大别山北部榴辉岩的退变质特征及其地质意义

研究了大别山北部榴辉岩的变质岩岩石学。结果表明，该区榴辉岩相变质作用可分为早期(超高压)和晚期(高压)两个阶段，并在折返过程中形成了一系列特征性的退变质显微构造。其中，退变质结构主要包括：(1)由于压力降低而出溶形成的一些定向针状或叶片状矿物包裹体，如钠质单斜辉石中石英及石榴子石中的金红石、单斜辉石和磷灰石等；(2)冠状体或后成合晶，特别是石榴子石外围发育两期(“双层”)后成合晶；(3)反应边或退变边，如绿辉石的透辉石退变边、透辉石的角闪石退变边和金红石的钛铁矿退变边等。这些退变质结构为本区榴辉岩高级变质岩的快速折返过程和抬升历史提供了强有力的岩石学依据；石榴子石中针状矿物出溶体进一步证明研究区榴辉岩早期经历了超高压变质作用，峰期变质压力应大干4．0GPa，甚至可能达到5～7GPa或更高。     

Formation Depth Estimation of Coesite-Bearing Eclogite in Dabie UHPM Zone, China： Constrained by Isotopic Studies

The formation depth of metamorphic rocks in the Dabie ultrahigh pressure metamorphic (UHPM) zone influences not only our understanding of formation mechanism and evolution processes of collision orogenic belt, but also the studies on earth's interior and geodynamic processes. In this study, the isotopic data of metamorphic rocks in the Dabie UHPM zone are discussed to give constraints on the formation depth in the Dabie UHPM zone. The εSr of eclogite in the Dabie UHPM zone varies from 18 to 42, and the εNd varies from -6.1 to -17, both of them show the characters of isotopic disequilibrium. The oxygen isotope studies indicate that the protoliths of these UHPM rocks have experienced oxygen isotope exchange with meteoric water (or sea water) before metamorphism and no significant changes in the processes of metamorphism on their oxygen isotope composition have been recorded in these rocks. Except for one sample from Bixiling, all samples of eclogite from Dabie UHPM zone show the 3He/4He ratios from 0.79×10-7 to 9.35×10-7, indicating the important contribution of He from continental crust. All Sr, Nd, O and He isotopic studies indicate that the UHPM rocks retain the isotopic characteristics of their protoliths of crust origin. No significant influence of mantle materials has been found in these metamorphic rocks. Trying to explain above isotopic characteristics, some researchers assume that the speeds of dipping thrust and uplifting of rocks were both very high. In this condition, there will not be enough time for isotopic exchange between crust protolith and mantle materials. Therefore, we can not see the tracer of mantle materials in these UHPM rocks. However, this assumption can not be justified with available knowledge. Firstly, it was estimated that the whole process of UHPM took at least 15 Ma. During such a long period, and at the metamorphic temperature of ≥700 ℃, the protolith of crust origin can not escape from isotopic exchange with mantle materials if the UHPM have happened in the mantle depth of ≥100 km. In contrast, all problems will be dismissed if we assume that the UHPM have happened at the depth still in crust.     

大别山沙村辉长岩中长石的结构水及其对岩浆演化的指示

本文报道了大别山沙村地区碰撞后辉长岩的化学组成和其中斜长石的傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析结果。10个辉长岩从化学组成上分为两组,代表了两个不同的岩浆。斜长石普遍含有结构水,以OH-的形式存在,含量为213×10-6~658×10-6(H2O的质量分数)。结合大别山榴辉岩的数据来看,由长石中结构水含量推测的原始岩浆的富水特征可能与其源区中含有俯冲断离的榴辉岩有关。两组辉长岩中的长石都表现出水含量与全岩Mg#值的负相关关系,即随着结晶分异的进行,岩浆中的水含量在逐渐减少。这可能是由于角闪石的连续结晶和/或岩浆的去气作用造成的。沙村长石水含量与全岩Mg#值之间的相关性说明后期热液蚀变事件没有改变长石中的水,它们依然有效地保存了原始信息。     

