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摘 要：有学者认为，密怀地区四合堂群层状地质体（表壳岩和铁矿）因受韧性剪切带的剪切作用，变成了一个夹构造残留体的巨大岩浆杂岩体。铁矿体因被剪断、位移、丢失，以至造成矿产的巨大损失，从而影响矿床的工业评价。以铁矿、杂岩体、地层、混合岩化、块状无序的变质岩等为研究重点，多数单位认为，该区可划分出两块面型分布的表壳岩。铁矿勘探，全区获得了十亿吨储量，成果丰硕。四合堂群的铁矿虽然厚度不大，但没有发生被剪切带剪断而丢失的情况，大多数铁矿都稳定的向下延伸了几百米。以事实为据，勘探队认为，对该争议地质体的认识，称岩浆杂岩体不合适，它仍应保留原来的提法，即：四合堂群层状地质体。
关键词：韧性剪切带;岩浆杂岩体;四合堂群;层状地质体;铁矿;密怀隆起
Abstract： Some scholars believe that due to the shear action of ductile shear zone， the layered geological body （surface crust rock and iron ore） of the Sihetang Group in Mihuai area has become a huge magmatic complex intercalated with structural residual body （or structural barrier body）. As a result， the iron ore body is displaced and lost due to shearing， resulting in huge loss of mineral reserves， thus affecting the industrial evaluation of the deposit. This paper carries out a comprehensive geological research， focusing on iron ore， complex， stratum， migmatitization and massive disordered metamorphic rocks. The results show that the majority belief is that this area can be divided into two large surface-type distributed surface crust rocks. Iron ore exploration in the whole region has uncovered 1 billion tons of reserves. Although the ore body in the Sihetang Group is not thick， most of the iron ores extends steadily downward for hundreds of meters without much loss due to shear actions. Based on the facts， it is considered that the magmatic complex is not suitable to call this controversial geological body magmatic complex. It should still retain the original name， i.e.， the layered geological body of the Sihetang Group.
Keywords： ductile shear zone; magmatic complex; Sihetang Group; layered geological body; iron ore; Mihuai Uplift
北京出露有一塊古老的变质岩，分布在密云、怀柔地区，面积约1500 km2。地质学者称其为密怀隆起。那里有丰富的矿产，特别是铁、金和银等金属矿产。20世纪20年代，我国老地质专家孙建初、王曰伦等首次将其划归为太古宇，称桑干系。20世纪50—60年代（1958—1960年），北京地质学院和北京市地质局合作，组成区测联合大队，在该区正式开展1∶50 000填图。索书田和叶盛基等认定它们属于早前寒武系的火山-沉积变质岩，分为2个群7个组，2个群是密云群和张家坟群。这套成果，在生产和教学中发挥了重要作用，但是，也存在不少问题，受到多方面的挑战。改革开放，为赶超先进，改变落后局面，地质矿产部决定要 “把当代地质科学领域中的新理论、新观点、新技术、新方法运用到区域地质调查中，改革传统的区域填图方法，进一步提高我国区域地质研究程度，赶上或达到世界先进水平”。为此，80年代中期，中英两国决定在河北地区对“冀东太古宙地质”项目进行合作研究（河北局与英国皇家学会合作）。在部直管局的领导下，长春地质学院担任技术指导。新理论认为，地球上早前寒武纪古老物质分布区的岩石，绝大部分为块状无序的变质侵入岩。工作上采用“构造-岩石-事件法”进行填图研究，北京是推广应用地区之一。
