Formation and Metamorphic Ages of the Banded Iron Formation in Fangmayu of Miyun, Beijing: Zircon SHRIMP U-Pb Dating

Abstract

Abstract:

This paper reports zircon SHRIMP U-Pb ages for magnetite-garnet-plagioclase gneiss from host rocks in the Fangmayu iron deposit, Miyun of Beijing. Zircon ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages of the gneiss we mainly obtained are (1 817±13) Ma and (2 456±6) Ma, respectively. Based on the cathodoluminescence images of zircons, together with the petrography of rocks, the ages represent two stages of metamorphism of the banded magnetic quartzite, corresponding to similar ages of two large-scale metamorphic events (namely ca. 2.44 Ga and ca. 1.82 Ga) reported from the eastern block of North China Craton. Then, we also found some owning oscillatory zoning zircons with ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb age of (2 529±8) Ma, which represent the age of the detrital zircon from the magnetite-garnet-plagioclase gneiss. It also indirectly constrains that the banded iron formation was formed between (2 456±6) to (2 529±8) Ma, most likely at the end of Neoarchean by combining previous research data. The results also provide further detailed information for research of early tectonic evolution of North China Craton and iron deposits (BIF) in China.

Key words: BIF, zircon, SHRIMP U-Pb dating, North China Craton, metamorphic event, Fangmayu iron deposit, Miyun of Beijing

CLC Number:

P588.34
P597

SHI Zhiqiang, SHI Yuruo. Formation and Metamorphic Ages of the Banded Iron Formation in Fangmayu of Miyun, Beijing: Zircon SHRIMP U-Pb Dating[J]. Geoscience, 2017, 31(01): 1-10.

