东大别超高压变质带构造研究进展.pdf
大别山超高压变质岩后成合晶矿物中微细流体包裹体的透射电镜研究
形状 水 分子 团 包体 是 导 致后 成 合 晶矿 物 水 解 弱 化 和 塑 性 变 形 的 重要 因 素 ， 类 流 体 和 水 该 分 子 团的 存 在 ， 速 了岩 石 的 塑 性 变 形 和 退 变质 作 用 的 进 程 。 因此 ， 以反 映 大 别 山地 区 加 可
高压 变质 后 的抬 升 历 史 。
矿 物流 体包裹 体 的研究 可 以帮助 探讨 和解 译地 壳 岩石 在不 同时 期经 历 的地 质 事件 和地 质过程 。多
微细 （ 特别 是小 于 １ｆ ） ｒ 流体 包裹 体 ， 是反 映 不 同 ｉ ｅ 这
变质过 程 中主体 岩 石 形成 和 演 化 的 重要 纪 录 ， 年 近 来 越 来 越 受 到 变 质 岩 石 学 的 重 视 。 Ｙｏ 等 ｕ
大 别 山超 高压 变 质 岩 后成 合 晶矿 物 中 微 细 流体 包 裹体 的透 射 电镜 研 究
孟 大 维 ， 吴 秀玲 樊孝 玉 ， 黄 利 武 ， 孙 凡 郑 建 平。 ， ，
１ 中国地质 大 学材料科 ； ３ ０ ４ ４０ ７ ； ３ ０ ４ ４ ０７ ３０ ４ ２ 中国地质 大 学测试 中心 、 ． 地质 过程 与矿 产 资源 国家重 点 实验 室 ， 湖北 武汉
３ 中 国地 质 大学地球 科 学学 院 、 质过程 与矿 产 资源 国 家重 点 实验 室，湖 北 武汉 ． 地
第七章 板块构造与变质作用
• 大别超高压榴辉岩研究 表明，密度为3.4~3.6 g /cm3,高于石榴石橄榄岩（ 3.4 g/cm3 ），也高于上地 幔的岩石（3.3 g/cm3），如此大的密度只能通过俯冲 把原岩（俯冲的洋壳、陆壳）俯冲到地幔 100Km 以 下才能获得。榴辉岩由于密度大，当它达到一定体积， 超过下伏地幔所能承受的临界重量时，就会与俯冲板 块发生断离进入地幔，与地幔发生相互作用，也可作 为新的岩浆源区。与拆沉的榴辉岩断离后的俯冲陆壳 夹带部分超高压榴辉岩，因密度低于地幔而受到浮力 作用，并快速折返到地壳内或暴露在地表上。
1、壳幔相互作用
• 洋中脊岩浆作用形成大洋壳-大洋壳俯冲进入地 幔、大洋闭合-（进一步推挤）大陆俯冲进入地 幔（发生相互作用）-超高压作用下形成榴辉岩、 大密度的俯冲陆壳/洋壳由于重力作用发生断离 进入地幔-壳幔相互作用、可作为新的岩浆源区。 地幔对俯冲陆壳岩石同位素组成影响很小，但 陆壳可析出流体交代地幔楔，使其成为具有Nb 亏损，Sr、Nd同位素特征的富集地幔。
一、变质作用的现代研究 及高压超高压变质作用
二、裂谷带变质作用
• 裂谷的变质作用主要是由于裂谷岩浆作 用是地壳的温度和流体作用加强，导致 围岩发生接触变质作用，分布局限。洋 脊变质玄武岩主要是由于喷出的洋脊岩 浆的加热作用使下渗的海水循环发生热 液，促使玄武岩发生浅变质，形成一种 “绿色岩”。浅变质的玄武岩在洋脊岩 浆作用过程中可以起到同化作用。
Franciscan complex and low-T, high-P zone where bluschist facies develops.
四、碰撞造山带的区域变质作用
• 板块碰撞作用导致一系列的冲断 - 褶皱发生， 使得地壳厚度急剧加厚，在两板块碰撞叠置 地带，可以发生大规模的混合岩化和花岗岩 化的区域变质作用。此外，在大陆碰撞带上 还发现了含金刚石、柯石英榴辉岩高压超高 压变质岩系，它是陆壳深俯冲作用的结果， 如大别地区。俯冲深度至少在 100Km 以上， 超高压变质岩系研究内容主要包括两个方面： 壳幔相互作用（物质循环）和超高压变质岩 折返的动力学机制。
超高压变质作用：地球科学的新热点
适 用 于大 陆 呢？ 近 ２ ０多 年来 国 内外 地 质学 家 已经 在地 球的 １ ６个碰 撞 造 山带 中发 现 超 高压 变质 岩 石 和其 中所
含 的微 粒超 高 压 矿物 如柯 石 英 和金 刚 石 等 ， 暗示 着 原 先
的陆 壳 岩石 ， 以 因俯 冲 作 用 被 拖 带 进 入 地 幔 深处 １ ０ 可 ５
为超 高压 变质 作 用 。据 估 算 其 变 质 作 用 的深 度 可 达 ９ ０
～
１ ０ｋ 以上 ，因而 其变 质 作用 所 需 地温 梯度 很 小 ， ２ ｍ 通
常≤ ７℃ ／ ｍ，有 时 甚 至 更 低 ， 入 所 谓 变 质 作 用 的 ｋ 进
禁 区。
传 统 的 板 块 构 造 理 论 都 认 为 ： 陆 地 壳 的 比重 较 大 轻 ， 能 像 大洋 岩 石 圈 那 样 俯 冲 进 入 于地 幔 的深 度 ， 不 甚 至进 入软 流 圈 。可 是 ， 述 这 样 高 的变 质 压 力 ， 的变 上 低 质 地 温梯 度 ， 味着相 对 冷 的 陆壳 物 质 可 以进 入 地 幔深 意 部［ ， ２ 这便 是 “ ］ 陆壳 的深俯 冲作 用 ” 。所 以 ， 现今 的地 球 动 力学 认 为 大 陆 的 碰撞 必 然 导 致 陆 壳 的 深 俯 冲 。为 此 超 高 压变 质 作用 乃 是 现今 地球 科 学 的热 点 。 都 城 秋 穗 （ ｉｏ Ｍｉａｈｒ ） 最 早 认 识 到 变 质 作 Ａｋｈ ｙ ｓ ｉ 是 ｏ 用 与大 地 构造 关 系 的地 质 学 家 。早 在 １ ６ ９ １年 他 发 表 的 论 文“ 变质 带 的演 化 ” ， 把 全 球 的 区 域 变 质 作 用 ， 中 就 按 照 变质 带 的地 温梯 度 分 作三 个类 型［ ： ３ ］ （ ）高压 变质 作 用 ： 温 梯 度 ≤ １ １ 地 ０℃ ／ ｍ， 蓝 闪 ｋ 以
国家科技基础条件平台——北京离子探针中心
２０１２年８月Ａｕｇｕｓｔ２０１２岩 矿 测 试ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＶｏｌ．３１，Ｎｏ．４７５３～７５６中国地质实验室国家科技基础条件平台———北京离子探针中心ＴｈｅＢｅｉｊｉｎｇＳＨＲＩＭＰＣｅｎｔｒｅ，ＮａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ刘敦一，王 晨（中国地质科学院地质研究所，北京 １０００３７）１ 发展历程北京离子探针中心，成立于２００１年１２月１８日，当时是由科学技术部、国土资源部和中国科学院共同出资，以共建共享方式建立的国家大型科学仪器中心，依托于中国地质科学院地质研究所。
２０１１年１１月，中心通过科学技术部和财政部组织的联合认定，成为首批“国家科技基础条件平台”之一。
中心自成立以来，在相关部门的领导和支持下，坚定不移地实施开放、高效、联合、流动的运行方针，坚持实行每天２４小时、每周７天不间断分析的高效运行机制，被誉为世界上同类仪器中运行效率最高的实验室。
据不完全统计，十年来，来自中国（包括港台）、美国、德国、意大利、巴西等１３个国家的数百名学者在中心完成锆石定年研究，基于中心的ＳＨＲＩＭＰ定年结果发表的学术论文已达９７０余篇，其中国际ＳＣＩ论文３３０余篇。
据国外同行统计，自２００７年起，中心单台ＳＨＲＩＭＰ仪器的年度科研成果产出量（国际期刊论文数）在同类仪器中已跃居世界第一。
经过十年的艰苦努力和发展，中心已成为一个依托于高技术、高效率，向国内外开放的，拥有国际优秀研究和技术人才的国家级矿物微区地质年代学和同位素地球化学研究实验平台；一个培养一流人才、产出一流成果的国际性技术中心、研究中心和学术交流中心，为地球科学研究的发展和中国地质大调查工作的顺利开展提供了重要的技术支撑和强有力的保障。
中国地质学家一致评价：“ＳＨＲＩＭＰⅡ的引进和北京离子探针中心的成立加速了中国地球科学的发展速度”。
中心已成为国家科技基础条件平台面向全社会高效共享运行的典范，并被国际同行誉为“世界级的年代学平台”。
北大考研-地球与空间科学学院研究生导师简介-张立飞
爱考机构-北大考研-地球与空间科学学院研究生导师简介-张立飞张立飞Email：lfzhang(at)联系电话：62754162个人主页：/persons/zhanglifei.htm办公室：逸夫二楼3216职称职务：教授/高级职称副院长张立飞，男，1963年生，1984年本科毕业于原长春地质学院（现吉林大学地学院），1990年毕业于北京大学地质学系获博士学位,留校任讲师,1993年晋升为副教授，1999年晋升为教授，博士生导师。
2003年获国家杰出青年科学基金，2005年被聘为“长江学者特聘教授”，2008年国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人，2010年当选为美国矿物学会会士（MSA,Fellow）。
