大别山下地壳岩石及其深俯冲

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1、书书书大别山下地壳岩石及其深俯冲!刘贻灿! 李曙光#$ %&() ()* # +,-.-()/中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥! 012203!# $%& ()*+(,*+& *- !+./,01(2,3% 1(,%+4(3/ (25 6274+*28%2,/,#9:*3 *- 6(+,: (25 #;(9% #94%29%/,& *- !:42(,?%-%4 012203,!:42(0224025012 收稿, 0224023006 改回!# $% &( ! )*+ ,-.+ !/012 32#45&6 2/374 82/9 5:1 ;& 4#(#

2、35/+ !#$ %&#()(*+$ ,+-+$,,? () : ?-.A B?-CCD452&35! ! 7,8 9(&) :;89?(/8 ()* A,8&: 98A(9;:B,& B8A:;/& ()* /8;,:;);/&( *(A( ;C A,8 ;D8: A( :; C:;9 A,8E(?&8 F;-)A(&) D8:8 -99(:&G8* &) A,& B(B8:H 7,8 +IJ#FK G&:-A ;C A,8 8 C:;9 A,8 -?*-A8* 9(C&;D8: ;)A&)8)A( A ()* :8(A8* /)8& D( C&:AM :8B;:A8* &) A,8 -;A

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6、$IK 8;-A,8:) E(?&8 G;)8,D,&,() ?8 8UB(&)8* ?M A,8 9;*8 ;C &9?:&(A8 -?*-A&;)HE1F 0/2(4! ! /:()-&A8;8;/&A8;;D8: ;)A&)8)A( A;-?*-摘! 要! ! 本文对大别山下地壳岩石的主要组成及其变质岩石学和年代学特征进行了系统总结, 并首次报道了作者等最近在罗田穹隆中发现的镁铁质下地壳岩石俯冲变质成因的榴辉岩及其有关片麻岩的 +IJ#FK 锆石 $LK? 同位素年代学的最新研究成果。大别山这种不寻常的镁铁质下地壳俯冲成因榴辉岩为研究大陆深俯冲和陆壳物质再循环以及对地幔不均一性的影响提供

7、了重要对象和可能性。根据阴极发光图像及矿物包体组合, 罗田榴辉岩中继承锆石可分为两种即具有岩浆结晶环带的岩浆锆石和含有石榴子石 P 紫苏辉石 P 斜长石等麻粒岩相变质矿物包体的变质锆石, 而且这两种继承锆石常具有含石榴子石 P 绿辉石等榴辉岩相矿物包体的增生边。+IJ#FK $LK? 定年结果表明, 继承岩浆锆石的023K?V01T$ 年龄为6QR S QF(、 含麻粒岩相矿物包体的继承变质锆石的023K?V01T$ 年龄为 6Q5 S R2F(、 含榴辉岩相矿物包体的锆石增生边的023K?V01T$ 年龄值为 0R0 S R2F(。罗田榴辉岩的围岩 含石榴子石英云闪长质片麻岩中锆石的 图像具

8、有特征的核L幔L边结构即表现为继承岩浆锆石核L高压变质幔L退变质增生边, 高压变质幔给出罗田片麻岩中印支期高压变质的精确年龄为 0RT S1F(。因此,罗田榴辉岩的原岩时代与早期麻粒岩相变质时代一致, 均为晚元古代, 证明华南陆块北缘晚元古代岩浆板底垫托的存在。而R222L243QV0224V20R (25) LR24QL339,( A%,+*3*49( #4249(! 岩石学报!本文为国家重点基础研究发展规划项目 (.RQQQ264421) 和国家 “Q61” 专项项目 (0221O6R3422) 的联合资助成果H第一作者简介:刘贻灿, 男, RQ30 生, 博士, 教授, 从事岩石学、 岩

9、石地球化学、 同位素年代学及大地构造学研究,WL9(&:&-MAH 8*-H )且, 大别山下地壳岩石参与了印支期大陆深俯冲, 但与南大别带具有不同的折返过程即前者经历了麻粒岩相退变质过程。此外, 北大别带榴辉岩的印支期峰期变质时代 (! # $ %&) 比南大别带年轻 (! # (%&) , 这可用大陆叠瓦式深俯冲模式来解释。关键词) ) 麻粒岩;榴辉岩;下地壳;大陆深俯冲;大别山中图法分类号) ) *+,- ($,) 引言大别山, 因其发育有含柯石英和金刚石超高压变质带而闻名于世。但是, 从目前地表出露的岩石组成及铅同位素研究看, 大别山所有折返至地表的高压.超高压变质岩主要是比重较轻的俯

10、冲上陆壳及长英质下陆壳岩石 (/012,333;李曙光等, !44;张宏飞等, !44;56789,!44) , 并且, 现在大别造山带乃至中国东部下地壳主要是长英质的 (:&1 ! #$-33,) 。因此, 人们可以推测大别山镁铁质下地壳岩石已被拆离了, 然而这仍然缺乏直接证据。我们甚至不知道印支期深俯冲的华南陆壳是否有较厚的镁铁质下地壳。本文根据已发表的资料, 结合作者等的最新研究成果, 对大别山出露的下地壳岩石的主要组成及其变质岩石学和年代学特征进行了系统总结, 并在此基础之上对有关问题进行了讨论。!) 大别山麻粒岩及下地壳岩石众所周知, 大别山从南到北, 大致可划分为宿松变质带、黄镇冷

11、榴辉岩带、 南大别超高压变质带或南大别带、 北大别带或北部杂岩带及北淮阳带等构造岩石单位 (图 ) 。图) 大别山下地壳岩石分布简图 (据徐树桐等, !44! 修改);- 北淮阳带,; - 北大别带,; 0?- ) :1A1?0B&A 8C9BD E&F 8D1G07? H08960I29017 1J 9D A1G6 B6289&A 61BC8 J61E 9D K&I0 %1279&07844%&# !()$)*+&# ,+-+&#) 岩石学报!44+, ! ($)! ! 北大别带或北部杂岩带, 大致分布于磨子潭晓天断裂以南至龙井关水吼五河一线以北地区, 其南、 北分别为超高压变质带和北淮阳带

12、。该带变质岩的岩石类型主要有条带状片麻岩 (包括英云闪长质片麻岩、 花岗闪长质片麻岩及二长花岗质片麻岩) 、 斜长角闪岩和少量的方辉橄榄岩、 纯橄岩、 石榴辉石岩、 石榴二辉麻粒岩、 紫苏磁铁石英岩、 榴辉岩、含镁橄榄石和钛斜硅镁石大理岩等, 未变质岩石类型主要有辉石岩、 辉长岩、 花岗岩类等。该带变质变形强烈, 以角闪岩相区域变质作用为主, 局部出现麻粒岩相和榴辉岩相矿物组合。北部杂岩带西段即罗田及其以北地区 (商城麻城断裂以东) , 因以前未发现榴辉岩和局部存在古老的麻粒岩包体(如黄土岭) 以及其周围的面理产状一般向外倾斜, 常被称为“罗田穹隆” 或 “罗田片麻岩穹隆” 。#$% 年以前因

13、该带未发现榴辉岩等高压变质岩, 它的构造归属曾成为一个有争议的问题 (如, &() ! #$* ,#$+;董树文等, #$,;徐树桐等,#$-;./(0 ! #$* , #$1;./(23 ! #$* ,#$4) 。近年来, 北大别带东段 (安徽境内) 榴辉岩 (560 ! #$* ,#$%;78 ! #$* ,+999) 和金刚石 (78 ! #$* ,+99,) 的发现以及有关变质岩石学 (:;(0 (28, +999; 刘贻灿等, +99#?; 70( ! #$* , +99#;徐树桐等, +99+; =08 ! #$* , +99,) 、 岩石地球化学 (=08 ! #$* ,+999

