大别山榴辉岩—片麻岩杂岩的成因

杂 岩 中 的 外 来 岩 块 （Ｌａｐｐｉｎ ａｌ，１９７８；Ｓｍｉｔｈ；ｌ９Ｂ８）ｉ其 二 认 为 榴 辉 岩 是 与 围岩 一 同
变 质的高压变质岩石 （Ｃｕｔｈｂｅｒｔ ｆ ａｌ，１９８３ｉ Ｇｒｉｆｉｎ ａｌ，ｌ ９８５）。 在 我国 ，榴辉岩的
研 究近 年 来 才开 始 ，但对 其成 因 也 存 在 着上 述 分 歧 （刘 若新 等 ，１ ９８９；张 树 业 等 ，１ ９８９）。 榴
４７．２４ １．６０ １Ｉ．４１ ３．３Ｉ １ｏ．８１ ｏ．２９ ５·ｏｏ ｉ２．７８ ２．２４ ｎ．５３ ｏ ｌｏ Ｉ．３６ ．６
长春 地质 学院 化学 分析 室分析 ；ｌ·产 于超 基性岩 审 ；２一Ｉ６． 产于 片麻 岩中 ；１７— １９． 产于大 理岩 中；２０·辩长 角内岩
表 １ 榴辉 岩的 化学 成分 （％ ）
Ｔ ａｂｌ＝ １ Ｃ ｈｅｍ ｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｄ ｔｉｏａ自 ｏｆ ｅ￣１ｏｇｉｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｉ－ｅ
序 号 样 号 ＳｉＯ２ ＴｉＯ ２ ＡＩ ２０３ ０， Ｆｔ０ Ｍ Ｄ０ Ｍ ｇＯ ＣａＯ Ｎ４ Ｏ Ｋ ０ Ｐ ２Ｏ， 烧 失 量 总 量
杂岩 。近 年 来 对 本 区 的 地 质 研 究 已取 得 许 多重 要 成 果 ，但 对 于 一 些 基 础 地 质 问 题 的 认
讽 ，如大别地块 构造 麂性 、大别杂岩 形成 时代及大别山区构造演化等 ，仍 存在 着严 重的分
歧。 本文根据大别地块中榴辉岩与片麻岩 杂岩 共生关系及变质作用关紊 的研 究，探讨 榴
１
４３．１ ４ ２．４０ １３．１８ ４．８６ １４．０９ ０．２４ ６·４３ ｌ２．４７ １．４７ ｏ．０８ ｏ．０９ １．２０ ．
５０ ｏｏ ｏ．８０ １７．３ Ｂ Ｉ．０２ ７．７Ｉ ｏ．２Ｉ ６．４２ ｌ１．２± ｊ．３９ ｏ．１３ ｏ．２４ １．０６ ５０．７Ｄ ｏ．９６ １６．ｊ ７ ２．７６ Ｂ．７２ ｏ．２６ ，·９４ ｌｏ．６Ｉ １．６０ ｏ．０８ ｏ．２０ １．Ｂｊ
第 ２３卷 第 ４期 １ ９ ９４ 年 １２月
地 球 化 学
ＧＥＯＣＨＩＭ ＩＣＡ
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Ｖｏｔ．２３ Ｎ ｏ． ４ Ｄ ｅｃ １ ９９４
ｚｉ６，予７ ７ 大别 山榴辉 岩一片麻 岩杂 岩 的成 因
／
刘 晓春
尸 ｔ
（中国科学院地球佗学研究 面森瓦写 弄一 故研究实验室，贵阳 ５５０００２）
Ｓ３．９２ １．６ｏ １６．０， ２．“ ８．８７ ｏ．２８ ３·３８ ８．２７ ３．４６ ｏ．４５ ｏ．４３ ｏ．９４ ．０
４９．７４ ｏ．４２ １９．０８ １．２６ ５．０２ ｏ．２０ ５·９７ １２．２６ １．７１ ｏ．９８ ｏ．Ｏ３ ３．０３ ９９．７
４２．９ ６ １．８０ １２．ｊ３ ４．６３ １５．２６ ｏ．３５ ·９２ １１．４３ Ｏ．Ｂ３ ｏ．２２ ｏ．２０ １．５，
． ．２
．６
，３．１ ４ ２．９０ １２．６４ Ｂ．０４ ９．６２ ｏ．２８ ３．３２ Ｂ．６７ ｏ．４７ ｏ．ｏｏ ｏ．６９ ｏ．４５ ．２
提 要 大别 山榴 辉岩 由辉长 岩 、大陆 拉 斑 杰武岩 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 一岩 石组 台 体 。片寐 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台
及 Ｐ—Ｔ 条件 与 围岩的 一 致 性表 明 ，大别 杂 岩现今 所展 示 的 毽 增 ”变 质 带是 由榴 辉岩 相 退变
