项目名称中国西部超高压变质作用与造山带演化
【国家自然科学基金】_高压超高压变质作用_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
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53 54 55 56 57 51年 科研热词 榴辉岩 部分熔融 超高压变质 苏鲁超高压带 相平衡 高压超高压变质作用 高压庥粒岩 高压/超高压 高压-超高压榴辉岩 高压-超高压变质作用 韧性剪切带 非平衡态 随州群 镁铁质岩床群 锆石u/pb地质年代学 锆石u-pb定年 银尖 钼金属 钼矿床 金红石zr含量温度计 金红石 都兰 辉钼矿 超高压变质岩带 超高压变质作用 超高压 超临界流体 西大别地区 穿时俯冲/折返 石英-柯石英 熔/流体 流体作用 洋壳俯冲 桐柏-大别-苏鲁造山带 柴北缘超高压变质带 柴北缘 构造热事件 构造框架 板块深俯冲快折返 新元古代 扬子克拉通北缘 扩散动力学冷却速率法 异剥钙榴岩 巴什瓦克 局域高压微区 大陆深俯冲 大别山地区 多金属成矿带 多相固体包裹体 地质温压计 地壳的俯冲与折返 同位素定年法 推荐指数 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
变质流体 双峰式火山岩 压力与深度换算公式 南阿尔金 动态挤压 剪切作用 东秦岭 shrimp锆石u-pb定年 p-t轨迹 hf同位素 he同位素
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2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
第十二章 变质作用地球化学
第十二章变质作用地球化学变质作用是自然界早期形成的岩石，当外界物理化学条件产生变化后，形成了新的岩石结构构造及矿物组合。
这一变化过程记录了变质作用的发展及地壳演化的历史。
本章介绍变质作用的类型、影响变质作用的主要因素：温度（T）、压力（P）、流体（F）及岩石的化学成分（X）。
在不同的温度、压力物理化学条件下变质岩（X）形成的矿物共生组合——变质相，变质相系与板块构造之间的关系以及变质流体的作用。
着重阐明如何将变质作用地球化学应用于区域构造演化历史的研究，通过P-T-t轨迹再造区域构造历史以及变质岩原岩的恢复和构造环境的判别。
第一节变质作用及其类型一、变质作用地壳形成及演化过程中，原来已存在的各种岩石（如沉积岩、岩浆岩等），由于地质环境及物理化学条件的改变，使原来岩石的矿物成分及结构构造发生了改变，形成新条件下的稳定矿物组合及结构构造，这一过程称为变质作用。
变质作用是内动力地质作用，使岩石在非地表特征温度、压力下发生的变化。
一般这种变化是在固体状态下进行的，如果岩石不发生化学成分变化，称为等化学变质作用，仅仅失去挥发分（H2O，CO2等）的变质作用通常也被认为是等化学的。
如果在变质过程中，由于有流体及物质的加入而发生了化学变化，则属异化学变质作用。
接触变质作用就属于后者，常包含了实质性的物质增减。
二、变质作用的类型为了阐明不同类型变质岩岩石组合，形成条件，成因机制及其与地壳形成演化的关系，许多学者提出了各种变质作用分类方案，其中以基于地质背景及板块构造背景的分类最具使用价值。
现将基于地质背景的分类介绍如下：1．区域变质作用是指具有广泛扩展空间，大面积或是大的带状区域的变质作用。
他有三种基本类型：埋藏变质作用：见于沉积盆地，由于上覆沉积岩随着深度增加，在稳定的温度，压力梯度影响下发生的变质作用。
这类岩石一般仅见低温重结晶作用，缺乏变形特征。
洋脊变质作用：它沿着洋中脊出现，由于洋底扩张、热流升高及流体循环而引起的变质作用，其表现多由基性和超基性岩变化而形成绿岩及角闪岩。
23242394_海南洋壳型高温榴辉岩：基本特征及待解问题
１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０１） ０１４３ ６１ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０１ １０海南洋壳型高温榴辉岩：基本特征及待解问题刘晓春１，２ 胡娟１，２ 陈龙耀１，２ 陈意３ 王伟１，２ 夏蒙蒙１，２ 韩建恩１，２ 胡道功１ＬＩＵＸｉａｏＣｈｕｎ１，２，ＨＵＪｕａｎ１，２，ＣＨＥＮＬｏｎｇＹａｏ１，２，ＣＨＥＮＹｉ３，ＷＡＮＧＷｅｉ１，２，ＸＩＡＭｅｎｇＭｅｎｇ１，２，ＨＡＮＪｉａｎＥｎ１，２ａｎｄＨＵＤａｏＧｏｎｇ１１ 中国地质科学院地质力学研究所，北京 １０００８１２ 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室，北京 １０００８１３ 中国科学院地质与地球物理研究所，北京 １０００２９１ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ２ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰａｌｅｏｍａｇｎｅｔｉｓｍａｎｄＴｅｃｔｏｎｉｃＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＮａｔｕｒａｌＲｅｓｃｏｕｒｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ３ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ２０２０ ０９ １１收稿，２０２０ １１ １７改回ＬｉｕＸＣ，ＨｕＪ，ＣｈｅｎＬＹ，ＣｈｅｎＹ，ＷａｎｇＷ，ＸｉａＭＭ，ＨａｎＪＥａｎｄＨｕＤＧ ２０２１ Ｏｃｅａｎｉｃ ｔｙｐｅｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｆｒｏｍＨａｉｎａｎＩｓｌａｎｄ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ：Ｇｅｎｅｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｕｎｓｏｌｖｅｄｐｒｏｂｌｅｍｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（１）：１４３－１６１，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０１ １０Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｅｃｌｏｇｉｔｅｓｔｙｐｉｃａｌｌｙｏｃｃｕｒａｌｏｎｇｔｈｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔｐｌａｔｅｂｏｕｎｄａｒｉｅｓａｎｄａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｔｈｏｕｇｈｔｔｏｂｅｍａｒｋｅｒｓｏｆｔｈｅｓｕｔｕｒｅｚｏｎｅｓ ＴｈｅｓｅｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓｈａｖｅｒｅｃｅｎｔｌｙｂｅｅｎｆｏｕｎｄｅｄｉｎｔｈｅＭｕｌａｎｔｏｕａｒｅａｏｆｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＨａｉｎａｎＩｓｌａｎｄ，ｗｈｅｒｅｉｓｃｏｖｅｒｅｄｍｏｓｔｌｙｂｙＱｕａｔｅｒｎａｒｙｄｅｐｏｓｉｔｓ Ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）ＴｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｉｓｏｌａｔｅｄｌｙｏｃｃｕｒｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｔｉｄａｌａｎｄｓｕｂｔｉｄａｌｚｏｎｅｓａｔＣｈａｏｔａｎｂｉ Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｐａｒｔｏｆｔｈｅｏｕｔｃｒｏｐｓｉｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｗｉｔｈｉｎａｎａｒｅａｏｆ～１ ８ｋｍ２ Ｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｒｉｋｅｓｄｅｆｉｎｅｄｂｙｔｈｅｇｎｅｉｓｓｏｓｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｒｏｃｋｓａｒｅｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｔｏｎｅａｒｌｙｅａｓｔ ｗｅｓｔ （２）Ｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｕｎｄｅｒｗｅｎｔａｃｌｏｃｋｗｉｓｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎｆｒｏｍｅｐｉｄｏｔｅａｍｐｈｉｂｏｌｉｔｅｆａｃｉｅ（６２０～６８０℃ａｎｄ０ ８７～１ １１ＧＰａ）ｔｈｒｏｕｇｈｅｃｌｏｇｉｔｅｏｒｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌｅｃｌｏｇｉｔｅ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＨＰ）ｇｒａｎｕｌｉｔｅｆａｃｉｅｓ（８２０～８６０℃ａｎｄ１ ７０～１ ８２ＧＰａ）ｔｏａｍｐｈｉｂｏｌｉｔｅｆａｃｉｅｓ（７００～７３０℃ａｎｄ０ ７１～０ ８５ＧＰａ）ａｎｄｇｒｅｅｎｓｃｈｉｓｆａｃｉｅｓ （３）Ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓ（６５％ｏｆｔｏｔａｌａｎａｌｙｚｅｄｓａｍｐｌｅｓ）ｈａｖｅｎｏｒｍａｌｍｉｄ ｏｃｅａｎｒｉｄｇｅｂａｓａｌｔ（Ｎ ＭＯＲＢ）ａｆｆｉｎｉｔｉｅｓ，ａｎｄｓｏｍｅａｒｅｏｆｅｎｒｉｃｈｅｄｍｉｄ ｏｃｅａｎｒｉｄｇｅｂａｓａｌｔ（Ｅ ＭＯＲＢ）ａｎｄｖｏｌｃａｎｉｃａｒｃｂａｓａｌｔ（ＶＡＢ）ａｆｆｉｎｉｔｉｅｓ ＲｅｌａｔｉｖｅｌｙｊｕｖｅｎｉｌｅＳｒ Ｎｄｉｓｏｔｏｐｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｒｏｃｋｓｓｕｇｇｅｓｔａｄｅｒｉｖａｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｄｅｐｌｅｔｅｄａｓｔｈｅｎｏｓｐｈｅｒｅｍａｎｔｌｅ （４）Ｔｈｅｐｒｏｔｏｌｉｔｈｓｏｆｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｗｅｒｅｆｏｒｍｅｄｂｅｆｏｒｅ３５５Ｍａ，ａｎｄｐｒｏｇｒａｄｅａｎｄｐｅａｋｔｏｒｅｔｒｏｇｒａｄｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｔｏｏｋｐｌａｃｅａｔｃａ ３４０～３３０Ｍａａｎｄｃａ ３１０～３００Ｍａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ＴｈｅｒｏｃｋｓｃｏｏｌｉｎｇｔｏｔｈｅｃｌｏｓｕｒｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｒｕｔｉｌｅＵ Ｐｂｓｙｓｔｅｍａｒｅｄａｔｅｄａｔ２９２±６Ｍａ Ｉｎｂｒｉｅｆ，ｅｃｌｏｇｉｔｅｓｆｒｏｍＨａｉｎａｎＩｓｌａｎｄａｒｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｏｃｅａｎｉｃｂａｓａｌｔｓ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｆｅｗＶＡＢ）ｍｅｔａｍｏｒｐｈｏｓｅｄａｔｈｉｇｈＰ ＴｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅＣａｒｂｏｎｉｆｅｒｏｕｓ Ｔｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｐｒｏｂｌｅｍｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｓｅｅｘｃｅｐｔｉｏｎａｌｏｃｅａｎｉｃ ｔｙｐｅｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｔｈｅｉｒｓｅｌｖｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓｉｎｃｌｕｄｅｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇａｓｐｅｃｔｓ：（１）Ａｒｅｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓａｓｉｎｇｌｅｂｉｇｇｅｒｂｏｄｙｏｒａｇｒｏｕｐｏｆｓｍａｌｌｅｒｂｏｄｉｅｓ？Ｉｆｔｈｅｙａｒｅｔｈｅｆｏｒｍｅｒｃａｓｅ，ｔｈｅｓｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｗｏｕｌｄｃｏｎｓｔｉｔｕｅｔｈｅｂｅｇｇｉｓｔｅｃｌｏｇｉｔｅｂｏｄｙｉｎＣｈｉｎａ （２）Ａｒｅｔｈｅｓｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｂｅｌｏｎｇｔｏｅｃｌｏｇｉｔｅｆａｃｉｅｓｒｏｃｋｓｏｒｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌｅｃｌｏｇｉｔｅ ＨＰｇｒａｎｕｌｉｔｅｆａｃｉｅｓｒｏｃｋｓ？Ｈｏｗｈｉｇｈｗｉｌｌｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｓｒｅａｃｈｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｅａｋｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｏｆｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｆａｃｉｅｓ？ＷｈｅｔｈｅｒｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｎａｔｅｘｉｓｏｃｃｕｒｓａｔｔｈｅｐｅａｋＰ Ｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｒｔｈｅｐｅａｋｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｃｋｓ？（３）Ｗｅｒｅｔｈｅｐｒｏｔｏｌｉｔｈｓｏｆｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｆｏｒｍｅｄｉｎａｎｏｃｅａｎｉｃｂａｓｉｎｏｒａｂａｃｋ ａｒｃｂａｓｉｎ？ＨｏｗｉｓｉｔｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＪｉｎｓｈａｊｉａｎｇ Ａｉｌａｏｓｈａｎ ＳｏｎｇＭａＯｃｅａｎａｎｄＢａｎｇｘｉ Ｃｈｅｎｘｉｎｇｂａｃｋ ａｒｃｂａｓｉｎ？（４）Ｗｅｒｅｔｈｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｈｏｔｏｃｅａｎｉｃｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎ／ａｃｃｒｅｔｉｏｎｏｒｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎ／ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ？Ｗｈｅｒｅｉｓｔｈｅｐａｌｅｏｓｕｔｕｒｅ（ｃａｌｌｅｄｔｈｅＭｕｌａｎｔｏｕｏｒＣｈａｏｔａｎｂｉｓｕｔｕｒｅ）ｉｎｄｉｃａｔｅｄｂｙｔｈｅｅｘｔｅｎｔｉｏｎｏｆｅｃｌｏｇｉｔｅｏｕｔｃｒｏｐｓ？（５）ＡｒｅｔｈｅｒｅａｎｙｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅｅａｒｌｉｅｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｗｅａｓｔｅｎａｎｄｅａｓｔｅｒｎＰａｌｅｏ Ｔｅｔｈｙａｎｔｅｃｔｏｎｉｃｄｏｍａｉｎｓ？ＷｈｅｔｈｅｒｏｒｎｏｔｔｈｅＨａｉｎａｎｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｂｌｏｃｋ，ｏｒｉｔｓｎｏｒｔｈｅｒｎｏｒｗｅｓｔｅｒｎｔｅｒｒａｎｅ，ｃｏｌｌｉｄｅｄｗｉｔｈｔｈｅＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＢｌｏｃｋｄｕｒｉｎｇｔｈｅＣａｒｂｏｎｉｆｅｒｏｕｓ？ＩｔｉｓｏｂｖｉｏｕｓｔｈａｔｅｃｌｏｇｉｔｅｓｆｒｏｍＨａｉｎａｎＩｓｌａｎｄａｒｅｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｔｈｅｅａｒｌｙｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌＰａｌｅｏ Ｔｅｔｈｙａｎｔｅｃｔｏｎｉｃｂｅｌｔ，ａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｙｄｅｓｅｒｖｅｆｕｔｈｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｏｃｅａｎｉｃ ｔｙｐｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓ；Ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ；Ｐａｒｔｉａｌｍｅｌｔｉｎｇ；Ｃａｒｂｏｎｉｆｅｒｏｕｓ；ＥａｓｔｅｒｎＰａｌｅｏ Ｔｅｔｈｙｓ本文受国家自然科学基金项目（４１９７２０６８）和中国地质调查局地质调查项目（ＤＤ２０１９０３０６）联合资助．第一作者简介：刘晓春，男，１９６２年生，研究员，主要从事岩石学研究，Ｅ ｍａｉｌ：ｌｉｕｘｃｈｑｗ＠ｃａｇｓ．ａｃ．ｃｎ；ｌｉｕｘｃｈｑｗ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ摘 要 榴辉岩常产于汇聚板块的边界，是鉴别古板块缝合带的重要标志之一。
桐柏_大别碰撞造山带的基本组成与结构_钟增球
收稿日期:2001-07-05基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G 1999075506);国家自然科学基金项目(N o.49794041,40073005).桐柏-大别碰撞造山带的基本组成与结构钟增球,索书田,张宏飞,周汉文(中国地质大学地球科学学院,湖北武汉430074)摘要:桐柏-大别碰撞造山带的组成与结构,主要是印支期碰撞及高压、超高压变质期后伸展构造和中新生代热-构造演化的结果.在组成上,除了燕山期及其后的岩浆活动和盆地堆积产物以外,主要包括核部杂岩单元、超高压单元、高压单元、绿帘-蓝片岩单元和沉积盖层单元等,此外还有一些镁铁质和超镁铁质岩体残留或侵入其中.桐柏-大别碰撞造山带的整体结构样式类似于北美西部的变质核杂岩带,即以总体具穹隆形态及多层拆离滑脱带的发育为特征,构成了以罗田和桐柏山为核部的两个穹隆.超高压单元、高压单元和绿帘蓝片岩单元作为不同的岩片夹持于核部杂岩和沉积盖层之间,其分布格局受碰撞期后伸展构造格架所制约.关键词:碰撞造山带;组成;结构;桐柏-大别.中图分类号:P313;P542+.2 文献标识码:A 文章编号:1000-2383(2001)06-0560-08作者简介:钟增球(1947-),男,教授,1982年毕业于武汉地质学院研究生院,获硕士学位,现主要从事变质岩、变质构造及岩石圈流变学方面的教学和研究. 桐柏-大别碰撞造山带介于中朝克拉通与扬子克拉通之间,向西与秦岭造山带相连,向东与苏鲁超高压带乃至朝鲜半岛的临津江带相通.至今,关于大别超高压变质岩形成的构造动力学背景,已有趋于一致的认识,即将超高压变质岩理解为是扬子克拉通与中朝克拉通于印支期斜向碰撞的产物[1～13].近年来研究表明,在桐柏-大别地块内,现今所观察到的构造几何学样式,类似于北美西部的变质核杂岩带,以总体具穹隆形态及多层拆离滑脱带的发育为特征[12,14].现在所看到的高压、超高压变质岩及非高压岩石的分布是由碰撞期后伸展构造格架控制的,各构造岩石单元间由多层伸展拆离带分隔[12].桐柏-大别碰撞造山带具有长期的构造-热历史,其中,桐柏、大别核部杂岩内表壳岩系的多期变形,晋宁期广泛的硅铝壳部分熔融和再造作用,是印支期陆陆碰撞前的主要地质事件[15,16].中生代大规模的岩浆岩体就位、陆内变形及伸展塌陷构造等,则是印支期陆陆碰撞后的热-构造事件[15,16].研究桐柏-大别碰撞造山带的组成,不仅不能按传统的地层方法划分,也不能仅考虑组成物质在二维空间的变化,而必须结合造山带的结构和演化,从三维空间予以厘定.研究表明,桐柏-大别造山带的组成与演化,与扬子克拉通的关系更为密切一些[12],不过,现今桐柏-大别造山带的组成与结构,主要是印支期碰撞及高压、超高压变质期后伸展构造和中新生代热-构造演化的结果.所以,除了燕山期及其后的岩浆活动和盆地堆积产物以外,桐柏-大别碰撞造山带的基本组成主要包括核部杂岩(CC )单元、超高压(UHP )单元、高压(HP )单元、绿帘-蓝片岩(E B )单元和沉积盖层(SC )单元等,此外还有一些镁铁质和超镁铁质岩体,各构造岩石单元间分别由下伸展拆离带、中伸展拆离带、上伸展拆离带和顶伸展拆离带所分隔(图1).1 基本组成1.1 核部杂岩单元核部杂岩单元主要分布于大别造山带的中部和北部及桐柏造山带的核部.它主要由桐柏杂岩和大别杂岩组成,包括变质表壳岩系、变质镁铁质岩石和变质花岗岩.其中变质表壳岩系和变质镁铁质岩石主要包括斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、变粒岩及磁铁石英岩、夕线榴片麻岩、基性及酸性麻粒岩和大理第26卷第6期地球科学———中国地质大学学报V ol .26 N o.62001年11月Earth Science —Journal of China University of G eosciencesN ov. 2001图1 桐柏-大别山三叠纪碰撞期后构造简图Fig.1T ectonic sketch map of post T riassic collision in T ongbai2 Dabieshan1.