曾在美国斯坦福大学地质学系（10/92-01/93；11/04-2/05）,澳大利亚国立大学地质学系（03/00-03/01；12/04-1/05）和香港大学地球科学系（01/95-07/95年）等做访问研究。
2001年10月-现在：北京大学地球与空间科学学院副院长，2005年1月-现在：北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室主任。
主要的学术兼职有：《科学通报》、《岩石学报》、《高校地质学报》、《地质与勘探》和《地学前缘》杂志编委，《岩石矿物学杂志》和《GeoscienceFrontier》副主编等。
中国岩石矿物地球化学学会变质岩专业委员会副主任委员，中国地质学会大陆地壳与地幔研究分会副主任，第十、十一届国家自然科学基金委员会地学部专家组成员，国际地科联固体地球组成和演化专业委员会委员（SECE）等。
主要从事与造山带形成与演化有关的变质地质学的研究和教学工作。
曾主讲的课程包括本科生的《普通岩石学》、《地球科学前沿》，研究生的《高等岩石学》、《变质地质学》等。
张立飞及其团队近年来在我国西部超高压变质作用研究方面取得了一批重要研究成果：发现并确定了新疆西南天山洋壳深俯冲超高压变质带，这是目前世界上规模最大的洋壳超高压变质带，提出了其形成演化的双变质带构造模式；在柴北缘大陆型超高压变质带中识别出了洋壳超高压变质的残片，提出了柴北缘由大洋俯冲到大陆俯冲碰撞的演化模式。
超高压变质带中的变质不均一性
超高压变质带中的变质不均一性姜为佳;刘贻灿【摘要】不同造山带的榴辉岩和有关变质表壳岩石中柯石英及金刚石等标志性超高压变质矿物的发现，已证明陆壳岩石能俯冲到大于120 km 的地幔深度并折返至地表。
超高压变质带中榴辉岩和相关的榴辉岩相岩石常常与具有低级变质矿物组合的岩石(如变质花岗岩、花岗片麻岩、变玄武岩或斜长角闪岩等)密切伴生，然而它们之间的相互关系和成因联系却一直是地质学家长期争议的焦点。
查明这两类岩石的变质演化历史以及相互联系，对理解大陆的深俯冲及折返过程具有重要意义。
在总结、分析若干陆陆碰撞造山带中变质不均一性的研究成果及成因解释的基础上，讨论了影响岩石保存超高压变质记录的若干关键因素，包括原岩性质、变质流体、构造变形、退变质作用等。
%Ultrahigh-pressure (UHP)index minerals,such as coesite and diamond in eclogites and related metamorphosed supracrustal rocks from various orogenic belts,suggest that continental crustal rockscan be subducted to mantle depths of more than 120 km and subsequently return to the surface.Furthermore,eclogites and related eclogite-facies rocks,and low-grade mineral assemblage-bearing rocks (i.e. metagranite, granitic gneiss, meta-basalt and amphibolite ) commonly coexist in UHP metamorphic belts.However,their relationship and petrogenetic links between high-grade and lower grade assemblage-bearing rocks are often matter of debate.Hence, to clarify the metamorphic evolutionary histories and the correlation of the two groupsof rocks plays a significant role in understanding the continental deep subduciton and exhumation processes. Some investigations on themetamorphic heterogeneity within a single UHP metamorphic belt were summarized.On this basis,several key factors such as protolith nature, metamorphic fluids,structural deformation and retrogression,which affect the preservation of UHP metamorphic records,were discussed.【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2016(038)002【总页数】12页(P160-171)【关键词】超高压变质带;变质不均一性;大陆深俯冲;折返;碰撞造山带;榴辉岩;退变质作用【作者】姜为佳;刘贻灿【作者单位】中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，安徽合肥 230026; 中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽合肥 230026;中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，安徽合肥 230026; 中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽合肥 230026【正文语种】中文【中图分类】P588.3板块构造理论自20世纪60年代以来已被地球科学研究领域所熟识，并成为认识岩石圈结构、组成及演化的基本理论。
大别山玉的相关特征及形成机制
ｃ ｌｒ ｅ ｉ ｅ ｊｄ ， ｅ ｗｈｔ ｏｏ Ｓｆｌ ｏｏ ａ ｓｄ ｂ ｏｄ ． ｈ ｅ ．ｅｌｗ ｏｏ ｆｔｅ ｆ ｅ ａ ｅ ｉ ｒｓ ｌ ｄ ｈｏｉ ｎ ｔ ａ ｅ ｔ ｉ ｃ ｌｒｉ ａｓ ｃ ｌｒｃ ｕ ｅ ｙ ｖ ｉｓ Ｔ ｅ ｒｄｙ ｌ ｔ ｈ ｈ ｅ ｅ ｏ ｃ ｌｒｏ ｖ ｒｊｄ ｓ ｅｕｔ ｈ ｉ ｅ
ｔ ｓ ｒ ｄ ｅｔ ｕ ｒ ｒｉ ｉ ｓ ｎ “ ｔ ｅｄ”ｉ ｆｒ ｄｂ ｅ ａｄＭｎｂ ａｉ ｂｔ ｃ ｊｃ ｏ ｒｕ ｈｆ ． ｒ ｅ ｕ ｑ ａｔ ｇａ ｓ ｅ ｄ ｗａ ｒ ｅｓ ｓ ｏｍｅ ｙＦ — －ｅｒ ｇｓ ｓ ｎ ｅｉ ｅｔ ｎｔ ｏ ｇ ｓ ｅ ａ ｏ ｚ ｎ ｚ ａ ｅｗ ｎ ｎ ｕ ａ ｎ ｉ ｈ ｉ
ｍｈ
ｊ．． Ｊ Ｌ 回［
图 ６ 同一块标本红色带与无色带的 ｘ衍射结 果对 比 （ 上图为无色带 ，下为红 色带 ）①石英 ②绢云母
Ｆ ｇ６ Ｃ ｍｐ ｒ ｏ ｆＸ— ａ ｉ ｒ ｃ ｉｎ ｒ ｓ ｌ ｆ ｅ ｏｏ ａ ｄ ｉ ． ｏ ａ ｓ ｎ ｏ ｒｙ ｄｆ ａ ｔ ｅ ｕ ｔ ｏ ｄ ｃ ｌｒｂ ｎ ｉ ｆ ｏ ｓ ｒ ａ ｄ ｃ ｌｒｅ ｓ ｂ ｎ ｒ ｍ ｈ ａ ａ ｌ ： ｈ ｐ ｅ ｏｏ ｌ ｓ ｎ ｏｏ ｌ ｓ ａ ｄ ｆ ｏ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ｓ ｍｐ ｅ ｔ ｅ ｕ ｐ ｒｃ ｌ ｒ ｓ ｅ
—
—
安 徽 地 质
２ １年 ０２
在对 同一 块 样 品 的 内外 层 作 ｘ衍 射分 析 结 果 中 ，
一
石 英 岩 多为 蜡 状 光泽 ；石 英岩 因其 颗粒 大 小 不 同 ，
未发 现铁 的结 晶矿物 峰 ，可能 由于总含 量很 低 ，衍射 呈 现 脂 光 泽 ，
【国家自然科学基金】_高压-超高压变质带_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
推荐指数 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词 榴辉岩 流体包裹体 高压脉体 超高压变质带 超高压变质 薄皮构造 苏鲁造山带及邻区 苏鲁 石英脉 牛凸岭单元 深部电性结构 江苏 桃行 板片折返 折返 峰期变质p-t条件 大陆俯冲 大地电磁测深 大别-苏鲁 地壳拆离 压力差 东海县 uhp