质 作 用 形成 的 。 商 压榴 辉岩 一片寐 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
４８．１Ｄ ｏ．６０ １６．６ ９ １．６１ ９．ｊ６ ｏ．２４ ７·６１ Ｉ２．０６ １．９１ ｏ．３３ ｏ．ｏＢ １．３９ ●
Ｉ７．３８ ｏ．６８ １，．７ ８ ３．３２ ９．１６ ｏ．２６ ５．２０ １３．，３ ３．５６ ｏ．０７ ｏ．Ｉ３ １．ｏ３ １ ．
榴 辉 岩 特殊 的 团 块 状 构 造 使 其 原 始 产 状 难 以恢 复。 在 大 别 山区 ，少 数 榴辉 岩 呈 片 麻 岩 的夹 层 产 出 ，且 与 大 理 岩 共 生 者常 含 有 少 量 碳酸 盐 类 矿 物 。 这 一 事 实 表 明 ，其 原岩 与 共 生 岩石 具 有 密切 的 成 因 联 系 。在 所 分 析 的 ２Ｏ件 样 品 中有 ２件 在 各 种 原 岩 判 别 图解 上 均 落 入 泥灰 岩区 （表 １中序 号 １ ２和 １ ９），其 余 １８件 属 基 性 火 成 岩 。 后 者 在 ＦｅＯ ＭｇＯ—Ａ１ ２０３ 图 解 上 主 要 投 在 大 陆 和 造 山 带 区 域 （图 １）。 １ ２件 样 品 稀 土 元 素 配 分模 式 均 里 ＬＲＥＥ 富 集 型 ，（Ｌａ／Ｓｍ）Ｎ一 １．３３— ４．０６，Ｌａ／Ｙｂ一 ２．７４一 ｌ ３ ４１，明 显 不 同 于 洋 脊 拉 斑 玄武 岩 、大 洋 辉 长 岩 或 来 自于 蛇 绿 岩 杂 岩 的 辉 长 岩 ，而 具 有 大 陆 属性 。 其 中一 组 样 品具 明显 的 正 铕 异 常 （６Ｅｕ一 １．１ ８一 １．４１）（图 ２ａ），表 明 了斜 长石 分馏 作 用 的存 在 ，其 产 状 均 为 规 模 较 大 的 圈 块或 透 镜 体 ，推 测 原 岩 为 地 壳 减 薄 时 期 侵 入 的 辉 长 岩 ；另一 组 基 本 上 不 具 锖 异 常 （６Ｅｕ一 ０．８８一１．ＩＩ）（圈２ ｂ），多为层 状、长透镜状或规模 较小 的团块 ，推测 原岩 为晚太古代表壳岩 系 中 的（变 质 ）大 陆 拉 斑 玄 武 岩。 ｌ ０件 榴辉 岩 的 ”Ｓｔ／ Ｓｒ值 中 ，除 ｌ件 较 低 外 （Ｏ．７０４７），其
５０．，４ ２．４０ １３．３９ ５．Ｂ５ １２．１５ ｏ．３２ ４·６３ ８．８１ ｏ．４７ ０·ｏｏ ｏ．Ｉ２ １．０５ １ｏｏ．ｏｌ ４７．５８ １．６０ ” ．６８ ５．５６ ９．８６ ０．２９ ６·１６ １ｏ ２０ ２．１５ ｏ．ｏｏ ｏ－３６ １．０２ ｌｏｏ ．Ｉ ４Ｂ．２０ Ｏ．６５ １，．９８ ６．２５ ５．２４ ｏ．晓 １ｏ·５９ ８．７２ ２．８Ｉ ｏ．ｏｏ ｏ．１２ ｏ．９２ ９９．７
“ ．１ ４ ２．７６ １５．６４ ３．２９ ｌ３．，， ｏ．２７ ３－Ｏｌ ｉ１．６Ｉ ３．２１ ｏ．０５ １．ｏ６ ｏ．８２ ９９．４ ４９．４ Ｂ ２．０８ １３．Ｉ ６ ４．５ｌ １２．２４ ｏ．２９ ５·６４ ９．７１ ２ ．３０ ｏ．ｏｏ ｏ．２７ ｏ．８６ １ｏｏ．５
， 大别山位于我国中部鄂豫皖三省交界处，西与桐柏山相接，东止于郏庐断裂。在地质
上 它 位 于 华 北 和 扬 子 两个 大 陆 板 块 之 间 。 一 般 把 大 别 山主 体 四 周被 断 裂 包 围的 古 老 结 晶
地 块称为大别地块 ，其北 侧为北淮徊 浅变质 杂岩 ，南侧为 阻蓝片岩为 代表的低 温高压变质
＿
１ ２ ３ ４ ，
７ ８ ９ １０ １１ ｌ２ ｌ３
１４ Ｉ５
ｌ６ ｌ７ １８ １９ ２０
ＺＺ０Ｉ一１ ＴＨ ０Ｉ一３ ＴＨ ０２—４ ＺＪ０７—４ ＳＭ １ｌ Ｍ Ｌ０，一１ Ｐ Ｌ ０４—１ Ｈ Ｃ０９—１ Ｚ Ｚ０６—４ ＹＴ ０１—１ ＣＰ０，一２ ＣＰ０４—２ ＬＤ Ｏ２—２