Figures/Tables 8

References 34

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分析点号	²⁰⁶Pb_c /%	U /10^-6	Th /10^-6	²³²Th /²³⁸U	²⁰⁶Pb^* /10^-6	²⁰⁷Pb^* /²⁰⁶Pb^*	±%	²⁰⁷Pb^* /²³⁵U	±%	²⁰⁶Pb^* /²³⁸U	±%	误差	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 年龄	±1σ
1.1	0.02	639	169	0.27	251.0	0.161 3	0.34	10.153	0.93	0.456 3	0.86	0.932	2 468	± 6
2.1	-	342	59	0.18	148.0	0.171 2	0.59	11.850	1.10	0.502 3	0.94	0.848	2 570	±10
3.1	0.01	635	178	0.29	252.0	0.159 5	0.35	10.172	0.96	0.462 2	0.89	0.930	2 450	± 6
4.1	0.02	319	36	0.12	130.0	0.167 5	0.44	10.930	1.20	0.474 3	1.10	0.928	2 531	± 8
5.1	0.03	739	60	0.08	154.0	0.123 9	0.56	4.083	1.00	0.241 5	0.88	0.842	2 010	±10
6.1	0.19	147	54	0.38	60.8	0.164 4	0.75	10.810	1.30	0.479 8	1.10	0.824	2 484	±14
7.1	0.12	237	54	0.23	77.5	0.149 6	0.58	7.731	1.20	0.379 1	1.00	0.864	2 329	±11
8.1	0.00	798	258	0.33	318.0	0.163 9	0.32	10.515	0.94	0.464 0	0.89	0.940	2 496	± 6
9.1	0.01	387	18	0.05	108.0	0.111 1	0.57	4.953	1.10	0.323 6	0.94	0.856	1 816	±10
10.1	0.03	277	73	0.27	114.0	0.166 2	0.46	10.980	1.10	0.478 9	0.97	0.904	2 518	± 8
11.1	0.01	662	180	0.28	178.0	0.137 4	0.41	6.013	0.97	0.314 2	0.88	0.909	2 193	± 7
12.1	0.00	176	73	0.43	70.2	0.167 2	2.20	10.710	2.50	0.464 0	1.20	0.484	2 529	±37
13.1	0.52	105	29	0.28	42.5	0.165 4	0.74	10.560	1.40	0.468 0	1.20	0.851	2 463	±17
14.1	0.00	539	178	0.34	210.0	0.160 2	0.38	10.072	0.98	0.453 6	0.91	0.925	2 458	± 6
15.1	0.01	702	189	0.28	238.0	0.148 5	0.37	8.106	0.97	0.395 1	0.90	0.924	2 327	± 6
16.1	0.09	377	83	0.23	120.0	0.139 9	0.48	7.167	1.10	0.371 8	0.95	0.894	2 216	±10
17.1	0.03	116	51	0.45	46.3	0.160 3	0.73	10.380	1.40	0.466 0	1.20	0.857	2 456	±12
18.1	0.02	958	318	0.34	241.0	0.134 5	0.38	5.428	0.95	0.292 7	0.87	0.918	2 155	± 7
19.1	-	316	104	0.34	133.0	0.166 9	0.45	11.280	1.10	0.490 7	0.97	0.908	2 527	± 8
20.1	0.09	270	324	1.24	110.0	0.168 1	0.48	10.900	1.10	0.475 3	1.00	0.901	2 531	± 9
21.1	0.06	704	135	0.20	154.0	0.133 2	0.45	4.612	10.00	0.253 9	0.89	0.891	2 133	± 8
22.1	0.03	457	171	0.39	157.0	0.152 0	0.43	8.237	1.00	0.397 7	0.93	0.907	2 366	± 7
23.1	0.06	670	178	0.28	216.0	0.152 4	0.39	7.859	0.99	0.375 1	0.91	0.919	2 367	± 7
24.1	0.02	264	30	0.12	77.0	0.118 6	0.64	5.505	1.20	0.338 8	1.00	0.841	1 933	±12
25.1	0.01	598	272	0.47	212.0	0.1572	0.37	8.829	0.98	0.4122	0.91	0.923	2 425	± 6
26.1	-	46	41	0.91	18.9	0.169 0	1.10	11.000	1.90	0.476 6	1.60	0.828	2 559	±19
27.1	0.03	387	141	0.38	161.0	0.168 5	0.42	11.260	1.10	0.483 5	0.97	0.918	2 540	± 7
28.1	0.01	2 080	183	0.09	568.0	0.145 4	0.29	6.390	0.91	0.318 0	0.86	0.949	2 292	± 5
29.1	0.01	603	107	0.18	212.0	0.159 3	0.38	9.012	0.98	0.410 4	0.91	0.923	2 447	± 6
30.1	0.05	217	227	1.08	88.3	0.166 4	0.53	10.920	1.20	0.474 1	1.00	0.891	2 517	± 9
31.1	0.05	381	78	0.21	101.0	0.111 9	0.58	4.712	1.10	0.309 4	0.94	0.848	1 823	±12
32.1	0.09	325	101	0.32	104.0	0.152 1	0.69	7.863	1.20	0.371 8	0.95	0.810	2 360	±12
33.1	0.01	520	195	0.39	214.0	0.156 5	0.38	10.510	0.98	0.479 9	0.90	0.925	2 418	± 6
34.1	0.07	387	53	0.14	108.0	0.111 4	0.62	4.930	1.10	0.323 3	0.93	0.828	1 811	±12
35.1	0.35	396	53	0.14	128.0	0.154 4	0.49	7.866	1.10	0.3753	0.97	0.891	2361	±10