科研热词 榴辉岩 柴北缘 元素迁移 高压麻粒岩 高压脉体 高压泥质麻粒岩 高压-超高压变质带 青藏高原 陆壳物质 陆壳深俯冲 金红石zr温度计 都兰 超高压榴辉岩 西天山造山带 西南天山 蓝片岩 结构水 祁连山 磷灰石 硬柱石 石榴异剥橄榄岩 盐度 深熔作用 海区延伸 水-岩相互作用 榴辉岩相脉体 晶格优选方位 显微构造. 断裂 折返流体 弧后盆地转换 异剥钙榴岩 差异应力 岩石-构造单元 大陆俯冲 大洋俯冲 大别造山带 大别山 大别-苏鲁造山带 复合造山带 古特提斯体系 变质俯冲杂岩 南阿尔金 千里岩隆起 俯冲隧道 俯冲带流体 俯冲增生造山 俯冲-折返 位错 p-t视剖面图 p-t条件
大别山超高压变质带层析地震调查
大别山超高压变质带层析地震调查彭聪;姜枚;宿和平;史大年;A. Schulze;T. Ryberg【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2000(046)003【摘要】1997年3月中德合作进行了大别山科学钻探选址区层析地震调查,研究结果揭示出大别山超高压变质带(UHP)地壳精细结构.郯庐断裂带近垂直延伸至Moho界面(可能更深),在Moho界面以上郯庐断裂带西侧大别山地壳物质没有迁移进入其东侧.在主测线(横中至潜山镇)20 km深度发现一个由西向东倾斜的强反射层,推测可能是一个大的滑脱层.超高压变质岩石(或地幔物质)可能由地幔深处通过郯庐断裂带再沿此滑脱层折返到地壳上部,经后期剥蚀出露地表.【总页数】7页(P288-294)【作者】彭聪;姜枚;宿和平;史大年;A. Schulze;T. Ryberg【作者单位】中国地质科学院矿床地质研究所,北京,100037;中国地质科学院矿床地质研究所,北京,100037;中国地质科学院矿床地质研究所,北京,100037;中国地质科学院矿床地质研究所,北京,100037;GeoForschungsZentrum Potsdam, Telegrafenberg A17,14473 Potsdam,Germany;GeoForschungsZentrum Potsdam, Telegrafenberg A17,14473 Potsdam,Germany【正文语种】中文【中图分类】P5【相关文献】1.大别山东北缘桐城高压-超高压变质带的构造解析及其对郯庐断裂带的制约 [J], 林伟;冀文斌;石永红;李秋立;王清晨2.大别山超高压变质带中牛凸岭地区低温-高压榴辉岩的发现及其意义 [J], 石永红;林伟;王清晨3.苏鲁-大别山超高压变质带迟家店和碧溪岭石榴二辉橄榄岩橄榄石组构 [J], 宋衍茹;金淑燕;叶凯4.大别山超高压变质带燕山期花岗岩地球化学特征及成因探讨 [J], 郭坤一;张传林;沈家林;叶海敏;王爱国;李春海5.大别山超高压变质带深部电性结构及其动力学意义初步研究 [J], 肖骑彬;赵国泽;詹艳;陈小斌;汤吉;王继军;邓前辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大别造山带中新生代隆升作用的时空格局_构造年代学证据
大别造山带中新生代隆升作用的时空格局———构造年代学证据31998年1月15日收稿.3国家自然科学基金项目(No.49572146,No.49772147)资助.王国灿 杨巍然(中国地质大学地球科学学院,武汉430074)摘 要 运用构造年代学方法对大别造山带中新生代隆升作用的时空格局进行了分析与确定.印支—早燕山期(240～180Ma )是大别山广泛的逆冲或楔冲抬升时期,中深层次为向北西或北北西方向的透入性韧性逆冲推覆或楔冲,浅表层次为向造山带两侧的背冲式逆冲推覆,体现出分层楔入—逆冲抬升作用特点.晚侏罗世—早白垩世(150～96Ma )大别山又一次发生广泛的隆升作用,有关隆升构造包括顶托式片麻岩穹隆、岩浆底辟穹隆及西大别的背向式剥离滑脱构造,其中对岩石抬升剥露影响最大的是顶托式片麻岩穹隆,且以东大别罗田穹隆区及岳西穹隆区的抬升剥露幅度最大.晚白垩世早期,在北西-南东向伸展条件下,麻城-药铺-青山弧形剥离断层形成,随之在晚白垩世晚期至老第三纪发生差异断块隆陷构造,引起东大别核部地区,特别是罗田穹隆区进一步掀斜抬升.关键词 隆升作用,构造年代学,大别造山带,中新生代.中图法分类号 P542.2第一作者简介 王国灿,男,副教授,1963年生,1988年于中国地质大学(武汉)获硕士学位,1997年获博士学位,现主要从事构造地质学的教学和科研工作.0 引言大别造山带是中深变质岩系广泛剥露的地区,也是高压—超高压变质岩系广泛分布的地区.近年来,不同学者从岩石学[1,2]、同位素年代学[3～7]和构造学[8]等方面揭示了大别造山带中新生代存在的显著差异隆升剥露现象,研究表明现剥露于地表的中深变质岩系是中新生代以来剥露的.然而,到目前为止,对大别造山带中新生代隆升剥露作用研究的资料零散,未能对中新生代整个隆升剥露的时空格架给出较精确的约束和总结.笔者近年来在国家自然科学基金的资助下,运用构造年代学方法[9],对大别造山带不同隆升构造的时间、不同区段的差异隆升剥露历程以及隆升作用的动力背景几个核心问题开展了广泛的研究,从而建立了造山带中新生代隆升作用的时空演化框架.本文重点对大别造山带中新生代隆升构造及其构造年代学作一总结,有关剥露历程将另文发表.1 主要隆升构造基本特点运用区域构造分析法、构造回剥法与构造解析方法相结合,鉴别划分出4类6型主要隆升构造(表1、图1).表1 大别山中新生代隆升构造基本类型Table 1Types of the uplift structures of Mesozoic -Cenozoic in Dabie mountains 隆升构造类型逆冲推覆构造穹隆构造收缩型穹隆楔冲式片麻岩穹隆伸展型穹隆顶托式片麻岩穹隆底辟式岩浆穹隆剥离滑脱构造差异断块隆陷构造1.1 逆冲推覆构造逆冲推覆构造是桐柏-大别造山带中新生代隆升构造重要型式之一,主要发育于造山带南北边缘及东大别东部地区.造山带南北边缘主要为中浅层次逆冲推覆,总体构成背冲式逆冲推覆构造组合,索书田等[8]将之总结为双侧造山带的结构样式;东大别东部地区则以中深层次透入性韧性逆冲推覆为特第23卷第5期地球科学———中国地质大学学报Vol.23 No.51998年9月Earth Science —Journal of China University of G eosciencesSep. 1998图1 大别山中新生代隆升构造纲要及不同类型隆升构造线理分布Fig.1Framework and lineation of the uplift structures of the Dabie orogenic belt1.晚白垩世—第四纪断陷-坳陷盆地;2.北淮阳下古生界—第三系;3.震旦系大理岩;4.上元古界龟山岩组;5.中上元古界随县群、卢镇关群;6.中元古界红安群、宿松群、苏家河群;7.太古宇—下元古界大别杂岩;8.燕山期花岗岩;9.断层;10.韧性剪切带;11.楔冲穹隆前缘逆冲断层;12.楔冲穹隆后缘滑脱断层;13.顶脱式穹隆核部;14.顶脱式穹隆边界;15.印支期—早燕山期逆冲型矿物拉伸线理;16.印支期—早燕山期滑脱型矿物拉伸线理;17.燕山中期滑脱型矿物拉伸线理;18.燕山晚期剥离滑脱型矿物拉伸线理;19.印支期—早燕山期走滑型矿物拉伸线理;20.造山带变形边界.XXF.新城-浠水右旋走滑韧性剪切带;TL F.郯庐断裂;M YQF.麻城-药铺-青山弧形剥离断层.点,统计结果表明这里的推覆型变形面理总体倾向南,线理倾伏南东(具有144°∠33°的线理极密产状) (图1).S-C组构、旋转碎斑及不对称褶皱等运动学标志反映上盘向北西方向的韧性斜冲.1.2 收缩型楔冲式穹隆该穹隆主要发育于西大别地区,以大悟大磊山楔冲式穹隆最为典型,同类型的还有福田河楔冲穹隆.有关大悟大磊山穹隆的成因存在褶皱叠加穹隆[10]、古老的剥离核杂岩型穹隆、水平挤压形成的南北向短轴背斜[8]以及古老陂盖式片麻岩穹隆等多种认识,笔者对这一穹隆,特别是对构成穹隆核部的大别杂岩与环绕大别杂岩的红安群之间的边界滑脱带的构造解析结果表明[11],该穹隆北部大别杂岩向北逆冲于红安群之上,南部边界滑脱带上盘红安群向南或南西下滑,东部边界滑脱带上盘红安群向南东斜下滑,而西部大别杂岩向北北西方向斜冲于红安群之上,从而体现了穹隆核部大别杂岩以瘤状凸起形式整体向北斜向上的楔冲运动.从构造岩所反映的变形变质环境来看,楔冲运动导致大别杂岩至少从绿帘角闪岩相以下上升到绿片岩相以上环境.1.3 顶托式片麻岩穹隆面理缓向外倾,物质由核部向四周滑脱是顶托式片麻岩穹隆的基本特点.