华北板块和扬子板块碰撞时代的探讨

华北板块和扬子板块各具不同的演化历史和同位素地球化学特征。横贯于华北板块和扬子板块之间有一条蓝片岩－白片岩－榴辉岩系组成的高压变质带。这条高压变质带与区域大地构造线方位一致，展布于原岩建造性质相同的晚元古代地层中，是两个大陆板块碰撞时相互挤压产生的典型矿物和岩石组合，其形成时代可以代表两个板块碰撞的时代。实测同位素年龄数据表明，高压变质矿物蓝闪石、多硅白云母等粘土矿物￣（４０）Ａｒ－￣（３９）Ａｒ法和榴辉岩Ｓｍ－Ｎｄ等时年龄数据一般都集中在２１０～２４０Ｍａ之间。因此，华北板块和杨子板块主体碰撞时代应属于印支期２１０～２４０Ｍａ。     

大别—苏北—胶东含柯石英榴辉岩中微粒金刚石及自然金的发现

华中高压变质带位于华北板块与扬子板块的边界部位,西起川甘陕边境,东至胶东半岛,连续延伸约2500公里.这条高压变质带主要由蓝片岩、白片岩和榴辉岩三条相互平行展布的岩带组成,三者在空间上紧密共生,形成时代基本相同,具有三位一体的特     

陆内板块裂撞产物——华中高压变质带岩石矿物及成矿

1.蓝片岩、白片岩、榴辉岩岩带在西起川、陕,东迄苏、鲁的中朝与扬子陆台间,产出了一套规模巨大的高压变质带。它由蓝片岩、白片岩、榴辉岩三条岩带组成。三者存区域上呈规律性分布,并在成因上有着密切的内在联系。     

中国中东部的双高压变质带

在我国中东部,华北板块和扬子板块之间,存在着两条紧密共生而变质作用类型不同的高压变质带。一条是以蓝片岩为代表的低温高压变质带、分布于东南一侧,主要由中一晚元古代双模式火山沉积变质岩系组成;另一条是以榴辉岩为代表的高温高压变质带,分布于西北一侧,主要由晚太古-早元古代结晶基底构成。两条高压带的变质年代基本一致,彼此以深断裂相接触。二者之间存在较明显的变质间断.其形成条件分别为0.7—1.4GPa,350—560℃和≥2.8GPa,680—840℃。双高压变质带的形成与晚元古代华北-扬子板块之间发生的陆内俯冲作用有关,俯冲的方向由扬子板块向华北板块进行。高温高压带俯冲的深度超过90km,并在连续俯冲-仰冲作用过程中快速向上抬升;低温高压带的俯冲深度约为25—50km,在俯冲速度降低或停止后,由于均衡作用使其逐渐抬升至地表。双高压变质带的确立对解决华北-扬子板块边界地球动力学演化问题具有重要意义。     

大别山东南部变质花岗岩中霓石的发现及其地质意义

大别山超高压变质带是华北与扬子板块俯冲碰撞作用的产物。迄今为止，报导的超高压变质岩除镁铁、超镁铁质岩石外，主要为火山－沉积岩，然而除上述岩石外，大别山南部出露大量花岗质片麻岩。作者在近期对大别山东南部变质花岗岩岩石学研究中发现：变质花岗岩中含有Ｇｔ＋Ｒｕ＋Ｐｈｅ±Ａｃｇ＋Ａｕｇ±Ｄｉ＋Ｐｌ＋Ｎａ－Ａｍｐ＋Ｏｒ＋Ｑ组合，与钠长石共生的霓石或透辉石可能是早期矿物硬玉或富硬玉质绿辉石退变的，而岩石中石榴石分带特征，即内带以铁铝榴石（４３．０６％）和钙铝榴石（４６．２８％）为主，外带则以锰铝榴石（３０．４０％）和钙铝榴石（３５．６７％）为主，这些都表明它们是由高压向低压退化变质之产物。因此，变质花岗岩可能早期存在着这样的榴辉岩相峰期矿物组合Ｊｄ／ｏｍｐ＋Ｑ／ＣＳ＋Ｐｈｅ＋Ｒｕ＋Ｇｔ＋Ｏｒ，这个组合由于后期的压力降低而退变为中低压的矿物组合。     

