大别山区（安徽部分）的构造格局和演化过程

大别山区是扬子和中朝大陆板块之间的碰撞造山带,由扬子大陆板块中的前陆褶冲带、俯冲盖层和俯冲基底、包含在俯冲基底中的含柯石英和金刚石的超高压变质帝、变质蛇绿混杂岩带、中朝大陆板块南缘的弧前复理石推覆体以及其北缘的反向褶冲带、北部边缘为磨拉斯的后继盆地组成。古大别海洋板块于早古生代向北俯冲时,中朝大陆板块南缘可能出现过火山弧和弧后盆地。卷入前陆褶冲带的地层以及榴辉岩的Sm/Nd同位素定时表明,两个大陆板块的强烈碰撞发生在中生代早期。     

大别山超高压变质带的构造背景

大别山南部的超高压变质带具有特征的榴辉岩相矿物组合，榴辉岩的岩石化学及稀土元素特征及其伴生的岩石组合，表明这个带是以陆壳成分为主混有少量上地幔及洋壳成分的混杂岩，榴辉岩相围岩和大别群具有不同的变质和变形特征。超高压变质带形成于扬子和中朝板块大陆碰撞的构造环境，是扬子板块陆壳向北俯冲到一定深度的变质产物。     

大别山超高压变质带的大地构造框架

依据岩石学、地球化学、同位素年代学的新资料,对大别山造山带研究中诸如蛇绿混杂岩、碰撞时代、超高压变质岩与围岩的关系、俯冲极性等问题进行了论证,指出大别山超高压变质带是中朝陆块与扬子陆块间碰撞造山的产物。在三叠纪发生的陆－陆碰撞中,扬子陆块向北俯冲至华北陆块之下,但至今尚无发现残存的蛇绿混杂岩,碰撞时缝合带的位置被已经折返出露地表的南大别碰撞杂岩带所取代。     

中大别超高压带中两类花岗片麻岩的锆石矿物包体及变质特点

<正>大别山,因含柯石英(Xu,1987;Okay et al.,1989;Wang et al.,1989)和金刚石(Xu et al.,1992)超高压变质带出露的规模巨大和岩石类型齐全而闻名于世。它是三叠纪华南板块向华北板块之下俯冲形成的碰撞型造山带,发育了与大陆俯冲-折返-碰撞过程相关的、不同变质等级的构造岩石单位(徐树桐等,2002),从南到北,大别山造山带主要包括宿松变质带、南大别低温榴辉岩带、中大别超高压变质带、北     

大别山-苏鲁碰撞造山带构造几何学、运动学和岩石变形分析

按照构造几何学特点和运动学特征我们把大别山-苏鲁造山带的分为三个构造单元:南部,中部和北部。造山带南部为一套构造堆叠体系;中部为一个混合岩穹窿,浅变质的砂岩、板岩和片岩构成了大别山-苏鲁造山带的北部构造单元。造山带南部的构造堆叠体系主要由前陆褶皱带构成:未变质的新元古代-早三叠世的沉积地层;由“宿松群”北部和苏北地区的“海州群”构成的高压变质岩石单元及含柯石英和金刚石的超高压变质岩石单元。造山带中部的混合岩穹隆由大别山地区的罗田穹隆和苏鲁地区的莱西-栖霞穹隆构成。同样大别山北部的浅变质“佛子岭-卢镇关群”和胶东地区浅变质的“蓬莱群”构成了造山带北部的构造堆叠体系。同时大别山和苏鲁两个构造地体均经历了相似的多期构造变形:沿 NW-SE 向矿物拉伸线理发育的上部指北的剪切变形代表着造山带主变形期的变形;早期向南逆冲的韧性剪切变形和沿中部混合岩穹隆边缘发育的重力滑脱变形体系,后者代表了混合岩穹隆形成时的垂向缩短作用。正是由于构造几何学和多期变形的可对比性决定了这两个变质地体具有相同的地球动力学背景。     