东大别地区与西大别地264地球科学———中国地质大学学报第23卷区的顶托式片麻岩穹隆特点有所不同,东大别主要发育有罗田穹隆和岳西穹隆,其规模大,影响范围广,发育层次深.特别是罗田穹隆,其隆升剥露牵及整个大别造山带隆升剥露格局,其特点是穹隆不同部位外倾透入性正向韧性滑脱构造普遍存在,矿物拉伸线理以穹隆核为中心呈放射状分布,反映为顶托式上隆,角闪岩相变形矿物组合反映滑脱变形形成于中深地壳层次,详细特点及形成年代笔者曾作过专论[12].这里需要说明的是罗田穹隆与东大别东部逆冲变形区之间的关系,在物质组成上,前者主体为一套麻粒岩相—高角闪岩相的区域变质岩系,以含高温麻粒岩为特征,后者主体为角闪岩相的区域变质岩系,并广泛含有高压及超高压变质岩系,在变质相上两者没有截然的分割界线;在构造上,两者的边界为弥散型透入式上盘向东的韧性滑脱带,同样表现为过渡性质.这一关系说明,穹隆发育之初,穹隆区现剥露于地表的变质岩处于较东大别东部逆冲变形区的变质岩系更深的构造层次.西大别地区主要发育卡房穹隆及福田河穹隆,规模较小,形成于中浅构造层次,特点主要表现为浅层次或浅表层次的间隔性脆-韧性或脆性滑脱变形.滑脱变形的表现型式主要有顺片麻理的正断层、层间劈理带或片理化带、香肠化或透镜体化.1.4 岩浆底辟穹隆该穹隆与中生代(主要为晚侏罗世—早白垩世)大规模岩浆底辟侵位及喷发有关.其特点表现为环状或放射状裂隙系统的发育,沿裂隙发育有花岗斑岩脉,如商城—金寨一带的火山-花岗岩穹隆、灵山花岗岩穹隆及新县花岗岩穹隆等.1.5 剥离滑脱构造对大别山地区岩石剥露起重要作用的剥离滑脱构造系统主要有:(1)西大别山地区的背向式剥离滑脱系统.即北坡以苏家河构造混杂岩群与早古生代定远组界线为主滑脱面,北盘向北中等角度正向滑脱;南坡以上震旦统灯影组与随县群界线为主滑脱面,上盘向南南东方向低角度正向滑脱;(2)东大别地区的麻城-药铺-青山弧形剥离断层(图1).其剥离滑脱变形叠加于早期罗田穹隆的韧性滑脱变形之上,剥露滑脱带不同部位矿物拉伸线理均向北西倾伏(300°～335°∠0°～40°)(图1),旋转碎斑系及S -C组构等反映上盘向北西滑脱.东、西大别剥离断层均发育于绿片岩相变质条件,但时代各不相同(详见下文).1.6 差异断块隆陷构造断块隆陷构造主要发生于晚白垩世—老第三纪,一些部位进一步隆起剥蚀,而一些部位(凹陷)接受沉积,边界一般为高角度正断层.块断活动形成了不同的地貌单元,隆起区一般为山地,凹陷区一般为丘陵盆地地带.东大别地区和桐柏—西大别地区块断活动的方向性有所差异.东大别地区以北东─北北东向块断构造为主,以团麻断裂最为典型,东盘隆起,西盘断陷,与西侧盆地沉积同步发育有张性构造角砾岩带及硅化带,叠加于早期剥离断层形成的绿片岩相糜棱岩带之上.桐柏—西大别地区的块断构造多承袭先期北西向构造方向,边界断裂也多沿袭先期断裂构造.在桐柏山南坡,一系列往南西依次断落的北西向正断层,反映造山带核部不断隆起,断落盘所控制的盆地堆积,如应山-花园盆地,随着造山带核部的隆起而显示出由北往南的沉积迁移①.①中国地质大学(武汉)区调所桐柏山队.1∶5万广水市幅地质图说明书.1995.2 主要隆升构造形成的年代学证据2.1 逆冲推覆构造逆冲推覆作用应该对应逆冲岩席的快速抬升冷却,因而,可通过对变形温压条件及相适应的同位素热年代学方法来确定逆冲变形作用的时代及相应的抬升幅度.在东大别东部深层次逆冲变形区,现有的角闪石和黑云母K-Ar或Ar-Ar同位素年龄分布具十分相似的年龄区间(180～230Ma),更高封闭温度的其他同位素体系的年龄也较多地(至少最年轻者)分布于这一区间,反映这一时期岩石从500℃左右的角闪石Ar同位素封闭温度等温面以下,甚至更深的范围快速抬升冷却到300℃左右的黑云母Ar 同位素封闭温度等温面以上;李曙光等[13]对太湖石马地区榴辉岩的围岩———石榴黑云斜长片麻岩同一样品分别进行石榴石全岩Sm-Nd等时年龄和黑云母K-Ar年龄测试,其结果在误差范围内一致,前者为(229±3)Ma,后者(231±5)Ma,从而表明了230Ma左右快速抬升冷却.李齐等[5]对岳西碧溪岭花岗质片麻岩和糜棱岩样品所进行的钾长石40Ar/39Ar多重扩散域年龄测定和白云母单矿物年龄测定证明,两样品分别在252Ma和210Ma左右都有快速的冷却,并且上升到225℃左右等温面附364 第5期 王国灿等:大别造山带中新生代隆升作用的时空格局———构造年代学证据近.所有这些说明印支期—早燕山期,东大别东部逆冲变形区存在一快速抬升冷却时期,而这一抬升冷却过程中岩石所经过的温度区间正好与这一地区广泛的角闪岩相—绿片岩相深层次逆冲变形变质温度区间相协调,从而说明印支—早燕山期的快速冷却应属这一地区所表现的深层次逆冲推覆的结果.从热年代学资料所反映的岩石经过300℃左右等温面的时间的不同说明,印支—早燕山期不同逆冲岩席的抬升冷却并非同步,先后有所差异,这与逆冲推覆作用扩展发展规律是相符的.南北边缘的中浅层次背冲式逆冲推覆构造组合的形成时代可通过地质关系加以分析,南侧逆冲于扬子陆块基底之上的具类侏罗山式薄皮构造的前陆褶皱-冲断带中卷入变形的最新地层为下三叠统,晚白垩世江汉裂陷盆地的碎屑沉积角度不整合于其上,说明逆冲变形为印支—早燕山期的产物;南侧北淮阳地区向北的逆冲推覆变形控制着早中侏罗世前陆盆地的发育,而晚侏罗世北淮阳地区为伸展环境下的大规模火山喷发和花岗岩侵入,从而说明逆冲变形也为印支—早燕山期的产物.图2 大悟黄麦岭大磊山穹隆南滑脱带中花岗质糜棱岩锆石U-Pb测年结果谐和图Fig.2Concordant diagram of the zircon U-Pb age dating of the granitic mylonite in the south decollement shearzone of the Daleishan dome表2 大悟黄麦岭大磊山穹隆南滑脱带中花岗质糜棱岩颗粒锆石U-Pb年龄测试结果Table2Results of zircon U-Pb age dating of the granitic my2 lonite in the south decollement shear zone of theDaleishan dome序号锆石特点表面年龄/Ma206 Pb-238U207 Pb-235U207 Pb-206Pb1淡紫色短柱状675.0682.0704.02浅黄色短柱状449.0471.0582.03无色透明细长柱状254.9263.5340.24无色透明长柱状559.0722.01267.05无色透明短柱状950.01178.01624.06紫色透明短柱状1022.01243.01651.07无色透明短柱状1235.01658.02247.02.2 收缩型楔冲式穹隆笔者曾根据前人在大磊山穹隆区所获得的锆石U-Pb年龄和白云母K-Ar年龄证明大磊山楔冲式穹隆成生于印支—早燕山期[11].最近,笔者对大悟黄麦岭穹隆南滑脱带中遭受强烈韧性滑脱变形的花岗岩脉进行了颗粒锆石U-Pb年龄和白云母K -Ar年龄测定,结果进一步证实了这一结论.(1)锆石U-Pb年龄测试结果.测年锆石的显微、超显微形貌特征显示了不同的成因类型,可分3类,一类具碎屑锆石特点,晶形为半自形—自形粒状—短柱状,表面有明显刻痕及凹坑;第二类为无色透明—淡黄色自形短柱状—长柱状,晶面发育完好,晶棱笔直,但锥面晶棱有圆化,并有溶蚀凹坑,反映为岩浆结晶的锆石,但遭受了变质的叠加;第三类量少,为无色透明—淡紫色浑圆状—短柱状晶粒,可能为构造变形过程中圆化的结果.对不同类型颗粒锆石进行U-Pb稀释法年龄测试(表2).年龄结果表明,除1号和3号锆石的3个表面年龄接近谐和外,其他锆石的表面年龄均不谐和,有明显的放射性成因铅的丢失.通过谐和图处理(图2),数据点分散,说明锆石有不同的成因类型.其中1、2、3号锆石可构成一条不一致线,上交点年龄(706±58)Ma与1号样品3个接近谐和的表面年龄类似,可代表脉岩的结晶形成年龄;不一致线下交点年龄为(215±16) Ma,接近谐和的3号锆石落在下交点附近,因而这一下交点年龄可代表一期构造热事件,应代表韧性滑脱变形的时间,而其他远离该不一致线的锆石应属混入的老锆石.老锆石的混入可通过两种方式,其一是岩浆侵入时对围岩的捕获,其二为韧性滑脱过程中围岩的卷入.(2)白云母K-Ar年龄测试结果.同一样品的白云母K-Ar年龄测试结果为(198.7±1.8)Ma,与西大别其他地区所获得的黑云母K-Ar和白云母K-Ar或Ar-Ar年龄相似[14].