荣成地区特别富^18O的榴辉岩的成因

荣成地区的M类榴辉岩特别富集18O,这样富18O的榴辉岩在大别山-苏鲁超高压变质带还尚未见报导。异常高的δ18O值表明M类榴辉岩与围岩-大理岩在变质过程中发生过强烈的氧同位素交换。稳定同位素、流体包裹体等证据揭示氧同位素交换可能发生在超高压岩石的折返过程中,由于叠加的麻粒岩相退变质作用使同俯冲的新元古代海相碳酸盐岩发生了去碳酸盐化作用,产生了富CO2的变质流体。这种退变质流体特别富18O,成为M类榴辉岩与围岩碳酸盐岩交换的媒介。所观测到的M类榴辉岩内矿物之间,以及榴辉岩与围岩大理岩之间都基本达到了高温下的氧同位素平衡。由于荣成地区各类榴辉岩记录的变质温度普遍高于大别山和苏鲁南段的榴辉岩,因此这一地区的榴辉岩在折返过程中一般都叠加有麻粒岩相和／或角闪岩相的退变质作用。退变质流体,特别是麻粒岩相退变质期间产生的富CO2流体,是造成这一地区M类榴辉岩有别于其它地区M类榴辉岩-特别富18O的根源。     

大别-苏鲁构造带三叠纪碰撞缝合线的位置

大别－苏鲁构造带内超高压（UHP）和高压（HP）变质岩石的分布和不同构造岩石单位间的关系表明, 三叠纪中朝与扬子克拉通碰撞及超高压和高压变质岩石形成时的古缝合线, 位于大别地块的北缘, 沿八里畈－磨子潭－晓天一线展布, 在苏鲁地区, 五莲－烟台断裂代表被强烈改造了的古缝合线的位置.大别山北部霍山县与岳西县交界地区以及舒城、桐城和潜山县交界地区UHP和HP单位岩石的大面积分布, 说明水吼－五河断裂不是UHP和HP榴辉岩相岩石的北限, 因而, 不代表缝合线位置, “南大别”与“北大别”地体的划分地质意义是不明确的.同时, 大别山北部的镁铁质及超镁铁质岩石块体群, 包括变形的方辉橄榄岩、纯橄榄岩组合及未变形的辉石岩、角闪辉石岩和辉长岩组合, 前者与榴辉岩相岩石有相同的变形变质及几何学特征, 后者是燕山期侵入体（123~130Ma）, 因此, 不是“变质蛇绿混杂岩”, 也不代表三叠纪陆－陆碰撞时期古缝合线.强调指出, 准确地鉴别三叠纪碰撞缝合线位置, 是正确理解UHP和HP岩石形成及折返动力学过程的关键.      

中国三条高温高压变质带及其地质意义

高温高压变质岩是指高温（热）榴辉岩－高压麻粒岩－石榴角闪岩的变质序列。其形成的大地构造环境为陆－陆碰撞或陆－弧碰撞带,而不形成于与洋壳有关的汇聚性板块边缘。中国境内有三条典型的高温高压变质带,它们是桑干－承德变质带,大别山－苏鲁变质带和南迦巴瓦变质带。变质时代分别是２５００Ｍａ,２１０～２４０Ｍａ和１７～１４Ｍａ。大别山－苏鲁变质带是中生代陆－陆碰撞带根部变质杂岩,代表了华北与扬子两个陆块拼合的界限。年轻的南迦巴瓦变质带是陆－弧碰撞带变质岩系,高压麻粒岩除了在冈第斯岩浆弧的根部以透镜体出露外,主要代表了被掀斜抬升的印度陆块的基底下地壳岩石。桑干－承德变质带是华北克拉通内的高压麻粒岩－榴辉岩转换相的变质带,表明在晚太古代已有与显生宙相似的形成高压变质带的大地构造机制。     