边界断裂;2.构造缝合带;3.下伸展滑脱带;4.中伸展滑脱带;5.上伸展滑脱带;6.顶伸展滑脱带.QHF.确山-合肥断裂;XFF.信阳-肥西断裂;JMF.军马河-马蹄湾断裂;G MF.龟山-梅山断裂;BMXF.八里畈-晓天-磨子潭断裂;XG F.襄樊-广济断裂;T LF.郯城-庐江断裂;CC.核部杂岩单元;UHP.超高压单元; HP.高压单元;E B.绿帘蓝片岩单元;SC.沉积盖层.岩等.它们的原岩多是前寒武纪的表壳岩和侵入其中的基性、超基性岩体,具有麻粒岩相-高角闪岩相变质作用及多期褶皱变形特征,并经历了强烈的部分熔融和混合岩化作用.它们多作为大小不一的残块包裹于变质的花岗质岩石之中(图2),在大别杂岩中所占的比例很少,在桐柏杂岩中所占的比例更少.核部杂岩单元中变质花岗质岩石以花岗闪长质片麻岩和花岗质片麻岩为主,还有少量的英云闪长质片麻岩,其w(SiO2)为63.34%～75.36%.研究表明,桐柏杂岩和大别杂岩中变质花岗质岩石的地球化学特征是一致的或相似的,具有可对比性[17],它们主要是古老地壳在晋宁期受到强烈再造和部分熔融的产物[15,18～20].此外,核部杂岩中还有大量的燕山期花岗质和镁铁质-超镁铁质岩体就位,因此,真正的古老结晶基底变质岩石保留很少,仅以大别山的木子店和黄土岭等地保存较好(图2).在核部杂岩分布范围内,至今尚未发现典型超高压-高压岩石.1.2 超高压单元超高压单元主要分布于大别造山带南部的潜山、太湖、岳西和英山一带,西部的麻城—新县一带图2 湖北麻城木子店地区地质图Fig.2G eological map of Muzidian region,M acheng C ounty, Hubei Province1.黑云斜长片麻岩;2.石榴夕线石片麻岩;3.角闪石榴二辉岩;4.斜长角闪岩;5.磁铁石英岩;6.中酸性麻粒岩;7.剪切带;8.面理化二长花岗岩;9.面理;10.线理以及北部的桐城一带,位于核部杂岩单元与高压单元之间.主要岩石组合为英云闪长质片麻岩、面理化(含榴)花岗岩和榴辉岩,还有少量的大理岩、硬玉石英岩及镁铁质岩石等.超高压榴辉岩以含柯石英为特征,多以透镜状、扁豆状或团块状产于片麻岩中,少量产于大理岩中,其形成温压条件为t=750～800℃,p>2.8G Pa[21].据矿物组合和岩石结构构造特点,榴辉岩大体可分为两种类型,即块状榴辉岩和面理化榴辉岩.前者的峰期变质矿物组合主要为石榴石+绿辉石+金红石,块状或具弱面理;后者的矿物组合上除了石榴石、绿辉石和金红石外,一般还含有蓝晶石、多硅白云母、黝帘石或滑石等,并发育明显的面理和线理组构.含榴辉岩透镜体的大理岩经研究证实曾经历过超高压变质作用[3].榴辉岩的围岩英云闪长质片麻岩主要为黑云斜长片麻岩(俗称“超高压片麻岩”),含不等量的角闪石、绿帘石和石榴石、在化学成分上主要相当于英云闪长岩[22](图3),与桐柏、大别核部杂岩中的花岗质片麻岩在化学成分上有明显区别,后者主要相当于花岗闪长岩和花岗岩(图3).英云闪长质片麻岩中常含有具超高压矿物组合的榴辉岩或退变质榴辉岩的残块及阴影状残余,且榴辉岩与英云闪长质片麻岩呈渐变关系.超高压单元中面理化(含榴)花岗岩广泛出露,在新县165 第6期 钟增球等:桐柏-大别碰撞造山带的基本组成与结构图3 超高压(UHP )单元和核部杂岩(CC )单元中片麻岩及面理化花岗岩的w (An )-w (Ab )-w (Or )及w (K 2O )-w (Na 2O )-w (CaO )图解Fig.3Diagrams of w (An )2w (Ab )2w (Or )and w (K 2O )2w (Na 2O )2w (CaO )of gneiss and foliated granites in ultra 2high 2pressure andcore com plex units田铺、麻城福田河、四道河、英山东冲河、潜山双河、三祖寺、岳西碧溪岭以及桐城桃冲等地都可见及,在整个单元中占有很大的比例.这些面理化含榴花岗岩常常包容各种英云闪长质片麻岩乃至榴辉岩和退变榴辉岩,或穿插于它们之中[22].在一些条带状或面理化榴辉岩或退变榴辉岩中,花岗质细脉或条带穿插其中,并与其寄主岩一起褶皱;而在一些块状榴辉岩或榴辉质斜长角闪岩中,这些脉体或条带常呈枝状贯入,显示了部分熔融的迹象.面理化(含榴)花岗岩的主要矿物组合为钠-奥长石+微斜长石+角闪石+黑云母+白云母+石英+绿帘石+石榴石,在化学成分上相当于奥长花岗岩和花岗岩[18](图3).在超高压单元中,从片麻岩到面理化花岗岩,呈现出奥长花岗岩的演化趋势[22],与核部杂岩中花岗质岩石的演化趋势(钙碱性演化趋势)形成鲜明的对照(图3).面理化花岗岩中常含有榴辉岩、退变榴辉岩和片麻岩的包体.无论是片麻岩还是面理化花岗岩,都具有统一的缓倾斜区域性面理,是伸展流动作用下形成的面理,表现为由含榴辉岩或退变榴辉岩透镜体的片麻岩成分层堆垛成“假单斜”,而榴辉岩体的最大扁平面平行区域性缓倾斜面理并在垂向上堆垛.超高压单元内榴辉岩体常显示不同程度的退变质,转变为榴辉岩质斜长角闪岩和榴辉岩质片麻岩.在榴辉岩的围岩片麻岩的副矿物中发现绿辉石[23],以及在锆石中发现柯石英及绿辉石等都是明证[24,25].在有些较大榴辉岩体产出地可追索出从榴辉岩-角闪石化榴辉岩-榴辉岩质斜长角闪岩-斜长角闪岩(有时可保留角闪石+斜长石的后成合晶)-(含榴)黑云角闪斜长片麻岩(所谓的超高压片麻岩)的逐渐过渡,而且这几种岩石的稀土模式具有一定的相似性和继承性,暗示了它们之间的演化关系.除了超高压榴辉岩以外,超高压单元中还产有少量的超高压镁铁质岩石.它们主要是一些经历了超高压变质的超基性岩,以变质的方辉橄榄岩和二辉橄榄岩等为主,如大别北部的饶钹寨和中部的碧溪岭及石马等地所见.这些超高压镁铁质岩石常常与超高压榴辉岩共生,或将超高压榴辉岩包于其中.此外,超高压单元中还可见到硬玉石英岩(如在双河地区)和蓝晶石石英岩(如在新县田铺地区),它们主要以透镜状产在英云闪长质片麻岩和奥长花岗质片麻岩中,并与榴辉岩或含榴辉岩的大理岩共生.超高压榴辉岩及退变质榴辉岩透镜体一般成群分布,它们在垂向上平行堆垛,其三维空间上的排列格式及组合特征,主要取决于与包围它们的围岩间的流变性(或强度)差及应变体制(纯剪、单剪或一般剪切).流变性差明显的,如大理岩内的榴辉岩块体,其形体一般较小,与大理岩构成残斑-基质流变学格式[12];流变性差较小的,如黑云角闪片麻岩内的榴辉岩或退变质榴辉岩块体,其形体一般较大,长轴较长,与围岩构成布丁-基质流变学型式[12].其中,榴辉岩及退变质榴辉岩体起着强相的角色.当流变性差很小或应变很大时,局部会出现围岩与榴辉岩构成假层理或条带的现象.265地球科学———中国地质大学学报第26卷图4 安徽岳西大别山北部地质简图Fig.4G eological sketch map of northern Dabieshan in Y uexi, Anhui Province1.边界断裂;2.滑脱带;3.花岗岩;4.镁铁质-超镁铁质侵入岩;5.变形橄榄岩;6.榴辉岩.CC.核部杂岩;UHP.超高压变质单元; BMXF.八里畈-晓天-磨子潭断裂;T LF.郯庐断裂值得指出的是,在“北大别”也有超高压-高压变质岩石的分布.魏春景等[26]和徐树桐等[27]在桐城西部大麻岩及百丈岩等地区发现了超高压-高压榴辉岩及其退变质产物.最近,笔者自岳西县水吼岭开始,经龙井关、桃冲、牯牛背水库向北追索,分别在罗家冲、胡湾及舒城、桐城和潜山三县交界地区的百丈岩一带,观察和发现较多的榴辉岩及分布几百平方千米的超高压单位和/或高压单元岩石组合(图4).除此之外,于岳西县北部黄尾地区及霍山县饶钹寨地区,也观察到变形的方辉橄榄岩与榴辉岩相岩石特有的空间组合关系,其特征与太湖毛屋及与苏鲁地区的基本一致,只是后期高温变质叠加更为强烈一些,保留了麻粒岩相的退变质组合.