大别山东段超高压变质带中变质花岗岩的矿物化学和地球化学特征.pdf

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1、第8卷第1期高校地质学报VOI.8NO.12002年3月GeOIOgicaIJOurnaIOfChinaUniversitiesMarch2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!大别山东段超高压变质带中变质花岗岩的矿物化学和地球化学特征孙海婷1，王汝成1，徐士进1，方中1，徐树桐2，吴维平2（1.南京大学地球科学系及内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京210093；2.安徽省地质科学调查院，合肥230001）摘要

2、：大别山东段超高压变质带中变质花岗岩富硅、贫钙、贫铝，属偏碱性花岗岩，围岩为含榴辉岩包体的超高压副片麻岩。变质花岗岩稀土元素总量多在（100~200）X10-6，具有较大的负铕异常，其原岩应为壳源型花岗岩。元素地球化学特征表明变质花岗岩原岩与古造山作用有关。变质花岗岩中存在大量由岩浆型内核和变生型边缘构成的变质增生锆石。结合锆石U-pb年龄资料认为，变质花岗岩应由古老花岗岩变质形成，而不是超高压变质作用之后部分地壳岩石重熔的产物。岩石中有富锰和贫锰两种石榴子石，通过富锰石榴子石-黑云母、贫锰石榴子

3、石-多硅白云母等矿物对的温压计算可知变质花岗岩在400~500C、0.6~0.8Gpa条件下经历过变质作用。但几种间接证据反映出变质花岗岩可能经历过超高压变质作用。关键词：变质花岗岩；元素地球化学；地质温压计；超高压变质带；大别山东段中图分类号：p594文献标识码：A文章编号：1006－749（32002）01－25－151前言大别山超高压-高压变质带位于扬子板块与华北板块之间（图1）。十多年来，国内外学者对其中的超高压榴辉岩进行了较为广泛的研究［1~4］。除了倍受关注的榴辉岩外，大别山地区还分布

4、有大量的花岗质岩石，一类为燕山期花岗岩［5，6］，另一类为变质花岗岩（也称为花岗质正片麻岩）。徐树桐等（1998）对后者作了专题报道［7］，认为变质花岗岩是高压-超高压变质带折返到中地壳时由地壳岩石重熔的岩浆侵入其中并随之共同变质变形的、被卷入超高压变质带中的特殊成员，但无可靠的超高压变质作用证据并将其定名为变质花岗岩。以后又陆续有学者讨论过与此相关问题。CarsweII等［8］从矿物学角度对变质花岗岩进行详细研究，并从［8］。本文从矿物化学及岩石地球化学特征9个方面证明变质花岗岩曾经历过超高压变

5、质作用等方面对变质花岗岩进行研究，并试图探讨变质花岗岩的成因。2区域地质背景本文选用徐树桐的划分方法［7］，将大别造山带自南向北划分为：①前陆带；②张八岭群和宿松群-扬子大陆板块的俯冲板块；③大别杂岩-扬子板块的俯冲基底；④超高压变质基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号：49794041）第一作者简介：孙海婷，女，1975年生，南京大学地球科学系矿物学、岩石学、矿床学硕士研究生。26高校地质学报8卷带；⑤变质蛇绿混杂带；③变质复理石。超高压变质带由含柯石英的片麻岩［9，l0］和数以千计、大小不

6、等的榴辉岩、石榴辉石岩、石榴橄榄岩、石英硬玉岩、大理岩等构造岩块、透镜体、条带及结核组成。超高压变质带的内部还分布有一些角闪岩相和绿片岩相的岩块或岩片，以及本文讨论的变质花岗岩，它们大部分与含榴辉岩的超高压片麻岩呈构造接触。不同学者虽对此带中的榴辉岩岩石学、地球化学、同位素年代学等进行了详细的研究，并建立了一些超高压变质带（UHPMB）的形成折返模式，但没有重视UHPMB中变质表壳岩、变质花岗岩等研究。本文讨论的变质花岗岩均产于大别山超高压变质带中，它们分布于大别山东段的潜山县双河燕窝、三祖寺、野

7、寨、新店、岳西县碧西岭及太湖县黄镇等地。其中潜山县燕窝和太湖县黄镇附i.高压变质单位（High-pressuremetamorphicunit）；l.超高压变质近的变质花岗岩体规模较大。这些岩单位（Uitrahigh-pressuremetamorphicunit）；I.角闪岩相变质单位体的围岩为含榴辉岩包体的超高压副（Amphiboiitefaciesunit）；I.绿片岩相变质单位（Greenschistfaciesunit）；V.合肥盆地（HefeiBasin）；①晓天-磨子潭断裂（Xiao

8、tian-片麻岩，变质花岗岩与围岩的接触带Mozitanfauit）；②五河-水吼断裂（Wuhe-Shuihoufauit）；③太湖-马庙断裂（Taihu-Mamiaofauit）；④海洲-泗阳断裂（Haizhou-Siyang多为构造破碎带（图2）。fauit）；⑤烟台-五蓬断裂（Yantai-Wupeifauit）；③商城-麻城断裂（Shangcheng-Machengfauit）；①大悟-罗山断裂（Dawu-luoshan3测试方法及分析技术fauit）；!柯石英产地（Coe