北苏鲁荣成地区超高压变质带的形成与折返动力学

山东省荣成地区位于苏鲁高压-超高压变质带的东北部,以花岗质片麻岩、副片麻岩为主,夹有少量的榴辉岩、石榴辉石岩、麻粒岩、超基性岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩等,各类岩石的锆石中普遍含有柯石英包裹体,表明荣成地区岩石曾经历超高压变质作用过程。荣成地区区域构造格架表现为面理产状总体为NNE-SSW走向,向南转为由NE-SW走向,呈弧形展布,倾向SE或SSE,超高压变质岩石由一系列近平行的剪切岩片组成,岩片之间的分界线为一些韧性剪切带,是折返阶段角闪岩相-绿片岩相的产物。结合野外宏观变形现象、显微构造分析以及糜棱岩中石英的优选方位EBSD （electron backscatter diffraction,电子背散射技术）测量结果,可以判断北苏鲁荣成地区韧性剪切带主要形成于中、低温（550~350℃）条件,并具有由NW向SE“斜向正滑”的剪切指向。根据韧性剪切带中所含的榴辉岩透镜体的显微构造和绿辉石与金红石的优选方位的EBSD的研究,重塑超高压变质阶段的流变学特征：绿辉石和金红石都具有高温的滑移系组构模式。横穿苏鲁高压-超高压变质带的地震反射剖面揭示了苏鲁高压-超高压变质带呈厚10km以上的穹形板片,位于苏鲁高压-超高压变质板片下部的荣成及江苏刘山以韧性正断裂系列为主。Ar-Ar测年结果表明,发生这种伸展韧性剪切作用的时间在117~130Ma。位于板片上部的南苏鲁以韧性逆冲性断裂系列为主。基于以上各方面的研究,进一步验证了苏鲁超高压-超高压变质带折返动力学的挤出模式。     

大别地块超高压变质省构造学--以东冲河为例

大别山英山县东冲河地区大比例尺（１∶１万）地质制图和详细构造解析指出,大别地块超高压变质省最明显的构造特征,是叠加在先期挤压组构上的伸展组构,区域上表现为古老变质核杂岩几何学型式及多层低缓角度伸展拆离带,因此,局部地区在平面和横过超高压变质省的地质剖面上看到的是由不同岩片组成的构造柱或堆垛,呈现出“假单斜”。野外和显微构造观察也表明,运用构造解析方法,可以在不同尺度上判别中朝克拉通与扬子克拉通碰撞过程（２４０～２１０Ｍａ）及超高压变质岩石折返初期产生的挤压组构、折返及抬升过程中形成的伸展组构、以及伴随超高压岩石减压退变质作用的硅铝壳岩石部分熔融作用。东冲河地区超高压岩石构造学特征为深入研究整个大别—苏鲁超高压—高压变质带的形成和折返动力学过程,提供了一个窗口,并证实了“原地”模式     

苏鲁高压-超高压变质带深俯冲阶段陆表面、Moho和构造应力场的时空变化

俯冲作用作为高压—超高压变质岩带形成的重要机制之一,俯冲块体的运动速度和强度将是制约其形成和演化的重要构造因素,借助于板块俯冲作用的研究探讨高压—超高压变质岩带的形成过程,对研究苏鲁高压—超高压变质岩带的形成机制和动力学建模,是一种有益的尝试。俯冲作用最显观的构造效应是俯冲地块前缘陆表面和Moho的强烈下插,导致山前坳陷带的形成和陆壳的加积、增厚。数值模拟的初步研究表明,俯冲地块的平移速度与山前坳陷带的坳陷量和坳陷速度及Moho的下弯量和下弯速度大致呈正相关关系,表明两者是俯冲过程中重要的壳内活动性构造界面。俯冲块体作为高压—超高压变质带深俯冲作用的运动载体,俯冲块体内部构造界面的运移,间接反映了高压—超高压变质带的形成过程和运动速度的变化,数值模拟结果似乎表明陆表面和Moho有可能成为探讨高压—超高压变质岩带形成过程和深俯冲作用的重要标志。俯冲块体内部的构造应力场也是制约和影响高压—超高压变质带形成过程的重要构造因素之一,模拟计算表明,俯冲过程中俯冲地块的壳内应力场较为稳定,始终以挤压应力为主导,俯冲作用强度仅影响应力大小,而不改变壳内应力场的应力分布。可见,高压—超高压变质岩带基本形成于挤压构造应力场环境...     

北大别超高压榴辉岩的快速折返与缓慢冷却过程

岩石学研究表明,北大别超高压榴辉岩经过了超高压和高压榴辉岩相变质作用以及麻粒岩相叠加和角闪岩相退变质作用.其中,高压麻粒岩相和角闪岩相变质阶段形成的后成合晶以及石榴子石和单斜辉石等矿物中成分分带的存在,证明该区榴辉岩经历了一个快速折返过程;而不同变质阶段的温度、压力和形成时代,却反映该区榴辉岩在峰期超高压变质作用之后又经历了一个缓慢冷却过程.超高压岩石折返期间的缓慢冷却过程也许正是北大别长期难以发现柯石英和有关超高压证据的重要原因.因此,本文为大别山不同超高压岩片的差异折返模型的建立提供了新的证据.     

大别山-苏鲁超高压变质带的矿物学和岩石学研究进展

本文总结了近年来大别山 苏鲁超高压变质带的矿物学和岩石学进展。针对大别山 苏鲁超高压变质带中的区域片麻岩围岩是否经历超高压变质的问题 ,研究者在常规岩石学和矿物学手段不能奏效的情况下 ,引入显微喇曼光谱测试 ,最终在各种类片麻岩的锆石中发现柯石英、硬玉和雯石等高压和超高压矿物包裹体 ,证明大别山 苏鲁超高压变质带中的大多数岩石曾与榴辉岩一起被俯冲到地幔深度 ,后又一起回返到地表。在喇曼光谱的测试过程中 ,发现锆石中的柯石英包裹体有 0～ 2 3 0 0MPa不等的现时晶内超压 ,并证明这种晶内超压是超高压变质岩回返过程中 ,柯石英向石英转化而导致的体积膨胀造成的。研究者在产于青岛仰口榴辉岩的石榴子石中发现大量单斜辉石、金红石和磷灰石出熔 ,精细的晶体化学和岩石学研究证明出熔前的石榴子石形成于大于 70 0 0MPa的压力条件 ,说明苏鲁地区的部分陆壳岩石可能曾被俯冲到大于 2 0 0km深的地幔。岩石学研究发现产于桃行地区的榴辉岩在角闪岩相区域退变质之前 ,在 4 0～ 5 0km的浅部地幔深度发育有一期高压麻粒岩相 过渡榴辉岩相变质。进一步研究发现这期变质是由于峰期的多硅白云母在回返到 4 0～5 0km深的浅部地幔时脱水熔融导致的     

华北北部麻粒岩相带构造区划及其早前寒武纪构造演化

作者在编绘华北北部高级变质岩区的变质地质图(1:2000,000)的基础上,对麻粒岩相带构造区划提出了新方案,提出相带内部构造单元的边界与变质相界线并不协调崐的新认识。这一巨型麻粒岩相带可以划分为南北两个亚区,它们分别具有不同的岩石组合、崐变质特点及演化历史。北亚区为早元古代陆缘活动带的组成部分,由TTG质杂岩和少量表壳岩系组成,主要经历1期变质;南亚区为太古代克拉通的组成部分,与克拉通内主要构造单元具有密切联系,经历多期变质,由孔兹岩区、剪切构造带、TTG杂岩一表壳岩穹隆等单元组成。整个麻粒岩相带及其邻区记录了中太古代一早元古代初华北克拉通北部小陆块形成、稳定,直至拼合形成较大的克拉通陆块,再发生陆内裂谷及陆缘构造活动,最终发生克拉通化的构造地质演化过程。     

鄂北高压榴辉岩相变质带的变质、变形和流体演化

大别高压超高压变质带从南到北可分成四个带,它们是绿帘蓝片岩带、高压榴辉岩带(南带)、超高压榴辉岩带和高压榴辉岩带(北带).高压榴辉岩相变质带以蓝闪石榴辉岩为代表,并出现多硅白云母、绿帘石、石英、金红石和锆石等变质矿物. 石榴石中含有前榴辉岩相变质形成的矿物包体,并具典型的进变质成分环带.高压榴辉岩中保存了其进、退变质作用全过程中的岩石学和构造信息,即在挤压体制下,表壳岩石经绿帘角闪岩相到榴辉岩相进变质作用和强烈韧性变形;在继续挤压逆冲机制下高压变质岩的大幅度折返,从壳幔边界上升到地壳中、浅层次,并发生绿帘角闪相退变质作用和多期韧性变形;在伸展体制下经滑脱、断块升降、差异抬升高压变质岩块体暴露到地表,并发生绿片岩相退变质作用和韧-脆性变形.高压变质作用过程中存在广泛的流体-岩石相互作用, 气液包裹体和高压含水矿物的稳定产出,是最有力的证据.流体的成分、含量、迁移形式控制着变质反应,是影响高压变质岩形成与保存的热力学和动力学条件.     

