大别—苏鲁区残余超高压构造及其动力学意义

根据构造学及岩石学研究并结合已有同位素年代学资料地质意义分析证明, 现在观察到的大别-苏鲁超高压变质带的区域构造框架, 主要是在三叠纪中朝与扬子克拉通碰撞期后(200~170 Ma) 伸展体制和角闪岩相条件下形成的. 残余的同碰撞及超高压构造只保留在较大的榴辉岩及其他超高压变质岩体内部. 以湖北省麻城县乘马岗和何家湾、安徽省岳西县碧溪岭及江苏省东海等地区的榴辉岩为例, 分析描述了具弱面理的块状榴辉岩、超高压剪切带和A型褶皱等残余超高压构造. 强调指出, 只是这些早期的构造记录才反映大陆碰撞阶段的构造环境及相对运动学特征. 据此提出一个运动学模型, 表示三叠纪(240~210 Ma) 扬子克拉通向北俯冲于中朝克拉通之下并与其发生斜向碰撞的动力学格局.      

安徽省潜山县韩长冲地区的地质构造特征

韩长冲地区主要由超高压变质岩、碱长花岗片麻岩、二长花岗片麻岩组成。前者包括超高压片麻岩、大理岩、榴辉岩和石英硬玉岩等。其中存在由黑云斜长片麻岩、石英硬玉岩、大理岩及层状榴辉岩组成的超高压变质表壳岩组合。超高压变质岩先后经过柯石英榴辉岩相、石英榴辉岩相、角闪岩相及绿片岩相多阶段的变质作用;经过榴辉岩相、角闪岩相、角闪岩相后及脆性等四期变形。其中角闪岩相变形形成本区的主要构造要素,以发育大量Ａ型褶皱及普遍的糜棱岩化为特征。碱长花岗片麻岩及二长花岗片麻岩只经过角闪岩相及其后的变质和变形作用。超高压变质岩与碱长花岗片麻岩呈侵入接触,可能沿缓倾向ＳＳＥ的韧性剪切带逆掩于二长花岗片麻岩之上。     

内蒙古固阳地区太古宙乌拉山群构造变形分析

乌拉山群的变质－变形问题一直有不同的认识＾「１～３」。该文以固阳地区３幅１∶５万区调资料为基础,结合９０年代以来周边地区１∶５万区调成果,提出晚太古宙乌拉山群经历了两期主要的构造变形。第一期为伸展体制下近水平分层剪切形成的固态流变褶皱和高温顺层韧性剪切带,属高角闪岩相－麻粒岩相,变形时间为太古代末;第二期构造变形为地壳抬升之后的剂压体制下,中、浅层次的紧闭同斜相似褶皱－－主期褶皱和低温韧性剪切带,     

中国大陆科学钻探主孔1200米构造柱及变形构造初步解析

在利用成象测井资料准确地恢复岩心空间位置的基础上，建立了位于江苏省东海县毛北村的中国大陆科学钻探主孔岩心1200m精细构造柱。划分了由榴辉岩与超镁铁质岩组成的第一岩性-构造单元及由副片麻岩夹榴辉岩与超镁铁质岩透镜体组成的第二岩性-构造单元，自上而下岩石的面理产状由向东陡倾变为向南东缓倾。第一岩性-构造单元的榴辉岩与超镁铁质岩是毛北榴辉岩杂岩体的组成部分，在榴辉岩中发现以南北向拉伸线理及由北往南的剪切指向为特征的超高压变质岩早期变形举止。位于第二岩性一构造单元下部(770-1130m深度)300多米厚的韧性剪切带是地表出露的毛北韧性剪切带在孔下的延伸，剪切应变及石英组构分析表明，在伴随的退变质角闪岩相一绿帘角闪岩相一绿片岩相的转换过程中，剪切应变由自SE往NW的“逆冲”转为NW向SE的正向滑移。结合钻孔围区地质，重塑了上部由毛北榴辉岩杂岩体与副片麻岩围岩组成的轴面向SE倾斜的同斜倒转褶皱系，以及下部为韧性剪切带的构造模型。钻孔验证了VSP地震反射剖面中850-1200m深度的强反射层与韧性剪切带相吻合。结合苏鲁超高压变质地体的折返构造的研究，提出该构造模型的成因与折返阶段超高压变质地体的斜向上的挤出及后折返阶段的穹隆形成有关。     

