徐淮地区中生代侵入杂岩中角闪岩和片麻岩类捕虏体的岩石学和地球化学:对深部地壳物质组成的制约

徐淮地区中生代侵入杂岩中角闪岩和片麻岩类捕虏体的主要元素、微量元素地球化学特征及其岩相学的研究表明,它们经历了两期变质作用的改造,即早期的榴辉岩相变质和晚期的角闪岩相退化变质。其原岩为拉斑玄武质岩石,在其形成过程中有较强的陆壳物质混染;部分捕虏体可能代表了本区深部地壳的物质组成,且具有华北地块基底的性质。中生代早期该区上地幔是多种岩石构成的构造混杂岩带,深部地壳主要由片麻岩类、角闪岩类和少量石榴辉石岩类组成。早白垩世时期深部地壳主要由一套快速折返至下地壳的榴辉岩相变质岩石所构成,它们普遍发生了角闪岩相退化变质,并与原下部地壳的深变质岩(片麻岩和角闪岩)混杂在一起,构成了一个构造混杂体。     

敦煌造山带长山子地区变质演化及年代学研究

长山子地区位于敦煌造山带东北部,瓜州南部约100km处。该区主要出露一套中-高级变质表壳岩,主要岩石类型有长英质片麻岩、变泥质麻粒岩、高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩。高压基性麻粒岩岩块、斜长角闪片麻岩岩块以构造透镜体或布丁(长度为0. 5~15m)的形式,被夹持于长英质片麻岩、变泥质麻粒岩组成的基质之中,呈现典型"基质夹岩块"的混杂带特征。高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩、泥质麻粒岩中,普遍保留了二至三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶中的细小矿物包裹体,变质高峰期矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶和基质矿物,退变质阶段矿物组合(M3)主要为围绕石榴子石变斑晶边部发育的"白眼圈"状后成合晶。本区各类变质岩石均记录了顺时针型变质作用P-T轨迹,系典型俯冲-碰撞造山带变质作用特征。退变质阶段P-T轨迹属于西阿尔卑斯型,说明变质岩折返速率较快。变质高峰期(M2)属于中压变质相系,P-T条件分别为790~870℃/1.29~1.37GPa(高压基性麻粒岩)、680~685℃/0.89~0.97GPa(斜长角闪片麻岩)、860~880℃/0.90~1.14GPa(变泥质麻粒岩),它们之间存在大的差异。这说明,它们是形成于同一俯冲隧道内不同深度的变质岩石,在构造折返阶段才混杂在一起形成构造混杂岩。二次离子质谱(SIMS)锆石U-Pb定年表明,长山子地区变质杂岩记录了早泥盆世的俯冲事件(419~417Ma)。     

柴达木盆地北缘“达肯大坂群”的再厘定

柴达木盆地北缘原划为古元古代的“达肯大坂群”出露相当广泛,不仅包含了变质程度不同的表壳岩,而且包括了时代迥然不同的变质深成侵入体。原“达肯大坂群”至少有四种类型的岩石组合:其中德令哈杂岩形成时代最老,为古元古代早期的产物;厘定后所称的达肯大坂岩群为一套中至高级变质、并以副变质岩为主的表壳岩系统,推测其形成时代为古元古代晚期至中元古代;第三套岩石组合为花岗片麻岩,主要形成于新元古代早期,不属于沉积地层范畴,其中大量出现榴辉岩包体;榴辉岩除以规模较小的独立包体形式赋存于新元古代花岗片麻岩中外,还和大理岩、石英岩、含石榴石片岩共生在一起,在花岗片麻岩中形成规模较大的残块,这些榴辉岩及与其共生的表壳岩共同构成鱼卡河或沙柳河岩群。     

