大别山超高压变质带的确定及存在的问题

着重报道了大别山超高压变质带的确定依据,其中包括一些特征性超高压变质矿物和超高压变质岩的发展过程。在此基础上,评述了目前国内外地质学家对大别山造山带的研究现状及存在的急需解决的主要问题。     

鲁苏榴辉岩的地球化学

以微量元素、稀土元素、Ｓｒ和Ｎｄ同位素变异特征为依据，确定鲁苏榴辉岩为多成因、多来源和多阶段，指出主要是在印支期扬子陆块与华北陆块碰撞造山作用过程中，挤入的上地幔碎片以及不同原岩类型的壳内高压变质岩碎块。燕山晚期的区域构造热事件使得某些榴辉岩的同位素体系再平衡。     

东大别超高压变质带构造研究进展

大别山造山带的形成和演化主要经过南北板块碰撞、碰撞后超高压变质岩折返和燕山早期穹隆构造形成3个构造阶段,其主体构造格架由碰撞后超高压变质岩折返过程中的伸展作用和燕山早期穹隆构造所形成.文中根据不同岩石单元在超高压变质岩折返和穹隆构造形成中的构造表现,以主期构造特征及其后构造演化的一致性为原则,将东大别造山带的变质岩系分为南大别岩片构造带、中大别穹隆构造带和北大别隆滑-逆冲构造带3个构造单元,系统论述了各构造单元构造变形的几何学和运动学特征,从造山带整体构造演化的角度厘定出3个阶段的5期变形,探讨了它们在大别山构造演化和超高压变质岩形成和折返中的动力学意义.     

超高压变质作用及大陆深俯冲--地球科学前沿述评

目的总结和评述超高压变质及大陆深俯冲作用研究进展。方法文献阅读及专题研究。结果总结分析了超高压变质及大陆深俯冲作用的时空分布、俯冲深度极限、俯冲过程中流体的性状及作用,以及中国西部北秦岭、柴北缘和阿尔金超高压变质岩带的研究现状及特点。结论超高压变质岩石均形成于碰撞造山带中,时代以显生宙为主;大陆俯冲的深度有可能达到200 km以上的地幔深处;超高压变质过程中有流体的参与,但流体的活动局限在很小的范围内。     

西秦岭大桥金矿床地球化学特征及成因分析

大桥金矿区位于西秦岭造山带东段,通过对成矿流体、稳定同位素、稀土元素等的研究,阐明了大桥金矿床的地球化学特征。铁矿做硫同位素分析,发现δ34S值变化范围较大且较为离散,表明其硫来自深部岩浆硫与地层硫的混合或变质流体,即大桥金矿床属于多成矿期次的中低温变质热液型矿床。对于稀土元素的研究测发现大桥矿区的硅质岩δCe平均值为0.8955,接近非热水成因陆源硅质岩的δCe平均值(1.20),由此认为大桥金矿床更接近于热液成因。对矿床地质地球化学特征及成因进行探讨,对西秦岭造山带成矿带上寻找同类型矿床具有一定的指导意义。     

大别山造山带研究的主要进展及存在的问题

回顾了1990年以来在大别山超高压变质带研究中取得的主要进展及存在的问题。包括：在大别山北部超镁铁岩带内发现榴辉岩,根据榴辉岩的发现以及同位素定年,解释了超镁铁岩带的构造背景;强调了岩石构造单位的正确划分对研究大别山地质的重要意义。对现行的岩石构造单位划分的分歧意见以及由此产生的对几何结构的不同认识进行了评述。     

大别山造山带研究的主要进展及存在问题关

回顾了1990年以来在大别山超高压变质带研究中取得的主要进展及存在的问题.包括:在大别山北部超镁铁岩带内发现榴辉岩,根据榴辉岩的发现以及同位素定年,解释了超镁铁岩带的构造背景;强调了岩石构造单位的正确划分对研究大别山地质的重要意义.对现行的岩石构造单位划分的分歧意见以及由此产生的对几何结构的不同认识进行了评述.     

苏鲁超高压带的研究现状

最近几年,国内外专家对苏鲁超高压变质岩带的研究已经有了不少成果,并对存在的具体问题进行了深入的讨论.榴辉岩作为高压超高压产物,与围岩的关系一直存在着激烈的争论.新元古代和印支期是苏鲁造山带两个重要的构造时期,现在的研究已经基本否定了印支期为榴辉岩形成的年代,而是高压榴辉岩相的年代.榴辉岩的围岩大部分为花岗质片麻岩,多具A型花岗岩特征,代表着相对安静的拉张环境.本文从这三个方面进行了详细介绍,确定了榴辉岩与围岩花岗质片麻岩的关系、榴辉岩的形成年代以及花岗质片麻岩的母岩性质,对研究中国东部两大板块碰撞、折返机制具有重要的地质意义.     