结合锆石U-Pb 年龄可推断从215Ma到198.7Ma左右岩石已快速冷却到300℃等温面以上,滑脱带以下大别杂岩至464地球科学———中国地质大学学报第23卷表3 芳畈钾长花岗质糜棱岩锆石U-Pb稀释年龄测试结果Table3Results of zircon U-Pb age dating of the kaligranitic mylonite in Fangfan detachment fault,south of west Dabie mountains锆石类别实验编号锆石特点表面年龄/Ma206 Pb-238U207 Pb-235U207 Pb-206Pb被磨碎的岩浆锆石自形岩浆锆石岩浆捕获锆石1淡黄色透明短柱状635636641 2浅黄色半透明短柱粒状614616626 8较深黄色不透明短柱状256275444 3无色透明短柱状590597622 4无色透明短柱状367394560 5无色透明长柱状236275617 9无色透明短柱状556564600 6淡紫红色透明圆柱状101611561428 7淡紫色浑圆状79211962024少发生了300℃的温度降.由于穹隆区乃至整个大别地区没有见到此间的岩浆热干扰,因此如此快的冷却(大于18℃/Ma)用快速的构造抬升来解释是合适的,即大别杂岩向北斜向上楔入于红安群中形成大磊山穹隆,穹隆期变形所反映的构造层次与这一快速冷却的温度区间也相适应.2.3 东大别罗田穹隆从大范围来看,罗田穹隆区现有的所有变质角闪石K-Ar或Ar-Ar年龄(均值128Ma)和变质黑云母、白云母K-Ar或Ar-Ar年龄(均值117 Ma)接近,反映燕山中期穹隆区为快速冷却阶段,从至少500℃等温面以下上升冷却到300℃等温面以上,而穹隆周围地区在印支—早燕山期已上升到300℃等温面以上,这意味着顶托式穹隆构造的形成与燕山中期的快速冷却事件存在着必然的联系.为了进一步了解罗田穹隆的形成发育过程,笔者曾通过对穹隆不同部位变质岩系统的变质角闪石K-Ar和变质黑云母K-Ar年龄测定结果进行了专门分析[12],有关资料在此不再赘述,最近补充了锆石和磷灰石裂变径迹年龄成果,这里作以下几点归纳: (1)穹隆不同部位测年样品都表现出从封闭温度较高的角闪石K-Ar年龄到最低的磷灰石裂变径迹年龄依次降低,反映各部位中新生代以来均是冷却过程;(2)从核部到翼部岩石经过角闪石K-Ar封闭温度等温面(500℃±)和黑云母K-Ar封闭温度等温面(300℃±)距今的时间均依次减小,这种规律性反映了核部相对翼部的差异抬升冷却,与顶托式穹隆发育模型相吻合[3];(3)核部与翼部锆石裂变径迹年龄极为相似,除南翼中部卢家河年龄偏大外,多介于60～80Ma之间(另文作详细讨论),表明穹隆构造成型于60～80Ma之前;(4)由角闪石和黑云母K-Ar年龄与封闭温度间的关系可大致勾划出穹隆发育过程中的抬升冷却速率,翼部年龄值反映早期具相对快的抬升冷却速率,145～128Ma间翼部年均冷却速率为14～26℃/Ma(相应此时核部冷却速率应更快,但没有更高的封闭温度年龄值约束),核部年龄值反映晚期抬升冷却速度变慢,127～96Ma间核部平均冷却速率为6.5～14.8℃/Ma,而翼部应更慢.综上所述,穹隆主要形成于150～96 Ma间,穹隆发育过程中,核部较翼部具更快的抬升剥露冷却,且早期抬升快,晚期抬升变慢.2.4 剥离滑脱构造东大别北西向伸展形成的麻城-药铺-青山剥离断层与西大别南北向伸展形成的北坡向北滑、南坡向南滑的剥离断层系统的发育时代有所不同.麻城-药铺-青山剥离断层的绿片岩相滑脱变形在罗田穹隆的西界和北界叠加在穹隆期角闪岩相滑脱变形之上,同时又被控制晚白垩世—第三纪断陷盆地的团麻断裂脆性变形叠加破坏.因此,绿片岩相的韧性剥离滑脱的时间应是在上白垩统沉积之前,但又不应跨入96Ma以前的罗田穹隆发育期,从而被限制在晚白垩世早期,而从绿片岩相剥离滑脱变形与叠加于其上的脆性破裂变形(成盆期的变形)所具有的相同的运动性质和应力状态来看,断陷应是绿片岩相剥离滑脱同一应力场的延续和进一步发展.桐柏—西大别地区北部向北滑脱的剥离断层带的绿片岩相滑脱变形并没有影响到燕山晚期的花岗斑岩脉(92Ma,95Ma)[2],其形成时间应比东大别麻城-药铺-青山剥离断层早;南部向南滑脱的剥离断层的年代学证据也证明其形成于较早的时间,根据对滑脱带变形钾长花岗岩中所挑选的3种不同564 第5期 王国灿等:大别造山带中新生代隆升作用的时空格局———构造年代学证据图3 芳畈南侧钾长花岗质糜棱岩锆石U-Pb测年结果谐和图Fig.3Concordant diagram of the zircon U-Pb age dating of the kaligranitic mylonite in the Fangfan detachmentfault,south of west Dabie mountains类型锆石进行稀释法年龄测试结果表明(表3),1, 2,3,4,5,8,9号锆石组成良好的不一致线(图3),其上交点年龄((629±15)Ma)可解释为岩体侵位结晶时间,下交点年龄((139±26)Ma)应该代表韧性剥离滑脱的时间,6,7号锆石应属岩浆捕获围岩的锆石.因此,总体看来,西大别的背向式剥离滑脱构造系统的发育时间与东部罗田穹隆的形成时间大体相当.3 大别造山带中新生代隆升作用的时空格架(1)大别山核部中深层次逆冲推覆作用及南北两侧浅表层次背向式逆冲推覆作用发生于印支—早燕山期(250～180Ma),西大别楔冲式穹隆构造也是这一阶段产物,而这一阶段正是扬子陆块与华北陆块的碰撞及后续挤压时期,也是高压及超高压变质岩系的快速折返时期[6,15～18].不同部位所体现的不同形式的收缩构造说明这一时期大别山具有楔入-分层逆冲作用的特点,即扬子陆块与华北陆块于早印支期碰撞粘结后,挤压应力的持续作用使更深层次的高压—超高压变质岩系被带入到大别地壳的壳幔边界附近;在地壳中深层次,上行的大别地壳向北西或北北西的透入性逆冲或楔冲作用进一步将高压—超高压变质岩系楔入式传送到大别地壳的不同层次而与大别杂岩和红安群并置到一起;在地壳中浅层次,以桐柏-青山-晓天断裂为中心向两侧发生背向式逆冲,逆冲作用使原覆于大别山轴部的浅表层次物质抬升剥蚀殆尽.(2)经过一段时间的稳定发展后,大致从150Ma开始在南北向伸展作用下大别地区广泛发育伸展顶托式片麻岩穹隆构造和岩浆底辟穹隆构造,并一直持续到96Ma左右,西大别的背向式剥离断层体系也是这一阶段的产物.显然,罗田穹隆区是这一阶段抬升幅度最大的地区,从罗田穹隆与东大别东部逆冲变形区之间的构造关系来看,穹隆发育初其上应覆有与东大别东部逆冲变形区构造层次相当的含高压及超高压变质岩系.(3)晚白垩世开始,应力转为北西-南东向伸展,形成东大别的麻城-药铺-青山弧形剥离断层及随之发生的差异断块隆陷构造,东大别核部地区,特别是罗田穹隆区被进一步掀斜抬升,并一直延续到老第三纪.(4)新第三纪以来(20～30Ma以来)是现代地貌的塑造时期,磷灰石裂变径迹年龄资料表明,晚新生代以来大别山的剥蚀速率有增快趋势(另文发表).参考文献1 陈延愚,牛宝贵,刘志刚等.大别山腹地燕山期岩浆作用和变质作用的同位素年代研究及其地质意义.地质学报, 1991,65(4):329～3352 马昌前,杨坤光,唐仲华等.华中大别山高压变质地体的形成和差异岩石隆升─剥露:来自火成岩的证据.地球科学———中国地质大学学报,1995,20(5):515～5203 陈江峰,董树文,邓衍尧等.大别造山带钾氩年龄的解释———差异上升的地块.地质论评,1993,39(11):17～22 4 陈江峰,谢智,刘顺生等.大别造山带冷却年龄的40Ar/ 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(240-180Ma )and formed uniform ductile thrusts system and some wedging-thrust domes at a deep crust lev 2el which topped the NW or N -NW brittle or ductile-brittle back-thrust systems in north-south direction at a shallow crust lever.The diapiric domes happened during the Late J urassic -Early Cretaceous (150-96Ma ).The back-detachment system in western Dabieshan also formed in this period (139Ma ±)according to the age dating.The Macheng-Yaopu-Qingshan ductile detachment fault formed in the early stage of Late Cretaceous.The fault-block horsts and grabens occurred during the late stage of Late Cretaceous to Eocene.K ey w ords uplifting ,tectono-chronology ,Dabie orogenic belt ,Mesozoic -Cenozoic.764 第5期 王国灿等:大别造山带中新生代隆升作用的时空格局———构造年代学证据。