大别山榴辉岩一片麻岩杂岩的成因

大别山榴辉岩由辉长岩、大陆拉斑玄武岩和少量泥灰质经高压变质作用形成。大别地块可划分出四个形成条件不同的榴辉岩区,它们代表一种构造－岩石组合体。片麻岩杂岩中各种高压变质岩类的发现证明它们与榴辉岩一起经历了原地高压变质过程。二者变质作用Ｐ－Ｔ参数的差异归因于抬升过程中退变质反应速度的不同。不同地区榴辉岩退变质组合及Ｐ－Ｔ条件与围岩的一致性表明,大别杂岩现今所展示的“递增”变质带是由榴辉岩相退变质作用形成的。高压榴辉岩－片麻岩杂岩的产生是印支期扬子与华北两个大陆板块碰撞的结果。     

大别山的变质碰撞混杂岩——以东部为例

大别山是中国东部中朝大陆板块与扬子大陆板块之间的碰撞造山带。具有薄皮构造的性质。组成两个碰撞大陆之间的滑脱（冲断剪切）带的岩石就是碰撞混杂岩组合。大别山由于剥露较深,仰冲壳楔完全被剥蚀,超高压变质带大面积出露,识别出碰撞混杂岩组合是对大别山进行几何分析的必要步骤。大别山碰撞混杂岩组合可分为南北两部分。北部为条带状片麻岩-超镁铁岩组合,南部为云母斜长片麻岩-榴辉岩组合,这两个组合的大部分都经历过超高压变质作用。它们的共同特点是具有宏观的＂碎斑结构＂和混杂作用。罗田穹隆是造山过程中早期形成的双冲式背斜,最后在造山晚期因东西向缩短的叠加而形成穹隆。     

论大别造山带中“罗田片麻岩杂岩”的构造属性

罗田片麻岩杂岩位于大别造山带腹地，东、西大别变质带之间，面积约６０００ｋｍ２。主要由一套花岗片麻岩系组成。它们经历过早期高角闪岩相至麻粒岩相变质和晚期低角闪岩相叠加变质。该杂岩的原始建造以古老变质变形侵入体为主，与其周边构造变质单元的原始建造迥然不同，后者皆为沉积型或火山－沉积型原始建造。罗田片麻岩杂岩与其周边环境的地质特征不一致，是个造山带规模的外来变质地体。其下存在广泛的低密度岩层，相当于混合岩化或花岗岩化的硅铝质岩系。罗田片麻岩杂岩是华南、华北陆块碰撞期间，可能曾经存在的古岛弧深成岩系发生深变质强变形，并在仰冲机制作用下，于　地壳深层次拼贴到高压／超高压碰撞混杂岩之上的，具有推覆体属性的构造岩片。     

东昆仑造山带东段清水泉高级变质岩片的变质岩？…

清水泉高级变质岩片位于东昆仑造山带东段昆中多旋回俯冲碰撞构造混杂岩带内,由高角闪岩相－－座粒岩相变质的麻粒岩、斜长角闪岩、片麻岩、变粒岩和大理岩组成、地球化学特征显示为一套形成于后太古宙以来的火山－－沉积岩系、顶峰期典型矿物共生组合为石榴石＋蓝晶石＋钾长石＋斜长石＋黑云母＋石英＋金红石和石榴石＋紫苏辉石＋斜长石＋石英,属中压相系,变质温度压力条件为（８５０±５０）℃和高于１．０ＧＰａ,石榴石中ｘ（     

米仓山西缘变质杂岩地质和岩石地球化学特征

米仓山西缘变质杂岩由后河岩群和八角树片麻岩构成，而后河岩群又可分为河口变粒岩－斜长角闪岩，汪家变粒岩，构造样式表现，为卵形穹盆构造和韧性剪切带。岩石地球化学特征表明，河口变粒岩－斜长角闪岩的原岩为中酸性火山岩、拉斑玄武岩和杂砂岩、形成于洋－岛弧环境；汪家坪一岩的原岩少岩和中酸性火山岩，形成地大陆或大陆边缘环境；八角树片麻岩的原岩为英云闪长岩－奥长花岗岩－花岗闪长岩岩套。因此变质杂岩应形成于早前寒武     