大别—苏鲁超高压—高压变质带伸展构造格架及其动力学意义

构造分析结合变质作用PTt轨迹和同位素年代学资源指出，现今观察到的大别－苏鲁超高压－高压变质带区域构造框架，主要是在印支期中－朝与扬子克拉通斜向碰撞及超高压－高压变质作用期后伸展体制下形成的（200－170Ma)。构造样式类似于北美科迪勒拉型变质核杂岩并发育多层低缓角度地壳尺度的伸展拆离带。几何形态表现为大型穹窿或小型穹窿群。区域伸展构造叠加于先期碰撞或挤压构造之上，控制了超高压和高压变质岩石的空间分布。大规模的近水平韧性伸展流动，是在超高压－高压变质岩石从地幔深处折返到中、下地壳层次及角闪岩相环境下发生的。广泛的减压部分熔融作用反映的壳－幔动力学过程和地壳热结构的变化，是促使造山带从挤压体制向伸展体制转换的因素之一。证明造山带尺度的地壳伸展和薄化作用，在超高压和高压变质岩石折返到地表动力学过程中，曾起过重要作用。     

江苏东海—中国第一口大陆科学钻探的最佳选区之一

江苏东海位于中国巨型秦岭一大别－苏鲁超高压变质带东段，在该地区实施中国第一口大陆科学钻探既具有了解古变质造山带动力学机制和壳幔作用的重大理论意义，也具有探索榈矿化和郯庐断裂带及其对地震影响的现实意义。苏北工海选区具有构造位置独特，变质造山带根部暴露最浅，超高压岩石及矿物最为丰富，构造层次多，无中生代花岗岩类分布，矿床种类多，勘查程度高，已有大量钻孔成果，施工条件优越等优点。作为大别－苏鲁超高压带最     

大别-苏鲁超高压和高压变质带碰撞后韧性伸展构造框架

国内外学者对大别-苏鲁区的超高压和高压变质带己进行了较深入的岩石学、同位素年代学及地球化学等领域的研究工作.相对而言,构造学研究比较薄弱.因而,所提出的超高压和高压变质岩石的形成及折返运动学模式,一般还缺乏坚实的构造学证据的支撑.我们通过关键地段详细构造分析及大比例尺(1:10000)制图,结合区域上构造观察和可利用的已有岩石学、变质作用及同位素年代学资料,在判别早期碰撞或挤压组构与碰撞期后角闪岩相条件下伸展组构基础上,重点分析了超高压、高压变质岩石折返到中下地壳后形成的区域伸展构造框架.其构造样式类似于北美的科迪那拉型变质核杂岩,几何形态为穹窿型式,内部发育4个缓倾斜伸展拆离带,由下向上为下拆离带、中拆离带、上拆离带和顶拆离带,共同构成一个近平行的伸展拆离系,并将大别-苏鲁区变质岩石分隔成变质温压条件完全不同的岩石构造单位,由下而上为核杂岩带(Cc)、超高压单位(UHP)、高压单位(HP)、绿帘石-蓝片岩单位(EB)和沉积盖层(SC).拆离带及岩石构造单位内部都发育区域性面状和线状组构,它们叠加和改造了榴辉岩透镜体内部保存的残余榴辉岩相组构.拆离带内岩石大都糜棱岩化,反映主要为非共轴变形体制,运动学标志指示正向剪切滑动作用.岩石构造单位内部岩石以近垂向缩短兼近水平方向的拉伸变形为特征.利用应变标志估算,片麻岩及含榴花岗岩的垂向缩短达70.80%,水平拉伸达100.150%;榴辉岩及退变质榴辉岩的垂向缩短仅为50%,水平拉伸为100%.表明不同岩石间的流变性差,在伸展变形过程中起重要的作用,形成布丁-基质或残斑一基质流变学构造.强调指出,我们现在所看到的构造框架,主要代表一个三叠纪中朝与扬子克拉通碰撞期后韧性的中下地壳的斜断面像.野外地质-热事件几何关系及同位素年代学资料显示,区域性伸展构造是在三叠纪(240～210Ma)中朝克拉通与扬子克拉通碰撞后,在角闪岩相条件下形成的(200～170Ma).这种地壳尺度的伸展作用,在超高压和高压变质岩石中.下地壳折返到中、上地壳过程中有重要的功能.而增厚岩石圈拆沉作用及在角闪岩相条件下的减压部分熔融作用产生的地壳热状态变化,是促使地壳由挤压体制向伸展体制转换的重要驱动机制.     