湖北红安群的时代：变质花岗质侵入体U－Pb定年提供的制约

湖北红安群的原岩形成时代一直是个有争议的问题。笔者对红安群中两个不同类型的花岗质侵入体进行了锆石U-Pb定年,在位于红安群之下的双峰尖岩体中获得岩浆侵位年龄为(813±6)Ma,在侵入于红安群中的高格岩体获得岩浆侵位年龄为(638±142)Ma,高压变质年龄为(229±22)Ma。结合目前在扬子板块和大别造山带内部获得的一系列新元古代年代学数据,认为红安群变质杂岩中沉积地层的形成时代应限制在825～630Ma之间,是扬子大陆基底在新元古代裂解的产物。这套岩石在印支期(约230Ma)华北与扬子板块碰撞过程中经历了低温高压蓝片岩—榴辉岩相变质作用。     

扬子板块俯冲加积杂岩的初步研究

根据大别—苏鲁造山带浅变质岩系的地质产状,本文将其与高压—超高压岩石一起作为大陆板块俯冲的加积杂岩来考虑,发现它们在岩石类型、变质时代和原岩性质等方面具有一定的可比性,因此可看作为扬子板块大陆俯冲的加积杂岩。由此根据板块俯冲的加积楔模型,对浅变质岩系的形成和演化过程进行了地球动力学解释,结果对扬子板块俯冲及其与华北板块碰撞的俯冲带和缝合带位置提供了制约。     

中国中部蓝片岩的形成时代

报道了皖中张八岭群中蓝片岩的⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为245.1±0.5Ma。该年龄与扬子陆块北缘的其它高压变质岩及高压变质矿物的年龄一致,说明中国中部蓝片岩带与榴辉岩带一样形成于三叠纪。动力学分析表明,Sr同位素在干的高压变质过程中均一化尺度很小(<1m),因此该带含蓝片岩地层的元古代Rb-Sr全岩等时线年龄指示的是它经历的第1次区域变质时代,不是后来发生的高压变质时代。此外,还对榴辉岩K-Ar年龄与Sm-Nd年龄的矛盾问题进行了讨论。     

华中高压变质带柯石英榴辉岩中微粒金刚石及幔源金的发现

1991年3月30日新华社通过中央台播发了关于“我国地质学家首次发现我国扬子板块与华北板块碰撞带”的消息。该巨大的碰撞带是由蓝片岩带、白片岩带和榴辉岩带所构成的高压变质带,它西起四川,横跨陕西、河南、安徽、山东诸省,进入黄海。专家们认为,这条目前世界上保存完好的古老高压变质带的发现,是岩石学研究领域的重要成果。 该项成果是我院张树业教授所领导的教学科研集体在地矿部、自然科学基金委员     

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     

印度与亚洲板块碰撞及碰撞时限的新证据——日喀则卡堆蓝片岩Ar-Ar定年

几十年来,关于印度板块与亚洲板块碰撞启动和完成碰撞的时间,科学家们从不同的角度给予解释并建立了多种模式。高压变质带是板块碰撞过程中重要的事件记录,高压矿物的变质年龄是确定板块碰撞时间最直接的方法之一。从雅鲁藏布江缝合带南侧卡堆蓝片岩的蓝闪石中获得59.29Ma±0.83Ma的Ar-Ar加权平均年龄,是目前雅鲁藏布江高压变质带唯一的蓝闪石年龄。该年龄与利用海相沉积、最高海相层位、地层古生物、古地磁等研究方法获得的结论相吻合,印度河-雅鲁藏布江缝合带的闭合时间应在59Ma左右,也是洋壳消亡和印度与亚洲板块碰撞的时间约束。     