1 水派火派之争（80—90年代）
20世纪80年代中期—90年代，在密怀地区工作的单位主要有北京市地质矿产局101地质队（今北京市地质工程设计研究院，简称101地质队）、北京市地质矿产局102地质队（今北京市地质调查研究院，简称102地质队）、长春地质学院、中国地质大学（武汉）、天津地质矿产研究所等。101地质队在以往工作的基础上，于1982—1994年提交了《北京早前寒武纪地质及铁矿》专题研究报告。报告坚持认为，该区古老变质片麻岩是以火山—沉积变质岩（水派）为主，并划分为密云群和四合堂群（原称张家坟群）两套不同的表壳岩（表1）。该队指出四合堂群为区域性变质岩系，是一套中基性—中酸性火山碎屑沉积岩，经受角闪岩相变质作用，主要为黑云质角闪质斜长片麻岩、变粒岩、浅粒岩、片岩以及斜长角闪岩、变质长石砂岩、磁铁石英岩等，混合岩化较弱。 20世纪70年代中期，长春地质学院已在该地区工作。该院对密怀地区古老片麻岩进行大比例尺（1∶10 000—25 000）地质填图，确认密云群片麻岩为表壳岩。卢良兆在该群下部，划出了一部分岩石，称之为苇子峪组变质岩。此外，该院对四合堂群地质体做出了新的解释和推断。该地区（崎峰茶断裂与石城断裂之间）发育韧性剪切带，由6～8个近于平行的强应变带和弱应变域组成。受强烈的剪切作用，该地体变成了一个夹表壳岩构造残留体（或构造堆垒体）的巨大岩浆杂岩体（火派）。1987年，王恩林在《构造地质专辑》中，称其为三棱山岩浆杂岩体（英云闪长岩、花岗闪长岩、角闪石岩和闪长岩）。麦延庆称其为三岔口（英云闪长岩—花岗闪长岩）岩浆杂岩体。岩浆杂岩体，岩浆岩一般占80%～85%，表壳岩只占15%～20%。102地质队是在80年代后期进入老变质岩区工作的。1987—1990年，该队同时开展1∶50 000琉璃庙幅、范各庄幅和怀柔幅1∶200 000区调，1991—1994年完成和提交1∶50 000三幅（密云、高岭、墙子路）联测区调报告。在大量工作基础上，该队建立了全区10个变质岩石地层单位，认为密怀地区古老变质岩绝大部分为“块状无序”的变质侵入岩（火派），表壳岩呈小个体、分散、孤立产出在古老变质侵入体中，未发现面型分布的表壳岩，认为密云群和四合堂群变质岩差异不大，并将两者合并，称之为沙厂英云闪长质片麻岩（鲍亦冈等，2001）。
1994—1996年，我国开展全国性地层清理。北京采用新观点处理老变质岩区的地层，认为以前采用的“地层和混合岩化观点过时了”，从而把密怀地区2个群的老地层合并成了岩浆岩体，从此，密云群和四合堂群表壳岩正式从全国地层表中被撤消了。这个结果，岩浆岩观点（火派）火起来了，水派（沉积-变质）观点受到了重大的冲击。
2 成果综合研究（世纪交替期间）
2.1 铁矿和岩浆杂岩体
（1）铁矿分布图和钻孔剖面图的编制
冯家峪—四合堂铁矿是一个大型铁矿，长度十余千米，宽度1～2 km。为便于开展工作，缩短勘探周期，勘探队把这个矿带分为4个矿段。探完1个，就近搬到下1个。每个矿勘测1∶2000地形地质图。工作时，更多地是看矿段大比例尺地质图。但是，为看清铁矿的大面貌及其气势，在矿段地质图的基础上缩编了小比例尺的地质图（图1）。钻孔剖面图则是突出铁矿体，省去与矿无关之物。
（2）地表未见岩浆杂岩体
韧性剪切带发生剪切作用后，夹表壳岩和铁矿的岩浆杂岩体应在矿区内留下有它的活动足迹。但是，跟踪地表十余千米的铁矿带，有探槽揭露，有矿区1∶2000填图，但是，未发现有夹表壳岩和铁矿构造残块的巨大岩浆杂岩体。片麻岩具片理化、糜棱岩化，但不很强烈、也不十分普遍。整个四合堂群片麻岩，层状构造的架子仍然比较明显。
（3）深部也未见夹有表壳岩的岩浆杂岩体
四合堂区段（上峪、石炮沟、山神庙、四合堂）4个铁矿的勘探，130多个钻孔，3万多米进尺，没有看到构造堆垒体。看到的铁矿和片麻岩不是构造残块，而是延伸较规则的各种层状地质体。
（4）铁矿不是混合物的成员
岩浆杂岩体是混合物。勘探发现，铁矿独身一体，似层状延伸，与表壳岩一起互层产出，彼此有清晰的界线。受剪切的影响未与其他岩石（岩浆岩或表壳岩）形成杂岩体。
（5）勘探队对四合堂群铁矿的评价
勘探报告认为，四合堂群铁矿“矿体形态简单，多成似层状，长度大、厚度小，但产状、厚度变化不大，延伸稳定”（图1）。四合堂群铁矿厚度一般1～10 m（仅上峪有28 m），其连续性、稳定性、规律性好于密云群铁矿。如果从铁矿勘探类型角度看，密云群铁矿可划为第三类型，四合堂群铁矿应划为第二类型。实际上，101地质队对四合堂群铁矿选用的勘探间距比密云群的明显偏稀。