大别山北部罗家冲及百丈岩地区的榴辉岩主要由石榴子石+绿辉石+金红石组成,矿物变质反应结构、塑性变形及形组构发育,代表超高压-高压韧性剪切带的残余形迹.综上所述,超高压单元主要由经过超高压变质作用的大陆壳及幔源超镁铁质岩石、退变质的超高压变质岩石及减压退变质和部分熔融作用形成的片麻岩及面理化含榴花岗岩组成,构成一个8～10km 厚的楔状岩片,在核部杂岩的南部和北部均有出露.它们与下伏的主要由高温变质的大别杂岩构成的核部杂岩带之间,以下滑脱带相隔.在有些区段,因地壳薄化及伸展拆离作用影响,缺失超高压单元岩石,以致由高压单元岩石直接覆于核部杂岩单位之上[12].1.3 高压单元高压单元夹于超高压单元和蓝闪绿片岩单元之间,在大别山主要分布于河南罗山、湖北大悟、红安和安徽宿松等地,大致相当于原来所划的宿松群、红安群和苏家河群浒湾组所在的范围;在桐柏地区主要分布于桐柏山的两侧.在大别山,该单元主要由白云钠长片麻岩、钠长绿帘角闪岩及以透镜状产于其中的榴辉岩组成,还有大量的面理化(含榴)花岗岩和少量的变质磷块岩和大理岩.高压榴辉岩主要有石榴石和绿辉石组成,常见蓝闪石和多硅白云母,其形成温压条件为t=450～680℃,p=1.2～1.5 G Pa[21,28].高压榴辉岩也经历了不同程度的退变质作用,可见到由榴辉岩-榴闪岩石榴角闪岩-绿帘角闪岩、钠长绿帘角闪岩乃至蓝闪绿片岩和绿片岩的连续退变质系列.在高压单元中,可较清楚地辨认高压榴辉岩与(钠长)绿帘角闪岩之间的演化关系,但高压榴辉岩与白云钠长片麻岩间的关系还有待进一步研究.不过,从高压单元中面理化含榴花岗岩的不断识别和其中榴辉岩残留体的发现(如红安河口地区及苏家河地区),已为此提供了有意义的启示.与大别造山带的高压单元类似,桐柏地区的高压单元也主要由4部分岩石组合构成:(1)榴辉岩或退变质榴辉岩,局部伴有变形的蛇纹岩化橄榄岩;(2)经受高压变质的沉积岩及火山岩,如白云石大理岩、石墨片岩、石英岩及白云钠长片麻岩等;(3)由榴辉岩强烈退变质及剪切变形而成的含榴二云石英片岩、含榴绿帘斜长角闪片岩、片麻岩等;(4)面理化含榴或不含榴的花岗岩.地质部门在新近的1∶5万地质测量过程中,分别称作为肖家庙岩组、马鞍山岩组、鸿仪河岩组及丘沟岩组等.其实,它们在岩石组合、变质变形特征方面都是一致的,在三维空间上都是相互联通的.经过区域上的追索和观察证明,桐柏地区的高压单元,向东与大别地区出露的高压变质单位是衔接的,其构造边界也可逐一连接和对比;向西被南襄盆地的陆相盆地沉积掩盖,但据钻孔及地球物理资料,陆相沉积物基底岩石及主要构造边界,均可与盆地东西两侧山区的岩石及构造对比,因而,桐柏山区的高压单元,有越过南襄盆地向西延展的趋势.1.4 绿帘蓝片岩单元绿帘蓝片岩单元是形成压力最低的一个高压变质带,分布于桐柏-大别碰撞造山带的南侧,主要由绿帘蓝闪片岩(变质基性火山岩)、蓝闪白云钠长片岩(变质酸性火山岩)、蓝闪白云石英片岩(变质泥质岩)和蓝闪大理岩(变质碳酸盐岩)以及绿片岩、白云365 第6期 钟增球等:桐柏-大别碰撞造山带的基本组成与结构钠长片岩及白云石英片岩等组成.大致包括了原来所划分的张八岭群、随县群、耀岭河群及武当山群所在的范围.从绿帘蓝片岩带的绿帘蓝闪片岩和蓝闪白云钠长片岩等的矿物组合变化及矿物环带等的特征说明,该带至少经历了3期变质作用演化,即从低绿片岩相→绿帘蓝闪片岩相的进变质作用→绿片岩相、低绿片岩相的退变质作用过程.其峰期变质作用的温压条件为t=350～450℃,p>0.7G Pa[17].特别应引起注意的是,在绿帘蓝片岩带中还可见有少量残留的榴辉岩透镜体.同样,在部分高压榴辉岩中仍可见到绿帘蓝片岩相退变质作用的叠加,表现为在榴辉岩中有蓝闪石和绿帘石变斑晶的形成,而且在这两个矿物中含有石榴石和绿辉石的包体.这些都暗示了高压榴辉岩与绿帘蓝片岩间的转化关系.1.5 沉积盖层大别碰撞造山带内所保存的盖层岩系(SC),由于构造揭顶作用及侵蚀破坏,仅在造山带的南缘有残留露头,另在上述各单元的顶部也偶见出露.这些沉积盖层由晚震旦纪至三叠纪沉积岩组成.据古地理分析资料,震旦纪至中三叠世阶段,整个大别和苏鲁地区,都曾有沉积作用记录,该阶段还不存在大面积的古陆[29].沉积岩(局部夹火山岩)的特征与扬子克拉通盖层有亲缘性.据有限的盖层露头构造研究,其内部变形比较复杂,具褶皱逆冲带性质,以顶拆离带分别与下覆的高压或绿帘蓝片岩单元的岩石接触,底部可见缺层现象,压溶现象发育.运动学标志指示沿着顶拆离带,曾发生过大规模的正向滑脱运动[12].盖层只经历成岩和低级-极低级变质,未卷入超高压和高压变质作用,不属于超高压和高压变质带,但盖层确是超高压和高压峰期变质作用后形成的伸展构造框架的重要要素之一,对认识超高压和高压变质岩石的形成与折返动力学过程有重要的参考坐标意义.1.6 镁铁质及超镁铁质岩石大别碰撞造山带内,尤其是大别山北部广泛分布大小不一的镁铁质及超镁铁质岩石块体(图4).依据它们的矿物组合、变形变质特点及与围岩的接触关系,可分为两大类:一类是饶钹寨、碧溪岭和石马等地的变形的方辉橄榄岩、纯橄榄岩组合为代表,如前所述,它们与榴辉岩相岩石有相同的变形变质及几何学特征.如饶钹寨两个垂向上叠置的方辉橄榄岩扁平透镜体的长轴平行区域拉伸线理,与区域上榴辉岩透镜体形态及堆垛格式一致.地球化学研究表明[30],这些超镁铁质岩的稀土模式为LREE富集型,不同于大洋地幔,其w(87Rb)/w(86Rb) (0.7068～0.7104)和ε(Nd)值(+1.2～-7.1)表明不是来自亏损的地幔源区.另一类镁铁质岩石是辉石岩、角闪辉石岩及辉长岩组合,多为宏观上未变形的侵入体,与围岩有清楚的侵入接触关系,并含有围岩捕虏体,如岳西小河口岩体及霍山祝家铺岩体等.同位素年代学资料表明后一类镁铁质-超镁铁质岩体是燕山期就位的[31].这些镁铁质及超镁铁质的岩石地球化学特征[32]及野外地质体间几何关系、变形行为,均不具变质蛇绿混杂岩的特征,因而,不能作为三叠纪碰撞时期古缝合线的标志.尽管大别碰撞造山带内不存在变质蛇绿混杂岩带,但熊店、苏家河及浒湾一带榴辉岩中所显示的加里东期同位素年代学数据及ε(Nd)值(可达-20)表明,在大别山很可能保存有在加里东时期华北与扬子地块对接时被消减的古洋盆的残片.除了上述主要构造岩石单元外,桐柏-大别碰撞造山带中还有很多燕山期及其后的岩浆活动和盆地堆积产物,在此不再赘述.但应提及的是,中生代燕山期大规模的岩浆岩体就位,是印支期陆陆碰撞后重要热-构造事件的反映,它在桐柏-大别碰撞造山带留下了深刻的烙印,这在大别山东部尤为显著.同位素示踪和地球化学研究表明,大别山内的燕山期花岗岩,不管是产出于核部杂岩,还是产出于超高压或高压单元中,其源区都来自于核部杂岩[33],这也从另一侧面证明核部杂岩在空间上是位于高压、超高压单元之下的.据Wang等[34]对深反射地震剖面的解析,大别超高压岩石主要集中于9km以上的地壳.2 基本结构总体观之,桐柏-大别碰撞造山带的基本结构格局类似于一个大型的北美科迪勒拉型变质核杂岩(metam orphic core com plex)[21].主要结构要素包括核(杂岩)带、大型伸展拆离带及夹持的构造岩片和沉积盖层三部分[17].现今在桐柏-大别碰撞造山带观察到的区域构造几何图像,主要是由角闪岩相变质条件下形成的透入性成分层(具S-L组构)区域性几何学控制的.在大别山地区,成分层及其面理迹线勾绘成以罗田465地球科学———中国地质大学学报第26卷为中心的大型不对称穹窿构造,成分层及面理向周围缓倾斜,但拉伸线理则分别向北西及南东方向倾伏.穹窿的核部由大别变质杂岩组成,顶部及翼部由超高压和高压变质岩组成,由于中生代岩体的侵入及断裂的切错破坏,穹窿构造受到肢解,但基本几何学图像仍很清晰.