大别-苏鲁超高压地体折返过程中岩石组合演化的地球化学约束.pdf

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1、第28卷第3期地球科学---中国地质大学学报VOl.28!NO.32003年5月EarthScience-JOurnalOfChinaUniversityOfGeOsciencesMay!2003大别"苏鲁超高压地体折返过程中岩石组合演化的地球化学约束杨启军!钟增球!周汉文!中国地质大学地球科学学院"湖北武汉430074#摘要!大别-苏鲁超高压地体现今的岩石组合是超高压变质岩石经历快速折返过程中各种地质作用叠加改造的最终产物其中拆沉~底侵~构造体制转换是改造的动力;退变质作用~构造置换~深熔作用是改造的主要方式.超高压地体的主要岩石组合有榴辉岩~大理岩~硬玉石英

2、岩~斜长角闪岩~片麻岩和面理化花岗岩.地质~常量~微量~同位素地球化学研究表明斜长角闪岩是榴辉岩退变的产物片麻岩~面理化花岗岩是榴辉岩退变的斜长角闪岩递进深熔的产物即退变榴辉岩折返到中下地壳初次熔融产生相当于片麻岩成分的半原地英云闪长质-花岗闪长质-花岗质岩浆片麻岩再次熔融产生成分相当于面理化花岗岩的A型花岗岩岩浆.关键词!折返;递进深熔;岩石组合;演化;大别-苏鲁.中图分类号!P588.3;P597!!!!文献标识码!A文章编号!1000-2383<2003>03-0241-09作者简介!杨启军<1964->男讲师在读博士研究生从事变质流变学研究.!!多学科综

3、合研究超高压地体中各岩石组合之间在折返到中下地壳后与已经就位的面理化花岗岩构的时空关系对于建立合理的超高压地体深俯冲-折[5]造并置;<3>退变-减压熔融说即目前的岩石组返模型是十分必要的.当前大别-苏鲁超高压地体合是原超高压岩板经过退变~减压熔融形成斜长角的构造样式是扬子克拉通与华北克拉通在印支期[26]闪岩~片麻岩~面理化花岗岩;<4>冷侵位说认<210!245Ma>碰撞作用后经历了深俯冲-折返为榴辉岩是在折返过程中冷侵位挤入到片麻岩中.过程中不同构造体制改造和自组织流变过程形成随着研究的进展片麻岩锆石中的特征超高压矿物的[12];其岩石组合也是前印支地壳岩

4、石经历深俯柯石英~金刚石包体被大量发现[37]第1种认识趋冲超高压变质作用和折返过程中退变质~部分熔融于被更多的人接受但它与地质事实仍有不符之处改造的最终产物.大别-苏鲁超高压地体的主要岩要揭示深俯冲过程必须进行同碰撞挤压构造的寻石组合为榴辉岩~斜长角闪岩~片麻岩~面理化花岗找与复位及超高压地体折返前初始岩石组合及其特岩<亦称变质花岗岩~花岗质片麻岩>.目前对于榴征的厘定.本文从地质~地球化学角度讨论超高压地辉岩~斜长角闪岩~片麻岩~面理化花岗岩之间的关体从形成至折返到地表过程中岩石组合的演化并系主要有4种认识=<1>共进-共退说即碰撞前各结合构造演化建立超高压

5、地体的折返模式.类岩石已就位共同经历超高压作用后折返到中下地壳超高压榴辉岩~硬玉石英岩~超高压大理岩保1!区域地质概况留原来岩性斜长角闪岩~片麻岩~面理化花岗岩是超高压岩石退变的产物<亦称榴辉岩质片麻随着超高压变质带研究的不断深入和拓展地[34]岩>;<2>构造并置说即超高压榴辉岩~硬玉石质工作者相继在阿尔金~柴北缘~秦岭~西天山发现英岩~超高压大理岩与片麻岩共同经历超高压变质含柯石英的超高压榴辉岩并在北秦岭发现含金刚[8]石榴辉岩天山-阿尔金-柴北缘-秦岭和大收稿日期!2002-11-25基金项目!国家重点基础研究发展规划项目.别-苏

6、鲁2条横穿中国的巨型高压~超高压变质带242地球科学---中国地质大学学报第28卷的轮廓逐渐显露.同作用而被面理化花岗岩逐渐替代因此片麻岩到大别-苏鲁超高压带被郯庐断裂分割成2部面理化花岗岩是一个剪切~构造置换~部分熔融共同1]分西部桐柏-大别地区总体上呈SEE向具有作用的过程其接触关系是渐变而和谐的.不管是在由罗田穹隆和桐柏穹隆构成的变质核杂岩构造样地表还是在钻孔中所见与片麻岩直接接触的总是式.核部基底杂岩出露于罗田和桐柏山.东部呈NE强烈退变的榴辉岩质斜长角闪岩片麻岩的剪切韧向也是一个核部出露于仰口的不完整的变质核杂性变形特征明显.岩构造样式.从基底杂岩(C

7、C>向上依次为超高压单(2>片麻岩与含榴花岗岩的关系.在大别-苏元(UHP>~高压单元(HP>~绿片岩单元(EB>和盖层鲁片麻岩与含榴花岗岩的接触关系表现为渐变过(SC>组成的5个构造岩片各单元之间以拆离带分渡和残留包裹2种不管是哪种关系都与构造作用隔.UHP单元与CC和HP单元以拆离带相分关系密切渐变过渡(如四道河剖面~大疃剖面等>9]隔.和残留包裹(如日照虎山~双河燕窝等>都是构造置换和部分熔融的结果其过程如图1.早期英云闪长2!超高压单元岩石组合及其地质关系质片麻岩在剪应力的作用下首先产生紧闭褶皱出现初始熔融的长英质条带逐步发育为互层和渐变超高压地体岩石组

8、合主要有以下几类=榴辉岩