（6）四合堂群铁矿是否有根？
勘探结果发现，四合堂群铁矿向下延伸和沉积型铁矿一样是有“根”的。上峪和山神庙铁矿床，矿体倾斜延深达600 m以上（图2、图3）。由于铁矿向下延伸较稳定，探明矿带储量达到2.51亿t（大型铁矿）。4个矿的储量规模经储量评审机关审查都达到了中型矿。如果按剪切观点，矿体的“根”都被剪掉了，矿没有了“根”，它的延深就很浅，矿床就没有希望。整个矿带的储量规模，就是中—小型的了。
上述情况表明，四合堂铁矿虽经受了剪切作用，但剪切力向下减弱，受剪体未被剪断和丢失，矿体的“根”仍保留着。以事实为依据，勘探队员认为该地质体不属于岩浆杂岩体，它仍然是原来的四合堂群层状地质体。是一看得见，模得著，可测量其大小，并进行储量计算的地质实体。
2.2 地层成果
3个单位填图成果引人关注：
（1）北京地质调查研究院1∶200 000区调（怀柔幅）成果，认定宋营子组东段、山神庙组和西湾子组地质体为面型分布的表壳岩。
（2）中国地质大学（武汉）密云队（1989—1992年）对不老屯幅填图（1∶50 000），也认为该区可划分出四合堂表壳岩和大漕表壳岩两个岩石地层单位。
（3）天津地矿研究所在20世纪末（1996—1998年）对该区进行工作。2001年提交《北京地区早前寒武纪结晶基底》专题研究成果（金文山，2000）。报告指出，密怀地区有两套表壳岩系：一套是沙厂—大漕混合岩化表壳岩系，另一套是四合堂混合岩化表壳岩系。后者，分布范围（比原范围略小）相当于原四合堂群的宋营子组、西湾子组和山神庙组，岩系主要为区域变质岩类（变粒岩和斜长角闪岩），铁矿为阳起石磁铁石英岩，变质相属低角闪岩相。此外，天津地矿研究所还指出我国有些单位（包括北京）有填图扩大化的倾向，主要是把条带状混合岩化片麻岩当作了岩浆岩。
以上情况表明，20世纪末—21世纪初，大部分参加密怀地区填图工作的单位都同意了这样的看法。即：密怀隆起的核心区有两块面型分布的表壳岩，即：密云群（沙厂组和大漕组）混合岩化表壳岩和四合堂群（宋营子组、山神庙组、西湾子组、阳坡地组）混合岩化表壳岩。现在，回头看整个填图历程，开始时，是一面倒向了火派，21世纪初变成了以水派为主，这是一个重大的变化。表示持水派观点的单位越来越多，可以说，大多数单位现在有了共识，密怀隆起区早前寒武纪古陆壳是以火山-沉积变质岩为主的分布区。 3 总结新成果（新世纪初期）
21世纪头20年，在经历了对立时期的激烈争论，对成果进行综合研究之后，同事们开始总结新成果。2017—2019年，笔者共编写了4篇文章。分别是：《磁铁石英岩铁矿被谁俘虏？》《密云铁矿的成因认识过程》《北京太古宙水火之争》《密怀隆起——我国早前寒武纪古陆壳的重要研究基地》。头两篇重点总结沙厂这个典型矿床的成果，后两篇以典型矿床为据，全面展开论述。成果发表在《城市地质》和《卢惠华文集》、《中国地质学会地质学史专业委员会笫28届学术年会》（论文汇编）。以后两篇文章为主。
3.1 《北京太古宙水火之争》提出下列5个问题讨论
《北京太古宙水火之争》一文，主要讨论北京早前寒武纪古陆壳是以沉积变质岩为主（水派）还是以岩浆岩（火派）为主的问题。争论焦点集中在块状无序的变质岩、矿体的形态产状、岩浆岩对铁矿的影响、混合岩化、两群合一等5个问题上。争论可分两个阶段，前60年，水派观点占统治地位。后60年初期，火派占了优势。近年来，水派观点强势回归。
3.2 近年来取得的重要新成果（文稿、信息、数据）
（1）近年来，经地质填图反复查证，密云群古老片麻岩确实存在一系列走向北东，倾向北西的紧密同斜褶皱。这是在区域地质调查、矿床勘探和采矿成果的基础上得出的结论。沙厂、兵马营、达岩、大小漕等铁矿勘探提供了一批褶皱构造研究成功的例子。系列褶皱在大漕地区尤为明显。
（2）铁矿是标志物，矿层是标志层。铁矿地表呈红色，岩性坚硬，突出地表，成为明显的找矿标志。从钻孔中取出的岩芯，呈明亮的黑色，也是重要的标志物。铁矿层是矿区的标志层，对研究区内的地层划分、褶皱构造起重大作用。
（3）铁矿研究的重大成果。密怀地区已探明铁矿储量十亿吨，全国排名第11位。在我国首届科学大会上，沙厂铁矿研究获两项大奖，它修正了一些错误认识。有些人认为密怀地区的岩石都是老的变质岩浆岩，铁矿都是以构造残块、俘虏体、包体产出在其中的。勘探队不同意这种看法，他们认为，矿区的片麻岩是层状的表壳岩，铁矿是产出在层位中的地质体，它以层状、似层状、扁豆状等形态产出。它不是构造残块、不是俘虏体、更不是包体。如果矿体是残块、俘虏体、包体，探明10亿t储量的任务是不可能完成的。
（4）区域构造特征研究，由点及面。前期沙厂铁矿只查明了单个向斜构造，后期利用物探资料综合研究，发现了沙厂系列性褶皱构造（四矿带向斜—铁西背斜—沙厂向斜—铁东背斜 ）（图4），这对区域大面积褶皱构造的研究，启发很大。