在超高压、高压及绿帘蓝片岩单元中,榴辉岩及退变质榴辉岩体、变形超镁铁质-镁铁质岩体最大扁平面以及各种平卧及斜卧无根褶皱轴面、剑鞘褶皱的xy面等,都是与成分层平行的.利用对称布丁、共轭韧性剪切条带及脉体变形特征等应变及运动学标志估算,片麻岩及花岗质岩石垂向压扁量多为70%～80%,榴辉岩及退变质榴辉岩体垂向压扁量仅为50%,区域上具纯剪(共轴)及一般剪切应变体制.在桐柏地区,区域上形成一NWW-SEE向延长的短轴背形构造,在背形两翼,面理分别向北东及南西倾斜,倾角一般在20°～35°之间.在背形转折端,如太白顶一带,面理近水平.背形的东南和北西倾伏端,面理分别向南东及北西倾斜.矿物及拉伸线理特,趋向NWW及SEE,倾伏角多在5°～25°之间.总之,桐柏地区的区域构造样式与大别地区的区域构造样式非常相似,都具有一个变质核杂岩的特征.其几何形态为开阔的短轴背形,结构上其核部单位由桐柏杂岩构成,沉积盖层只遭受极低级变质作用,高压变质单元界于下、中复合拆离带与上拆离带之间.总体是在垂向缩短及NWW-SEE方向近水平的伸展体制下形成的.3 讨论与结论现今桐柏-大别碰撞造山带的组成与结构,主要是印支期碰撞及高压、超高压变质期后伸展构造和中新生代热-构造演化的结果.在组成上,除了燕山期及其后的岩浆活动和盆地堆积产物以外,主要包括核部杂岩单元、超高压单元、高压单元、绿帘-蓝片岩单元和沉积盖层单元等,此外还有一些镁铁质和超镁铁质岩体残留或侵入其中.各构造岩石单元间由多层伸展拆离带分隔.前人将大别碰撞造山带划分为“南大别”和“北大别”,在组成和结构的内涵上都不够确切.从三维空间看,经历过超高压和高压变质作用的超高压单元、高压单元和绿帘蓝片岩单元作为不同的岩片夹持于核部杂岩和沉积盖层之中,即超高压、高压和绿帘蓝片岩单元在空间上都位于核部杂岩之上,而位于沉积盖层之下,其分布格局受碰撞期后伸展构造格架所制约.大别碰撞造山带的整体结构样式类似于北美西部的变质核杂岩带,即以总体具穹隆形态及多层拆离滑脱带的发育为特征,构成了以罗田和桐柏山为核部的两个穹隆.至今,关于三叠纪中-朝与扬子克拉通间碰撞缝合线的位置有几种不同的意见.在大别地区,有些学者主张水吼-五河断裂带是UHP变质地体的顶部边界,并以此为构造边界,划分出北大别弧杂岩及南大别碰撞杂岩等岩石构造单位[35,36].徐树桐等[37]认为,大别地块北部的镁铁质和超镁铁质岩带,是变质的蛇绿混杂岩,代表消减了的洋壳残余及古缝合线的位置.最近,Hacker等[38]则认为,中-朝与扬子克拉通间的缝合线,可能是北淮阳构造带内泥盆纪南湾组的北界接触带.桐柏-大别碰撞造山带的组成和结构的研究表明,水吼-五河断裂带只是下伸展拆离带的一部分,而镁铁质-超镁铁质岩带内岩石是由含榴辉岩包体的变形的方辉橄榄岩、纯橄榄岩组合及未变形的辉石岩、角闪辉石岩和辉长岩等年轻侵入体两部分构成的,地球化学资料及地质体间几何关系、变形行为,都不具备变质蛇绿混杂岩的典型特征,因而,不能看作为三叠纪时期古缝合线.依据超高压和高压变质岩石的空间分布,构造岩石单位间几何学关系,以及变质相的构造配置[39]等分析资料,笔者认为大别地块北缘的八里畈-磨子潭-晓天断裂带以及苏鲁地区的五莲-烟台断裂带,是被强烈改造了的三叠纪碰撞缝合线.在桐柏山地区,高压变质岩石分布的北限是娘娘庙剪切带,它向东与大别地区的八里畈-晓天-磨子潭剪切带相连.位于八里畈-磨子潭-晓天缝合线以北20km 的龟山-梅山断裂带,是商丹俯冲消减带的东延部分,主要代表古生代阶段的缝合线.参考文献:[1]从柏林,王清晨.大别山-苏鲁超高压变质带研究的最新进展[J].科学通报,1999,44(11):1127-1141.[2]从柏林,王清晨.中国高压变质岩评述[J].科学通报,1994,39(24):2214-2218.[3]王清晨,从柏林.大别山超高压变质岩的地球动力学意义[J].中国科学(D辑),1996,26:271-276.[4]王清晨,从柏林.大别山超高压变质带的大地构造框架[J].岩石学报,1998,14:481-492.[5]李曙光,Jag outz E,肖益林,等.大别山-苏鲁地体超高压变质年代学:Ⅰ.Sm-Nd同位素体系[J].中国科学(D565 第6期 钟增球等:桐柏-大别碰撞造山带的基本组成与结构。
华北板块北缘中元古代造山带的确立及其构造演化_刘正宏
文章编号:1008-0058(2000)02-0110-05华北板块北缘中元古代造山带的确立及其构造演化刘正宏,刘雅琴,冯本智(长春科技大学地球科学学院,吉林长春 130026)摘要:华北板块北缘发育一条中元古代晚期大陆边缘碰撞造山带,它由内蒙西部狼山起向东延伸到辽西和吉林东部一带,全长2000余km 。
造山带内部发育了不同类型变质的沉积岩、火山沉积岩,以及各种类型深成侵入岩。
在1.0Ga 左右,由西伯利亚板块和华北板块对接碰撞,形成了巨大陆缘碰撞造山带。
这次构造事件是Rodinia 超大陆拼合事件的一部分,表明了在Ro dinia 超大陆时期华北板块和西伯利亚板块是连在一起的。
关键词:华北板块北缘;造山带;中元古代中图分类号:P542.4 文献标识码:A收稿日期:1999-10-08基金项目:国家自然科学基金项目(49872071)与国土资源部地调局内蒙古大青山地区6幅1B 5万区调项目(0199209031)作者简介:刘正宏,男,1960年生,副教授,博士,主要从事构造地质学和区域地质研究工作1华北板块是我国最大、最古老的古陆,其北缘地区的区域构造研究是我国区域大地构造研究的重要内容之一。
多年来,许多著名的地质学家对该区的大地构造单元划分和归属进行了论述[1~8],对该区的大地构造研究起了极大推动作用。
近年来在该区开展了一系列的区域地质调查研究,取得了许多地质成果和发现。
在华北板块北缘相继发现和厘定出许多中元古代变质沉积地层,变质火山沉积地层,以及各种类型的深成侵入岩和各种样式的构造形迹[9,10]。
对这些变质地层和岩体形成的构造环境及构造事件日益引起了人们的关注。
作者自90年代初一直在该区进行区域地质调查工作,结合前人研究成果和近年来新的发现,确定出在华北板块北缘存在一条巨型的中元古代大陆边缘造山带。
1 大陆边缘造山带的确立及其地质特征在绵延2000余km 的华北板块北缘,由于加里东期以来的地壳构造变形和岩浆活动的改造与破坏,使得该区中元古代变质地层、深成侵入体和构造形迹残缺不全,出露不连续,加之以往对这些地质体缺乏深入详细的研究工作,对它们形成的构造环境和变质变形时间一直没有统一的认识。
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2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
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2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
科研热词 大别山 高分辨透射电镜 金红石 透射电镜 超高压硬玉石英岩 超高压变质作用 薄皮构造 缺陷构造 矿物包裹体 盆山系统演化 构造背景 构造体系 晚侏罗世 弧后前陆盆地 岩石组合 埃达克质岩 地球动力学 周缘前陆盆地 变质碰撞混杂岩 变形特征 双冲构造 动力来源 动力学 中国大别山 东秦岭一大别山 东亚多向汇聚 tio2超高压相
张广才岭造山过程的重构及其大地构造意义
蚀，造山带残存有限，同时缺乏系统研究，本文将重点剖析张 广才岭造山带的造山过程。在对比基础上，本文将造山带划 分为 ４个构造岩相带（图 １），Ｉ、ＩＩ带为构造混杂岩带，其中 Ｉ 带是以蓝片 岩 带 和 蛇 绿 岩 带 为 主 要 标 志 的 构 造 混 杂 岩 带。 前人对依兰以东的东兴一带出露的蓝片岩做了大量研究，笔 者对其东南的八角山蛇绿岩进行了实地调查。值得关注的 是，图 １ａ显示，作为佳木斯基底的麻山群变质岩块已经沿断 层向西楔入本造山带 Ｉ带。以下重点剖析其它三带。
