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.     

下扬子地区二叠纪硅质岩成因

本文着重从地球化学及沉积岩石学等方面,配合一些数学地质分析方法(如Q-型因子分析、对应分析、逐步判别分析及Q-型聚类分析等),对下扬子地区二叠纪硅质岩的成因、硅质来源和水深等进行了研究与探讨。     

大别山北淮阳带西段新元古代浅变质花岗岩的发现及其大地构造意义

经过详细的野外地质调查和室内薄片观察, 在大别山北淮阳带西段原“定远组”变质火山岩中发现新元古代侵位的浅变质花岗岩. 对其中两个浅变质花岗岩样品进行了锆石SHRIMP U-Pb定年和初步的岩石学研究. 结果表明, 这些浅变质花岗岩经过了强烈的构造变形和绿帘角闪岩相变质作用, 它们的形成时代分别为(726±6)和(758±12) Ma, 并且与北淮阳带东段庐镇关杂岩的形成时代一致. 结合前期发现的(635±5) Ma浅变质(橄榄)辉长岩, 证明北淮阳带至少存在两类新元古代侵入岩, 即726~758 Ma的变质花岗岩和635 Ma的变质辉长岩. 这些新元古代岩石出露于变质的奥陶纪岩火山岩带(原“定远组”)中, 二者之间为构造接触以及分别形成于不同的大地构造背景, 并且它们与华南陆块北缘湖北随州-枣阳一带发育的二期大规模新元古代中、晚期基性岩墙群和花岗岩的时代以及大别山超高压岩石的原岩时代一致. 这进一步证明, 它们可能是印支期华南陆块发生俯冲的初始阶段最早被拆离、解耦的岩片, 并在南、北陆块汇聚、碰撞及造山过程中被推覆到华北陆块南缘古生代浅变质岩系之上.     

大别山东段超高压变质岩带蓝晶石石英岩中的白片岩组合

大别山东段超高压变质岩带吸蓝晶石石英岩呈脉状出露在榴辉岩中,主要由石英,蓝晶石,滑石,绿帘石组成,含有白片岩的特征矿物组合。．     

大别山北部碰撞后伸展-逆冲推覆构造

逆冲推覆构造和伸展构造同时出现在大别山北部. 根据大别山北部的系统构造研究, 确定沿磨子潭-晓天断裂的伸展构造和以金寨-舒城断裂为前缘的逆冲推覆构造具有相同的剪切方向, 并表现出南部深层次的韧性伸展滑脱向北部浅层次的韧-脆性及脆性逆冲推覆的过渡和转变关系. 提出大别山北部的伸展和逆冲推覆构造由碰撞后扬子陆块陆壳继续俯冲、大别山核部隆升过程中的伸展作用所产生, 是大别山超高压变质岩折返过程中伸展构造的一部分. 沿磨子潭-晓天断裂向北西伸展滑脱的浅变质岩在向北西扩展过程中, 因前缘受阻由向北西伸展转变为向北西逆冲, 形成逆冲推覆构造. 其形成时间在200~170 Ma, 可能延续到晚侏罗世.     

俯冲陆壳内部的拆离和超高压岩石的多板片差异折返: 以大别-苏鲁造山带为例

对国内外学者关于大陆碰撞过程中深俯冲陆壳的折返机制模型进行了简要评述, 并以大别-苏鲁造山带为例, 对大陆碰撞过程中俯冲陆壳内部在不同深度发生多层次地壳拆离解耦并呈多板片差异折返的关键证据进行概括. 这些证据包括: (1) 大别-苏鲁超高压带北侧分布的具有华南陆壳特征, 部分经历过三叠纪变质的浅变质岩片, 它们显示了陆壳俯冲开始阶段其上部地壳与下部基底岩石的解耦; (2) 大别-苏鲁高压-超高压带均由若干高压-超高压岩片组成, 这些岩片由南至北变质程度逐步加深、峰期和退变质时代逐步变年轻; (3) 苏北大陆科学钻探揭示了超高压变质带在垂向上也是由若干岩片组成, 上部岩片具有高放射成因Pb, 下部岩片具有低放射成因Pb, 反映了俯冲陆壳在不同深度的解耦和折返. 俯冲陆壳内部的拆离解耦和差异折返, 主要是由于大陆地壳上、下不同部位岩石组成的差异导致的力学性质差异和壳内古断层带作为流体通道而被弱化的结果. 该模型的建立, 突破了陆壳整体俯冲与整体折返的传统模式, 揭示了陆壳俯冲与洋壳俯冲的主要区别. 在此基础之上, 提出了有待于进一步研究的若干重要科学问题.     

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。     

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.     

北淮阳王母观橄榄辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

对大别造山带北麓北淮阳带西段王母观岩体中橄榄辉长岩及其围岩-含石榴子石绿帘云母石英片岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年. 结果表明, 王母观橄榄辉长岩并不是前人认为的海西期岩体, 它的形成时代应为(635 ± 5) Ma, 其围岩的形成时代为(464 ± 7) Ma. 因而在北淮阳带发现了新元古代晚期辉长岩. 由于该期辉长岩的形成时代与华南陡山沱组沉积岩中普遍发育的火山凝灰岩夹层以及华南陆块北缘湖北随州-枣阳一带发育的一期大规模新元古代晚期基性岩墙群的时代一致, 证明北淮阳带西段王母观一带辉长岩属于华南陆块北缘的一部分, 因此华南陆块新元古代晚期仍然存在大规模岩浆活动. 鉴于北淮阳带王母观等地辉长岩出露于华北陆块南缘变质的奥陶纪岩浆岩之中, 二者之间为构造接触以及分别形成于不同的大地构造背景, 推测它们可能是印支期华南陆块发生深俯冲的初始阶段被挤离与脱耦的岩片, 并在后期构造作用过程中被推覆到华北南缘古生代浅变质岩系之上.     

大别山、苏鲁地区榴辉岩中新发现的微粒金刚石

以往只在大别山东段安徽省境内新店一带大理岩中榴辉岩内发现过微粒金刚石. 近两年来, 相继在苏鲁地区的毛北、大别山东段新店、老油坊以及北部百丈崖榴辉岩的岩石薄片中和黄尾河榴辉岩的重砂样中发现了微粒金刚石. 薄片中金刚石以包体形式产在石榴子石中, 或产出在石榴子石的颗粒之间. 苏鲁地区的3颗微粒金刚石晶体直径分别为30, 60和120 μm; 晶形似为八面体以及和立方八面体. 安徽省潜山县新店一颗微粒金刚石的直径180 μm, 环带结构, 中心为八面体, 环带似为立方八面体的六边形. 新店附近的老油坊榴辉岩中的退变微粒金刚石, 为晶形不明显的集合体, 大部分退变为石墨. 超镁铁岩带内百丈崖榴辉岩中微粒金刚石由2 ~ 3个单颗粒组成直径70 μm×90 μm 的集合体, 黄尾河榴辉岩重砂样中发现有直径50 μm不完整四面体的微粒金刚石. 所有上述各地的微粒金刚石都由Raman光谱证实. 微粒金刚石和其他证据都证明超镁铁岩带与其南部已经证实的超高压变质带一样, 也经历过超高压变质作用, 从而为所建立的大别山几何结构提供了更为确切的证据.