14、) 和同位素年代学 (如, 刘贻灿等, +999(, +99#(;谢智等,+99#;葛宁洁等, +99,) 等方面研究, 证明北大别带也经历了三叠纪属于高压超高压变质作用, 它属于印支期华南俯冲陆壳的一部分。最近, 作者等在北大别带西段罗田穹隆中发现镁铁质下地壳岩石俯冲变质成因榴辉岩 (刘贻灿等, +991) 。铅同位素以及岩石地球化学等研究已表明, 大别山南部超高压变质带岩石具有上地壳性质、 北部杂岩带变质岩具有下地壳特征 (=08 ! #$* ,+999,+99,;李曙光等, +99#;张宏飞等, +99#;刘贻灿等 +99+) 。也就是说, 大别山下地壳岩石主要出露于北部。但是, 它主要

15、包括哪些岩石以及主要特征如何?根据目前地表出露的岩石以及有关报道资料, 结合其年代学和变质特征, 现作如下分类并加以阐述:+* #! 紫苏石榴黑云斜长片麻岩该岩石类型在大别山出露较少, 主要分布于罗田穹隆核部黄土岭一带, 属于古老的中酸性麻粒岩。其中, 所含矿物有石榴子石、 黑云母、 紫苏辉石、 斜长石、 石英和磁铁矿等,而且, 石榴子石斑晶中常含有针状金红石出熔体。吴元保等(+99+) 对黄土岭麻粒岩研究表明, (#) 该岩石中主要有三类锆石, 即原岩岩浆锆石、 麻粒岩相变质锆石和残留锆石;(+) 三类锆石的 ABCDE 年龄分别为 +F+, G 1D(、 +91+ G#99D( 和 ,-,

16、 G#,D(。前两个年龄分别与陈能松等 (#$4)的锆石 HE? 上交点年龄 (+44, G 14D() 、 周汉文等 (./8 !#$* ,#$) 的石榴子石 E?E? 年龄 (#$% G ,1D() 一致。因此, 认为黄土岭麻粒岩原岩时代约为 +F99D(、 麻粒岩相变质事件的年龄为 +999D( 左右, 并且证明大别山地区存在太古代的陆壳物质。尽管该类麻粒岩中未发现印支期年龄及榴辉岩相变质记录, 但是, 其周围的岩石 (如罗田一带英云闪长质片麻岩和榴辉岩等) 都有印支期年龄和I 或榴辉岩相变质作用记录 (刘贻灿等, +991)(见后文) , 因此, 黄土岭一带古老的中酸性麻粒岩也应参与了

17、印支期大陆深俯冲。至于为何未发现明显印支期大陆深俯冲的岩石学记录?还有待于进一步深入研究。我们认为这很可能是该下地壳岩石缺少流体, 减缓了变质反应速度的结果, 类似情况在西阿尔卑斯也有发现(JKL(3220 (2, #$F,) 。+* +! 英云闪长质片麻岩该岩石类型是北大别带变质岩的主体。主要矿物有斜长石、 石英、 角闪石、 磁铁矿、 钛铁矿等, 含少量石榴子石、 单斜辉石 (主要为透辉石) 、 金红石、 紫苏辉石等。目前总体表现为角闪岩相矿物组合和局部残留麻粒岩相矿物组合 (徐树桐等, #$-;./(23 ! #$* , #$4) 。尽管该片麻岩中目前还未发现绿辉石, 但是考虑到该片麻岩中

18、含有石榴子石、 金红石和单斜辉石等高压矿物, 而且它们为榴辉岩的围岩以及与所包裹的榴辉岩经历了相同的变质演化过程和具有类似的印支期峰期变质时代 (见后文) , 因此, 北大别带中英云闪长质片麻岩也经历了榴辉岩相变质作用。刘贻灿等 (+999() 在塔儿河片麻岩中获得+4 G4D( 及#-1 G+D( 的锆石 HE? 谐和年龄;谢智等 (+99#) 在石竹河片麻岩中获得 +$ G #%D( 的不一致线下交点年龄;江来利等 (+99+) 在漫水河片麻岩中获得 +#% G$D( 锆石 HE? 谐和年龄。这些年龄均由单颗粒锆石同位素稀释法测定。谢智等 (706 ! #$* ,+99-) 采用锆石 AB