徐淮地区中生代深部地壳的物质组成及热状态——深源捕虏体证据

徐淮地区中生代侵入杂岩中含有丰富的深源岩石捕虏体,包括榴辉岩类、单斜辉石岩、角闪岩类和片麻岩类。深源捕虏体的岩相学研究表明,它们经历了早期的榴辉岩相变质和晚期的角闪岩相退化变质,然后被寄主岩浆所捕获。捕虏体中矿物平衡温压估算结果显示,榴辉岩相变质的温压条件为:T=657～992℃,P=1.33～2.78GPa,所反映的地温梯度介于克拉通地温(40mW/m2)和大洋地温(60mW/m2)之间;晚期角闪岩相退变的温压条件为:T=523～878℃,P=0.5～1.02GPa,这与中国东部新生代地温梯度相一致。本区中生代深部地壳主要由一套混杂堆积岩所构成,包括退变榴辉岩、退变石榴辉石岩、角闪岩类和片麻岩类。该区深源捕虏体的P-T演化暗示中生代早期华北地块东部深部地壳和/或岩石圈地幔曾存在一次重要的加厚过程;苏鲁造山带的形成可能是扬子地块沿北西方向俯冲于华北地块之下的产物;中生代郯庐断裂带并不存在巨大左行平移。     

大别山南部高压-超高压变质地体中云母片岩和片麻岩的相平衡研究

对于大别山高压一超高压变质带中大面积出露的云母片岩和片麻岩的变质条件和演化历史有不同的认识：如中低压绿帘角闪岩相，高压角闪岩相和超高压榴辉岩相。通过对大别山南部超高压榴辉岩区、高压榴辉岩区和宿松变质杂岩带中的云母片岩和片麻岩进行详细的岩相学及相平衡研究表明：它们的变质条件分别为610℃～690℃，1．2～1．4GPa；590～600℃、1．3～1．5GPa；520～590℃，0．9～1．4GPa，相当于高压绿帘角闪岩相、高压角闪岩相与榴辉岩相之间的过渡。依据超高压榴辉岩区绿帘石黑云片麻岩中的石榴石环带特征推测，它们很可能经过超高压变质阶段。现有矿物组合记录了抬升阶段的条件。但是高压榴辉岩区的石榴石绿帘石二云片麻岩和宿松变质杂岩带中石榴石云母片岩中的石榴石环带特征表明，其现有矿物组合记录了变质峰期条件，不应该经历更高压变质阶段。在KFMASH体系的PT视剖面图上计算多硅白云母Si含量等值线表明，在多数矿物组合中白云母的Si含量可作为地质压力计，但Si等值线的斜率受到矿物组合的控制。     

大别地区的变质作用及与碰撞造山过程的关系

大别造山带从南到北可分为５个变质构造单元：扬子北缘蓝片岩带、突松变质杂岩带、南大虽碰撞杂岩带、北大别变质杂岩带和北淮阳变质带。各个变质构造单元中不同岩石的变质作用可划分为３种类型：（１）超高压型。以含柯石英（及金刚石）的榴辉岩为代表,仅见于南大别碰撞杂岩带中,这类岩石的ＰＴ轨迹反映洋壳Ｂ型俯冲的特点。（２）高压型。见于大别山南部的蓝片岩带、宿松变质杂岩带和南大别杂岩中的变质沉积岩及部分片麻岩中,与     

Petrology, Metamorphic Process and Genesis of The Dabie--Sulu Eclogite Belt, Eastern--Central China