（5）三大含铁岩系的提出，有重要意义。铁矿是标志物，是标志层。铁矿在表壳岩中，被认为是最活泼、最具研究价值的地质体。三大含铁岩系的提出，加深了对密怀隆起区域地质特点的认识。
（6）放马峪基性岩墙群出现的意义。该岩墙在密云水库附近出现，它与河北冀东太平寨出现的基性岩墙是同一时期的产物。它切穿了密云群的片麻岩。贺高品等（1993）取样进行Sm-Nd测定分析，年龄2858 Ma。它可能是本区中太古代晚期基性岩浆活动一次重要的标志性事件。
（7）区调队对密云群表壳岩6个样品进行Sm-Nd测定（1994年），其中有3个模式年龄3454.98～4049.48 Ma，认为密云群表壳岩是古太古代的产物。
（8）地层研究的新认识。多年的工作查实，密怀隆起确实有两套面型分布的表壳岩（卢惠华，2013）。密云群表壳岩以复式褶皱、麻粒岩相变质和沙厂-大漕含矿层位为特征，四合堂群表壳岩则以单斜层构造、角闪岩相变质和山神庙组含矿层位为特点。比较而言，四合堂群地质体的表壳岩特点更明显，标志物和标志层更多，两个群的差异十分明显。
（9）提出了一个北京早前寒武纪岩石-地层划分的新方案。据收集新资料编制而成的这个（北京太古宙岩石头地层单位划分表）三分方案（表2），密云群沙厂组、大漕组属于古太古代，放马峪基性岩墙等为中太古代，四合堂群西湾子组、山神庙组为新太古代。
（10）密云冶金矿山公司是在20世纪70年代初对密云群沙厂铁矿进行开采的。但是，至世纪末，四合堂群铁矿尚未经过开采实践的验证。2003年铁矿价格回升，公司下决心对四合堂铁矿进行开发。全公司以铁矿采选业为主，年产矿石400万t，铁精粉134万t，取得了良好的经济效益和社会效益。开发实践证明，四合堂群铁矿和密云群铁矿一样，是有“根”的。
4 密怀隆起——我國早前寒武纪古陆壳的重要研究基地
此文是在全国地层清理工作的基础上编写而成的。2004年全国地层讨论会，古太古代地层的代表产地，就只有河北曹家庄岩组一处，太少了。会上，沈其韩等（2004）在论述《我国早前寒武纪地层研究的主要新进展》时，把陈台沟岩组表壳岩推了出来。该表壳岩位于鞍山市附近，北西-南东走向，带状延伸，直立或稍向南倾，面积很小，只有0.5 km2，但地质工作程度高。
密怀隆起具备成为我国早前寒武纪古陆壳研究基地的有利地质条件，但需提高研究程度。密怀隆起与陈台沟岩组地质情况比较如下：
4.1优势
（1）密怀隆起出露岩石的面积广、厚度大，陈台沟很小。（2）密怀隆起和陈台沟一样，都有层状和非层状两大类岩石-地层单元产出。但是，陈台沟非层状岩石-地层单元明显。（3）密怀隆起最大的特点和优点是有差异明显的两套面型的表壳岩，陈台沟只有一套，因而，前者信息更丰富、资料更珍贵。（4）北京的表壳岩四周环境变化多。表壳岩顶、底接触也比陈台沟复杂。陈台沟岩组四周环境被岩浆岩包围，环境比较简单。（5）密怀隆起的表壳岩有丰富的铁矿，有三大含铁层位，几十个铁矿产地，陈台沟没有。（6）密怀隆起出现的古基性岩墙与冀东的很相似，有较大的研究价值。（7）密怀隆起两套表壳岩的构造模式不同，有以褶皱为主的，另一个呈单斜构造。陈台沟只有部分地层显示同斜褶皱。（8）北京的变质岩情况复杂，有高、低变质相。密云群为麻粒岩相，四合堂群为低角闪岩变质相。陈台沟为角闪岩相，部分退变为绿片岩相。（9）密怀隆起的一些表壳岩样品Sm-Nd法测定，成果使人受到鼓舞。 4.2 不足之处
（1）密怀隆起地质研究程度不高，有待进一步加强工作。
（2）密怀地区古老岩石年代学的研究弱，方法不多，可利用数据也少。陈台沟用多种方法，对多种岩石测试定年。如：斜长角闪岩，黑云变粒岩中的单粒锆石、硅质火山岩和花岗岩岩席的锆石等。据这些岩石的测试数据分析，陈台沟原岩形成于古太古代，地层形成年龄为33亿a，比鞍山群老。
5 结论
（1）经研究比较，陈台沟岩组虽小，但工作程度高，资料齐全。特别是岩石年龄和地层研究受到高度肯定。密怀隆起表壳岩分布广，内容多，信息量大，是一块珍贵的地质研究宝地，它有可能成为我国古陆壳早前寒武纪地质研究的重要基地。
（2）建议开展新一轮区调工作，提出初步工作设想。
（3）加强地质工作的合作，可以考虑学校、研究所与地质单位合作的模式，面向京津冀古老变质岩区，组织一支强有力的区调研究队。
（4）在热烈庆祝中国共产党成立100周年大庆之际，建议召开我国早前寒武纪百年地質研究成果汇报会，重点总结近些年的新成果，弘扬成绩，明确方向，以利再战。
参考文献：
北京市地质局101地质队，1980. 北京市密云县冯家峪—四合堂铁矿区地质勘探报告[R].
鲍亦冈，刘振锋，王世发，等，2001. 北京地质百年研究：北京地区基础地质研究的历史与最新成果[M]. 北京： 地质出版社.
贺高品，叶慧文，夏胜利，1993. 北京密云地区变质基性岩墙的Sm—Nd同位素年龄及其地质意义[J].岩石学报（3）：312-317.