南秦岭佛坪片麻岩穹隆变质作用及与岩浆作用的关系

南秦岭佛坪片麻岩穹隆是国内片麻岩穹隆的典型代表之一,记录了碰撞造山到后造山伸展等多阶段构造演化信息,对揭示秦岭造山带早中生代构造演化具有重要的意义.岩石组合、岩相学、矿物化学和传统温压计研究表明,佛坪片麻岩穹隆具有明显的变质分带特征,以穹隆核部为中心,向南北两侧的盖层变质温度逐渐降低,压力并没有出现随地温梯度的相应变化.不同类型岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和变泥质岩的独居石SHRIMP U-Pb定年给出了一致的变质时代,为206~196 Ma.结合南秦岭早中生代岩浆作用研究,认为佛坪片麻岩穹隆递增变质作用与三叠纪末期的岩浆底辟有关,片麻岩穹隆形成于后碰撞伸展环境.      

中、低压变质作用与大陆造山——兼论四川丹巴的变质带

巴罗型中压变质带与巴肯型低压高温变质带的成因与大陆板块边缘的碰撞造山及陆内造山作用之间有着紧密的联系。根据变质带的空间时间配置关系、压力类型、变质作用pTt轨迹、伴生的岩浆岩等等,可以区分出3种类型的大陆造山模式:弧-陆拼贴型、陆-陆碰撞型(可进一步分为中高压型碰撞造山带和双变质型山带型(paired metamorphic mountain belt)陆-陆碰撞带)、陆内造山地壳加厚-伸展型。巴罗型中压变质带普遍出现于地壳加厚-热弛豫的构造环境,但巴肯型低压变质带形成的构造背景及物理化学条件在不同的造山带有不同的表现形式,其热源至少有:壳内岩浆侵入或岩浆板底垫托、沉降盆地放射性同位素的衰变热、构造热穹隆、变质核杂岩、地下热流体传热等。大陆边缘造山带中巴罗型变质带的倒转以及板内造山带中变质带问断等现象与造山动力学过程密切相关,记录了造山过程中的重要的地质事件,也是探讨造山历史的理想场所。由于四川丹巴地区松潘—甘孜造山带形成于很独特的3个板块双极性构造环境,表现出与世界上典型造山带诸多相似的地方,如巴罗型中压变质带、巴肯型低压高温带同时在一系列变质穹隆中发育,但又有其特殊性和复杂性,如通常只发育在大陆边缘的倒转的巴罗带和陆内造山过程中的变质相间断同时出现,显然这与本?     

秦岭造山带是印支碰撞造山带吗?

国内外一些学者认为秦岭是一个印支碰撞造山带.但迄今为止,秦岭尚未发现三叠纪或古生代延续到三叠纪的洋盆存在的任何痕迹.秦岭泥盆系-三叠系为滨、浅海相沉积,没有远洋沉积,更没有镁铁质和超镁铁质岩石及与之密切相关的放射虫硅质岩组成的蛇绿岩套.泥盆系与下伏地质体之间有一个清楚的区域性角度不整合.商丹断裂并不是印支期,而是加里东期的板块缝合带;其两侧,中朝板块南缘和扬子板块北缘均有十分清楚的加里东造山作用的记录.沉积于扬子板块北缘的中上泥盆统刘岭群的放射性铅同位素组成与北秦岭相近,碎屑锆石年龄谱系亦证明其物质主要来自中朝板块南缘的北秦岭造山带.所谓勉略印支缝合带中的勉略和三里岗蛇绿混杂岩中的镁铁质岩,同位素测年均为元古代之产物,后者又被南华系-震旦系沉积覆盖.所谓勉略缝合带,实为一区域性大断裂带.早古生代,其北侧属扬子板块北部被动边缘;南侧为扬子板块核心部分的扬子准地台(小克拉通).所以,秦岭的印支造山作用,并不是洋盆消失后的陆陆碰撞造山作用,而是海盆消失后的中朝与扬子2个小陆块间逆冲-叠覆造山作用.作为秦岭东延的大别山超高压变质带被认为是秦岭印支碰撞造山的重要证据之一,但大别山超高压变质岩是在造山作用过程中动态超高压条件下形成的,仅用简单的静岩压力来计算其形成深度,显然是不符合实际情况的.野外地质观察、构造地质学、变质岩石学、同位素地质学、地球化学、地球物理学以及物理实验等方面的实际资料和研究结果均说明超高压变质作用并不是在上地幔而是在地壳内进行的.南秦岭-大别山的地壳构造层次,上地壳自上而下依次为:未变质的沉积岩层、绿帘-蓝片岩层、高压变质岩层、超高压变质岩层;下地壳为未卷入超高压变质作用的麻粒岩相-高角闪岩相变质杂岩.含柯石英的超高压单位只是位于上地壳下部的厚约10～12km的席状构造岩片.初步认为上地壳这一从低压到高压再到超高压的构造系统,是印支造山期间,南秦岭-大别山的上地壳以下地壳顶部为主剪切滑动面,多层次剪切作用造成的.上地壳下部的超高压变质岩,则可能是强烈剪切引起的频繁地震的震源区瞬时超高压作用的结果.     