Geophysical profiling across the Sulu ultra-high-pressure metamorphic belt, eastern China

The largest ultra-high pressure metamorphic (UHPM) belt in the world is located along the Dabie–Sulu region, which tectonically belongs to the east part of the central orogenic belt of China. Integrated geophysical investigations of using deep seismic reflection, MT, and geothermal observations have been carried out in the Sulu area since 1997. The results of integrated interpretation suggest the existence of three features: (1) a rift beneath the Lianshui basin by the Jiashan–Xionshui fault; (2) a special crustal pattern, called the magmatic multi-arch structure occurs beneath the northern Sulu UHPM zone; and (3) a northwest-dipping regional thrust crosses the Sulu crust, representing the intracontinental subduction of the Yangtze craton beneath the Sulu metamorphic belts after collision between the Yangtze and Sino-Korean cratons. A magmatic multi-arch structure consists of some arched reflectors that occur in both the lower and the upper crust where arched reflectors coincide with granitoid plutons. The multi-arch structures are common in eastern China where many Mesozoic granitoid plutons of different scales occur. The crustal structures in the Sulu metamorphic belts resulted from intensive dynamic processes following the Triassic collision between the Yangtze and Sino-Korean cratons. The formation and exhumation of UHPM rocks followed the collision, and then intracontinental subduction of the Yangtze craton beneath the Dabie–Sulu terranes took place in the early and middle Jurassic. In the late Jurassic, the Sulu lithosphere turned to an extensional regime, large-scale granitic intrusions occurred in eastern China; these likely resulted from lithospheric thinning and asthenospheric uplifting. The granitic intrusions came to a climax during the Cretaceous and were followed by rifting along existing faults in the early Eogene, resulting in many petroleum basins. The granitoid emplacement that generated the magmatic multi-arch structure and the rift were consequences of the lithospheric thinning process, and deep intracontinental subduction of the Yangtze craton beneath the Sulu metamorphic belt might partially contribute to the lithospheric thinning.     

Metamorphic patterns and SHRIMP zircon ages of medium‐to‐high grade rocks from the Tongbai orogen,central China: implications for multiple accretion/collision processes prior to terminal continental collision

The Qinling‐Tongbai‐Dabie‐Sulu orogenic belt comprises a Palaeozoic accretion‐dominated system in the north and a Mesozoic collision‐dominated system in the south. A combined petrological and geochronological study of the medium‐to‐high grade metamorphic rocks from the diverse Palaeozoic tectonic units in the Tongbai orogen was undertaken to help elucidate the origins of Triassic ultrahigh‐pressure metamorphism and collision dynamics between the Sino‐Korean and Yangtze cratons. Peak metamorphic conditions are 570–610 °C and 9.3–11.2 kbar for the lower unit of the Kuanping Group, 630–650 °C and 6.6–8.9 kbar for the upper unit of the Kuanping Group, 550–600 °C and 6.3–7.7 kbar for the Erlangping Group, 770–830 °C and 6.9–8.5 kbar for the Qinling Group and 660–720 °C and 9.1–11.5 kbar for the Guishan complex. Reaction textures and garnet compositions indicate clockwise P–T paths for the amphibolite facies rocks of the Kuanping Group and Guishan complex, and an anticlockwise P–T path for the granulite facies rocks of the Qinling Group. Sensitive high‐resolution ion microprobe U–Pb zircon dating on metamorphic rocks and deformed granite/pegmatites revealed two major Palaeozoic tectonometamorphic events. (i) During the Silurian‐Devonian (c. 440–400 Ma), the Qinling continental arc and Erlangping intra‐oceanic arc collided with the Sino‐Korean craton. The emplacement of the Huanggang diorite complex resulted in an inverted thermal gradient in the underlying Kuanping Group and subsequent thermal relaxation during the exhumation. Meanwhile, the oceanic subduction beneath the Qinling continental arc produced magmatic underplating and intrusion, leading to granulite facies metamorphism followed by a near‐isobaric cooling path. (ii) During the Carboniferous (c. 340–310 Ma), the northward subduction of the Palaeo‐Tethyan ocean generated a medium P/T Guishan complex in the hangingwall and a high P/T Xiongdian eclogite belt in the footwall. The Guishan complex and Xiongdian eclogite belt are therefore considered to be paired metamorphic belts. Subsequent separation of the paired belts is inferred to be related to the juxtaposition of the Carboniferous eclogites with the Triassic HP metamorphic complex during continental subduction and exhumation.     

