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。     

苏鲁造山带浅变质岩的成因及其大地构造意义

苏鲁造山带超高压变质带内部及其北缘,出露仅经过绿片岩相变质作用的浅变质岩系。通过对该浅变质岩的区域分布、地质特征及地球化学的综合研究,表明这些浅变质岩系与大别-苏鲁造山带大陆板块俯冲存在密切的成因关系,为扬子板块俯冲过程中被刮削下来的构造残片,构成大陆板块俯冲过程中形成的构造加积杂岩。在此基础上,厘定了苏鲁造山带的构造成因模型,并对苏鲁造山带的东延问题进行了讨论。     

扬子板块俯冲的构造加积楔

在总结大洋板块俯冲形成加积楔的基础上，对大别－苏鲁造山带内部及北缘浅变质岩进行了系统的研究，指出它们是扬子大陆板块俯冲的构造加积楔，这些浅变质岩既有产出在造山带北缘，也有少量出露在超高压变质带的内部，它们均形成于前印支期扬子板块北缘，主体为低绿片岩相变质的复理石相沉积岩和少量侵入岩，并遭受了与造山带超高 为质岩相同的加里东－印支期构造热事件的改造，具有板块俯冲过程中被刮削下来的构造残睛－加积楔的形成机制和特征。垂向剖面上，这些浅变质岩原岩主要由表层浅海复理石相沉积岩系和下伏陆壳基底岩石（花岗质侵入体－变质中基性杂-岩大理岩组合）两部分组成，而超高压变质岩原岩主要为扬子板块北缘的俯冲击壳基底岩石，将构造加积楔形成理论纳入到印支期扬了变质岩及构造加积楔形成过程的时空耦合关系，确定子扬子板块俯冲加积楔不同构造部位浅变质岩的构造组合特点，探讨了扬子板块俯冲过程中构造加积楔形成的动力学过程。     

苏鲁超高压带内石桥浅变质岩的地质成因及其研究意义

苏鲁造山带超高压变质带内部出露仅经过绿片岩相变质作用的浅变质岩系,地质调查显示,石桥浅变质岩与周边超高压变质岩呈构造接触(构造片岩);地球化学研究证实,该浅变质岩形成于扬子板块北缘大陆边缘厚地壳上裂陷或沉积盆地的构造背景;单矿物电子探针分析结果显示,其部分浅变质岩发育多硅白云母,形成于中-高压相变质环境,说明这些浅变质岩曾经历大陆板块俯冲的动力变质作用过程。在此基础上,进一步讨论浅变质岩的成因机制及其与超高压变质岩和扬子板块俯冲之间的关系。     

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。     

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。     

大别-苏鲁造山带的东延及板块缝合线:郯庐-鸭绿江-延吉断裂的厘定

根据大别-苏鲁造山带北缘和吉林-黑龙江东部的三叠纪浅变质加积杂岩特征标志,认为大别地区的板块缝合线为信阳-舒城断裂,苏鲁地区的为郯庐-鸭绿江断裂,且苏鲁造山带向北延入东北的吉林-黑龙江东部地区,而华北与扬子板块之间构造缝合线的东延部分则为郯庐-鸭绿江-图们江-延吉断裂。在此基础上,提出了亚洲东部三叠纪以来连续的俯冲-加积模型：(1)三叠纪扬子板块在华北板块向南突出部位(大别-苏鲁一带)发生点碰撞形成超高压变质岩,之后扬子板块由点碰撞逐渐向两侧旋转拼贴形成加积杂岩;(2)侏罗纪-新生代在三叠纪碰撞基础上,太平洋板块向欧亚大陆连续俯冲和加积,进而形成由三叠纪-新生代杂岩组成的欧亚大陆东部地区的巨大加积杂岩带。     

郯庐断裂带南段张八岭群地层时代的重新厘定

扬子板块东北缘的浅变质岩被认为是三叠纪大陆俯冲过程中从扬子板块剥离而来的,其原岩主要为新元古代中期岩浆岩和沉积岩,是理解扬子板块东北缘新元古代构造演化的重要对象。郯庐断裂带张八岭隆起北段夹持于大别造山带和苏鲁造山带之间,出露一套绿片岩相—低角闪岩变火山—沉积序列,即由西冷组变火山岩和北将军组变碎屑岩组成的张八岭群。然而,西冷组与北将军组之间的关系和张八岭群的形成时代都尚存在争议。为此,本文对张八岭群开展了详细的野外地质调查和MC-LA-ICP-MS锆石U-Pb定年工作。锆石U-Pb定年结果显示,西冷组顶部石英角斑岩的原岩时代为723±7 Ma;北将军组底部变粉砂岩的碎屑锆石年龄变化于916～614 Ma之间,与西冷组、肥东杂岩内新元古代岩浆活动时间相一致,暗示它们的物质主要由西冷组和肥东杂岩提供,其中,最年轻碎屑锆石谐和年龄（677±12 Ma）限定了北将军组沉积时代下限。结合野外地质特征和前人张八岭群上覆震旦系盖层沉积初始时间（635 Ma）,本文认为北将军组的沉积时限为677～635 Ma,是覆盖于西冷组之上的中新元古代晚期沉积地层。对比研究显示,张八岭群可能是扬子东北缘新元古代中期裂谷火山—沉积岩系的重要组成部分。     