陆—陆点碰撞与超高压变质作用

迄今为止，非撞击型超高压变质作用均发生在陆陆碰－撞造山带，这在东半球许多地点已被证实，超高压变质岩石以含柯石英和金刚石包体的榴辉岩和榴辉岩相变质岩石为代表，形成的温压环境为650－800℃，2.6-3.5GPa，研究证明大多数超高压岩石原是陆壳火山－沉积岩系，因此推断大陆深俯冲作用曾经发生，而超高压岩石现今又出露地表或浅表，意味着它们又从深部折返至地表，陆壳岩石深储冲和折返机制已成为大陆动力学研究的热点，但认识莫衷一是，争论的焦点是陆壳俯冲的深度到底多大可以形成超高压岩石？是什么机制使其发生深俯冲而又折返到浅表？本文通过世界上出露规模最大的超高压变质带－大别山碰撞过程的动力学分析，探讨非规则边界的碰撞引起的构造附加压力对超高压石形成的影响作用。模拟计算表明，大陆板块的早期碰撞，会引起碰撞附近的局部应力集中现象（平均压力较周围增大了5－9倍），构造压力在超高压中所占的比例约为20％－35％，由此推测，大别山高压－超高压岩石形成深度可能为65－80km。为此本文提出超高压岩石新成因模式－大陆点碰撞模式。这种模式符合力学基本原理，也符合地质记录和地质过程，可以解释为什么超高压岩石并非沿碰撞造山带全线存在，而是出现某些特定部位。本文提出喜马拉雅山撞带的东西犄角是典型的点碰撞区域，陆壳岩石的超高压变质作用均发生在这两个特定的部位。     

大别山造山带的几何结构和运动学特征

根据构造-岩石单位的划分,大别山造山带的三维几何结构为:平面上东、中、西三段,剖面上为四层,南北八个构造-岩石单位;简称为"三、四、八"结构.青山-英山一线以东为东段,商-麻断裂以西为西段,两者之间为中段.八个构造-岩石单位为:①后陆盆地;②变质复理石;③幔源变质构造混杂岩带+苏家河构造混杂岩带,为缝合带的根带,最近在其中发现了微粒金刚石;④碰撞变质构造混杂岩带,或潜山-英山-新县榴辉岩带,有微粒金刚石和大量柯石英产出;⑤(洋壳)俯冲变质构造混杂岩带,或太湖-红安-宣化店榴辉岩带;⑥扬子大陆俯冲基底-大别杂岩;⑦扬子大陆俯中盖层-宿松群和张八岭群;⑧前陆带."三、四、八"结构中假定的条件为:①太湖-红安-宣化店榴辉岩带,与洋壳有关,也经历过超高压变质作用;②变质构造混杂岩带的原始产状为360.＜25.左右;③大别山的负重力异常是由陆壳重叠造成.中小型和宏观运动学标志表明的早期运动体制是由北向南的逆中,并指示在中生代隆起之前,有向北伸展运动叠加.中生代有强烈的岩浆活动,伴有大型穹隆构造及局部伸展和走滑运动.     