19、CDE 法 HE? 定年, 在百丈岩片麻岩中获得 +#+ G+#D( 和 #+9 G#D( 的谐和年龄。最近, 作者等研究表明, 罗田和塔儿河等地英云闪长质片麻岩中锆石的 J= 图像具有特征的核漫边结构 (图 +) 即表现为继承岩浆锆石核高压变质幔退变质增生边;通过锆石 ABCDE 法 HE? 定年, 获得罗田片麻岩中印支期高压变质 (锆石幔部) 的精确年龄为+#% G,D( (#1 个测点) 以及 #$# G 1D( (#+ 个测点) 和 #+4 G1D( (+ 个测点) 的退变质年龄 (分别为锆石幔边部过渡带和边部)(详细数据将另文发表) 。另外, 上述研究者都发现该类片麻岩有 F99 N

20、%99D( 的年龄记录, 证明其原岩为晚元古代形成的。+* ,! 石榴角闪二辉麻粒岩 (早白垩纪)该类岩石主要出露于惠兰山一带 (游振东等, #$1) ,属于基性麻粒岩。主要由石榴子石、 角闪石、 紫苏辉石、 单斜辉石、 斜长石、 石英等组成。据侯振辉 (+99,)!研究, 锆石ABCDE HE? 定年表明, 继承锆石指示原岩形成时代为晚元古代;变质增生锆石的年龄为 #+- G+D(, 与麻粒岩相变质#49#刘贻灿等:大别山下地壳岩石及其深俯冲!侯振辉, +99,* 大别苏鲁造山带高级变质岩锆的地球化学、 锆石微量元素特征及年代学效应* 中国科学技术大学博士学位论文*图 ! 罗田穹隆中英云闪长

21、质片麻岩中锆石 #$ 图像及离子探针分析点与年龄%&( ! #$ &)*+, *-. /0+ ,12/, *-. *+, 23 456789 *-*:;,&, 23 2-, 3=2) /2-*:&/& -+&, 3=2) /0+ $?2/&*- .2)+矿物石榴子石 单斜辉石 紫苏辉石 全岩的 4)AB. 等时线年龄 (CDE FCG8*) 在误差范围类一致, 指示它发生麻粒岩相变质作用的时代为早白垩纪。因此, 惠兰山基性麻粒岩可能是就位于下地壳的晚元古代镁铁质岩浆岩在早白垩纪大别山造山带引张条件下受热穹隆加热而发生麻粒岩相变质作用形成的。!( H 石榴辉石岩、 石榴二辉麻粒岩、 含石榴子石斜

22、长角闪岩(具榴辉岩相印记) 该类岩石主要出露于麻城县木子店及霍山县姜河、 抱儿山、 杨崖、 燕子河、 鹿吐石铺等地。主要矿物有石榴子石、 单斜辉石 (主要为透辉石) 、 金红石、 石英、 斜长石、 角闪石、 紫苏辉石、 钛铁矿、 磁铁矿等, 目前总体表现为麻粒岩相和I 或角闪岩相矿物组合。但是, 它们都曾经过了榴辉岩相变质作用以及麻粒岩相和角闪岩相退变质作用 (刘贻灿等, !JJJK;苏文等, !JJJ; 张泽明等, !JJJ) 。它们类似于黄尾河、 百丈岩等地榴辉岩的退变质特征, 是由榴辉岩经强烈退变质形成的。!( L 7 类榴辉岩 (经麻粒岩相退变)该类榴辉岩主要出露于黄尾河、 百丈岩、

23、铙钹寨等地并经过了麻粒岩相和角闪岩相退变质作用 (刘贻灿等, !JJCK) ,它们不同于南大别带榴辉岩的变质过程, 即后者未经历麻粒岩相退变质作用。主要矿物有石榴子石、 绿辉石、 透辉石、 金红石、 石英、 斜长石、 角闪石、 紫苏辉石、 钛铁矿、 磁铁矿等。岩石学研究 ($&? ! #$( , !JJD) 表明该类至少经历了三个变质阶段, 即: !榴辉岩相峰期变质阶段, 主要矿物共生组合为石!EJC%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报!JJL, !C (H)榴子石 ! 绿辉石 ! 金红石 ! 石英, #$ %&、 ( ) *+* ,*-./;!高压麻粒岩相退变质阶段, 主要矿物