Ｂ．５５ Ｉ．０２ １６．２０ ２．８３ ７．５９ ｏ．２５ ６·９０ ｉｏ．１８ ３．ｏｏ Ｉ．１３ ｏ．３３ １．４４ ９９．４： ４１．６８ ３．６Ｂ １７．３ｊ ，．３４ １，．０９ ｏ．３６ ４·｜３ ｌｏ ．６０ ｏ．１９ ｏ．０ｊ ｏ．０３ １．３８ １ｏｏ．ｏｊ
ＳＱＯ２－１ ｓＱ ｏ１－２
ＳＭ ｏ３—３ Ｈ Ｃｏ５—２ Ｈ ＣＩｏ ４ ＰＬ ０３－Ｉ Ｍ Ｚ０１一Ｉ
４７．９｛ ｏ．５４ ２０．３３ ３．９１ ５．３９ ｏ．１７ ７．３０ １ｏ．６０ ２．２３ ｏ．３６ ｏ．４６ ｏ．６０ ９９．８．
４５．９｛ １．４８ １６．４８ ３．７ ９．２ｊ ｂ．２Ｂ ６．８３ １１．，２ ２．ＩＢ ｏ．２５ ｏ．３０ １．５４ ９９．，］ ５５．８４ １．Ｉｏ １５．３９ ４．６７ ６．４１ ｏ．２４ ４．０３ ９．３５ １．６０ ｏ．０８ ｏ．３０ １．３７ Ｉｏｏ．引
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第 ４期
刘晓 春 ：大 别 山榴辉 岩 一片麻 岩杂 岩 的成 因
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表 壳岩 系 关 系 密 切 ，大 致 受 原 始 岩性 控 制 。 宏 观上 具 有 群 体 产 出 、分 布 不 均 的特 点 。 其群 体 展 布方 向与 区 域 构 造线 方 向 基 本 一 致 ，单 体 的 长 轴 方 向与 围岩 的 片 麻 理 平 行 。 榴 辉岩 主 要 赋 存 于 超 基 性 岩 、片 麻 岩 和 大 理 岩 中 ，一 般 里 透 镜 状 、扁 豆 状 和 团块 状 ，少 数 呈 似 层 状 、层 状 。 在 强应 变 带 ，榴 辉岩 个 体 较 小 ，多 与 围岩 一 起 发 生 强 烈褶 皱 ，层 状 者常 被 减 薄 或 拉 断 ；在 弱 应 变 带 ，榴 辉岩 体 相 对 较 大。 榴辉 岩 体 边 部 常 退 变 成 榴 闪岩 甚 至 角 闪 质 岩 石 ， 且 片 理 化 增 强 ，从 而 与 围岩 的变 质一变 形 程 度 相 协 调 。
辉岩的成 因之所 以争 论较大 ，主要在 于它的特殊 性 ，包 括特殊的地质产状、特殊的矿物组
合及其与围岩之 间变 质作用 Ｐ一 参数的根本差别 ，其 中后者是争论 的焦点。 因此 ，查明
榴辉岩与围岩之 间的变 质作用关系及造成 这种关 系的构造背景是最 终解 决榴辉岩成 因的
关 键 。
ｔ
地
球
化
学
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图 １ 榴辉岩 ＦｅＯ‘ＭｇＯ－ＡＩｚＯＩ图解
（据 Ｐｅａｒｃｅ ｆ ０ｆ，１９￣７）
辉岩 一片麻岩杂岩的成因 问题 ，从而为太别 山碰 撞带的构造演化提供重要 的岩石学证据 。
１ 榴辉 岩的原 岩属 性
大别杂岩主要 由花 岗质 片麻岩（ＴＴＧ 系列）和嵌布其 中的表壳岩 系组成 。 榴辉岩与
作 者简舟： 刘斑 春 男 ｊ１岁 博士 后 岩 石学 国 家 自然 科学 基金 资助项 目 车 文收 蕞 日期 １９９３—０；一；０，改 回 日期 １９９３—０８－３０
果 ａ 、， 关麓词 盥 鲞 ／丘 Ｅ 、
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原地煎堕查 堪 陆。陋盘揖：失 ｌ 山 硪 测
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自 Ｅｓｋｏｌａ（１ ９ｚｏ）建立了榴 辉岩相 的概 念ｉ≥；来 ，关 于 变 质 杂 岩 中 榴辉 岩 的成 因 问 题 ．
已 争论 了 ７Ｏ余 年。 目前 主 要 有 两 种 倾 向 性 认 识 ，其 一 认 为 榴 辉 岩 是 构 造 挤 人到 地 壳 变 质