The Qinling-Dabie-Sulu high-pressure and ultra-high pressure metamorphic belt wasformed by subduction and collision between the North China and Yangtze plates. The study ofthe eclogite belt is very important in understanding the evolution of the Qinling Dabie orogen. Inthe present paper the geology, petrology, minerology and chronology of the eclogites in the Dabieand Sulu areas are described. The principal conclusions of this work are as follows: (1) Based up-on the field occurrence and the P-T conditions of the eclogites, two types of eclogite can be dis-tinguished: Type 1—the low-temperature and high-pressure eclogite in the mid-late Proterozoicmetamorphic series, and Type 2—the ultra-high pressure eclogite in the late Archaean to earlyProterozoic metamorphic complex. In the Dabie area, the ultra-high-pressure eclogite,high-pressure eclogite and epidote-blueschist units are nearly parallel to each other and stretchintermittently from north to south. (2) The P-T conditions of the high-pressure eclogites and ul-tra-high pressure eclogites have been estimated. The former are formed at 450-550℃ and1.4-1.6 GPa; while the latter at 650-870℃ and >2.7-2.9 GPa in the Dabie area and at820-1000℃ and >2.8-3.1 GPa in the Sulu area. The metamorphic temperatures of the eclogitesincrease progressively from west to east. (3) The ultra-high pressure eclogites were subjected to 5stages of metamorphism: pre-eclogite epidote amphibolite facies, peak coesite eclogite facies,post-eclogite amphibolite facies, epidote-blueschist facies or epidote amphibolite facies andgreenschist facies. The general features of the PTt path of the ultra-high pressure eclogite are:clockwise pattern, progressive metamorphism being a process of slow increasing temperature andrapid increasing pressure, and the retrogressive section with nearly isothermal decompression atthe early stage, isobaric cooling at the middle stage and nearly isothermal decompression at thelate stage. (4) At least two stages of high-pressure metamorphism occurred in the orogenic belt:the high-pressure eclogite and ultra-high pressure eclogite were formed by the subduction of theoceanic crust northward beneath the North China plate or the Dabie block during theCaledonian; while the epidote-blueschist belt came into being by subdution and collision be-tween the two continental plates during the Indosinian. (5) Due to the continuous sequentialsubduction of the cold plate, the ultra high-presssure metamorphic rocks were uplifted to thecrust by the underplating processes. They can be preserved just because of the "frozen effect" re-sulting from the continuous subduction of the cold plate. (6) The carbonates, such as magnesite,breunnerite, aragonite and dolomite, and the H_2O-bearing minerals, such as phengite, epidoteand zoisite, were stable during the high-pressure and/or ultra-high pressure metamorphism.     

柴北缘夹榴辉岩的片麻岩（片岩）地球化学、Sm-Nd和U-Pb同位素研究——深俯冲的前寒武纪变质基底？

在柴北缘的鱼卡-锡铁山-沙柳河一带,出露夹有榴辉岩透镜体的花岗质片麻岩(正片麻岩)和副片麻岩(片岩)。地球化学和Sm-Nd同位素数据显示副片麻岩(片岩)与正片麻岩具有类似的地球化学成分和一致的Nd模式年龄(1.88～2.18Ga),结合副片麻岩(片岩)局部包在正片麻岩中的野外关系,正片麻岩可能为副片麻岩(片岩)原地熔融作用的产物。U-Pb锆石测定表明熔融作用产生的正片麻岩的岩浆形成时代为952Ma。另外,这些夹榴辉岩的片麻岩(片岩)也与柴北缘北侧不夹榴辉岩的深变质基底片麻岩和中南祁连地块的变质基底片麻岩有相似Sm-Nd同位素特征和近一致Nd模式年龄(1.87～2.26Ga)。表明它们具有明显的亲缘关系,可能来源于具有古元古代晚期地壳形成年龄的同一变质基底。然而,与柴北缘北 侧和祁连地块的深变质基底岩石不同的是,这套含榴辉岩的片麻岩(片岩)明显遭受了早古生代变质作用的影响,正片麻岩锆石U-Pb测定获得的下交点年龄为478±44Ma,与柴北缘地区榴辉岩的变质锆石的年龄在误差范围内一致;而已在都兰地区副片麻岩锆石中柯石英包体的发现也证明了含榴辉岩的片麻岩(片岩)与榴辉岩一样同样经历了UHP变质作用。因此,我们认为柴北缘含榴辉岩的片麻岩虽然具有与相邻变质基底相似的早期演化历史,但在早古生代又与所夹的榴辉岩     

