北京密云条带状铁建造的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

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作者史志强
来源中国地质大学(北京)
出版年2017
摘要
前寒武纪条带状硅铁建造(BIF)是全球范围内重要的铁矿资源类型,在世界上分布广泛。BIF作为一种早前寒武纪特殊化学沉积建造类型,其在形成的过程中经历了复杂的变质变形作用,在反演地球早期构造(地幔柱与早期板块构造)演化方面有重要作用。北京密云地区位于华北克拉通北缘,该区在古太古代到早中元古代经历了复杂的构造变质事件,在此过程中形成了大量的大中型沉积变质铁矿床。本文主要通过对该区冯家峪铁矿、沙厂铁矿和放马峪铁矿等典型BIF型铁矿床的磁铁石英岩及其附近含铁岩系共4件样品进行SHRIMP锆石U-Pb测年研究,得到的年龄数据如下:(1)冯家峪铁矿的含云母闪石类磁铁石英岩(MF01)的变质锆石207Pb/206Pb年龄主要集中在1777±9 Ma和2456±8 Ma;(2)沙厂铁矿的透闪石化磁铁石英岩(MY01)的变质锆石定年结果为1806±13 Ma和2469±21 Ma,碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄为2517±12 Ma。侵入矿体中的长英质辉石角闪岩(SY01)的变质锆石207Pb/206Pb年龄为1798±15 Ma,具有明显韵律环带的捕获锆石的年龄为2531±7 Ma。从而限定首云铁矿BIF建造的沉积时代为可能2469±21 Ma到2517±12 Ma之间;(3)放马峪铁矿的含磁铁矿石榴子石二长片麻岩(MFM01)的变质锆石测年结果分别为1817±13 Ma和2456±6 Ma,碎屑锆石207Pb/206Pb年龄为2529±8 Ma。由此间接限定了放马峪条带状铁建造的形成时代约为2456±6 Ma到2529±8 Ma,根据前人研究,最可能为太古代晚期。密云BIF型铁矿指示了该区在华北克拉通新太古代晚期的一次重要的BIF成矿事件。由年龄数据结合其野外勘查情况及样品岩相学和锆石阴极发光图表明该区两组变质锆石年龄即分别代表了该区条带状铁建造的变质年龄,这两期变质年龄时间基本上与之前已提出的华北克拉通在古元古代时期的两次变质事件(2.44Ga和1.82 Ga)相一致。因此我们推测该区BIF的变质成矿作用与整个华北克拉通东部陆块在古元古代发生的两次大的构造热事件有密切成因关系,二者在时间上是一个连续的过程。结合华北克拉通的构造演化史,我们推测密云地区BIF建造可能形成于岛弧构造环境。

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