分析点号	²⁰⁶Pb_c /%	U /10^-6	Th /10^-6	²³²Th /²³⁸U	²⁰⁶Pb^* /10^-6	²⁰⁷Pb^* /²⁰⁶Pb^*	±%	²⁰⁷Pb^* /²³⁵U	±%	²⁰⁶Pb^* /²³⁸U	±%	误差	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 年龄	±1σ
1.1	0.02	639	169	0.27	251.0	0.161 3	0.34	10.153	0.93	0.456 3	0.86	0.932	2 468	± 6
2.1	-	342	59	0.18	148.0	0.171 2	0.59	11.850	1.10	0.502 3	0.94	0.848	2 570	±10
3.1	0.01	635	178	0.29	252.0	0.159 5	0.35	10.172	0.96	0.462 2	0.89	0.930	2 450	± 6
4.1	0.02	319	36	0.12	130.0	0.167 5	0.44	10.930	1.20	0.474 3	1.10	0.928	2 531	± 8
5.1	0.03	739	60	0.08	154.0	0.123 9	0.56	4.083	1.00	0.241 5	0.88	0.842	2 010	±10
6.1	0.19	147	54	0.38	60.8	0.164 4	0.75	10.810	1.30	0.479 8	1.10	0.824	2 484	±14
7.1	0.12	237	54	0.23	77.5	0.149 6	0.58	7.731	1.20	0.379 1	1.00	0.864	2 329	±11
8.1	0.00	798	258	0.33	318.0	0.163 9	0.32	10.515	0.94	0.464 0	0.89	0.940	2 496	± 6
9.1	0.01	387	18	0.05	108.0	0.111 1	0.57	4.953	1.10	0.323 6	0.94	0.856	1 816	±10
10.1	0.03	277	73	0.27	114.0	0.166 2	0.46	10.980	1.10	0.478 9	0.97	0.904	2 518	± 8
11.1	0.01	662	180	0.28	178.0	0.137 4	0.41	6.013	0.97	0.314 2	0.88	0.909	2 193	± 7
12.1	0.00	176	73	0.43	70.2	0.167 2	2.20	10.710	2.50	0.464 0	1.20	0.484	2 529	±37
13.1	0.52	105	29	0.28	42.5	0.165 4	0.74	10.560	1.40	0.468 0	1.20	0.851	2 463	±17
14.1	0.00	539	178	0.34	210.0	0.160 2	0.38	10.072	0.98	0.453 6	0.91	0.925	2 458	± 6
15.1	0.01	702	189	0.28	238.0	0.148 5	0.37	8.106	0.97	0.395 1	0.90	0.924	2 327	± 6
16.1	0.09	377	83	0.23	120.0	0.139 9	0.48	7.167	1.10	0.371 8	0.95	0.894	2 216	±10
17.1	0.03	116	51	0.45	46.3	0.160 3	0.73	10.380	1.40	0.466 0	1.20	0.857	2 456	±12
18.1	0.02	958	318	0.34	241.0	0.134 5	0.38	5.428	0.95	0.292 7	0.87	0.918	2 155	± 7
19.1	-	316	104	0.34	133.0	0.166 9	0.45	11.280	1.10	0.490 7	0.97	0.908	2 527	± 8
20.1	0.09	270	324	1.24	110.0	0.168 1	0.48	10.900	1.10	0.475 3	1.00	0.901	2 531	± 9
21.1	0.06	704	135	0.20	154.0	0.133 2	0.45	4.612	10.00	0.253 9	0.89	0.891	2 133	± 8
22.1	0.03	457	171	0.39	157.0	0.152 0	0.43	8.237	1.00	0.397 7	0.93	0.907	2 366	± 7
23.1	0.06	670	178	0.28	216.0	0.152 4	0.39	7.859	0.99	0.375 1	0.91	0.919	2 367	± 7
24.1	0.02	264	30	0.12	77.0	0.118 6	0.64	5.505	1.20	0.338 8	1.00	0.841	1 933	±12
25.1	0.01	598	272	0.47	212.0	0.1572	0.37	8.829	0.98	0.4122	0.91	0.923	2 425	± 6
26.1	-	46	41	0.91	18.9	0.169 0	1.10	11.000	1.90	0.476 6	1.60	0.828	2 559	±19
27.1	0.03	387	141	0.38	161.0	0.168 5	0.42	11.260	1.10	0.483 5	0.97	0.918	2 540	± 7
28.1	0.01	2 080	183	0.09	568.0	0.145 4	0.29	6.390	0.91	0.318 0	0.86	0.949	2 292	± 5
29.1	0.01	603	107	0.18	212.0	0.159 3	0.38	9.012	0.98	0.410 4	0.91	0.923	2 447	± 6
30.1	0.05	217	227	1.08	88.3	0.166 4	0.53	10.920	1.20	0.474 1	1.00	0.891	2 517	± 9
31.1	0.05	381	78	0.21	101.0	0.111 9	0.58	4.712	1.10	0.309 4	0.94	0.848	1 823	±12
32.1	0.09	325	101	0.32	104.0	0.152 1	0.69	7.863	1.20	0.371 8	0.95	0.810	2 360	±12
33.1	0.01	520	195	0.39	214.0	0.156 5	0.38	10.510	0.98	0.479 9	0.90	0.925	2 418	± 6
34.1	0.07	387	53	0.14	108.0	0.111 4	0.62	4.930	1.10	0.323 3	0.93	0.828	1 811	±12
35.1	0.35	396	53	0.14	128.0	0.154 4	0.49	7.866	1.10	0.3753	0.97	0.891	2361	±10