大别山皇城山银矿区及外围陈棚组火山岩U-Pb年代学、地球化学和成矿构造背景

皇城山银矿床是西大别山地区代表性的浅成低温热液矿床,受陈棚组火山机构的枝叉状裂隙构造控制.目前人们对该矿床成因、成矿时间和构造环境的理解尚不深刻,因此对相关火山岩进行了激光等离子质谱（LA-ICP-MS）锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨了其岩石成因和构造属性.结果表明,皇城山矿区陈棚组熔结凝灰岩及外围流纹岩锆石U-Pb年龄分别为133.4±1.5 Ma（MSWD=1.3）和133.1±0.8 Ma（MSWD=0.59）,形成于早白垩世.陈棚组火山岩在较短时间内喷发形成,其喷发时限基本代表了皇城山银矿床形成时间.陈棚组流纹岩具高硅（SiO₂=73.83%~77.38%）、高钾（K₂O=4.65%~9.31%）特征,属于过铝质（A/CNK=1.09~1.31）和高钾钙碱性岩石系列.岩石具轻稀土富集,重稀土平坦,大离子亲石元素相对富集,Ba、Nb、Ta、P、Ti明显负异常和负Eu异常（δEu=0.33~0.88）特点.岩石锶同位素初始比值I_Sr为0.708 220~0.708 741,ε_Nd（t）值为-17.2~-18.5,Nd两阶段模式年龄T_DM2=2.32~2.43 Ga.锆石ε_Hf（t）值范围为-22.3~-26.1,Hf两阶段模式年龄T_DM2=2.29~2.49 Ga.主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素特征共同揭示陈棚组流纹岩为扬子陆壳北缘古老地壳物质重熔演化的产物.结合区域地质特征,陈棚组火山岩及其相关皇城山银矿床形成于大别山早白垩世加厚下地壳拆沉作用初期、挤压向伸展转化环境.      

大别山超高压榴辉岩中金红石的微量结构水

对6个大别山超高压榴辉岩中的粒间金红石进行了显微傅立叶变换红外光谱(Micro-FTIR)观察和电子探针(EMP)分析。结果显示所有金红石颗粒都在3280cm-1和3295cm-1出现强的吸收峰,少数颗粒在约3360cm-1出现较弱且宽的峰,这3组峰都是由金红石中的结构OH引起的。与高温高压合成实验结果比较发现,3280cm-1峰主要是由Ti3 H Ti4 取代引起的,3295cm-1峰可能是由Fe3 H Ti4 造成的,而约3360cm-1的峰与Mg2 取代Ti4 的电荷补偿有关。由目前认为较可靠的两个金红石红外吸收系数获得结构水的含量(质量分数)分别为:161×10-6~854×10-6和202×10-6~1075×10-6,不同的IR吸收系数导致计算的水含量相差4~5倍,因此,前人所得到的金红石高水含量可能需要重新评估。与共存的石榴石和绿辉石相似,不同样品间的金红石水含量也表现出不均一分布,指示着超高压过程中有限的流体活动和快速的板块俯冲-折返过程。     

大别造山带东部燕山晚期区域变质——岩浆活动与区…

应用Ｒｂ－Ｓｒ同位素地质年代学方法，系统地研究了大别山东部两类不同构造环境成因的花岗岩及大别杂岩混合的冷却就位和构造－变质时代，结合区域辊杂岩和花岗岩已有的同位素地质年代学成果分析，结果表明：（１）大别山东部燕山晚区域变质－混合岩化－岩浆活动是同一构造－热事件的产物；（２）大别杂岩与中生代花岗岩具有相似的热历史，中下地壳大别杂岩的出露是燕山晚期区域构造抬升的结果。     

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.     

大别山北麓钼金银多金属矿成矿规律及找矿方向

对大别山北麓的成矿地质背景、矿床时空分布、矿床类型、成矿物化条件、成矿物质来源等进行了系统的研究和总结。研究认为,大别山北麓钼金银多金属矿床与区内燕山期构造-岩浆活动关系密切,属与燕山期岩浆活动有关的钼金银多金属成矿系列,进一步可分为三个成矿亚系列,并建立了成矿模式。在此基础上,提出了找矿方向。     

大别山高压变质杂岩中的硬玉

本文描述了在大别山高压变质杂岩中新近发现的石榴硬玉石英岩的岩石学物质特征。对高压指示性矿物硬玉的物理性质、光学性质、化学成分及结构进行了精确测定和研究。认为石榴硬玉石英岩与柯石英榴辉岩形成于同一高温超高压物理化学条件，硬玉的出现主要受控于原岩特定的化学成分。     

大别造山带超高压变质岩折返隆升的地层学证据—毛坦厂组榴辉岩砾石的启示

大别山北缘地区发育厚达近万米的中新生代碎屑岩，它们记录着大别山造山带和在株罗纪以来的演化历史。在安徽省六安地区毛坦厂组中，发现多块榴辉岩砾石。砾石新鲜，质地坚硬，表明属于第一旋回砾石。榴辉岩由石榴子石、多硅白云母、绿帘石、石英、金红石等组成。具有明显的退变质作用，发育以钠长石和闪石类组成的后合成晶、以及石榴子石周边的次为边。石榴子石以铁铝榴石和钙铝榴石为主，恪地C类榴辉岩。根据其特征应该属于大别山南部和北部超高压榴辉岩。毛坦厂组层位确切，古生物化石和同位素年龄都表明以晚株罗世为主，这一发现表明，在晚株罗世，以榴辉岩为代表的造山带根部物质，即：超高压变质岩已经出露地表，并作为毛坦厂组的物源。因此，大别造山带超高压为质岩折返到地表，最迟在晚株罗世。