大别山碧溪岭地区超高压变质岩构造分析

大比例尺 (1∶10 0 0 0 )构造制图及构造分析表明 ,碧溪岭地区超高压变质岩石含有丰富的构造演化历史记录。同碰撞或挤压组构只保留于榴辉岩及其它超高压变质岩透镜体内部 ,表现为高角度网络状超高压剪切带与弱应变透镜体域规律组合格式。前者由面理或糜棱岩化榴辉岩组成 ,后者由块状榴辉岩及石榴橄榄岩组成。碰撞期后伸展构造表现为区域性的假单斜状 ,内部呈低缓角度的网络状强应变带及所环绕的透镜状弱应变域组合格式 ,强应变带的岩石为由榴辉岩退变成的角闪岩相高压片麻岩及部分熔融形成的含榴花岗岩 ,透镜状弱应变域的岩石为弱角闪相改造的榴辉岩及石榴橄榄岩。不同尺度上同碰撞或挤压组构及碰撞期后伸展组构所显示的这种残斑基质流变学结构样式 ,虽然与先期原岩成分、结构、流变学的不均一性有关 ,但主要是多期递进应变分解作用的结果 ,支持榴辉岩“原地”成因模式。依据构造学证据和可利用的岩石学及同位素年代学资料 ,分析了超高压变质岩石的形成及折返过程 ,指出碧溪岭地区超高压变质岩石是在 2 45～ 2 10Ma形成的 ,碰撞期后伸展作用主要发生在 2 0 0～ 170Ma。在超高压变质岩石向地壳表层折返过程中 ,张扭作用可能有重要功能 ,不支持碧溪岭地区遭受过多期超高压变质作用的推论。     

隐藏在苏鲁地体斜长角闪岩锆石中超高压变质作用的信息

运用激光拉曼和阴极发光技术，配备电子探针测试，发现苏鲁地体地表露头和中国大陆科学钻探工程预先导孔CCSD-PP1和CCSD-PP2斜长角闪岩锆石中均保存以柯石英为代表的典型超高压矿物组合：柯石英 石榴石 绿辉石 金红石；柯石英 石榴石 绿辉石；柯石英 石榴石 绿辉石 多硅白云母 金红石 磷灰石；柯石英 绿辉石 金红石；柯石英 菱镁矿。该类矿物包体组合与苏鲁地体超高压榴辉岩的峰期矿物组合十分相似，表明斜长角闪岩可能是由超高压变质的榴辉岩在构造抬升过程中退变质而成。     

柴北缘斜长角闪岩的地球化学特征及其构造背景

分布在柴北缘超高压变质带中的斜长角闪岩主要有两种类型,一种由榴辉岩退变而成,一种只经历角闪岩相变质作用。它们的原岩属于拉斑玄武质岩石,轻稀土富集,Nd同位素组成亏损,这些玄武岩浆分别来自不同的地幔源区,地壳混染不明显,形成的环境可能为大陆裂谷或初始洋盆,这可能是柴北缘早古生代洋盆打开的前兆。随着早古生代洋盆的关闭,这些基性火成岩部分经历了超高压变质作用,即发生了深俯冲,部分只经历角闪岩相变质。无论哪种情况,它们在遭受变质作用之前,就与陆壳岩石共生在一起,支持柴北缘榴辉岩、斜长角闪岩与片麻岩的关系为原地关系(in situ)?     