Ultrahigh Pressure Metamorphism and Tectonic Evolution of Southwestern Tianshan Orogenic Belt,China: A Comprehensive Review

Recently, a huge ultrahigh‐pressure (UHP) metamorphic belt of oceanic‐type has been recognized in southwestern (SW) Tianshan, China. Petrological studies show that the UHP metamorphic rocks of SW Tianshan orogenic belt include mafic eclogites and blueschists, felsic garnet phengite schists, marbles and serpentinites. The well‐preserved coesite inclusions were commonly found in eclogites, garnet phengite schists and marbles. Ti‐clinohumite and Ti‐chondrodite have been identified in UHP metamorphic serpentinites. Based on the PT pseudosection calculation and combined U‐Pb zircon dating, the P‐T‐t path has been outlined as four stages: cold subduction to UHP conditions before ～320 Ma whose peak ultrahigh pressure is about 30 kbar at 500oC, heating decompression from the Pmax to the Tmax stage before 305 Ma whose peak temperature is about 600oC at 22kbar, then the early cold exhumation from amphibolite eclogite facies to epidote‐amphibolite facies metamorphism characterized by ITD PT path before 220 Ma and the last tectonic exhumation from epidote amphibolite facies to greenschist facies metamorphism. Combining with the syn‐subduction arc‐like 333‐326 Ma granitic rocks and 280‐260 Ma S‐type granites in the coeval low‐pressure and high‐temperature (LP‐HT) metamorphic belt, the tectonic evolution of Tianshan UHP metamorphic belt during late Cambrian to early Triassic has been proposed.     

Tectonic Affinity, T-t Path and Uplift Trajectory of Eclogites from Northern Dabie Mountains, Central-Eastern China

INTRODUCTIONTheDabieMountainsaretheeasternsectionoftheE WtrendingQinling DabieorogenicbeltbetweentheNorthChinablockandYangtzeblock ,andistransectedatitseasternendbyTan Lufault.Ultrahigh pressuremetamorphic (UHPM)rocksincludingcoesites (Okayetal.,1989;Wangetal.,1989)andmicrodiamonds (Xuetal.,1992b)bearingeclogitesareexposedintheDabieMountainsandSu Luorogen ,whichisthelargestUHPMbeltontheearthsurface .TheUHPMrocksarecomposedofdifferentkindsofmetamorphicrockssuchascoesite anddiamo…     

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中牛凸岭地区低温-高压榴辉岩的发现及其意义

依据时南大别超高压带腹地的榴辉岩野外地质调查、岩相学和热力学的研究表明,南大别腹地--牛凸岭地区榴辉岩属于低温高压榴辉岩,并未经历超高压变质作用.该地区榴辉岩的共生围岩主要为片岩、片麻岩和斜长角闪岩,石榴石多为自形-半自形,内含大量的早期矿物包体,峰期变质温压条件分别为:T=360～520℃;P=1.3～2.4GPa.对比南大别超高压榴辉岩形成的变质条件,两者压力差可达0.7GPa,约20km厚的地壳深度缺失.结合构造分析牛凸岭单元更类似于桐城-源潭铺高压块体,推测其属于构造上层部位岩片.     