大别山高压、超高压变质岩结构构造的演化规律(PTt-D轨迹)

根据大别山高压、超高压变质岩的中尺度-显微构造分析及PTt研究,建立它们的结构和构造随变质作用（前榴辉岩相、超高压变质峰期、前角闪岩相和角闪岩相）有序演化的PTt-D轨迹。这一演化主要包括：在岩石的矿物结构方面从石榴石静态重结晶结构到柯石英假像及放射状张裂隙构造;在岩石组构方面从L>S到L-S和S>L榴辉岩;以及在中尺度构造方面发育的D1和D2变形构造。该PTt-D轨迹同时可以提供有关高压、超高压变质岩折返模式的信息。     

大别-郯庐-苏鲁造山带复合旋转拼贴作用

郯庐断裂带的成生演化与含超高压变质带(UHP)的大别及苏鲁造山带存在较密切的时空关系。郯庐断裂带所在的构造位置应是晚二叠世华北与扬子地块碰撞时的根带。UHP岩石的折返过程可能发生于华北、扬子地块的大角度旋转、拼合过程中。在华北与扬子地块的造山后期或者造山期后的构造变形中所记录的构造形迹经晚中生代以来的中国东部构造变形叠加而逐渐呈现复杂的构造组合,所谓“郯庐断裂带”的走滑平移即其中的一种运动方式。华北与扬子地块碰撞造山作用与陆内变形最终造就了大别—郯庐—苏鲁复合造山带。     

大别山北部超高压变质大理岩及其地质意义

岩石学研究表明 ,大别山北部镁铁 超镁铁质岩带中白云质大理岩至少经历过三期变质阶段 :(1)榴辉岩相峰期变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金红石 +镁橄榄石 +钛 斜硅镁石 +富镁的钛铁矿±文石±石榴子石 ;(2 )麻粒岩相退变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金云母 +镁橄榄石 +透辉石 +钛铁矿 +尖晶石±斜方辉石等 ;(3)角闪岩相退变质阶段 ,主要矿物组合为方解石 +白云石 +磷灰石 +磁铁矿+榍石等。它的峰期变质矿物组合 ,类似于苏 鲁超高压大理岩 ,形成压力至少大于 2 .5GPa。这进一步证明 ,大别山北部大多数高级变质岩 (包括大理岩等 )都曾经过超高压变质作用 ,应属于印支期扬子俯冲陆壳的一部分。     

大别山中生代钾质岩浆作用与超高压变质地体的剥露机理

在已知的超高压变质地体中, 大别山是碰撞后花岗岩类侵入作用最为强烈的唯一地区。这里, 中生代的钾玄岩系列和高钾钙碱性系列的侵入岩, 可以依其年龄和组成特征划分为３ 组。第 Ｉ组, 主要由晚三叠世 （约２１０ Ｍａ） 二长闪长岩辉长岩体组成, 它可能是在板片断离过程中富集的大陆岩石圈地幔部分熔融的产物 （板片断离型）; 第 Ｉ Ｉ组, 由中侏罗世－ 早白垩世 （１６０～１２０ Ｍａ） 的角闪石英二长岩、黑云母二长花岗岩和正长花岗岩组成, 主要是由幔源岩浆的分离结晶与地壳混染共同作用的产物 （岩浆底垫型）; 第 Ｉ Ｉ Ｉ组, 以白垩纪 （１２５～９５ Ｍａ） 的花岗岩和花岗斑岩为代表, 是在热穹窿作用过程中大别杂岩深熔作用和高度演化的产物 （穹窿型）。大别山超高压变质岩通过地幔的剥露可能与晚三叠世—早侏罗世的板片断离有关, 而大规模的岩浆侵位与超高压变质岩的快速剥露相伴出现说明, 岩浆底垫和岩浆漂浮作用可能在大别山中侏罗世—早白垩世的快速剥露中发挥了重要作用。     

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.     