24、共生组合为石榴子石 ! 透辉石 ! 紫苏辉石 ! 钛铁矿 ! 尖晶石 ! 斜长石等, )0$ 0 , 0$ 1-&、 ( ) *0- , 2+2/;角闪岩相退变质阶段, 主要矿物共生组合为角闪石 ! 斜长石 ! 磁铁矿等, )+$ % ,+$ 3&、 ( )%+ ,3+/。岩石地球化学及 4 同位素研究证明它们为下地壳岩石俯冲变质形成 (567 ! #$ ,#+;刘贻灿等, #+#) ;它们的#0# 8 .9 :; 年龄 (567! #$ ,#+%) 和 #1+8 39 锆石 ?4 年代 (刘贻灿等,#+) 证明它们经过了印支期榴辉岩相变质作用。#$ 3 AA 类榴辉岩 (由基性麻粒岩变质形成

25、)该类榴辉岩是作者等 (刘贻灿等, #+%) 近期发现的一种特殊类型, 主要出露于罗田穹隆中。主要矿物成分类似于 A类榴辉岩。与上述 A 榴辉岩相比较, 主要差别在于该类榴辉岩中发现有榴辉岩相变质作用之前的紫苏辉石 ! 中长石等麻粒岩相变质矿物残留, 证明其俯冲前原岩是镁铁质下地壳岩石 (基性麻粒岩) 。根据退变质结构以及矿物之间的相互关系, 该类榴辉岩经历了两个重要变质事件即麻粒岩相变质事件和榴辉岩相及其退变质事件。后者可分为 1 个变质阶段, 即: (0) 榴辉岩相变质阶段, 以石榴子石及其中矿物包体为代表, 主要矿物共生组合为石榴子石 ! 绿辉石 ! 金红石 !石英; (#) 高压麻粒岩

26、相退变质阶段, 主要矿物共生组合为石榴子石 ! 透辉石 ! 紫苏辉石 ! 斜长石 ! 钛铁矿等; (1) 角闪岩相退变质阶段, 主要矿物共生组合为角闪石 ! 斜长石 !磁铁矿等。榴辉岩中有两种继承锆石即岩浆锆石和变质锆石核, 并且二者常具有含石榴子石 ! 绿辉石等矿物包体的薄边 (图 1) , 其 :BCA9 ?IJKLF6HE) 的存在。考虑到晚元古代华南陆块北缘存在大规模的岩浆事件 (如 CMNLIO ! #$ ,022-;56 ! #$ , #+1, 4; PQIHE ! #$ , #+.) , 并且, 该事件与导致CM6H6 超大陆裂解的 L7;I 活动 (56 ! #$ ,0222)

27、 有关。另外, 华南元古代(F) 值的迅速增高与华南晚元古代大量新的幔源物质加入到沉积岩中有关 (56 ! #$ , 0223) 。因此, 这一垂向增生的镁铁质下地壳应有较大厚度。而且, 华南陆块北缘镁铁质下地壳岩石参与了三叠纪大陆深俯冲作用。1 下地壳岩石的深俯冲大别山深俯冲下地壳是否含有较厚的镁铁质下地壳及其去向, 一直是人们关注的重要科学问题。前文已述及, 北大别带下地壳岩石中的石榴辉石岩、 石榴二辉麻粒岩、 榴辉岩都证明经过了榴辉岩相变质作用。并且, 北大别带东段榴辉岩中钠质单斜辉石的针状石英出熔体 ((S6 ! #$ ,#+;刘贻灿等, #+04) 、 石榴子石中针状矿物出熔体 (徐

