大别山超高压变质带中型花A岗岩确定及成因探讨

大别山超高压带中变质花岗岩特征：（１） 岩石组合较单一,以二长花岗岩（ 原岩） 为主,缺乏中基性岩和正长岩类;（２） 具鳞片花岗变晶结构,片麻状构造,保留残存的岩浆岩组构;（３） 与榴辉岩及其它超高压变质岩石有明显侵入接触关系,并可见有其捕虏体;（４） 岩石化学表现为富硅、富碱、贫钙、贫镁等特征,一般地ＳｉＯ２ ＞ ７６ ％ ,（ Ｎａ２ Ｏ＋ Ｋ２ Ｏ） ＞ ８ ％ ,ＣａＯ＜ ０ ．５ ％ ,ＭｇＯ ＜ ０ ．４ ％ ;（５） 痕量元素表现为Ｚｒ 、Ｙ、Ｎｂ 、ＲＥＥ 含量高,Ｓｒ 、Ｓｃ 、Ｖ、Ｎｉ 等低;（６） 变质矿物组合为斜长石＋ 石英＋ 钾长石＋ 白云母＋ 石榴石＋ 绿帘石,属于低角闪岩相。（７） 锆石Ｕ － Ｐｂ 同位素年龄值为６８５ ±４１ Ｍａ 。大别山超高压变质带中变质花岗岩为Ａ 型花岗岩,更接近Ａ２ 亚类。变质Ａ 型花岗岩的确定,对进一步认识大别山的大地构造演化、榴辉岩等超高压变质带的形成、折返机制等提供了重要地质依据。     

大别山北部榴辉岩的大地构造属性及冷却史

岩石地球化学及同位素年代学研究表明，大别山北部榴辉岩的大部分属印支期扬子俯冲陆壳（下地壳）的一部分；大致沿磨子潭－晓天断裂附近分布的含榴辉岩、大理岩和变质橄榄岩的镁铁－超镁失质岩带可能代表扬子与华北2个大陆板块之间的变质构造混杂岩带，它应接近于扬子与华北2个大陆板块之间的缝合线（镁铁－超镁铁质岩带以北），而五河－水吼剪切带则可能代表扬子腐冲陆壳内部的1条拆离带或滑脱带。冷却史研究表明，大别山北部榴辉岩峰期变质后初期（230－210Ma)仅抬升到下地壳水平，因而未经历降温过程并具有比大别山南部榴辉岩较低的抬升速率，峰期变质后较慢的抬升速率及相应的近于等温或局部升温阶段也许是造成大别山北部榴辉岩与南部超高压带中榴辉岩差异的重要原因之一；同时，也许是研究区榴辉岩很少见有保留早期超高压变质证据的重要原因。     

大别山碰撞后火山岩的锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

利用阴极发光技术 (CL)观察了大别山碰撞后玄武岩和安山岩的锆石内部结构 ,并通过离子探针技术 (SIMS)测定了其U Pb年龄和氧同位素组成。玄武岩中锆石都是直接从玄武质岩浆中结晶的岩浆锆石 ,其年龄为 130± 2Ma(1σ) ;安山岩中有两种锆石 ,绝大多数是直接从安山质岩浆中结晶出来的岩浆锆石 ,年龄为 133± 3Ma(1σ) ,少数是残留的原岩锆石 ,其年龄有两组 :76 8～80 5Ma和 182 7～ 1873Ma。玄武岩和安山岩的岩浆锆石年龄表明 ,大别山碰撞后火山岩的主体应形成于 130Ma左右 ,属早白垩世。结合文献资料来看 ,大别山碰撞后火山岩和侵入岩无论是化学组成、微量元素配分、Sr Nd同位素比值还是年龄 ,都是基本一致的 ,说明火山岩和侵入岩的源区以及成因可能是相同的。玄武岩和安山岩的岩浆结晶年龄一致 ,暗示着它们之间的可能的成因联系。玄武岩锆石相对于正常地幔亏损18O(δ18O =(4 .1± 0 .6 )‰ ) ,说明其岩浆源区可能含有一定数量的俯冲板块断离后进入该区地幔的大别山榴辉岩原岩组分。安山岩中残留的原岩锆石既有扬子板块的年龄信息 ,又有华北板块的年龄信息 ,这表明华北和扬子的深部界线可能就在北淮阳     

大别山商城—麻城断裂带的~(40)Ar-~(39)Ar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~(40)Ar-~(39)Ar年代学方法测定其变形时代。结果表明,商麻断裂带形成于226 Ma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露呈现出不同的特征。     

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。     

Composition of Phengites in Eclogites and Their Retrogressive Derivatives of the Dabieshan Region：Implication for the Applicability of Phengite Geobarometre

Phengites in ecologites of the Dabieshan region can be divided into three enerations:primary phengite formed during ecologite-facies prograde metamorphism(Phel),phengite formed during the late stage of eclogite-facies retrograde metamorphism(Phe2)and phengite formed during amphibolite-to greenschist-facies diaphthoresis(Phe3).Electron microprobe analyses show that the Si and Fe^2 Mg contents of Phel are unexpectedly lower than those of Phe3.Therefore,much caution should be exerciesed while using the Si content of phengite to estimate the pressure of a retrograde process.     

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。     

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.     

西大别山早白垩世谭冲和陈冲花岗岩体U- Pb年龄、地球化学和Sr- Nd- Hf同位素特征：对岩石成因和下地壳拆沉时限的约束

谭冲和陈冲岩体出露于西大别造山带新县岩基北缘,主要岩性分别为二长花岗岩和花岗斑岩。为理解其岩石成因和构造属性,对两个岩体开展了激光等离子质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明,谭冲和陈冲岩体锆石U-Pb年龄分别为133.5±1.1Ma(MSDW=0.63)和132.9±1.1Ma(MSDW=1.30),暗示其形成于早白垩世。岩石均具有较高的SiO_2(69.40%～77.82%)、Al_2O_3(11.72%～15.26%)和总碱(Na_2O+K_2O=6.40%～8.70%)含量,K_2O/Na_2O比值大于1,过铝质(A/CNK=1.14～1.66,一个样品值0.97除外)等特点,总体归为高钾钙碱性系列。岩石富集轻稀土((La/Yb)_N=22.98～28.64),负Eu异常不明显,亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti和Y元素。岩石锶同位素初始比值I_(Sr)为0.707220～0.707557,钕同位素ε_(Nd)(t)值为-17.7～-18.1,两阶段Nd模式年龄T_(DM2)=2.36～2.40Ga。锆石ε_(Hf)(t)值集中于-21.4～-25.8,两阶段Hf模式年龄T_(DM2)=2.24～2.48Ga。详细的矿物组成、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析揭示,两个岩体成因类型均为分异的I型花岗岩,起源于残留相含有石榴子石的部分熔融岩浆。岩浆房形成压力和深度较大,可能是在加厚下地壳环境扬子陆块北缘古老陆壳物质重熔的产物。结合区域同期岩浆岩对比研究认为,西大别地区与东大别地区加厚下地壳拆沉时限基本一致,发生在133Ma左右。     

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。