金文山，李双保，管爱莲，2000. 北京地区早前寒武纪结晶基底[M]. 北京：地质出版社.
卢惠华，2013. 磁铁石英岩铁矿被谁捕虏？[C]//中国地质学会地质学史专业委员会、中国地质大学（北京）地质学史研究所.中国地质学会地质学史专业委员会第25届学术年会论文汇编：7.
卢惠华，李修平，2015. 密云铁矿成因的认识过程[C]//国际地质科学史专业委员会（INHIGEO）、中国地质大学（北京）、中国地质学会地质学史专业委员会.第40届国际地质科学史学术研讨会论文摘要汇编：2.
卢惠华，李修平，2017.北京太古宙水火之争[J].城市地质，12（1）：42-49.
卢惠华，李修平，2018.密怀隆起：我国早前寒武纪古陆壳的重要研究基地[J]，城市地质，13（4）：89-96.
沈其韩，耿元生，杨崇辉，等，2004. 我国早前寒武纪地层研究的主要新进展[J]. 地层学杂志，38（4）：289-296.
周绍林，陈东明，李致瑞，等，1993.中华人民共和国地质矿产部 地质专报一 区域地质 第34号 北京早前寒武纪地质及铁矿[M]. 北京：地质出版社.
关键词：韧性剪切带;岩浆杂岩体;四合堂群;层状地质体;铁矿;密怀隆起
Abstract： Some scholars believe that due to the shear action of ductile shear zone， the layered geological body （surface crust rock and iron ore） of the Sihetang Group in Mihuai area has become a huge magmatic complex intercalated with structural residual body （or structural barrier body）. As a result， the iron ore body is displaced and lost due to shearing， resulting in huge loss of mineral reserves， thus affecting the industrial evaluation of the deposit. This paper carries out a comprehensive geological research， focusing on iron ore， complex， stratum， migmatitization and massive disordered metamorphic rocks. The results show that the majority belief is that this area can be divided into two large surface-type distributed surface crust rocks. Iron ore exploration in the whole region has uncovered 1 billion tons of reserves. Although the ore body in the Sihetang Group is not thick， most of the iron ores extends steadily downward for hundreds of meters without much loss due to shear actions. Based on the facts， it is considered that the magmatic complex is not suitable to call this controversial geological body magmatic complex. It should still retain the original name， i.e.， the layered geological body of the Sihetang Group.
Keywords： ductile shear zone; magmatic complex; Sihetang Group; layered geological body; iron ore; Mihuai Uplift