28、树桐等,#+#;567 ! #$ , #+1) 和微粒金刚石 (T7 ! #$ , #+1) 证明北大别带榴辉岩经过了超高压变质作用。尽管罗田榴辉岩中未发现可靠的超高压变质证据, 但是其中有类似于东段榴辉岩的针状矿物出熔体, 并且二者具有类似的变质演化过程, 因此, 不能排除它也经过了超高压变质作用。对于紫苏石榴黑云片麻岩、 英云闪长质片麻岩, 考虑它们为榴辉岩的围岩和经历了相同的变质演化过程以及具有类似的印支期峰期变质时代, 而且都含有石榴子石、 金红石和单斜辉石等高压矿物, 因此它们也应经过了深俯冲作用。但是, 北大别带的岩石组合仍是以长英质岩石为主, 它仅相当于下地壳的上部长英质岩石。大

29、别山造山带乃至华南陆块北缘现今缺乏厚层镁铁质下地壳, 它们也很少出露地表, 推测这些俯冲的镁铁质下地壳大多数可能已拆离再循环进入地幔。但是这一推测的假设前提是在拆离前, 华南俯冲陆壳有较厚的镁铁质下地壳, 本文工作已证明了这一点。这较厚的镁铁质下地壳可增加俯冲陆壳的平均比重, 从而有利于大陆深俯冲的发生。由前文可知, 罗田榴辉岩及其围岩片麻岩的锆石:BCA9 ?4 年龄结果表明, 含石榴子石 ! 绿辉石等榴辉岩相变质矿物包体的变质锆石时代为#0# 80+9 (图1) 和片麻岩的峰期变质时代为 #0* 8 19, 它们类似于北部杂岩带东段榴辉岩的石榴子石 ! 绿辉石的 #0# 8.9 :; 等时

30、线年龄 (567 ! #$ , #+%) , 而明显年轻于南大别 ?B 岩石的峰期变质时代 (如, #3 8 19 的 :; 矿物等时线年龄, 56 !#$ , #+) 、 更年轻于黄镇 “冷” 榴辉岩的峰期变质时代 (石榴子石 ! 绿辉石 ! 金红石 ! 蓝晶石的 :; 矿物等时线年龄为 #13 8.9, 56 ! #$ ,#+.) 。而且, 刘福来等 (567 U5 !#$ , #+.) 对苏鲁超高压带中对应于南大别超高压带的超高压片麻岩锆石 :BCA9 ?4 年龄研究也表明, 含柯石英等超高压矿物的锆石幔部年龄为 #10 8 .9, 而含石英等角闪岩相退变质矿物的锆石边部年龄为 #00

31、8.9。该超高压片麻岩锆石的幔、 边部年龄正好分别与南大别超高压带及北大别带的峰期变质时代一致。这些表明, 大别山三个主要超高压岩片的榴辉岩的峰期变质时代, 由南向北逐渐变新, 并且,13+0刘贻灿等:大别山下地壳岩石及其深俯冲#刘贻灿, 李曙光等$ #+%$ 晚元古代华南陆块北缘镁铁质下地壳的垂向增生及印支期俯冲消减: 大别山下地壳俯冲成因榴辉岩锆石 ?4 年代学的证据, 待刊$图 ! 罗田榴辉岩中锆石及其所含矿物包体的显微照片以及离子探针分析点与年龄#、 $、 %、 &、 和 ( 为阴极发光图像;) 为显微镜下单偏光图像;* 和 + 为背散射图像。,-.石榴子石, /01.绿辉石, 2(.

32、透辉石, 34.紫苏辉石, 56.中长石7(8 ! 9():; 1+;-;:#1+ #=% -+* 1;- #=% #*3?95 #=#64( ;& A(:);= &:;0 -;=#6(-() =*( &:;0 -+* BC;-(#= %;0*南大别超高压带岩石的折返时代与北大别带的峰期变质时代一致。但是, 它们的峰期变质温度却由南向北逐渐升高即由黄镇 “冷” 榴辉岩 (D E FGGH, 一般为 IFG J KFGH)(L#=! #$8 , MNNO;/P#4, MNN!;Q+#( ! #$8 , MNNI;B( ! #$8 , OGGR)#南大别中温榴辉岩 (D 一般为 FGG J SGG