胶北蓬莱群的变形与变质及其区域大地构造意义

本文通过构造与变质研究及伊利石结晶度和同位素年龄测定。分析胶北蓬莱群的变形,变质及其区域大地构造意义。作为胶北唯一盖层的蓬莱群,在晚石炭世(299±4Ma)北北东—南南西区域挤压下首次遭受了强烈的蓬莱事件变形及低绿片岩相变质。其后的后蓬莱事件在胶北地区仅造成了局部的北北东—南南西向变形构造。作为华北板块南缘的胶北带,其上的蓬莱事件是华北与扬子板块沿胶南带碰撞的结果。这表明郯庐断裂带以东这两扳块碰撞发生在晚石炭世。在秦岭—大别山碰撞带以北的华北扳块南缘,由于碰撞也出现了类似胶北带的挤压变形。     

浅变质岩在示踪大别—苏鲁造山带大陆板块俯冲与折返过程中的意义

中国大别-苏鲁造山带为大陆板块俯冲形成的碰撞造山带,该带北缘和内部产有原岩时代为新元古代-晚古生代的浅变质岩。这些浅变质岩对应于扬子板块北缘前寒武变质基底和扬子板块北缘古生代大陆架沉积物,形成过程于印支期扬子板块向北俯冲过程中的刮削作用密切相关,与大洋板块俯冲过程中刮削形成的加积楔具有类似的动力学过程。对大别-苏鲁造山带浅变质岩的深入研究,不仅有助于揭示大陆板块俯冲过程中高压-超高压岩石形成与折返过程,而且确定了扬子板块与华北板块之间的缝合线位置位于大别造山带北淮阳带的北部和苏鲁造山带的五莲-蓬莱群的北侧。     

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。     

桐柏—大别山高压超高压变质带

桐柏—大别山高压超高压变质带自南向北可划分为３个带：绿帘－蓝片岩相变质带，高压榴辉岩相变质和超高压榴辉岩相变质带，超高压变质带形成于加里东期洋壳俯冲作用过程中，而前两个高压变质带则是印支期陆－陆俯冲－碰撞作用的产物。     

大别山商城——麻城断裂带的^40Ar—^39Ar年龄及其意义

商城－－麻城断裂带在大别山的构造格局中占有重要地位,但长期以来对其形成时代缺乏精细的测年研究,有鉴于此,我们采用断裂带糜棱岩中黑云母单矿物＾１０Ａｒ－＾３９Ａｒ年代学方法测定其变形时代。结果表明,商麻断裂带形成于２２６Ｍａ左右,是扬子和华北两大板块碰撞后期的产物,是一条垂直于造山带走向的横向平移断层。在商麻断裂带的转换调节下,其两侧地块发生差异位移、抬升和相对旋转,导致东西两侧的超高压岩石的折返出     

青藏高原羌塘高压变质带的特征及其构造意义

羌塘高压变质带分布于龙木错-双湖板块缝合带的南侧．西起红脊山．经片石山、蓝岭、角木查尕日、纳若．到双湖以东的才多茶卡,长约500km。向东已经延伸到巴青以北和昌都的吉塘地区,再向南进入滇西与澜沧江蓝片岩带共同构成一条断续延伸近2000km的高压变质带。羌塘高压变质带主要由蓝片岩和榴辉岩构成,蓝闪石片岩中蓝闪石和多硅白云母同位素定年结果为223-215Ma,榴辉岩的变质年龄为243-217Ma。估算蓝片岩的变质温度为410-460℃,变质压力为0．67-0．75GPa：榴辉岩相的变质作用温度不超过5000C,压力为1．56-2．35GPa。羌塘高压变质岩定年研究结果确定龙木错-双湖板块缝合带最终碰撞闭合发生在晚三叠世早期。羌塘高压变质带是冈瓦纳与欧亚大陆汇聚事件的重要记录。     