地点	岩性	产状	测年方法	形成时代/Ma	变质时代/Ma	资料来源
辽宁建平	磁铁石英岩		SHRIMP锆石U-Pb	2 520±11	2 487±1,1 806±16	文献[17]
陈台沟铁矿	绿泥石英片岩	与BIF互层	锆石LA-ICP-MS	2 551±10	2 469±23	文献[18]
南芬铁矿	绿泥角闪片岩	与BIF互层	锆石LA-ICP-MS	2 554±14	2 484±12	文献[18]
南芬铁矿	磁铁石英岩		锆石LA-ICP-MS		2 480±63	文献[18]
歪头山铁矿	斜长角闪岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 533±11		文献[19]
东鞍山铁矿	黑云绿泥石英片岩	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 544±8		文献[20]
齐大山铁矿	黑云变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 533±53		文献[16]
	正长花岗岩	侵入BIF	SHRIMP锆石U-Pb	2 503±10		文献[19]
	黑云绿泥石英片岩	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 530±6		文献[21]
辽宁弓长岭铁矿	黑云变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 550		文献[22]
	蚀变石榴石岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb		1 840±7	文献[23]
	角闪变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 528±10		文献[24]
辽宁小莱河铁矿	角闪变粒岩	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 515±6		文献[25]
辽宁小莱河铁矿	角闪变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 510±7	2 479±5	文献[25]
鲁西杨庄铁矿	含磁铁矿斜长角闪岩	BIF围岩	锆石LA-ICP-MS	2 615±61		文献[26]
	黑云母石英片岩	与BIF互层		2 527±66
	混合花岗岩	侵入BIF		2 469±34
山东颜店铁矿	变质长英质火山岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 561±15		文献[27]
冀东水厂铁矿	斜长角闪岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 547±7	2 513±4	文献[28]
冀东王寺峪铁矿	黑云斜长片麻岩	与BIF互层	LA-ICP-MS	2 516±9		文献[29]
冀东周台子	斜长角闪岩	BIF围岩	锆石SIMS	2 512±21	2 394±55	文献[30]
冀东周台子	黑云变粒岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 537±13		文献[30]
冀东司家营铁矿	角闪斜长片麻岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 543±14		文献[31]
冀东司家营铁矿	黑云斜长片麻岩	BIF围岩	锆石SIMS	2535±8		文献[31]
冀东黄柏峪铁矿	黑云变粒岩-片麻岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 534±8		文献[32]
冀东马兰庄铁矿	片麻质花岗状条带	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 484±23		文献[2]
冀东石人沟铁矿	角闪斜长片麻岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 553±31	2 510±21	文献[33]
冀东迁西组	混合片麻岩及其矿体岩脉	BIF围岩和互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 520	2 485~2 511	文献[34]
沙厂铁矿附近	细粒黑云二长质岩	BIF围岩	单颗粒锆石U-Pb		2 460±12	文献[10]
沙厂铁矿区	斜长二辉麻粒岩	与BIF互层	单颗粒锆石U-Pb		2 478±10	文献[10]
北京密云四合堂群	黑云斜长片麻岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 542±17	2 505±6,2 448±21	文献[15]

