中部造山带2.2～2.0Ga岩浆岩分布简图（底图据参考文献[48-49]）Fig.12 The distribution of the 2.2～2.0 Ga magmatic rocks in the Paleoproterozoic Trans-North China Orogen