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＰｒｅｖｉｏｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＧｒｏｕｐａｓａｓｕｉｔｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃｍéｌａｎｇｅｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｌｕｅｓｃｈｉｓｔｓａｎｄ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄｓｕｂｄｕｃｔｉｎｇｏｃｅａｎｉｃｓｌａｂｓｕｎｄｅｒｔｈｅｌｏｗｅｒｃｒｕｓｔｏｆＺｈａｎｇｇｕａｎｇｃａｉＲａｎｇｅＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓａｉｍｅｄａｔｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｒｏｇｅｎｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｂｙｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｓｔｒａｔａｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｍａｇｍａｔｉｓｍ，ａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｏｆＺｈａｎｇｇｕａｎｇｃａｉ ＲａｎｇｅＡｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｃｒｏｓｓｔｈｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔｆｒｏｍ ｅａｓｔｔｏｗｅｓｔｒｅｖｅａｌｓｔｈａｔｔｈｅｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｆａｃｉｅｓａｎｄｓｔｒａｔａｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｎｄｇｒａｎｉｔｅｓｅｒｉｅｓ，ａｎｄｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｄｅｇｒｅｅａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｏｒｏｇｅｎｙＴｈｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｓｕｂｂｅｌｔｓａｍｏｎｇｗｈｉｃｈｔｗｏａｒｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ ａｃｃｒｅｔｅｄｔｅｃｔｏｎｉｃｍéｌａｎｇｅｂｅｌｔｓａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｖｅｒｔｉｃａｌｌｙａｃｃｒｅｔｅｄｅｐｉｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌａｒｃｍａｇｍａｔｉｃｂｅｌｔｓＡ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｕｄｙｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅａｒｃｍａｇｍａｔｉｓｍ ｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｏｃｃｕｒｒｅｄａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅＬａｔｅＴｒｉａｓｓｉｃａｎｄｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇｏｆｔｈｅ Ｊｕｒａｓｓｉｃ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｆｏｒｍｉｎｇｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｂｌｕｅｓｃｈｉｓｔｓａｎｄｍｅｄｉｕｍｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈｌｏｒｉｔｏｉｄｇａｒｎｅｔｓｃｈｉｓｔｓａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｓｈｅａｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｐｐｅａｒｅｄｉｎｔｈｅＥａｒｌｙＭｉｄｄｌｅＪｕｒａｓｓｉｃＴｈｅｌａｔｔｅｒｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｗｅｓｔｗａｒｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＪｉａｍｕｓｉｔｅｒｒａｎｅｉｎｔｈｅｓａｍｅｐｅｒｉｏｄＡ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆａｒｅａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｒｅｖｅａｌｓｓｏｍｅｃｏｍｍｏｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅ ＭｅｓｏｚｏｉｃｏｒｏｇｅｎｙｉｎＺｈａｎｇｇｕａｎｇｃａｉＲａｎｇｅａｎｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｗｅｓｔｏｆＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＺｈａｎｇｇｕａｎｇｃａｉＲａｎｇｅｏｒｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔ； Ｖｏｌｃａｎｉｓｍｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ； Ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ； Ｅｐｉｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌａｒｃ ｍａｇｍａｔｉｓｍ；Ｏｂｌｉｑｕｅｃｏｌｌａｇｅ
桐柏秦岭岩群的两类变质作用_任留东
2
区域地质
秦岭造山带是一条具有复杂地壳结构和组成 、 经历了多