北京出露有一塊古老的变质岩，分布在密云、怀柔地区，面积约1500 km2。地质学者称其为密怀隆起。那里有丰富的矿产，特别是铁、金和银等金属矿产。20世纪20年代，我国老地质专家孙建初、王曰伦等首次将其划归为太古宇，称桑干系。20世纪50—60年代（1958—1960年），北京地质学院和北京市地质局合作，组成区测联合大队，在该区正式开展1∶50 000填图。索书田和叶盛基等认定它们属于早前寒武系的火山-沉积变质岩，分为2个群7个组，2个群是密云群和张家坟群。这套成果，在生产和教学中发挥了重要作用，但是，也存在不少问题，受到多方面的挑战。改革开放，为赶超先进，改变落后局面，地质矿产部决定要 “把当代地质科学领域中的新理论、新观点、新技术、新方法运用到区域地质调查中，改革传统的区域填图方法，进一步提高我国区域地质研究程度，赶上或达到世界先进水平”。为此，80年代中期，中英两国决定在河北地区对“冀东太古宙地质”项目进行合作研究（河北局与英国皇家学会合作）。在部直管局的领导下，长春地质学院担任技术指导。新理论认为，地球上早前寒武纪古老物质分布区的岩石，绝大部分为块状无序的变质侵入岩。工作上采用“构造-岩石-事件法”进行填图研究，北京是推广应用地区之一。
1 水派火派之争（80—90年代）
20世纪80年代中期—90年代，在密怀地区工作的单位主要有北京市地质矿产局101地质队（今北京市地质工程设计研究院，简称101地质队）、北京市地质矿产局102地质队（今北京市地质调查研究院，简称102地质队）、长春地质学院、中国地质大学（武汉）、天津地质矿产研究所等。101地质队在以往工作的基础上，于1982—1994年提交了《北京早前寒武纪地质及铁矿》专题研究报告。报告坚持认为，该区古老变质片麻岩是以火山—沉积变质岩（水派）为主，并划分为密云群和四合堂群（原称张家坟群）两套不同的表壳岩（表1）。该队指出四合堂群为区域性变质岩系，是一套中基性—中酸性火山碎屑沉积岩，经受角闪岩相变质作用，主要为黑云质角闪质斜长片麻岩、变粒岩、浅粒岩、片岩以及斜长角闪岩、变质长石砂岩、磁铁石英岩等，混合岩化较弱。 20世纪70年代中期，长春地质学院已在该地区工作。该院对密怀地区古老片麻岩进行大比例尺（1∶10 000—25 000）地质填图，确认密云群片麻岩为表壳岩。卢良兆在该群下部，划出了一部分岩石，称之为苇子峪组变质岩。此外，该院对四合堂群地质体做出了新的解释和推断。该地区（崎峰茶断裂与石城断裂之间）发育韧性剪切带，由6～8个近于平行的强应变带和弱应变域组成。受强烈的剪切作用，该地体变成了一个夹表壳岩构造残留体（或构造堆垒体）的巨大岩浆杂岩体（火派）。1987年，王恩林在《构造地质专辑》中，称其为三棱山岩浆杂岩体（英云闪长岩、花岗闪长岩、角闪石岩和闪长岩）。麦延庆称其为三岔口（英云闪长岩—花岗闪长岩）岩浆杂岩体。岩浆杂岩体，岩浆岩一般占80%～85%，表壳岩只占15%～20%。102地质队是在80年代后期进入老变质岩区工作的。1987—1990年，该队同时开展1∶50 000琉璃庙幅、范各庄幅和怀柔幅1∶200 000区调，1991—1994年完成和提交1∶50 000三幅（密云、高岭、墙子路）联测区调报告。在大量工作基础上，该队建立了全区10个变质岩石地层单位，认为密怀地区古老变质岩绝大部分为“块状无序”的变质侵入岩（火派），表壳岩呈小个体、分散、孤立产出在古老变质侵入体中，未发现面型分布的表壳岩，认为密云群和四合堂群变质岩差异不大，并将两者合并，称之为沙厂英云闪长质片麻岩（鲍亦冈等，2001）。
1994—1996年，我国开展全国性地层清理。北京采用新观点处理老变质岩区的地层，认为以前采用的“地层和混合岩化观点过时了”，从而把密怀地区2个群的老地层合并成了岩浆岩体，从此，密云群和四合堂群表壳岩正式从全国地层表中被撤消了。这个结果，岩浆岩观点（火派）火起来了，水派（沉积-变质）观点受到了重大的冲击。
2 成果综合研究（世纪交替期间）
2.1 铁矿和岩浆杂岩体
（1）铁矿分布图和钻孔剖面图的编制
冯家峪—四合堂铁矿是一个大型铁矿，长度十余千米，宽度1～2 km。为便于开展工作，缩短勘探周期，勘探队把这个矿带分为4个矿段。探完1个，就近搬到下1个。每个矿勘测1∶2000地形地质图。工作时，更多地是看矿段大比例尺地质图。但是，为看清铁矿的大面貌及其气势，在矿段地质图的基础上缩编了小比例尺的地质图（图1）。钻孔剖面图则是突出铁矿体，省去与矿无关之物。
（2）地表未见岩浆杂岩体
韧性剪切带发生剪切作用后，夹表壳岩和铁矿的岩浆杂岩体应在矿区内留下有它的活动足迹。但是，跟踪地表十余千米的铁矿带，有探槽揭露，有矿区1∶2000填图，但是，未发现有夹表壳岩和铁矿构造残块的巨大岩浆杂岩体。片麻岩具片理化、糜棱岩化，但不很强烈、也不十分普遍。整个四合堂群片麻岩，层状构造的架子仍然比较明显。
（3）深部也未见夹有表壳岩的岩浆杂岩体
四合堂区段（上峪、石炮沟、山神庙、四合堂）4个铁矿的勘探，130多个钻孔，3万多米进尺，没有看到构造堆垒体。看到的铁矿和片麻岩不是构造残块，而是延伸较规则的各种层状地质体。
（4）铁矿不是混合物的成员
岩浆杂岩体是混合物。勘探发现，铁矿独身一体，似层状延伸，与表壳岩一起互层产出，彼此有清晰的界线。受剪切的影响未与其他岩石（岩浆岩或表壳岩）形成杂岩体。