33、H)(/P#4, MNN!;徐树桐等, MNNR;T;=, MNNK)#北大别高温榴辉岩 (D U SGSJSFRH)(B(C ! #$8 , OGGI;刘贻灿等, OGGI) , 这种峰期变质温度的有规律变化, 似乎分别与三个 35.V35 岩片的原岩当时所处的地壳结构有关, 即南大别和北大别分别相当于上、下地壳 (李曙光等, OGGM;张宏飞等, OGGM) , 也就是说, 三个岩片原岩温度就有高、 低区别。这些观察表明大别山印支期存在叠瓦式大陆深俯冲: 即陆壳俯冲过程中, 首先在俯冲上地壳中发生层间破裂并发展成逆冲断层, 该断层上部岩片(黄镇 “冷” 榴辉岩带) 逆冲折返, 下部陆壳继续

34、俯冲;此后,在上下陆壳之间发生第二次层间破裂并发展成逆冲断层, 该断层上部岩片 (南大别 V35 带) 逆冲折返, 下陆壳 (北大别带) 继续俯冲;最终, 在俯冲板片断离后, 三个岩片全部折返, 并呈现在由南向北三个岩片峰期变质时代逐步变新、 变质温度逐步升高的趋势。这种大陆壳俯冲呈叠瓦式发展的过程是大陆岩石圈内存在多个低粘滯带 ( 9*(=*: #=%9;=*4, MNNS)从而导致陆壳俯冲时上、 下地壳的脱耦(%*);C16(=) , 这有别于大洋俯冲板块。然而要完全证明这一俯冲模式, 尚需要更多的精确定年加以验证, 因为已有的罗田穹隆榴辉岩年龄误差还太大 ( W MG9#) , 而且整个

35、北大别带及黄镇冷榴辉岩带的精确变质年龄偏少, 为此特别是需要在今后的研究中加强对这两个岩片的高压.超高压变质岩进行精确定年。R 结论(M) 大别山下地壳岩石的主要类型有紫苏石榴黑云斜长片麻岩、 英云闪长质片麻岩、 石榴角闪二辉麻粒岩 (早白垩纪) 、 石榴辉石岩、 石榴二辉麻粒岩、 含石榴子石斜长角闪岩RKGM%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报OGGI, OM (R)和榴辉岩。其中, 榴辉岩包括两种, 一种是含有榴辉岩相变质作用前的麻粒岩相变质矿物组合, 另一种不含。但二者都经过了麻粒岩相和角闪岩相退变质过程。(!) 大别山下地壳岩石都参与了印支期大陆深俯冲, 但具有与南大别超

36、高压岩石不同的变质演化与折返过程。() 北大别带的印支期峰期变质时代比南大别带年轻。这可用大陆叠瓦式深俯冲模式来解释。(#) 大别山镁铁质下地壳俯冲成因榴辉岩的原岩是华南晚元古代增生的镁铁质下地壳, 它们参与了三叠纪大陆深俯冲。这一发现为研究大陆深俯冲与陆壳物质再循环提供了重要对象和可能性。致谢$ $ 文章中的锆石 %&()* +,*- 年龄结果是在北京离子探针中心测试的。感谢北京离子探针中心刘敦一先生、 王彦斌研究员和陶华女士以及有关人员在锆石 %&()* +,*-年龄测试过程中所给予的支持和帮助!同时, 感谢郭敬辉研究员和刘景波博士等在本文修改过程中提出的建设性意见!!#$%&./0123

37、4/45 246 )2778/ 9: ;2685?8,-82543 08?23245?8A B: A:246 8B2?86 /CDA 54 ?E8 )/F4? )FC/48 282(%85A52,G24H/ I48,J8A?84 (?2B524 KB1A) : %CEL85H: )5482B: *8?/3: )5?: ,M:MMN=O./43 9: ;P: +B?2E53E,18AAF8 08?20/1E5C /CDA 54 ?E8 Q2-58AE24,%FBF 835/4 /7 .E542: 985R543:%C584C8 *8AAQ/43 %,%F4 S,IE243 T,! #$: ;54