【国家自然科学基金】_大别超高压变质带_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
科研热词 榴辉岩 郯庐断裂系 郯庐断裂 超高压变质带 超高压变质 超高压(uhp) 走滑构造 薄皮构造 苏鲁造山带及邻区 牛凸岭单元 深部电性结构 板片折返 折返 徐淮弧形构造 强度差 峰期变质p-t条件 岩石圈流变学 大陆俯冲 大地电磁测深 大别-苏鲁区 大别-苏鲁 基底走滑韧性剪切带 地壳拆离 变形分解作用 压力差 俯冲 伸展构造 中生代
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词 鲁西隆起 超高压(uhp)变质岩 苏鲁大别超高压变质带 碰撞造山系 洋壳俯冲 泊松比 水流体 楔状挤出 柴北缘超高压变质带 构造学 机制 折返过程 大陆俯冲碰撞 大别-苏鲁区 地壳和上地幔间断面 变形和变质分解作用 印支 华北克拉通 伸展薄化 s波接收函数 lab
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词 高温高压相转变实验 高压/超高压变质作用 金刚石 郯庐断裂 超高压变质石榴石橄榄岩 苏鲁-大别造山带 柯石英 折返作用 广角反射 地震波三维速度结构 含石榴石橄榄岩捕虏体 俯冲作用 中国东部 上地幔岩石分层 p-t平衡条件
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
2011年 科研热词 高压/超高压 韧性剪切带 铅同位素 钼矿床 金红石 辉钼矿 超高压变质作用 苏鲁超高压带 穿时俯冲/折返 流体作用 榴辉岩 桐柏-大别-苏鲁造山带 构造框架 新发现 成矿物质来源 成矿流体 宝安 大别造山带 大别山超高压变质带 多金属成矿带 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
大别造山带超高压变质带中含金钛_铁氧化物
收稿日期:1999-08-25作者简介:杜建国(1962-),男,高级工程师,长期从事岩石、矿产、地球化学研究工作*本文为国土资源部“九五”重大基础项目“9501102-3-1”专题部分成果 1999年安 徽 地 质Geology of Anhui 第9卷第4期 文章编号:1005-6157(1999)04-0280-04大别造山带超高压变质带中含金钛-铁氧化物*杜建国1,2,孙先如1,胡礼军3(1安徽地质调查院,安徽 合肥 230001;2合肥工业大学资源与环境科学系,安徽 合肥 230009;3安徽省工业经济职工大学 安徽 合肥 230051) 摘要:大别造山带HP (高压)-UHP (超高压)变质岩中的钛-铁氧化物系列矿物和其寄主岩石同是HP -UHP 变质作用过程的重要地质记录,经研究发现这些钛-铁氧化物中金元素浓度较高。
对榴辉岩相、角闪岩相变质岩中金红石、钛铁矿电子探针微区分析发现其含金值高达0.01%～0.61%;微区电子探针浓度扫描揭露金呈超微粒包体、弥散状态分布于金红石、钛铁矿中。
钛-铁氧化物矿物中出现这种含金形式不仅是金在HP -UHP 变质作用下具有亲铁性质的表现,也可能是金在地幔岩石中的主要赋存状态。
关键词:含金钛-铁氧化物;高压-超高压变质带;大别-苏鲁造山带中图分类号:P578.1+1;P588.3 文献标识码:A 在大别-苏鲁造山带内广泛剥露的HP -UHP 变质岩已成为全球地球科学研究的热点地区。
目前国内外地质工作的研究重点主要集中于HP -UHP 的折返机制、变质作用的岩石学和矿物学、年代学等,而对变质作用的金属矿物学研究则未引起足够重视。
实际上在大别造山带H P -UHP 变质带中的湖北红安、安徽潜山、江苏东海等地已经发现有较大规模金红石的矿床。
对H P -UHP 变质岩中Ti -Fe 氧化物矿物及其矿床研究,近年才见诸于文献。
金振民等(1998)[1]根据HP -UHP 变质带内碧溪岭石榴橄榄岩中橄榄石含钛铬磁铁矿出溶体的研究,推测HP -UHP 变质带的形成变质压力条件。
大别山的变质碰撞混杂岩——以东部为例
可 以包 括表 壳 岩和侵 入 岩 。在 现代 板块 构造 中 ，岩 石构造 组合 反 映的构 造背 景 主要 有 ：表 壳
岩 （ 沉积 岩和 火 山岩 ）和侵 入岩 、洋 脊 、洋 盆 、俯 冲带 ，次 一 级 的有 岛弧 、海 沟 、增 生 柱 、
弧后盆地 、。对
确建 立造 山带 几何 结构 的关键 性 步骤 。 大别 山是 一个 碰撞 造 山带 ，虽然 有许 多特 殊之 处 ，但 是 仍然可 以根 据不 同 的岩石 构造 组 合划 分 出与其 它碰 撞造 山带 相似 的三 种 岩 石 一构 造组 合 ：１仰 冲壳 楔 ；２碰 撞 混 杂 岩 ；３俯 冲壳楔 。大别 山的这 三种 岩石 构造组 合 中的仰 冲壳 楔 虽 已被 剥蚀 ，但 可 以根据 其它证 据 推断
岩组合 可 分为 南北 两部分 。 北部 为条 带状 片麻 岩 一超 镁铁 岩组 合 ，南部 为云 母斜 长 片麻岩 一榴辉岩 组合 ，这 两个 组合 的大部 分都 经历过 超 高压 变质作 用 。它们 的共 同 特 点是具 有宏观 的 “ 碎斑 结 构”和 混 杂作用 。 罗 田穹隆 是造 山过 程 中早期形 成 的双 冲式 背斜 ，最 后在 造 山晚期 因东 西 向缩短 的叠加 而形 成 穹隆 。 关 键词 ：大别 山；变质碰 撞 混杂 岩 ；双冲 构造 ； 薄皮构 造
于陆 一陆 碰撞 的碰撞 造 山带 的构 造背 景 ，Ｈ ｕＫ ．（９ １ ［将 其 概括 为 三 个部 份 ：１ 仰 冲壳 ｓ Ｊ １８ ） ３ ２ ．
收 稿 日期 ：２ ０ ． １０ ０ ７ １－３
基 金 项 目 ： 国家 ９３专 项 资 助 项 目 （０３ Ｂ １５０ ；国 家 自然 科 学 重 大 基 金 资 助 项 目 （０９ １４ ；国 家 自然科 学 基 ７ ２０ Ｃ ７６０ ） ４ ３９０ ）
高中地理第5章 变质作用与变质岩
1 GPa=103 MPa=10 kbar=109 Pa, 1 MPa=106 Pa, 1 kbar=100 MPa
1bar≈1atm（100万因达/cm2=0．986923标准大气压）
1Pa=1N/m2（≈100g/m2）=100g/10000 cm2=0.01g/ cm2
1GPa≈30-40km地壳岩石静压力
3.3
2.76
3.52 （相对密度）
(2) 石英 → （30kbar） 柯石英 → (12GPa) 斯石英
2.65
2.93
4.35 (相对密度)
2. 交代作用 （metaso-metamorphism, replacement）
◆定义：固态下，岩石中物质成分被带进带出的交换作用。 ◆原岩变化：中酸性岩浆侵入冷的灰岩时，其SiO2、Al2O3等热流体 就会进入灰岩,并从灰岩中将CaO、MgO带出，于是在接触带形成矽 卡岩。多富矿！ 3. 重结晶作用 （recystalization）
◆ 超高压岩=含柯石英、金刚石的榴辉岩 (eclogite) 。 压力很大,埋藏很深（3～4GPa, >100km); 全世界只有中国大别山、法
意边境西阿尔卑斯极少数地区被保存。诞生了大陆深俯冲的科学新理念。
3. 具化学活动性的流体 （Liquids with chemical activity）
二、变质作用的三大因素 （Three factors of metamorphism）
1. 温度 （temperature）: 150～900°C 低于150°C为常温, 高于900°C则地壳岩石被熔化。
◆ 温度的三作用：非晶体→结晶体; 结晶体→重结晶增大; 物质与结构重组，使一种矿物→另一种矿物。