地点	岩性	产状	测年方法	形成时代/Ma	变质时代/Ma	资料来源
辽宁建平	磁铁石英岩		SHRIMP锆石U-Pb	2 520±11	2 487±1,1 806±16	文献[17]
陈台沟铁矿	绿泥石英片岩	与BIF互层	锆石LA-ICP-MS	2 551±10	2 469±23	文献[18]
南芬铁矿	绿泥角闪片岩	与BIF互层	锆石LA-ICP-MS	2 554±14	2 484±12	文献[18]
南芬铁矿	磁铁石英岩		锆石LA-ICP-MS		2 480±63	文献[18]
歪头山铁矿	斜长角闪岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 533±11		文献[19]
东鞍山铁矿	黑云绿泥石英片岩	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 544±8		文献[20]
齐大山铁矿	黑云变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 533±53		文献[16]
	正长花岗岩	侵入BIF	SHRIMP锆石U-Pb	2 503±10		文献[19]
	黑云绿泥石英片岩	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 530±6		文献[21]
辽宁弓长岭铁矿	黑云变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 550		文献[22]
	蚀变石榴石岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb		1 840±7	文献[23]
	角闪变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 528±10		文献[24]
辽宁小莱河铁矿	角闪变粒岩	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 515±6		文献[25]
辽宁小莱河铁矿	角闪变粒岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 510±7	2 479±5	文献[25]
鲁西杨庄铁矿	含磁铁矿斜长角闪岩	BIF围岩	锆石LA-ICP-MS	2 615±61		文献[26]
	黑云母石英片岩	与BIF互层		2 527±66
	混合花岗岩	侵入BIF		2 469±34
山东颜店铁矿	变质长英质火山岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 561±15		文献[27]
冀东水厂铁矿	斜长角闪岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 547±7	2 513±4	文献[28]
冀东王寺峪铁矿	黑云斜长片麻岩	与BIF互层	LA-ICP-MS	2 516±9		文献[29]
冀东周台子	斜长角闪岩	BIF围岩	锆石SIMS	2 512±21	2 394±55	文献[30]
冀东周台子	黑云变粒岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 537±13		文献[30]
冀东司家营铁矿	角闪斜长片麻岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 543±14		文献[31]
冀东司家营铁矿	黑云斜长片麻岩	BIF围岩	锆石SIMS	2535±8		文献[31]
冀东黄柏峪铁矿	黑云变粒岩-片麻岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 534±8		文献[32]
冀东马兰庄铁矿	片麻质花岗状条带	与BIF互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 484±23		文献[2]
冀东石人沟铁矿	角闪斜长片麻岩	与BIF互层	锆石SIMS	2 553±31	2 510±21	文献[33]
冀东迁西组	混合片麻岩及其矿体岩脉	BIF围岩和互层	SHRIMP锆石U-Pb	2 520	2 485~2 511	文献[34]
沙厂铁矿附近	细粒黑云二长质岩	BIF围岩	单颗粒锆石U-Pb		2 460±12	文献[10]
沙厂铁矿区	斜长二辉麻粒岩	与BIF互层	单颗粒锆石U-Pb		2 478±10	文献[10]
北京密云四合堂群	黑云斜长片麻岩	BIF围岩	SHRIMP锆石U-Pb	2 542±17	2 505±6,2 448±21	文献[15]