期地质过程的复合型造山带， 中国南、 北大陆于印支期完成 了主体拼合而形成统一的中国大陆（ 张国伟等，2001 ） 。 以 分为南秦岭、 北秦岭构造单元， 其中北秦岭主 商丹断裂为界， 要出露 3 个变质单元， 由北向南， 依次为宽坪群、 二郎坪群和 秦岭群， 其间为构造接触。 秦岭群主要由黑云斜长片麻岩 、 斜长角闪岩、 石榴（ 蓝晶） 夕线片麻岩， 以及石英岩、 变粒岩、 石 墨 大 理 岩、 石 墨 片 岩 及 钙 硅 酸 盐 岩 等 组 成 （ 游 振 东 等， 1991 ） ， 为一套中深变质杂岩系， 变质程度普遍达角闪岩相， 局部达麻粒岩相， 伴随强烈深熔混合岩化和多期次变形 、 岩 浆侵入活动（ 游振东等，1991 ； 王涛和杨家喜，1993 ） ， 近年 还在秦岭群北缘发现有一套高压 超高压岩片， 并报道有柯 石英假象和锆石中含金刚石包裹体（ Hu et al. ，1995 ； Yang et al. ， 2003 ） 。秦岭群现多称秦岭岩群 。桐柏地区的秦岭岩 群则产出麻粒岩（ 翟淳等，1997 ； Xiang et al. ，2010 ，2012 ） （ 图 1） 。 同位素年代学研究表明， 榴辉岩的峰期变质年龄在 500 ～ 485Ma 之间， 480Ma 已经开始折返， 并在 470Ma 左右折返 到了地 壳 浅 部 （ Yang et al. ，2003 ； 刘 良 等，2009 ，2013 ； Wang et al. ， 2011 ； Bader et al. ， 2013 ） 。而在秦岭岩群南部 松树沟地区也出露有高压麻粒岩及其退变的榴闪岩， 其变质 时代与北 侧 的 榴 辉 岩 相 似， 高 压 麻 粒 岩、 榴辉岩变质时代 505Ma（ 张建新等， 2011 ） ； 低压角闪二辉麻粒岩变质时代为 440 ± 2Ma， 2011 ） 。 角闪岩相变质时代 426 ± 1Ma（ 张建新等，
大别山榴辉岩研究概述
工 业 技 术1 大别山榴辉岩的研究意义20世纪80年代以来的地质研究表明,大别造山带是横亘于中朝板块和扬子板块之间的陆、陆碰撞型造山带,也是全球规模最大,剥露最好,保存最完整的超高压变质岩带[1-2]。
榴辉岩是典型的超高压变质岩,通过对这类岩石的研究在追溯超高压变质作用的历史、了解变质带的形成、演化等许多问题都具有重要的意义。
近年来,主要是岩石学、同位素和同位素年代学、矿物学这些学科集中对大别山榴辉岩进行了研究,也奠定了大别造山带的基本构造架构[3-4]。
但不足之处在于,对榴辉岩中微量元素的研究却不多,这就对认识榴辉岩原岩成因以及性质的地球动力学模式和演化历史具有一定的局限性。
2 大别山的地质背景过郯庐断裂是苏鲁造山带,是大别造山带的东延部分,称为大别—苏鲁造山带,是晚三叠世由扬子陆块和华北陆块相碰而形成的。
由南到北,将大别山划分为宿松变质带、南大别低温榴辉岩带、中大别中温超高压变质带、北大别高温超高压杂岩带及北淮阳带等构造岩石单位(图1)。
研究表明,大别山印支期深俯冲陆壳包括南大别低温榴辉岩带、中大别中温超高压变质带和北大别高温超高压杂岩带3个超高压岩片。
其中,经历过高压榴辉岩相、超高压榴辉岩相以及角闪岩相退变质作用的是中大别和南大别。
不同于南大别和中大别的是,北大别超高压变质岩则是经过独特的麻粒岩相变质作用叠加而成的[5]。
3 榴辉岩成因以及分类由主矿物是绿辉石和富镁的石榴石组成的岩石就叫榴辉岩(eclogite)。
柯尔曼等[6]将榴辉岩分3类:A类榴辉岩;指金伯利岩、玄武岩中的包体和超基性岩中的层状体。
B 类榴辉岩:片麻岩地区的层状或透镜状榴辉岩,常被玄武岩所包围。
C类榴辉岩:阿尔卑新型造山带变质岩区的层状和透镜状榴辉岩,石榴石的镁铝榴石含量小于30%。
其中A类被认为是来自地幔的原始物质形成,后两者认为在极高压变质条件下形成。
大别山的榴辉岩产于由不同类的一种或者几种岩石构成的岩石复合体中。
山东地区大地构造演化
0.引言通过对沉积建造、岩浆活动、构造变动等形成背景研究，结合区域对比，提出了山东省不同地质年代大地构造单元组成和演化过程。
山东省早前寒武纪基底属华北克拉通东部陆块群的胶辽微陆块、渤鲁微陆块和迁淮徼陆块，经历了不成熟陆壳向成熟陆壳转化、陆壳拼贴和弧陆碰撞等演化过程。
中-新元古代分别属华北克拉通和大别-苏鲁造山带的组成部分，经历了大陆裂解与聚合的演化过程。
古生代处于华北陆表海盆地、华北板块东南缘被动大陆边缘和大别-苏鲁裂谷环境，经历了由海相沉积一一陆相沉积转化的海陆变迁演化。
中生代是板块构造演化转换和构造体制转折期，早期受华北板块与扬子板块碰撞作用制约，表现为挤压构造体制；中晚期受太平洋板块向欧亚板块俯冲作用制约，构造体制转换为伸展为主。
中新生代构造单元可划归滨太平洋构造域，在基底构造单元的基础上形成了若干受伸展构造体制控制的隆起、盆地和凸起、凹陷等上叠构造单元。
中新生代经历了早中生代的挤压改造、晚白垩世至中渐新世的拉张聚敛、中渐新世至早上新世的扩张断陷和晚上新世至全新世的俯冲沉降的大地构造演化过程。
山东大陆在长达3000Ma的地质历史中，经历了复杂的地质作用，地质历史的发展演化既与中国大陆的整体演化相协调，又有自己独特的发展历程。
华北拗陷区、鲁西地块具有稳定区的演化特点，而胶南威海造山带(以下简称“胶南造山带”)及胶北地块则具有活动带的特点。
由于华北拗陷区与鲁西地块，胶北地块与胶南造山带的发展演化具有继承性，所以以下论述中将前者作为鲁西地区统一考虑，而将后者作为鲁东地区统一考虑。
按照地质历史发展的阶段性特点，将山东省的地质演化划分为5个阶段：①陆核形成阶段：形成太古宙高级区，地壳分异成稳定的花岗岩穹窿和活动的绿岩带，第一次克拉通化完成。
②陆块发生形成阶段：地壳向刚性发展，在华北陆核硅铝壳的基础上先后有3次张开、闭合裂谷作用，第二次克拉通化完成。
这一阶段演化在鲁西地区主要表现为挤压作用，形成大量造山花岗岩；鲁东地区则以拉张作用为主，形成海槽，产生沉积。
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项目名称：中国西部超高压变质作用与造山带演化
候选单位（含排序）：北京大学
候选人（含排序）：张立飞，宋述光，魏春景，张贵宾，吕增
项目简介（不超800字）：
超高压变质作用是固体地球科学研究的前沿领域之一，近些年在我国西部又
发现了不同成因类型的超高压变质带，使得我国超高压变质作用研究成为我国基
础地质特色研究之一。北大变质岩研究群体长期以来坚持在中国西部开展造山带
变质作用方面的研究，自1999年以来在国家自然科学基金委3个杰出青年基金、1
个创新群体项目和科技部2轮973 课题的资助下，发现和确定了我国西部的西南
天山和柴北缘超高压变质带，为进一步探讨超高压变质作用引发机理、发展板块
构造理论都具有重要意义。其成果集中在以下3 个方面：
1、 发现并确立了西南天山长约八十多公里的超高压变质带，这是目前世界上规
模最大、时代最为古老的洋壳深俯冲超高压变质带。目前在西天山榴辉岩相
变质岩石中发现的超高压变质矿物有柯石英包体、柯石英出溶条纹以及白云
石分解结构等，计算了3 个变质阶段的演化；确定了其原岩为增生楔洋壳；
初步确定了西南天山榴辉岩晚古生代-中生代年代学演化框架，提出了西南天
山双变质带的构造演化模式。
2、 确立了柴北缘超高压变质带的空间分布和俯冲极限深度，证明了柴北缘大陆
深俯冲的极限深度大于200 km；证明在主体为大陆型深俯冲的柴北缘超高压
变质带中经历了洋壳超高压变质作用；结合锆石SHRIMP 定年建立了柴北缘
由洋壳俯冲到陆壳俯冲碰撞的构造演化模式。
3、 深入的相平衡岩石学研究，以西南天山和柴北缘超高压变质带为例，建立了
高压超高压变质玄武岩体系（NCFMASH）中的蓝闪石榴辉岩、硬柱石榴辉
岩和角闪石榴辉岩相平衡关系；计算了泥质岩石在高压-超高压相中的相图，
探讨了白片岩、硬绿泥石-滑石蓝闪石片岩和硬绿泥石-蓝闪石片岩的相转换
关系。从而为定量地刻画造山带形成与演化奠定了理论基础。
该项研究共发表SCI 论文65篇，20 篇核心论文被SCI 论文他引973次。这些
论文在国际权威专著、国外经典教材和包括Nature、Geology、EPSL 等在内的著
名杂志上都有相关引用和比较高的评价，其中6 篇文章在各自当年发表的国际刊
物论文中的引用排名居前十位。