"罗田穹隆"中的下地壳俯冲成因榴辉岩及其地质意义

在“罗田穹隆”中发现了下地壳俯冲成因榴辉岩．榴辉岩呈透镜状或板状产于含石榴子石条带状片麻岩中．新鲜的榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、金红石等组成．含少量退变质的角闪石、斜长石、紫苏辉石、透辉石、(钛)磁铁矿和石英等．研究区榴辉岩以保留早期麻粒岩相变质矿物残留体以及经受晚期麻粒岩相和角闪岩相退变为特征．指示它们由扬子镁铁质下地壳麻粒岩相岩石俯冲到深部发生变质并形成榴辉岩．然后折返至下地壳发生麻粒岩相退变，由于麻粒岩相退变质阶段仅以后成合晶形式出现．因而它们可能在下地壳停留时间不长．就又进一步被构造抬升至中上地壳而发生角闪岩相退变．大别山造山带乃至扬子板块北缘现今缺乏厚层镁铁质下地壳．它们也很少出露地表．推测这些俯冲的镁铁质下地壳可能已拆离再循环进人地幔．从而为“罗田穹隆”的形成和演化以及大别山高压-超高压岩石的形成与折返机制等研究提供了关键性的岩石学证据。     

Extensional Tectonic Framework of Post High and Ultrahigh Pressure Metamorphism in Dabieshan, China

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＨＰ）ａｎｄｕｌｔｒａｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＵＨＰ）ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｊｏｒｈｏｔｔｏｐｉｃｓｉｎｔｈｅｓｏｌｉｄｅａｒｔｈｓｃｉｅｎ...     

秦岭大别碰撞造山带根部结晶基底隆升的变质岩石学证迹

秦岭大别碰撞造山带中隆升最高的结晶基底便是大别杂岩，在超高压变质岩和某些高级变质岩中均发现典型的近等温减压（ＩＴＤ）型的退变质结构，多呈后成合晶或冠状体的形式取代或包绕原生矿物晶粒（主晶），显示退变质不平衡反应的过程．然而超高压变质岩与大别杂岩中的高级变质岩，变质地温梯度截然不同，暗示它们形成的构造条件极不相同，超高压变质岩早期由岩石圈深处（１２０ｋｍ±）折返到下地壳与那里的高级变质岩构造混合，平行并置，而后才一起隆升．退变质不平衡结构与寄主岩的面理无关，说明这种近等温的减压退变质作用发生于后造山时期近绝热条件下的隆升体制，近绝热隆升的热源可能是中生代以来大别山地区岩石圈减薄所引起     

On Continent-Continent Point-Collision and Ultrahigh-Pressure Metamorphism

Up to now it is known that almost all ultrahigh-pressure (UHP) metamorphism of non-impact origin occurred in continent-continent collisional orogenic belt, as has been evidenced by many outcrops in the eastern hemisphere. UHP metamorphic rocks are represented by coesite- and diamond-bearing eclogites and eclogite facies metamorphic rocks formed at 650-800℃ and 2.6-3.5 GPa, and most of the protoliths of UHP rocks are volcanic-sedimentary sequences of continental crust. From these it may be deduced that deep subduction of continental crust may have occurred. However, UHP rocks are exposed on the surface or occur near the surface now, which implies that they have been exhumed from great depths. The mechanism of deep subduction of continental crust and subsequent exhumation has been a hot topic of the research on continental dynamics, but there are divergent views. The focus of the dispute is how deep continental crust is subducted so that UHP rocks can be formed and what mechanism causes it to be subducte     

Geochronological Study of Caledonian Granulite and High-Pressure Gneiss in the Dabie Mountains

Using the single-zircon evaporation technique and U-Pb method, the authors have conducted an isotope geochonological study of the Huilanshan granulite and Shima garnet-bearing plagioclase gneiss (" country rocks" of the Shima eclogite) in the Dabie Mountains. The study shows that these rocks have peak metamorphic ages of 443-455 Ma, which are essentially consistent with that of the Caledonian high-ultrahigh pressure eclogites. This indicates the existence of the Caledonian collisional orogeny in the Dabie Mountains.