板岩岩井冈山舒良树摄舒良树摄千枚岩舒良树摄黑云母片岩肥东法国中央高原黑山矽线石片岩sillimanite舒良树摄新疆冰达坂眼球状花岗片麻岩舒良树摄舒良树摄新疆阿克苏蓝片岩舒良树摄变质环境极其与温度压力的关系示意图用三动力变质作用dynamicmetamorphism包括脆性和韧性两种
大别山超高压变质岩的冷却史及折返机制
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%&"# ’!"()$)*+&# ,+-+&#E 岩石学报 JGGP ， JM （R）
!"#!$%&’( &)’ *!&)+(,)’-!$./’#0!"0 &!1’2 3’+$)-+"+*+04 (&5#4 +6 &)’ 75!*%"()%" 1%6!$ 0-%"5*!&’ 6-+1 &)’ 85+&!%" 9+1’ -’:’%* % 6%(& 5,*!6&!"0 !" &)’ ’%-*4 ;-’&%$’+5(2 <" !"&’"(’ 1%01%&!(1 /%( +$$5--’# (!15*&%"’+5(*4 !" &)’ 9%=!’ +-+0’"2 >)’ $+5,*!"0 +6 &)’ 1+5"&%!" 6%(& 5,*!6&!"0 %"# !"&’"(’ 1%0%1&!(1 !" &)’ 9%=!’ +-+0’" (500’(&( &)%& % 1+5"&%!" -++& -’1+:’ +- *!&)+(,)’-!$ #’*%1!"%&!+" ’:’"& /%( +$$5--’# !" &)’ ’%-*4 ;-’&%$’+5(2 ;+"(’?5’"&*4，&)’ @7AB -+$C( !" &)’ 9%=!’ +-+0’" 15(& =’ 65-&)’- ’D)51’# !" % *%-0’ %-’% /!&) &)!( 6%(& 1+5"&%!" 5,*!6&!"02 !"# $%&’(E E @7AB -+$C(；$++*!"0 )!(&+-4；’D)51%&!+" 1’$)%"!(1；9%=!’ +-+0’" 摘 E 要E E 大别山超高压变质岩及其围岩 >.& 冷却曲线显示了超高压变质岩的冷却史从 FGGH 到 IGGH 经历了三个阶段： 两次 快速冷却 （ JJK L IB% 到 JMN L OB% 期间从 FGGH 到 PGGH 的第一次快速冷却， MFG Q MOGB% 期间从 RPGH 到 IGGH 的第二次快 速冷却） 和介于二者之间的等温过程。这一具有两次快速冷却的 >.& 曲线已被近年来获得的高精度金红石 @.A= 年龄 （ JMF L M2 JB%） （ 8! !" #$2 ， JGGI ） ， 高压变质和退变质独居石 >).A= 年龄 （ <4’-( !" #$2 ，JGGJ ） ， 和强面理化榴辉岩二次多硅白云母的 S=.T- 年龄 （ MFJ2 O L I2 KB%） （ 8! !" #$2 ， JGGM ） 所证实。超高压变质岩的二次快速冷却事件反映了二次快速抬升过程。在东秦 与超高压变质岩第一次快速冷却时代吻合。考虑到同碰撞 岭及苏鲁地体东端发育的同碰撞花岗岩 @.A= 年龄为 JJP Q JGPB%， 花岗岩与俯冲板片断离的成因联系， 这种时代耦合关系表明俯冲板片断离可能是超高压变质岩第一次快速抬升和冷却的重 要机制之一。大别山 A= 同位素填图揭示出南大别带超高压变质岩具有高放射成因 A= 特征， 因而源于俯冲的上地壳； 而北大 别带超高压变质岩具有低放射成因 A= 特征， 源于俯冲长英质下地壳。这表明在陆壳俯冲过程中上、 下地壳之间可发生挤离 （ #’&%$)1’"&） 或脱耦 （ #’$+5,*!"0） 。已有实验证明脱耦的上地壳在俯冲过程中可沿挤离面逆冲抬升 （ ;)’1’"#% !" #$2 ，MNNP ） 。 同理， 由于俯冲镁铁质下地壳在大别山没有出露， 可以推测俯冲长英质下地壳和镁铁质下地壳之间也最终发生了挤离或脱 耦。大陆岩石圈在不同深度存在若干低粘度带 （ B’!(("’- %"# B++"’4，MNNF ） 是上述俯冲陆壳分层脱耦现象发生的依据。因 此， 俯冲上地壳及部分长英质下地壳的第一次快速抬升折返是俯冲过程中大陆地壳内部分层脱耦和俯冲板片断离的综合结 果。上述过程只能使已脱耦的上地壳及部分长英质下地壳抬升折返， 而未与俯冲岩石圈脱耦的下地壳在板片断离后仍可继 续俯冲。俯冲板片断离后， 两大陆块在晚三叠世和早.中侏罗世继续汇聚， 导致华南陆块下地壳继续俯冲， 及已经脱耦并折返 至中上地壳的超高压岩片向北仰冲。这一仰冲可能是导致超高压变质岩第二次快速抬升的重要机制。强面理化榴辉岩二次 多硅白云母的 S=.T- 年龄 （ MFJ2 O L I2 KB%） 可能记录了这一超高压岩片仰冲事件发生的时代。惠兰山基性麻粒岩年代学研究 揭示了罗田穹隆在早白垩世的快速抬升， 与此同时大别山发生了大规模岩浆事件。山体快速抬升与大规模岩浆事件的耦合 关系指示了大别造山带早白垩世的去根作用， 或岩石圈拆离事件。伴随这一山体快速抬升， 大别山超高压变质岩开始大面积 出露地表。 关键词E E 超高压变质岩；冷却史；折返机制；大别造山带 中图法分类号E E APFF2 IRF 构建的 >.& 冷却曲线可指示超高压变质岩的抬升冷却历史。
大别山东段的变质地层格架
大别山东段的变质地层格架江来利;胡召齐【摘要】As shown in 1:50000 regional geological survey finished in the Dabie Mt area at the end of 1980s and thereafter, meso-and hypo-metamorphic complex was decomposed into two parts--metamorphic and deformed intrusion and metamorphic supercrustal rock in the area, however, most of the established structures and rocks/stratigraphic units continued to follow the stratigraphic titles of 1:200000 regional geological survey. In the same period, geological research made since discovery of ultrahigh-pressure metamorphic rock in the Dabie Mt disclosed that the bulk of meso- and hypo-metamorphic rock is orthogneiss, which is divided into 4 structural units by metamorphic features and structural attribute. Based on previous geological survey and research results, this paper classified metamorphic strata into 4 lithostratigraphic (tectono-lithostratigraphic, tectono-litho) units, and 3 informal litho-stratigraphic untis in the Dabie Mt, discussed their comparison with stratigraphic units divided by regional geological survey, and their relations with the said 4 structural units.%上世纪80年代末以后完成的大别山区1∶5万区域地质调查，将大别山的中深变质杂岩解体为变质变形侵入岩和变质表壳岩两部分，但所建立的构造岩石/地层单位大多沿用了1∶20万区域地质调查的地层名称。
物源分析方法及研究进展
重矿物法
2.1 实例
A.C.Morton用辉石 矿物对南Uplands 地区 奥陶系Portpatrik组进行 物源判断，依据 Letterier(1982)提出的 Ca-Ti-Cr-Na-Al组分图 解，用Ti-（Ca+Na）来 判定其物源是拉斑玄武岩 或碱性玄武岩，用 （Ti+Cr）-Ca图解区分 辉石源区为造山带还是非 造山带环境。 钙碱性－拉斑玄武岩系 列。指出该区辉石源自钙 碱性火山岩.