GLOBAL CHANGES IN CLIMATE DURING ALBIAN-LATE CRETACEOUS TIME

The northern Dabieshan metamorphic terrain (NDT) is an analogue of an Andean-type magmatic arc. The predominant rock type is a trondhjemitic-tonalitic-granodioritic (TTG) gneiss with bodies of meta-ultramafic-gabbroic rocks, basic granulite, and metasedimentary horizons. The TTG gneisses occupy about 70-80 vol% of the metamorphic rock outcrop and constitute two gneiss domes. Several approximately E-W- or NW-SE-trending ductile deforma- tion belts cut through the TTG gneisses and are especially developed in the northern and southern margins of the NDT and around the domes. Most ultramafic-mafic rocks occur as lenses in ductile deformation belts. Metasedimentary horizons consist of marble, biotite quartz schist, metaquartzite, metamorphosed calc-silicate rocks, fine-grained biotite gneiss, banded iron formation, and amphibolite. Petrographic and geochemical studies show that: (1) meta- morphic rocks in the NDT underwent amphibolite-granulite facies metamorphism, and no eclogite-facies high-pressure mineral relicts were found in any rocks; and (2) ultramafic-mafic rocks do not have the petrological and geochemical characteristics of ophiolitic rocks; they appear to be an island-arc ultramafic-gabbroic intrusion. The limited isotopic data indicate that the northern Dabieshan terrain is possibly a Paleozoic magmatic arc. The data in this paper provide some implications for formation and exhumation of ultra-high pressure metamorphic (UHPM) rocks.     

变质地质学新领域——超高压变质作用与地球动力学

简要总结了近年在欧亚大陆发现的超高压变质岩地质产状，岩石类型，结晶条件和构造位置等基本特片，对超高压变质作用及其地球动力学机制的研究现状及存在的问题进行了评述，基于对大别－苏鲁超高压变质带的研究成果，认为超高压变质作用可能是新型的区域变质作用，而目前所建立的任何一种地球动力学模型都不完善，建议今后在岩石学和矿物学研究基础上，加强对超高压变质杂岩的地球化学，构造地质学，实验岩石学及地球物理学等方面的     

New Findings in High-Pressure and Ultrahigh-Pressure Metamorphic Belt of Tongbaishan-Dabieshan Regions, Central China

The high- pressure(HP) and ultrahigh- pressure(UHP)metamorphic rocks developed in the Tongbai- Dabie Mountainswere the products of oblique collision between the Yangtzeand Sinokorean cratons in the Triassic.Yetthere are still lotsof controversies about the present tectonic distribution of theHP and U HP metamorphic rocks and their petrogenetic rela-tionships which are crucial to the understanding of the form a-tion and exhumation of the Tongbai- Dabie collisional orogenicbelt(Cong and W…     