大陆俯冲隧道中的应变不均一分布：来自大别山超高压变质岩的记录

俯冲隧道是俯冲板片与上覆板块之间的剪切带,也是高压—超高压变质岩折返和深部流/熔体活动的通道。大别山超高压变质岩分布广泛,变形程度差异很大,是研究大陆俯冲隧道中岩石变质- 变形过程的理想地区。本文系统总结了前人对中大别双河地区超高压变质岩的岩石学和年代学研究成果,在双河地区开展了地质填图、应变分析和三维构造重建。通过将超高压变质岩的变形特征与P- T- t轨迹结合,识别出超高压变质岩折返过程中的三期韧性变形。在双河北部发现了一个上盘向NW剪切的千米尺度的榴辉岩相鞘褶皱,枢纽向SE倾伏,倾伏角约20°,与榴辉岩、片岩和长英质片麻岩的拉伸线理平行,表明超高压变质岩初始折返阶段的流体活动使榴辉岩的强度显著降低,榴辉岩与围岩一起发生韧性变形。该期变形被角闪岩相退变质阶段上盘向NW的剪切叠加,此时应变集中于片麻岩、片岩、大理岩等非能干层,强度较高的榴辉岩成为构造透镜体。而绿片岩相变质阶段上盘向SE方向的剪切与早白垩世北大别花岗片麻岩穹隆的形成有关。对双河南部弱变形花岗片麻岩的锆石U- Pb定年揭示了757±14 Ma的原岩年龄和 240~216 Ma的变质年龄,与双河北部含柯石英强变形花岗片麻岩类似,暗示其也经历了三叠纪超高压变质作用及随后的角闪岩相退变质作用。通过计算长英质片麻岩的有效黏度,发现无水碱长花岗片麻岩的有效黏度高于黑云斜长片麻岩,折返阶段的流体活动使超高压变质岩的强度显著降低,当局部的流体活动不足以弱化碱长花岗岩体时,应变集中于黑云斜长片麻岩。因此,大陆俯冲隧道中的应变分布受矿物组成、流体活动和岩体规模的共同影响。     

大别—苏鲁超高压变质带内的块状榴辉岩及其构造意义

大别—苏鲁超高压(> 27× 108Pa) 变质带内的榴辉岩, 在大陆深俯冲、碰撞和折返剥露过程中, 大都遭受了强烈的变形和变质作用的重置与再造.但是, 大型榴辉岩体核部以及包裹于大理岩和石榴橄榄岩体内部的块状榴辉岩, 往往保留其初始简单的矿物组合、中-细粒状变晶结构和块状构造.详细地分析了块状榴辉岩的几何学、岩相学及变质作用特征, 指出它们是超高压榴辉岩递进及多期变质变形分解作用的残留体, 位于尺度不同的弱应变域内, 是大陆深俯冲及碰撞作用的真正记录.      

大别山超高压变质岩的显微构造与有效黏度

超高压变质岩提供了研究大陆俯冲隧道中岩石的变形机制和流变差异性的窗口。文章使用电子背散射衍射技术分析了大别山超高压变质带的榴辉岩和长英质片麻岩的显微构造。榴辉岩中的石榴子石基本呈无序分布,绿辉石发育较强烈的晶格优选定向,[001]轴的极密平行或近平行于拉伸线理,(100)面的法线近垂直于面理,退变榴辉岩中角闪石的(100)[001]组构可能继承了绿辉石的晶格优选定向。退变榴辉岩和长英质片麻岩中的石英记录了(0001)低温底面滑移和{1010}中温 柱面滑移,反映了超高压变质岩折返到中地壳的韧性变形;而斜长石的(001)<110>和(010)[100]组构形成于折返到下地壳的角闪岩相变质条件（>600℃）。根据主要矿物的流变律计算了俯冲与折返过程中无水矿物的有效黏度变化。俯冲过程中,钠长石=硬玉+石英的分解反应以及石英-柯石英相变导致长英质片麻岩的有效黏度和密度都显著增高,有利于陆壳深俯冲。但是折返过程中由于温度较高,这两个反应带来的有效黏度变化较小。>80 km深度,石榴子石的流变强度>硬玉>绿辉 石>柯石英,俯冲上地壳的流变由柯石英和硬玉控制,下地壳的流变由绿辉石和石榴子石控制。超高压变质岩流变强度的差异有助于上—下地壳力学解耦,使相对低密度、低黏度的上地壳物质在俯冲隧道内快速折返。