合肥盆地磨墩水库石墨片岩变形变质分析及构造意义探讨

合肥盆地中南部肥西县磨墩水库南岸防虎山组侏罗系砾岩下发育一套石墨片岩系,两者之间呈断层接触.该石墨片岩不同于钻井揭示的合肥盆地石炭纪一二叠纪沉积岩,亦不同于河南固始县杨山煤系.经分析认为该石墨片岩应属于北淮阳佛子岭群岩系,原岩为炭质泥岩或炭质粉砂岩.石墨为有机成因,石墨化程度较低,但变形强烈,部分已糜棱岩—超糜棱岩,反映出俯冲—碰撞带变形变质特征.通过对白云母、石墨XRD衍射和电子探针测试分析,认为石墨片岩为绿片岩相,估算其变质温度为450～ 500℃,压力0.55 ～0.8GPa.根据显微构造特征和变形—变质条件推断,该石墨片岩为扬子板块北缘的沉积盖层(佛子岭群部分),在扬子板块与华北板块碰撞过程中受到强烈挤压,变形—变质成糜棱岩、石墨构造片岩.该变形带暗示了扬子板块向华北板块缝合带的位置,即石墨片岩出露区及其附近,部分被新生代沉积所覆盖.     

桑干地区高压麻粒岩中石榴石和斜长石的连续激光探针^40Ar—^39Ar等时年龄

采用微区激光探针＾４０Ａｒ－＾３９Ａｒ定年方法,对华北桑干地区高压基性麻粒岩中变质石榴石和斜长石直接进行了原位微区年代测定,石榴石变斑晶是高压麻粒岩相变质作用形成的矿物,石榴石周围后合成晶反应边组合中的斜长石是石榴石减压分解的产物。石榴石斑晶的４０Ａｒ－３９Ａｒ等时线年龄为２５１０Ｍａ证明高压变质作用发生在太古宙末,斜长石＾４０Ａｒ－＾３９Ａｒ等时线年龄为１９６８Ｍａ,代表石榴石中压麻粒岩相条件下     

大陆板块俯冲和折返的同位素地球动力学

大别 -苏鲁造山带是扬子大陆板块与华北大陆板块之间在三叠纪时期俯冲 -碰撞所形成的超高压变质带。对该带超高压变质岩的稳定同位素研究发现 ,不仅含柯石英榴辉岩出现局部氧同位素负异常 (δ18O =- 10‰ ) ,而且区域上存在氧同位素分布的不均一性 (δ18O =- 10‰～+10‰ )。前者要求榴辉岩原岩在变质前经历过大气降水热液蚀变 ,说明俯冲板块具有大陆地壳特点 ;后者反映扬子板块具有快速俯冲变质的特征 ,否则将达到同位素均一化。榴辉岩氧同位素负异常的保存显示 ,这些超高压变质岩与地幔之间没有发生显著的化学相互作用。因此 ,载有榴辉岩原岩的板块俯冲到 2 0 0多公里深的地幔内部时 ,超高压岩石形成后在地幔中的滞留时间很短(<10Ma) ,致使它们与地幔之间的氧同位素交换没有达到再平衡。榴辉岩中不同矿物对氧同位素测温不仅给出了相互一致的结果 (6 5 0～ 75 0℃ ) ,而且这些温度与阳离子交换温度计的结果 (6 0 0～80 0℃ )相一致。因此 ,在榴辉岩相变质温度下共生矿物之间的氧同位素平衡已被“冻结” ,岩石冷却过程中的氧同位素交换再平衡没有发生 ,从而证明超高压榴辉岩在变质作用后经历了快速降压/冷却过程 ,对应于板块的快速抬升。这些结果首次从地球化学角度证明了大陆板块俯冲—超高压变质—折