豫皖交界“梅山群”的古构造环境研究及其意义

摘要：“梅山群”是豫皖交界地段变质程度与佛子岭群、石炭系不同的变质岩系。它主要由斜长角闪岩、变粒岩、浅粒岩、云英片岩、角闪片岩、黑云片岩、大理岩和辉石岩等组成,在区域上可以和商城群歪庙组对比,形成时代为早古生代．对“梅山群”的岩石化学研究表明,其形成的古构造环境可能为弧后盆地。笔者认为早古生代,南北大陆板块构造的碰撞以华北板块仰冲、扬子板块俯冲为特征,大别造山带古缝合带的位置应在“梅山群”分布区域的南侧。     

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。     

大别山南部的低级变质岩:宿松群和张八岭群

大别山南部的浅变质岩指宿松群和张八岭群。前者为扬子大陆被动边缘沉积,不整合在扬子大陆晚元古代的结晶基底之上,后者为古大别洋的洋壳,它和北部浅变质岩佛子岭群和梅山群一起,与洋壳俯冲造山带主要构造单元有良好的对应关系。     

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     

大别山北部卢镇关杂岩的Pb同位素特征及大地构造属性

Pb同位素组成研究表明,卢镇关杂岩中花岗片麻岩的^204Pb为1．366％～1．392％(平均为1．381％)、^206Pb／^204Pb为17．083～17．874(平均为17．463)和^204Pb／^204Pb为38．161～38．794(平均为38．438);斜长角闪岩的^204Pb为1．386％～1．412％(平均1．400％),其^206Pb／^204Pb为17．001～17．492(平均17．227)和^208Pb／^204Pb37．390～38．151(平均37．713)。二者的总平均为：^204Pb1．389％,^204Pb／^204Pb17．362,^208Pb／^204Pb38．127。与北部杂岩带和南部超高压变质带比较,卢镇关杂岩明显类似于南部超高压变质带的Ph同位素组成即表现为贫非放射成因铅和富集放射成因铅,表明它们应属于扬子大陆板块的一部分。考虑到北部杂岩带在地壳结构上应位于南部超高压带之下,以及北大别正片麻岩具有中、下地壳性质而南大别花岗片麻岩则具有上地壳特征。因此,卢镇关杂岩也应属于扬子大陆的上地壳,华北与扬子两个陆块之间的缝合线应在卢镇关杂岩以北。但是,由于在北淮阳带中一直未发现榴辉岩或榴辉岩相岩石等高压一超高压岩石以及有关印支期变质作用记录,说明至少卢镇关杂岩在印支期未卷入深俯冲,大别山的印支期俯冲带应位于卢镇关杂岩的南侧即磨子潭晓天断裂附近,大别山印支期深俯冲应属于扬子板块的陆内俯冲。     

宿松杂岩中白云母的矿物学特征及地质意义

大别山为印支期扬子陆块和华北陆块之间的碰撞造山带。太湖—宿松地区位于大别山东段部位,主要由扬子陆块北缘不同变质程度的变质基底和少量浅变质盖层组成。本文选择了宿松杂岩中的白云母进行探针分析以及X射线粉末衍射分析,研究结果表明宿松杂岩中的白云母都是2M₁型且均为多硅白云母。其中,多硅白云母的晶胞参数b₀平均值为9.039,显示宿松杂岩的变质压力为中压—高压。根据宿松杂岩中白云母的显微变形特征可以知道白云母至少存在着两期变形,一期是导致石榴子石压力影形成和白云母右旋的构造作用,应该对应着燕山期大别造山带中-下地壳物质发生平行造山带向东流动的地质事件。另一期是导致白云母形成涡流构造形成的构造作用,这一期构造应该对应扬子板块和华北板块碰撞事件。根据白云母中的Ti温度计和多硅白云母压力计可以得出宿松杂岩的变质条件为T=480 ℃～579 ℃,P=0.7～1.2 GPa,属于绿片岩相到角闪岩相。