Triassic Collisional Structures and Post—Collisional Deformation of Bixiling UHP Rock Stack： Insights for Tectonic Evolution of UHP Metamorphic Belt in Dabie Massif, Central China

Detailed three-dimensional structural studies indicate that the Bixiling area,Dabie massif,central Chian shows the deepest exposed levels of the orogenic wedge formed during the Triassic Yangtze0Sino-Korean continental collision.New1:10000 scale structural mapping,combined with detailed petrological analysis in this area,has enabled us to accurately distinguish structures related to the Trias-sic continental collision from those related to post-collisional deformation in the ultrahigh pressure (UHP) metamorphic unit.The collisional or compressional structures include the massive eclogite with a weak foliation,foliated eclogite or UHP ductile shear zones,as well as upper amphibolite facies shear zones,whereas the post-collisional deformation is characterized by a regionally,flat-lying foliation con-taining stretching lineations and common reclined folds .The former is present exclusively in the eclogite lenses and their margins,representing orogenic thickening or syn-collisional events,while the latter was best occurred on variable scales under amphibolite facies conditions,showing sub-vertical,extreme short-ening and ductile thinning of the metamorphic rock stack.The eclogite facies tectonites that have a marked fabric discordance to the penetrative amphibolite facies extension flow fabric are common.It is emphasized that an extensional tectonic setting following the collision-orogenic thickening stage was,at least partly,responsible for exhumation of the UHP metamorphic rocks in the Dabie massif.A new tec-tionic evolution model is proposed for the UHP metamorphic belt on the scale of the Dabie massif.The Bixiling area thus provides a window,from which the dynamic processes concerning the formation and exhumation of the UHP rocks can be observed.Regional studies in the Dabie Mountains have confirmed this interpretation.     

Relic UHP Structures in Dabie-Sulu Region, China:Structural Expression and Geodynamic Significance

INTRODUCTIONIn recent years a num ber of detailed m ineralogical- petro-logical studies have been carried out on the UHP and HPmetamorphic belts in the Dabie- Sulu region,central China(see review papers by Jahn,1999;Ernst and L iou,1999;Wallis et al.,1999;Hacker et al.,1996 ;L iou et al.,1996 ;Cong et al.,1994) . Various tectonic evolution models for theUHP belt in the Dabie- Sulu region have been constructed(e.g.,Webb etal.,1999;Hacker et al.,1996 ;Cong et al.,1994) .However,as …     

桐柏-大别-苏鲁UHP和HP变质带的结构及流变学演化

在岩石圈流变学基本原理指导下，运用现代构造解析学方法，在不同尺度上差别和分析了桐柏－大别－苏鲁UHP和HP变质带内深俯冲，同碰撞构造及UHP和HP岩石折返过程中的变形特征，重点讨论同碰撞形成的高角度网结状榴辉岩切带阵列，高角闪岩相剪切及有关变形组合以及碰撞期后伸展韧性薄化变形样式，强调指出不同地壳层次和物理条件下变形分解作用的重要性，而且，在UHP和HP变质带内最有效的应变体制是剪切作用，并在三维空间上形成不同格式的剪切带网状系统，以构造学记录为主线，结合已有可利用的岩石学，变质作用pT轨迹和同位素年代学资料，提出一个UHP和HP变质带尺度上的流变学演化模式，其中，UHP和HP变质岩石由地幔深度折返到地壳表层，经历了楔状挤出，碰撞期后地壳韧性薄化及晚造山伸展塌陷，揭顶作用等多个阶段的动力学过程。     

Tracing the protolith, UHP metamorphism, and exhumation ages of orthogneiss from the SW Sulu terrane (eastern China): SHRIMP U–Pb dating of mineral inclusion-bearing zircons