自80年代中期，Dickinson，Crook及valloni等人根据 已知构造背景的现代和古代砂岩样品的统计分析，各自 制定出了较为系统的碎屑组分-物源区-板块构造三位一 体的分类方案。提出了专用于砂岩构造背景分析的“碎 屑模型”和“颗粒指数”概念。目前，Dickinson的碎 屑模型的板块构造物源区的研究，已成为应用最广的方 案之一。他的物源区类型划分考虑了不同板块构造基本 单元的特点，三个一级物源区既是砂岩碎屑最常出现的 场所，又与活动差异明显的各种板块构造沉积盆地相对 应。7个次级物源区类型及其碎屑模型是基本物源区特 征的具体表述，也是进行板块构造物源区判别的主要依 据。
电气石,黑云 母,赤(褐)铁 矿,锐钛矿 赤铁矿
柳
赞
黑云母,金红石, 电气石
重矿物统计分析
重矿物法
对主要重矿物统计分析 发现:①锆石和石榴石基本 服从正态分布,且为单峰,表 明其分布比较均匀,为单一 成因总体,可能来自同一类 母岩;②绿帘石和磁铁矿明 显偏离正态分布,且有双峰 现象,同时也不服从对数正 态分布,表明二者可能由多 成因总体构成,推测其受多 物源或者受多种母岩的影 响;③不同地区同一种重矿 物的频数有高有低,这与物 源区母岩类型、剥露面积、 沉积物搬运距离及矿物的 稳定性等多种因素有关。 高柳地区Es33(Ⅱ+Ⅲ)段主要重矿物统计分布图
大别山中生代钾质岩浆作用与超高压变质地体的剥露机理_马昌前
1000-0569/1999/015(03)-0379-95A cta Petr ologica Sinica 岩石学报大别山中生代钾质岩浆作用与超高压变质地体的剥露机理*马昌前1 杨坤光1 许长海1 李志昌2 Carl Ehlers31.中国地质大学地学院,武汉430074;2.中国地质科学院宜昌地质矿产研究所,宜昌443003.1.China University of Geosciences,W uhan430074,China;2.Y ichang I nstitute of Geology and M iner al Resources,CA GS,Yichang443003,China3.D ep ar tment of Geology and M ineralogy,A bo A k ad emi University,A bo/T ur ku20500,Finland.1998-08-24收稿,1999-04-18改回.Ma Changqian,Yang Kunguang,Xu C hanghai,Li Zhichang and Carl Ehlers.1999.Mesozoic potassic magmatism in the Dabie Mountains:Implication for exhumation mechanism of ultrahigh-pressure metamorphic terranes.Acta Petrologica Sinica,15(3):379～395Abstract T he D abie M ountains ar e unique amo ng ultr ahigh-pr essur e(U HP)metam or phic terr anes in having t he most pro-found post-collisional plutonism.T he M eso zo ic shoshonit ic and calc-alka line int rusive ro cks can be divided into t hree g ro ups w ith differ ent iso topic ages,r ock a ssemblages and chemical features.G ro up-I consists of la te T riassic(～210M a)mafic monzodio rites.It co uld have been gener ated by partial melting o f enr iched subcontinental litho sphere mant le due to slab breako ff.G ro up-II co nsists m ainly of middle Jur assic-ear ly Cr etaceous(160～120M a)ho rnblende quar tz mo nzonitic,bi-otite mo nzo gr anitic,and syenog r anitic plutons,and co uld have been pr oduced mainly fr om crustal assimilat ion/melting and fr act ional cry st allization of mantle-deriv ed mag mas.Gr oup-II I is presented by Cr et aceous(125～95M a)gr anitic sto cks and gr anitic por phy ry,and its ma gmas co uld hav e derived fr om anatex is o f the Dabie co mplex and was highly evo lved in a ho t do ming setting.T he late T riassic-ear ly Jur assic slab br eako ff may be responsible for the ex humatio n of U HP r ocks thro ugh the mantle.T he v oluminous gr anitic emplacement to gether with an episode of r apid denudatio n sugg ests that mafic mag matic under plating and inflatio n co uld have played a ro le in t he M iddle Jur assic-Ear ly Cr etaceo us r apid ex humatio n of U HP r o cks. Key words P ost-co llisional m agmat ism,G ranit ic pet ro genesis,U ltr ahig h-pressure metamo rphism,Ex humation of r ocks, Dabie M ount ains摘 要 在已知的超高压变质地体中,大别山是碰撞后花岗岩类侵入作用最为强烈的唯一地区。
大别山高压-超高压岩石折返与扬子北缘构造变形的关系
大别山高压-超高压岩石折返与扬子北缘构造变形的关系李三忠;张国伟;董树文;刘晓春;王岳军;刘博;钱存超;刘恩山【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2010(0)12【摘要】大别山造山带及其"前陆"形成于三叠纪,是华北陆块与扬子地块经长期构造演化、最终碰撞的产物.研究表明,该"前陆"实际是扬子地块中部的九岭基底隆升带演化相关的褶皱-逆冲推覆构造带.综合横贯大别山造山带的大地电磁探测、宽角反射与折射地震探测、天然地震波(P波)层析成像研究、莫霍面地震反射图像,揭示大别山造山带及扬子地块北缘的地壳物性、速度结构、莫霍面错断、变形特征等,发现该区上、下地壳结构具有不一致性,总体表现为鱼骨刺状;并结合地表地推覆构造与大别山造山带向南的逆冲推覆构成对冲构造样式.最后,本文讨论了该区大地构造演化和背景,分析了其动力学机制.【总页数】14页(P3549-3562)【作者】李三忠;张国伟;董树文;刘晓春;王岳军;刘博;钱存超;刘恩山【作者单位】海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛,266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛,266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛,266100;西北大学地质学系,西安,710069;中国地质科学院地质力学研究所,北京,100812;中国地质科学院地质力学研究所,北京,100812;中国科学院广州地球化学研究所,广州,510640;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛,266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛,266100;安徽省国土资源厅,合肥,230088;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛,266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛,266100【正文语种】中文【中图分类】P542【相关文献】1.大别山东北缘桐城高压-超高压变质带的构造解析及其对郯庐断裂带的制约 [J], 林伟;冀文斌;石永红;李秋立;王清晨2.苏鲁榴辉岩在俯冲峰期-折返早期的递进塑性变形过程及对超高压变质岩石折返动力学的启示 [J], 梁凤华;许志琴;陈方远3.中国东部东海地区超高压变质岩构造变形事件的40Ar/39Ar定年与超高压变质岩折返过程的重建 [J], 李锦轶;杨天南;陈文;张思红4.大别山的构造变形期次和超高压岩石折返的动力学 [J], 林伟;王清晨;Michel Faure;孙岩;舒良树;Urs Scharer5.大别山超高压变质岩石变形构造研究 [J], 郭震宇;董火根因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
拉萨地块松多高压变质带不同类型榴辉岩的变质演化过程及其限定方法探讨
拉萨地块松多高压变质带不同类型榴辉岩的变质演化过程及其限定方法探讨张忠炜;张聪;秦雪晴;赵晓轩;申婷婷;邱添;杜瑾雪【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2022(68)4【摘要】拉萨地块中东部松多高压变质带是揭示拉萨地体形成与演化过程的重要研究对象。
松多变质带记录了古特提斯洋的俯冲和闭合过程。
前人对松多地区出露的榴辉岩及围岩开展了大量的岩石学工作,但变质峰期温压条件没有得到很好的限定,温压分布范围较广,且变质演化过程仍存争议。
笔者等总结了松多变质带不同地区榴辉岩的岩石学和矿物学特征,汇总了不同计算方法得到的温压条件。
通过对比发现,松多高压变质带内榴辉岩的峰期温压条件处于465~880℃,2.5~3.9 GPa的范围,其宽泛的峰期温压条件是由于不同计算方法和折返机制造成的。
与传统矿物对温压计相比,变质相平衡模拟方法更适合低温榴辉岩的峰期温压条件及变质过程的限定。
【总页数】14页(P1202-1215)【作者】张忠炜;张聪;秦雪晴;赵晓轩;申婷婷;邱添;杜瑾雪【作者单位】中国地质科学院地质研究所;中国地质大学(北京);防灾科技学院地球科学学院【正文语种】中文【中图分类】P61【相关文献】1.大别超高压变质带的进变质、超高压和退变质时代的准确限定:以双河大理岩中榴辉岩锆石SHRIMP U-Pb定年为例2.拉萨地块松多超高压变质带含石榴石云母石英片岩的变质演化相平衡模拟3.拉萨地块松多榴辉岩的变质演化过程：NCKMnFMASHTO体系中的相平衡关系4.青藏高原拉萨地块松多榴辉岩的岩相学特征和变质演化过程5.拉萨地块松多榴辉岩及其退变质围岩斜长角闪岩主要矿物研究及其地质意义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。