【摘要】：大別山造山帶是世界上出露超高壓巖石面積最大的陸—陸碰撞型造山帶,其中含有各種不同類型的高壓—超高壓變質(zhì)巖,以及多種類型的低級變質(zhì)巖。自超高壓指示礦物如柯石英和金剛石在大別山變質(zhì)巖中被發(fā)現(xiàn)以來,人們對該地區(qū)超高壓巖石進(jìn)行了大量的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)、年代學(xué)及地球化學(xué)等方面的研究,對這些超高壓巖石的原巖成因、時代和性質(zhì)以及變質(zhì)時代與演化過程等進(jìn)行了探討和限定,同時對其涉及的俯沖、碰撞和折返過程,以及俯沖帶的殼幔相互作用等進(jìn)行了綜合研究,并取得了一系列重要成果。然而,對于大別山造山帶相對低級變質(zhì)巖的研究目前還比較缺乏,在其構(gòu)造屬性、原巖形成時代和成因、變質(zhì)演化過程以及與大陸深俯沖和超高壓巖石的關(guān)系等方面,目前還缺乏系統(tǒng)深入研究和較為統(tǒng)一的認(rèn)識。因此,本文對中大別超高壓變質(zhì)帶(簡稱“中大別”)和宿松雜巖帶中相對低級變質(zhì)的變質(zhì)花崗巖和變基性巖進(jìn)行了系統(tǒng)的巖石學(xué)、年代學(xué)及元素和同位素地球化學(xué)等方面的研究,證明它們的原巖類似于超高壓正變質(zhì)巖、都具有揚(yáng)子陸殼屬性,大部分形成于新元古代揚(yáng)子北緣的大規(guī)模巖漿事件,參與了三疊紀(jì)的俯沖,但部分巖石(巖片)在俯沖初始階段即從俯沖板片上拆離并最早折返、而宿松雜巖帶中大多數(shù)巖石(或巖片)位于三疊紀(jì)俯沖板片的后緣并最晚折返。此外,通過野外地質(zhì)調(diào)查、結(jié)合室內(nèi)薄片觀察與初步的巖石學(xué)研究,確定了在大別山宿松雜巖帶中存在異剝鈣榴巖,該類巖石是大別山造山帶中首次被證實(shí),表明大別山在三疊紀(jì)大陸俯沖前曾存在古洋殼。主要研究內(nèi)容和取得的主要成果概括如下:1.鋯石U-Pb年齡、Hf同位素及全巖的Sr-Nd-Pb同位素分析表明,中大別和宿松雜巖帶變質(zhì)花崗巖的主要物質(zhì)來源是晚太古代至古元古代的古老下地殼,而變基性巖則主要來自于富集地幔,并具有少量的下地殼物質(zhì)混染。繼承鋯石的年齡以及鋯石Hf同位素模式年齡主要集中于～2.5 Ga和～2.0 Ga,對應(yīng)于揚(yáng)子板塊基底的形成和再造時代;原巖年齡大多為新元古代,與該地區(qū)超高壓變質(zhì)火成巖的原巖形成時代一致,表明這些巖石同樣是新元古代大規(guī)模巖漿作用的產(chǎn)物;鋯石U-Pb不一致線的下交點(diǎn)年齡及全巖Rb-Sr“等時線”年齡落在三疊紀(jì)范圍,與大別山超高壓變質(zhì)年齡吻合,表明這些巖石參與了三疊紀(jì)俯沖。因此,這些變質(zhì)花崗巖和變基性巖的原巖類似于超高壓巖石的原巖,但是由于前者受到的后期變質(zhì)改造和影響較小,因而可以用來更好地示蹤或限定后者的原巖性質(zhì)和成因。此外,宿松雜巖帶花崗片麻巖的原巖形成時代包括兩類,即晚太古代(2.5-2.7 Ga)和新元古代(770-830 Ma)。2.主、微量元素及Sr-Nd同位素特征表明,中大別變基性巖具有典型的大陸板內(nèi)玄武巖的地球化學(xué)特征,對應(yīng)于陸內(nèi)地幔柱或大陸裂解環(huán)境,而中大別變質(zhì)花崗巖則為新元古代加厚下地殼部分熔融的產(chǎn)物。這些特征反映了該地區(qū)的新元古代構(gòu)造環(huán)境從板塊匯聚到大陸裂解的轉(zhuǎn)換過程,可能與Rodinia超大陸的聚合與裂解有關(guān)。鋯石U-Pb年代學(xué)研究表明,變質(zhì)花崗巖的原巖時代為～819Ma,而變基性巖形成于～772 Ma,這兩組年齡可能代表了 Rodinia超大陸最終形成以及最初裂解的時代。