Orthogneisses are the major country rocks hosting eclogites in the Sulu UHP terrane, eastern China. All of the analyzed orthogneiss cores from the main drilling hole of the Chinese Continental Scientific Drilling Project (CCSD-MH) have similar major and trace element compositions and a granite protolith. These rocks have relatively high LREE/HREE ratios, strong negative Eu anomalies (Eu/Eu*=0.20–0.39), and negative Ba anomalies (Ba/Ba*=0.25–0.64). Coesite and coesite-bearing UHP mineral assemblages are common inclusions in zircons separated from orthogneiss, paragneiss, amphibolite, and (retrograded) eclogite of the CCSD-MH. This suggests that the eclogite, together with its country rocks, experienced in situ ultrahigh-pressure (UHP) metamorphism. Laser Raman spectroscopy and cathodoluminescence (CL) images show that zircons from the orthogneisses are zoned and that they have distinct mineral inclusions in the different zones. Most zircons retain early magmatic cores with abundant low-pressure mineral inclusions, which are mantled with metamorphic zircon-containing inclusions of coesite and other UHP minerals. The outermost rims on these grains contain low-pressure mineral inclusions, such as quartz and albite. SHRIMP U–Pb dating of the zoned zircons gives three discrete and meaningful groups of ages: Proterozoic ages for the protolith, 227±2 Ma for the coesite-bearing mantles, and 209±3 Ma for the amphibolite facies retrograde rims. The widespread occurrence of UHP mineral inclusions in zircons from the Sulu metamorphic belt dated at about 227 Ma suggests that voluminous continental crust experienced late Triassic subduction to depths of at least 120 km and perhaps more than 200 km. Eighteen million years later, the terrane was rapidly exhumed to midcrustal levels, and the UHP rocks were overprinted by amphibolite facies metamorphism. The exhumation rate deduced from the zircon age data and previously obtained metamorphic P–T data is estimated to be 5.6–11.0 km/Ma. Such rapid exhumation of the Sulu UHP terrane may be due to the buoyancy forces produced by subduction of low-density continental material into the deep mantle.     

内蒙古大青山高级变质岩韧性剪切带及其流变机制

大青山高级变质岩不仅记录华北克拉通早期大陆形成演化历史,也保留了中下部地壳岩石流变信息,它们经历了下部地壳构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件变质变形、深熔作用改造,形成了复杂构造样式和构造要素组合.韧性剪切带是高级变质岩中主要构造形迹,控制着早前寒武纪高级变质岩主体构造格架.依据野外地质产状、变形特征与构造要素叠加改造关系,韧性剪切带划分为早期近水平顺层伸展型和晚期陡倾韧性剪切带.近水平顺层伸展韧性剪切带呈残留状保留在后期变形改造较弱部位上,主要沿着不同地质单元或者岩性层界面上发育,是在伸展变形体制下形成的.晚期陡倾韧性剪切带呈近东西方向展布,规模较大,叠加和改造早期构造形迹,形成于晚期造山挤压构造环境中,以左行滑移为主.这两种韧性剪切带都形成于地壳中深部构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件下,变形机制主要为熔体增强颗粒边界扩散和颗粒流动,使岩石发生大规模的塑性流动.在宏观上形成了不对称流动组构、条纹条带构造、熔融线理、层内流动褶皱等构造形迹,在微观上矿物晶体没有发生明显塑性变形,均匀消光,晶体为三边平衡结构,与静态变质结构相似,形成了地壳深部构造层次上变质构造岩-构造片麻岩.      

京北琉璃庙地区变质杂岩变质变形特征

琉璃庙地区变质杂岩主要由变质上壳岩、变质深成侵入杂岩及其脉岩群组成.它们多数经韧性变形改造形成各种类型糜棱岩和构造片岩.研究表明,变质上壳岩原岩主要以钙碱性火山(熔)岩为主.本区变质杂岩经历了三期变质变形作用,即高角闪岩相区域变质作用形成大型复式同斜紧闭褶皱;绿帘角闪岩相动力变质作用及强烈的韧性变形,形成了以蓝闪石为特征的不同强度的糜棱岩带;绿片岩相动力变质作用和韧脆性变形作用.     

Petrogenesis of Eclogites in the Light of Punctuated Metamorphic Evolution in Dabie Terrane，China

Ｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓ　ｏｆ　Ｅｃｌｏｇｉｔｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｌｉｇｈｔ　ｏｆ　ＰｕｎｃｔｕａｔｅｄＭｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｄａｂｉｅ　Ｔｅｒｒａｎｅ，Ｃｈｉｎａ￥ＹｏｕＺｈｅｎｄｏｎｇ；ＨａｎＹｕｊｉｎｇ；ＺｈｏｎｇＺ...