西南天山榴辉岩的显微构造及其变形机制探讨

岩石、矿物的显微构造是岩石变形、变质等各种地质作用最直观的记录。新疆西南天山高压变质带中榴辉岩的显微构造研究,对认识其在地壳深俯冲过程中的岩石、矿物变形机制有十分重要的意义。西南天山榴辉岩的显微构造研究发现:绿辉石的动态重结晶亚晶粒化和颗粒边界迁移、云母的扭折和波状消光、方解石的机械双晶等显微变形现象,表明动态恢复作用、位错滑移和位错攀移为主的晶质塑性变形机制是榴辉岩的主要变形机制;石榴子石呈无变形刚性特征,具有变斑晶包迹结构,说明固态物质扩散迁移是榴辉岩的另一个重要变形机制;石榴子石多具有良好的晶型,说明石榴子石是在静变质状态下稳态生长而成,这与大别—苏鲁高压—超高压变质带有明显区别。因此,笔者认为位错蠕变、动态重结晶主导的晶质塑性变形和固态物质扩散迁移组合的显微构造变形现象,是西南天山高压—超高压变质榴辉岩的显微构造组合特征。这样的组合特征可能代表了洋壳深俯冲经历高压—超高压变质作用榴辉岩变形机制。     

柴达木盆地北缘高压—超高压变质带榴辉(闪)岩中钛载体的比对研究及地质意义

为研究柴达木盆地北缘高压—超高压变质带榴辉(闪)岩中钛矿物的赋存状态及载体之间的差异,在前人研究的基础上,通过2016年地表查证,从岩相学、矿物学、岩石地球化学、人工重砂、选矿实验等方面进行了比对研究。结果表明:鱼卡和丁叉叉南坡榴辉岩中的钛载体主要为金红石,而胜利口榴闪岩中钛载体主要为钛铁矿和榍石,进一步证实了榴辉岩在退变阶段和钛成矿作用中金红石转化为钛铁矿的理论观点。研究成果为柴达木盆地北缘高压—超高压变质带内寻找榴辉岩型金红石矿奠定了基础。     

大陆碰撞和超高压变质研究:进展和展望

在原岩为大陆地壳的高级变质岩中发现柯石英和金刚石这类超高压标志矿物,使人们认识到低密度大陆地壳曾经俯冲到大于80 km的地幔深部,是20世纪末大陆动力学研究的最大进展,因此革新了板块构造理论.大陆碰撞和超高压变质研究已成为21世纪发展板块构造理论的前沿和核心课题.大别-苏鲁造山带出露有世界上最大的超高压变质构造单元,中国科学家以此为基地,在大陆碰撞和超高压变质的一些重要领域取得了国际上有影响力的系列成果.这些包括大陆地壳俯冲的深度和规模、大陆深俯冲过程的时间序列、大陆碰撞过程中的流体活动、深俯冲陆壳的流变学特征等.本文评述了大陆地壳经历深俯冲的矿物学记录,概括了近年来大别-苏鲁造山带研究的突出进展,从四个方面对大陆碰撞和超高压变质研究进行了展望:①超高压变质带的构造-变质演化,②大陆碰撞过程中的流体活动,③大陆碰撞带数值模型,④超高压变质矿物微区分析的新技术.     

北大别罗田超高压榴辉岩中峰期变质矿物:褐帘石和氟磷灰石

对北大别西南部"罗田穹隆"中超高压榴辉岩进行了变质岩石学研究,发现其中含有褐帘石和氟磷灰石.褐帘石主要以包体形式产出于石榴子石中,富含稀土元素,部分已退变为绿帘石;氟磷灰石主要以包体形式产出于石榴子石中或存在于基质中,产出于石榴子石中氟磷灰石具有较高的F含量(~3 wt%),而基质中氟磷灰石大多数具有磁黄铁矿针状出溶体及相对低的F含量(~1wt%).根据石榴子石中与褐帘石、氟磷灰石共生的包体矿物组合以及氟磷灰石中较高的F含量,证明它们形成于超高压条件下.由此提出了罗田榴辉岩曾发生超高压变质作用的新证据.     

秦岭──大别山造山带研究取得重要进展

秦岭──大别山造山带研究取得重要进展「本刊讯］连绵千余公里的秦岭和大别山山脉是区分长江与黄、淮河自然区划的重要界线，并蕴藏着多种矿产资源。秦岭造山带三维结构几何学与运动学的研究，大别山超高压变质岩石和超高压变质矿物系列的发展，已使该区成为当代国际大陆...     