（5）勘探队对四合堂群铁矿的评价
勘探报告认为，四合堂群铁矿“矿体形态简单，多成似层状，长度大、厚度小，但产状、厚度变化不大，延伸稳定”（图1）。四合堂群铁矿厚度一般1～10 m（仅上峪有28 m），其连续性、稳定性、规律性好于密云群铁矿。如果从铁矿勘探类型角度看，密云群铁矿可划为第三类型，四合堂群铁矿应划为第二类型。实际上，101地质队对四合堂群铁矿选用的勘探间距比密云群的明显偏稀。
（6）四合堂群铁矿是否有根？
勘探结果发现，四合堂群铁矿向下延伸和沉积型铁矿一样是有“根”的。上峪和山神庙铁矿床，矿体倾斜延深达600 m以上（图2、图3）。由于铁矿向下延伸较稳定，探明矿带储量达到2.51亿t（大型铁矿）。4个矿的储量规模经储量评审机关审查都达到了中型矿。如果按剪切观点，矿体的“根”都被剪掉了，矿没有了“根”，它的延深就很浅，矿床就没有希望。整个矿带的储量规模，就是中—小型的了。
上述情况表明，四合堂铁矿虽经受了剪切作用，但剪切力向下减弱，受剪体未被剪断和丢失，矿体的“根”仍保留着。以事实为依据，勘探队员认为该地质体不属于岩浆杂岩体，它仍然是原来的四合堂群层状地质体。是一看得见，模得著，可测量其大小，并进行储量计算的地质实体。
2.2 地层成果
3个单位填图成果引人关注：
（1）北京地质调查研究院1∶200 000区调（怀柔幅）成果，认定宋营子组东段、山神庙组和西湾子组地质体为面型分布的表壳岩。
（2）中国地质大学（武汉）密云队（1989—1992年）对不老屯幅填图（1∶50 000），也认为该区可划分出四合堂表壳岩和大漕表壳岩两个岩石地层单位。
（3）天津地矿研究所在20世纪末（1996—1998年）对该区进行工作。2001年提交《北京地区早前寒武纪结晶基底》专题研究成果（金文山，2000）。报告指出，密怀地区有两套表壳岩系：一套是沙厂—大漕混合岩化表壳岩系，另一套是四合堂混合岩化表壳岩系。后者，分布范围（比原范围略小）相当于原四合堂群的宋营子组、西湾子组和山神庙组，岩系主要为区域变质岩类（变粒岩和斜长角闪岩），铁矿为阳起石磁铁石英岩，变质相属低角闪岩相。此外，天津地矿研究所还指出我国有些单位（包括北京）有填图扩大化的倾向，主要是把条带状混合岩化片麻岩当作了岩浆岩。
以上情况表明，20世纪末—21世纪初，大部分参加密怀地区填图工作的单位都同意了这样的看法。即：密怀隆起的核心区有两块面型分布的表壳岩，即：密云群（沙厂组和大漕组）混合岩化表壳岩和四合堂群（宋营子组、山神庙组、西湾子组、阳坡地组）混合岩化表壳岩。现在，回头看整个填图历程，开始时，是一面倒向了火派，21世纪初变成了以水派为主，这是一个重大的变化。表示持水派观点的单位越来越多，可以说，大多数单位现在有了共识，密怀隆起区早前寒武纪古陆壳是以火山-沉积变质岩为主的分布区。 3 总结新成果（新世纪初期）
21世纪头20年，在经历了对立时期的激烈争论，对成果进行综合研究之后，同事们开始总结新成果。2017—2019年，笔者共编写了4篇文章。分别是：《磁铁石英岩铁矿被谁俘虏？》《密云铁矿的成因认识过程》《北京太古宙水火之争》《密怀隆起——我国早前寒武纪古陆壳的重要研究基地》。头两篇重点总结沙厂这个典型矿床的成果，后两篇以典型矿床为据，全面展开论述。成果发表在《城市地质》和《卢惠华文集》、《中国地质学会地质学史专业委员会笫28届学术年会》（论文汇编）。以后两篇文章为主。
3.1 《北京太古宙水火之争》提出下列5个问题讨论
《北京太古宙水火之争》一文，主要讨论北京早前寒武纪古陆壳是以沉积变质岩为主（水派）还是以岩浆岩（火派）为主的问题。争论焦点集中在块状无序的变质岩、矿体的形态产状、岩浆岩对铁矿的影响、混合岩化、两群合一等5个问题上。争论可分两个阶段，前60年，水派观点占统治地位。后60年初期，火派占了优势。近年来，水派观点强势回归。
3.2 近年来取得的重要新成果（文稿、信息、数据）
（1）近年来，经地质填图反复查证，密云群古老片麻岩确实存在一系列走向北东，倾向北西的紧密同斜褶皱。这是在区域地质调查、矿床勘探和采矿成果的基础上得出的结论。沙厂、兵马营、达岩、大小漕等铁矿勘探提供了一批褶皱构造研究成功的例子。系列褶皱在大漕地区尤为明显。
（2）铁矿是标志物，矿层是标志层。铁矿地表呈红色，岩性坚硬，突出地表，成为明显的找矿标志。从钻孔中取出的岩芯，呈明亮的黑色，也是重要的标志物。铁矿层是矿区的标志层，对研究区内的地层划分、褶皱构造起重大作用。
（3）铁矿研究的重大成果。密怀地区已探明铁矿储量十亿吨，全国排名第11位。在我国首届科学大会上，沙厂铁矿研究获两项大奖，它修正了一些错误认识。有些人认为密怀地区的岩石都是老的变质岩浆岩，铁矿都是以构造残块、俘虏体、包体产出在其中的。勘探队不同意这种看法，他们认为，矿区的片麻岩是层状的表壳岩，铁矿是产出在层位中的地质体，它以层状、似层状、扁豆状等形态产出。它不是构造残块、不是俘虏体、更不是包体。如果矿体是残块、俘虏体、包体，探明10亿t储量的任务是不可能完成的。