新元古代麻粒巖相變質(zhì)時代為～768Ma,可能與大陸裂解引起的幔源巖漿板底墊托(Magmatic underplating)作用有關(guān)。3.巖石學(xué)觀察和地質(zhì)溫度計(jì)研究表明,中大別和宿松雜巖帶變質(zhì)花崗巖和變基性巖的峰期變質(zhì)條件為綠簾角閃巖相到角閃巖相,指示其在三疊紀(jì)俯沖過程中,并沒有與超高壓巖石一起進(jìn)入地殼深部;結(jié)合鋯石U-Pb定年結(jié)果,證明部分巖石是在俯沖初始階段從俯沖板片脫離解耦并折返、而宿松雜巖帶的主體則屬于俯沖板片的后緣并最晚折返。因此,這為大別造山帶俯沖陸殼內(nèi)部多層次拆離解耦與多巖片差異折返機(jī)制提供了新的制約。4.首次在宿松雜巖帶中發(fā)現(xiàn)異剝鈣榴巖、(蛇紋石化)橄欖巖等具有典型洋殼特征的巖石,并通過鋯石U-Pb定年限定了洋殼的形成、異剝鈣榴巖化及洋盆閉合的時代分別為1410±11Ma、1078±22Ma和798±62Ma。而且,異剝鈣榴巖是宿松雜巖帶中特有的巖石類型,其在大別造山帶其它構(gòu)造單元中都沒有發(fā)現(xiàn),其三疊紀(jì)變質(zhì)年齡221±3 Ma代表了宿松雜巖帶主體的峰期變質(zhì)時代,并晚于超高壓巖石的峰期變質(zhì)時代。
【圖文】：

２００５；邋Ｌｉｕ邋ｅｔ邋ａｌ．，２００５，邋２００７ａ，ｂ，２０１邋ｌａ，ｂ；邋Ｚｈｅｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００５；邋Ｌｉｕ邋ａｎｄ邋Ｌｉ，邋２００８）。這五逡逑個巖石單位之間的邊界分別為太湖－山龍斷裂、花涼亭－彌陀斷裂、五河－水吼斷逡逑裂和曉天－磨子潭斷裂（圖２－１）。逡逑宿松雜巖帶，又稱宿松變質(zhì)雜巖（帶），被認(rèn)為屬于大別山俯沖板塊的后緣逡逑部分（Ｘｕ邋ｅｔａｌ．，邋１９９２ａ；徐樹桐等，２００２），以太湖一山龍斷裂為界，北側(cè)為南逡逑大別低溫榴輝巖帶；以南為前陸帶。主要巖石有石榴云母片巖、石榴黑云母片逡逑麻巖、花崗片麻巖、（石榴）斜長角閃巖、大理巖、變質(zhì)磷塊巖、石墨片巖、滑逡逑石片巖、淺粒巖和基性－超基性巖塊等（徐樹桐等，１９９４，邋２００２；石永紅等，２０１２；逡逑安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局，１９８７；魏春景和單振剛，１９９７）。逡逑南大別低溫榴輝巖帶（簡稱為南大別）位于太湖－山龍斷裂和花涼亭－彌陀斷逡逑裂之間，南北兩側(cè)分別為宿松雜巖帶和中大別超高壓變質(zhì)帶，主要巖石包括二逡逑云綠簾斜長片麻巖、大理巖等一套副變質(zhì)巖及榴輝巖。該地區(qū)榴輝巖主要出露逡逑于朱家沖一帶，，具有相對低的峰期變質(zhì)溫度，因此常被稱為低溫或“冷”榴輝巖逡逑（Ｌｉ邋Ｘ．Ｐ．邋ｅｔ邋ａｌ．，２００４邋），這些榴輝巖普遍經(jīng)歷了角閃巖相和綠片巖相退變質(zhì)作用。逡逑中大別超高壓變質(zhì)帶

變質(zhì)花崗巖。低硅變質(zhì)花崗巖主要礦物有條紋長石、石英和黑云母，以及少量逡逑角閃石和磷灰石；高硅變質(zhì)花崗巖則主要由石英和鉀長石組成，含有少量褐簾逡逑石、白云母和角閃石（圖４－２ｃ－ｆ）。變質(zhì)花崗巖礦物粒徑從數(shù)十微米到數(shù)百微米，逡逑明顯大于變基性巖基質(zhì)中的顆粒。變質(zhì)花崗巖中沒有發(fā)現(xiàn)杏仁體，也沒有其它逡逑具有火１丨１巖特征的結(jié)構(gòu)。逡逑云母－石英片巖與剪切帶（構(gòu)造剪切、變形）和流體滲透緊密相關(guān)（見后文逡逑分析），其主要組成礦物為白云母、石英和鉀長石，其中白云母顆粒被鉀長石包逡逑裹，白云母和石英定向排列形成面理（圖４－２ｇ，ｈ）。逡逑２２逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P588.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2674223