大陆造山带古洋盆恢复的有关问题讨论

对涉及古洋盆恢复的有关问题，诸如蛇绿岩的内涵与外延、造山带的结构构造特征、岩浆活动的特征、性质及时空分布规律等进行讨论。认为古洋盆恢复应以构造活动为主线，结合造山带地质体的变形、变质、岩浆活动、地球化学和同位素年龄等进行综合研究。     

东秦岭—大别山地区中生代岩石圈拆沉的岩石学证据评述

岩石圈拆沉是碰撞造山带物质成分调整和构造演化的重要方式之一。构造地质研究、地球物理探测和地球化学分析等都已揭示东秦岭－大别山带曾在中生代发生岩石圈拆沉，但有关中生代变质作用岩浆活动与岩石圈拆沉的内在联系研究却较为薄弱。通过全面评述该区变质岩研究成果，作者认为：超高压变质岩的形成和剥露经历了240－200Ma的板片冷俯冲冷折返和193－163Ma的岩石圈拆沉热折返；热折返伴随了广泛而强烈的区域变质作用和中酸性岩浆活动，指示板片断离拆沉的发生；超高压变质岩p-T-t轨迹由两部分组成，即反映板片冷俯冲冷折返过程的发夹 状曲线和指示板片断离拆沉热折返过程的新月形曲线。通过对花岗岩类同位素年龄统计和前人研究成果的评述，初步确定在200－100Ma之间发育大量花岗岩类，并集中在150－100Ma为主（即侏罗纪－白垩纪之交），高峰时间为130Ma左右；花岗岩类大量发育指示了岩石圈拆沉的存在，且滞后于根据变质研究所揭示的拆沉时间。 羌塘地体、拉萨地体和西太平洋古陆在侏罗纪与欧亚大陆拼贴碰撞的远距离效应使东秦岭－大别造山带长期处于挤压环境，伸展作用被抑制；白垩纪的碰撞晚期伸展和西太平洋沟弧盆体系的远距离效应使东秦岭－大别地区的外部挤压消失，导致造山带岩石圈迅速强烈拆沉伸展和减压增温熔融，从而形成大规模早白垩世花岗岩类和中酸性火山岩。总之，东秦岭－大别地区岩石圈拆沉所导致的岩浆活动主要发生在J3－K1的挤压伸展转变期。     

苏鲁地体榴辉岩形成过程中流体活动的氧同位素制约

对苏鲁地体西部东海地区榴辉岩及其共生片麻岩内部石英脉进行了氧同位素研究。石英脉及其寄主岩石榴辉岩和片麻岩中的石英与其他矿物之间达到了的氧同位素平衡，计算得到的平衡温度分别为：石英脉６６０－８４０℃，榴辉岩５９５－７２５℃，片麻岩５０５－６６５℃，石英脉的δ＾１８Ｏ值变化范围为－５．３－７．５‰，与寄主岩石的δ＾１８Ｏ相似，指示变质流体与寄主岩石保持氧同位素平衡，同时表明超高压变质作用期间或之后只存     

柴北缘野马滩超高压地体的成因——年代学研究结果的约束

目的 探讨柴北缘野马滩超高压地体的成因.方法 利用锆石LA-ICP-MS原位微区分析技术,对超高压榴辉岩中两种类型的副片麻岩夹层进行年代学研究.结果 得到榴辉岩中两类副片麻岩夹层的变质年龄介于421～458 Ma之间,与超高压榴辉岩的变质年龄一致.结论 柴北缘野马滩超高压榴辉岩和围岩片麻岩是同一期变质事件的产物,其形成可能不应属于典型洋壳深俯冲成因,而很可能是陆壳深俯冲的结果.     

南大别石马榴辉岩多硅白云母和石英脉的年龄及其地质意义

研究发现,与大别-苏鲁超高压变质带中多硅白云母往往含过剩Ar不同,石马地区榴辉岩中多硅白云母基本不含过剩Ar.阐述了其原因,并进而探讨了超高压带中变质流体运移的特点.切穿石马地区榴辉岩及其围岩的白云母石英细脉的年龄表明,南大别超高压变质带角闪岩相退变质作用应结束在180 Ma前,而不会更晚.     

陨石冲击变质作用的一般特征

来自地球之外的陨石对地球的冲击作用，必对地球产生一系列重要的影响，陨击变质作用即是其中之一。陨击变质作用形成特征的陨击角砾岩及陨击熔岩，常见造岩矿物在陨击变质作用下的变形、变质、转化是陨击变质作用最重要的特征。根据陨击变质岩及其中主要造岩矿物的变形、转化特征可划分出四个陨击变质带：（１）陨击角砾岩化带；（２）石英玻璃（均质）化带；（３）柯石英带和（４）假玄武玻璃带。     

大别山超高压变质岩石变形构造研究

含柯石英、金刚石榴辉岩是南大别超高压变质岩石的主体,在这些榴辉岩的未退变质核心、退变质斜长角闪岩及超高压围岩中,保存有大量不同变质时期的宏观—微观变形构造．其中主要的变形构造是在单剪应力状态下,由具有顶端指向ＮＷ动向的角闪岩相变形作用Ｄ２形成的ａ型褶皱Ｆ２,以共轴样式叠加于纯剪应力状态下榴辉岩相变形作用Ｄ１形成的斜卧褶皱Ｆ１之上的二次叠加褶皱,总体形态符合Ｒａｍｓａｙ第三种干涉型．这两期变形作用揭示了超高压变质岩石在折返过程中存在两种动力学机制,它们相续作用才使得这些超高压岩石出露地表．