（4）区域构造特征研究，由点及面。前期沙厂铁矿只查明了单个向斜构造，后期利用物探资料综合研究，发现了沙厂系列性褶皱构造（四矿带向斜—铁西背斜—沙厂向斜—铁东背斜 ）（图4），这对区域大面积褶皱构造的研究，启发很大。
（5）三大含铁岩系的提出，有重要意义。铁矿是标志物，是标志层。铁矿在表壳岩中，被认为是最活泼、最具研究价值的地质体。三大含铁岩系的提出，加深了对密怀隆起区域地质特点的认识。
（6）放马峪基性岩墙群出现的意义。该岩墙在密云水库附近出现，它与河北冀东太平寨出现的基性岩墙是同一时期的产物。它切穿了密云群的片麻岩。贺高品等（1993）取样进行Sm-Nd测定分析，年龄2858 Ma。它可能是本区中太古代晚期基性岩浆活动一次重要的标志性事件。
（7）区调队对密云群表壳岩6个样品进行Sm-Nd测定（1994年），其中有3个模式年龄3454.98～4049.48 Ma，认为密云群表壳岩是古太古代的产物。
（8）地层研究的新认识。多年的工作查实，密怀隆起确实有两套面型分布的表壳岩（卢惠华，2013）。密云群表壳岩以复式褶皱、麻粒岩相变质和沙厂-大漕含矿层位为特征，四合堂群表壳岩则以单斜层构造、角闪岩相变质和山神庙组含矿层位为特点。比较而言，四合堂群地质体的表壳岩特点更明显，标志物和标志层更多，两个群的差异十分明显。
（9）提出了一个北京早前寒武纪岩石-地层划分的新方案。据收集新资料编制而成的这个（北京太古宙岩石头地层单位划分表）三分方案（表2），密云群沙厂组、大漕组属于古太古代，放马峪基性岩墙等为中太古代，四合堂群西湾子组、山神庙组为新太古代。
（10）密云冶金矿山公司是在20世纪70年代初对密云群沙厂铁矿进行开采的。但是，至世纪末，四合堂群铁矿尚未经过开采实践的验证。2003年铁矿价格回升，公司下决心对四合堂铁矿进行开发。全公司以铁矿采选业为主，年产矿石400万t，铁精粉134万t，取得了良好的经济效益和社会效益。开发实践证明，四合堂群铁矿和密云群铁矿一样，是有“根”的。
4 密怀隆起——我國早前寒武纪古陆壳的重要研究基地
此文是在全国地层清理工作的基础上编写而成的。2004年全国地层讨论会，古太古代地层的代表产地，就只有河北曹家庄岩组一处，太少了。会上，沈其韩等（2004）在论述《我国早前寒武纪地层研究的主要新进展》时，把陈台沟岩组表壳岩推了出来。该表壳岩位于鞍山市附近，北西-南东走向，带状延伸，直立或稍向南倾，面积很小，只有0.5 km2，但地质工作程度高。
密怀隆起具备成为我国早前寒武纪古陆壳研究基地的有利地质条件，但需提高研究程度。密怀隆起与陈台沟岩组地质情况比较如下：
4.1优势
（1）密怀隆起出露岩石的面积广、厚度大，陈台沟很小。（2）密怀隆起和陈台沟一样，都有层状和非层状两大类岩石-地层单元产出。但是，陈台沟非层状岩石-地层单元明显。（3）密怀隆起最大的特点和优点是有差异明显的两套面型的表壳岩，陈台沟只有一套，因而，前者信息更丰富、资料更珍贵。（4）北京的表壳岩四周环境变化多。表壳岩顶、底接触也比陈台沟复杂。陈台沟岩组四周环境被岩浆岩包围，环境比较简单。（5）密怀隆起的表壳岩有丰富的铁矿，有三大含铁层位，几十个铁矿产地，陈台沟没有。（6）密怀隆起出现的古基性岩墙与冀东的很相似，有较大的研究价值。（7）密怀隆起两套表壳岩的构造模式不同，有以褶皱为主的，另一个呈单斜构造。陈台沟只有部分地层显示同斜褶皱。（8）北京的变质岩情况复杂，有高、低变质相。密云群为麻粒岩相，四合堂群为低角闪岩变质相。陈台沟为角闪岩相，部分退变为绿片岩相。（9）密怀隆起的一些表壳岩样品Sm-Nd法测定，成果使人受到鼓舞。 4.2 不足之处
（1）密怀隆起地质研究程度不高，有待进一步加强工作。
（2）密怀地区古老岩石年代学的研究弱，方法不多，可利用数据也少。陈台沟用多种方法，对多种岩石测试定年。如：斜长角闪岩，黑云变粒岩中的单粒锆石、硅质火山岩和花岗岩岩席的锆石等。据这些岩石的测试数据分析，陈台沟原岩形成于古太古代，地层形成年龄为33亿a，比鞍山群老。
5 结论
（1）经研究比较，陈台沟岩组虽小，但工作程度高，资料齐全。特别是岩石年龄和地层研究受到高度肯定。密怀隆起表壳岩分布广，内容多，信息量大，是一块珍贵的地质研究宝地，它有可能成为我国古陆壳早前寒武纪地质研究的重要基地。
（2）建议开展新一轮区调工作，提出初步工作设想。
（3）加强地质工作的合作，可以考虑学校、研究所与地质单位合作的模式，面向京津冀古老变质岩区，组织一支强有力的区调研究队。
（4）在热烈庆祝中国共产党成立100周年大庆之际，建议召开我国早前寒武纪百年地質研究成果汇报会，重点总结近些年的新成果，弘扬成绩，明确方向，以利再战。
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