华北克拉通中元古界长城系与蓟县系沉积时代

华北中元古代地层沉积时代和地层格架的确立，是建立华北克拉通元古宙层型剖面的关键地质问题，并为探讨华北克拉通中元古代的构造演化及与哥伦比亚超大陆裂解的联系提供了科学依据。本申请将采用自生独居石和磷钇矿原位微区（LA-ICPMS）U-Th-Pb定年方法，对长城系和蓟县系地层进行系统的定年工作，准确厘定中元古代地层的沉积时限，并结合前人的研究成果，探讨华北中元古代裂解作用时限及其过程。同时，建立和完善独居石和磷钇矿的原位微区（LA-ICPMS）U-Th-Pb定年方法，使其广泛应用于沉积成岩时代的测定。

华北燕山地区的蓟县剖面是我国中—新元古代地层的标准剖面，中国地层委员会（2001）以此剖面为标准，将中—新元古界划分为长城系（1.8-1.6 Ga）、蓟县系（1.6-1.0 Ga）和青白口系（1.0-0.8 Ga）。近年来，华北古陆元古宙地层中的火山岩和侵入到地层中的岩墙、岩脉获得了大量高精度的年代学数据，引发了对华北古陆的地质演化历史的思考及对华北中、新元古代地层的重新划分。长城系是华北克拉通化之后的首次盖层沉积，代表了华北克拉通北缘大陆裂谷的裂解时间，其沉积年龄的确定将为中元古界层型标准剖面的建立及对华北古陆的演化提供详实的年龄依据。.我们对蓟县剖面和北京十三陵-西山剖面的中元古代地层进行了详细的研究工作，在长城系地层（常州沟、串岭沟、团山子和大红峪组）、蓟县系地层（铁岭组）及待建系下马岭组鉴别出碎屑独居石和（或）自生、热液磷钇矿。.独居石多呈浑圆状或次浑圆状包裹体产出于碎屑石英颗粒之中，显示碎屑成因，粒径通常为10-20微米。我们采用Camaca 1280 HR，对常州沟组中的独居石进行了小束斑U-Th-Pb同位素测试，获得年龄为1814~2500 Ma，其最年轻年龄1814±41Ma限定了常州沟组的最大沉积年龄。.磷钇矿大部分生长在锆石的边部及裂缝处，呈不规则形状，个别颗粒含有石英或长石的包裹体。磷钇矿的粒径多为1-5微米，极少部分大于10微米。形态学特征表明，上述磷钇矿为自生或热液成因。.我们对常州沟组砾岩和串岭沟组长石石英砂岩中的磷钇矿进行微区原位小束斑（<5μm）Pb-Pb年龄及元素含量测试工作。常州沟组的磷钇矿U含量很低，平均值为152 ppm，显示其为热液成因。年龄结果较为分散：1713 ~ 978 Ma，峰期年龄为1576± 10 Ma。由此表明，1713 ~ 978 Ma期间热液活动频繁，尤以1576 ± 10Ma热液活动最为剧烈。.串岭沟组磷钇矿具有高U特征，平均值为6586 ppm，显示其自生成因。年龄数据表明，磷钇矿经历了较长时期的生长（1740 ~ 1608 Ma），其较老一组年龄的加权平均值1716 ± 3 Ma，代表了串岭沟组的沉积时代。从而表明常州沟组的沉积时代要老于1716Ma，即限定了长城系开始沉积的时代老于1716Ma。.该项工作成果表明，沉积自生磷钇矿定年方法是准确厘定沉积时代的重要手段，应广泛应用于沉积时代的测定。