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50、8FB?2E53E,18AAF8/CDA54.E542:W8/B/3Y, !X: #; N#;#aD2Y K(: ;: )5482B: , M: PM NP=PF645CD G: ;5243 G ! #$: !XXX: )8?20/1E5C A?FC?F8, L2?8 2C?55?58A246 ?E85 8/BF?5/42Y 782?F8A /7 1Y53245?8, 4/?E /7 Q2-58MPX;刘贻灿等:大别山下地壳岩石及其深俯冲!#$%&$(,)&(% * +,$&- .&/%, 01)$1)23#/$&4 * +,$& 5$6)/(%7* 8)(1)$1)(,9:(9) :;:9

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60、9EEP- 北大别燕子河片麻岩的锆石 52O年龄: 印支期变质事件的确定- 岩石学报, ;N (P) : :;P :;T李曙光, 黄方, 周红英等- 9EE;- 大别山双河超高压变质岩及北部片麻岩的 52O 同位素组成2对超高压岩石折返机制的制约- 科学通报, P;: NZZ N=S江来利, 刘贻灿, 吴维平等- 9EE9- 大别山北部漫水河灰色片麻岩的锆石 52O 年龄及其地质意义- 地球化学, P; (;) : TT ZE刘贻灿, 李曙光, 徐树桐等- 9EEE&- 大别山北部榴辉岩和英云闪长质片麻锆石 52O 年龄及多期变质增生- 高校地质学报, T(P) : S;ZS9P刘贻灿, 徐树

61、桐, 李曙光等- 9EEE- 大别山北部鹿吐石铺含石榴子石斜长角闪岩的变质特征及 20/ 同位素年龄- 安徽地质, ;E(P) : ;NS ;N=刘贻灿, 徐树桐, 刘颖等- 9EE9- 大别山北部榴辉岩的 O 同位素特征- 矿物岩石, 99 (P) : PP PT刘贻灿, 李曙光, 徐树桐等- 9EE;&- 大别山北部榴辉岩的 0G2HC 年龄测定及其对麻粒岩相退变质时间的制约- 地球化学, PE(;) :ZN =Z刘贻灿, 徐树桐, 李曙光等- 9EE;- 大别山北部镁铁2超镁铁质岩带中榴辉岩的分布与变质温压条件- 地质学报, Z:(P) : P=: PN:刘贻灿, 徐树桐, 李曙光等-

62、9EE:-“罗田穹隆” 中的下地壳俯冲成因榴辉岩及其地质意义-地球科学 中国地质 大 学 学 报,PE (;) : Z; ZZ吴元保, 陈道公, 夏群科等- 9EE9- 北大别黄土岭麻粒岩锆石 52O 离子探针定年- 岩石学报, ;= (P) : PZ= P=9谢智, 陈江峰, 张巽等- 9EE;- 大别片麻岩的锆石 52O 年龄及其地质意义- 岩石学报, ;Z: ;PN ;SS徐树桐, 刘贻灿, 江来利等- ;NNS- 大别山的构造格局和演化- 北京:科学出版社-徐树桐, 刘贻灿, 江来利等- 9EE9- 大别山造山带的构造几何学和运动学- 合肥: 中国科学技术大学出版社- ; ;PP游振东, 陈能松- ;NN:- 大别山区深部地壳的变质岩石学证迹: 罗田惠兰山一带的麻粒岩研究- 岩石学报, ; (9) : ;PZ ;SZ张宏飞, 高山, 张本仁等- 9EE;- 大别山地壳结构的 O 同位素地球化学示踪- 地球化学, PE: PN: SE;张泽明, 钟增球, 游振东等- 9EEE- 北大别木子店石榴辉石岩的麻粒岩相退变质作用- 地球科学2中国地质大学学报, 9: (P) : 9N: PE;TTE;%&# !()$)*+&# ,+-+&#a 岩石学报9EE:, 9; (S)

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