皖东张八岭群主期变质温度评价及结构框架探究

皖东张八岭群处于郯庐断裂带南段,构造位置极为独特和和关键,其是大别造山带和苏鲁造山带之间最重要的变质块体之一。前人主要侧重于构造地质学、年代学及岩石地球化学等方面研究,而对张八岭群的峰期变质条件、岩石单元划分和构成以及时间序列并不明晰。故而,本文将通过对张八岭群的区域变质岩石学、岩相学、热力学及年代学等研究,进一步确定其峰期变质条件、岩性特征,并对其岩石单元划分和构成进行深入解析。本次主要对张八岭群应用了白云母温度计进行峰期变质温度评价,单元-Ⅰ和单元-Ⅱ的温度范围分别为：T = 368 ℃～494 ℃和T = 331 ℃～394 ℃,主要经历了绿片—绿帘角闪岩相变质。锆石U-Pb年代学分析表明单元-Ⅰ和单元-Ⅱ原岩结晶年龄分别为749±8 Ma～738±8 Ma和738±9 Ma,该结果与前人研究结果基本一致。单元-Ⅲ的碎屑年龄范围为908±29 Ma～685±30 Ma,最大沉积年龄为685±30 Ma,沉积时限应属于新元古代,沉积物源主要来自扬子板块。据野外特征、岩相学差异、热力学评价和年代学分析,本文将张八岭群自下而上划分为3个单元,其中,单元-Ⅰ主要由石英—长石片岩组成,单元-Ⅱ主要由云母石英片岩和少量变基性岩组成,单元-Ⅲ主要由千枚岩、大理岩及少量片岩组成。本文认识对于理解华北板块与扬子板块沿郯庐断裂汇聚提供一定的岩石学支撑,张八岭群并没有经历高压低温蓝片岩相变质。     

桐柏-大别山区高压变质相的构造配置

作为华北和扬子陆块间的碰撞造山带桐柏大别山区以发育高压、超高压变质带为特征,从南到北变质相从低级到高级,代表俯冲带深度不同的变质产物,整体形成高压变质相系列。不过现今各变质相岩石的分布极受后期地壳规模的伸展构造控制,大别杂岩的穹隆作用更使高压变质相带的空间分布复杂化。超高压变质岩今日多呈大小不等的块体嵌布于相对低压的大别杂岩之内,造山带根部物质的热软化,使许多深层地幔物质得以像挤牙膏一样挤出于大别杂岩内。它们之中广泛发育着减压退变质的显微结构,与大别杂岩内一些麻粒岩相表壳岩所保存的减压退变质证迹一样,同是挤出作用和碰撞后隆升的构造证迹。高压相系的发育使南桐柏山和大别山迥然不同于桐商（ 商丹） 断裂以北的北秦岭北淮阳变质带。新近发表的同位素年代学（４０Ａｒ ３９ Ａｒ） 资料：３１６ ～４３４ Ｍａ ,已证明北秦岭是古生代变质带,它与桐柏－ 大别印支期碰撞造山带差异甚大。这两个变质地温梯度差异甚大的变质地体的拼合,说明华北和扬子陆块碰撞的主缝合带是商丹－ 桐商断裂带     

大别—苏鲁超高压变质带内部的浅变质岩

大别苏鲁超高压变质带内部零星出露有若干呈构造残片状产出的浅变质岩，主要以变质碎屑岩－千枚岩－大理岩组合为代表，遭受过低绿片岩相变质和脆－韧性变形作用的改造，与围岩均为构造接触（断层或韧性剪切带）。微古生物化石研究表明，其原岩为震旦纪前后扬子板块北缘的浅海相沉积。同位素年代学研究指示，它们经历过加里东期和印支期构造热事件的影响，与区域超高压岩石经受的构造热事件时间一致；氧同位素研究得到，部分浅变质岩原岩曾遭受过高温大气降水热液蚀变，与区域超高压岩石经受的构造热事件时间一致；氧同位素研究得到，部分浅变质岩原岩曾遭受过高温大气降水热液蚀变，与区域超高压岩石的同位素特征一致。这些浅变质岩的原岩为扬子板块北缘震旦系沉积岩及其中的火山碎屑岩，构造上具有板块俯冲过程中的刮削岩片－构造加积楔的产状和形成机制，因此可以是大陆板块俯冲加积楔的一部分。     

Location of Triassic Tectonic Suture Between Collided Sino-Korean and Yangtze Cratons in Dabie-Sulu Region, China

INTRODUCTIONTheageofultrahigh-pressuremetamorphism(UHPM)andhigh-pressuremetamorphism(HPM)hasbeendeterminedat24OMato2loMabyseveralchronologicalmethods(Lietal.,1998;Maruyamaetal.,l998iAmesetal.,l9961Hack-erandWang,l995;Johnetal,,1994).Theseagedatare-f1ecttheTriassicobliquecollisionbetweentheSino-KoreanandYangtzecratons.ThermobarometricestimatesoftheUH-PMandHPMintheDabie-SuluregionshowthatthecoldcontinentalcrustmaterialoftheYangtzecratonwasunder-thrust,alongthesuture,northwardtoma…