桐柏高压变质地体:对桐柏-大别-苏鲁高压/超高压变质带构造框架和俯冲/折返机制的制约

摘要：

桐柏造山带位于秦岭造山带和大别-苏鲁造山带之间,是揭示秦岭-桐柏-大别-苏鲁巨型造山带中各地质体之间构造关系及地质演化差异的关键地区.桐柏高压变质地体主要由两个高压岩片(Ⅰ和Ⅱ)及其北侧的构造混杂岩带和南侧的蓝片岩-绿片岩带构成.高压岩片I以北、南两条榴辉岩带为代表,构成桐柏山背形构造的两翼,其峰期变质条件分别为530-610℃、1.7-2.0GPa和460-560℃、1.3-1.9GPa.高压岩片Ⅱ以桐柏杂岩中的变质岩包体为代表,其峰期变质条件推测在<700℃、>1.2GPa的榴辉岩相范围内,而退变质条件为660-700℃、0.80-1.03GPa.U-Pb、Lu-Hf、Rb-Sr和Ar-Ar同位素年代学研究表明,高压岩片I的峰期变质时代为255Ma,冷却至白云母封闭温度的时代为238Ma;而高压岩片Ⅱ的主期变质作用发生在232-220Ma,作为桐柏杂岩主体的片麻状花岗岩则侵位于140Ma.这说明,高压岩片Ⅰ和Ⅱ分属于两个时代不同的俯冲/折返岩片,当高压岩片Ⅱ被俯冲到地壳深处并经受高压变质时,其上覆的高压岩片Ⅰ已经折返到中上地壳的水平.这一结果验证了在西大别、东大别和苏鲁地区提出的高压/超高压岩石的穿时(或差异)俯冲/折返模型,同时说明华南大陆地壳最早的俯冲发生在晚二叠世,这也代表华北与华南陆块之间从洋壳俯冲转化为陆壳俯冲的时间.基于桐柏杂岩与北大别杂岩的可比性,认为桐柏高压变质地体相对低温低压的变质环境以及超高压岩石的缺乏缘于华南陆块的俯冲深度向西逐渐变浅,而早白垩世的构造挤出造成了桐柏-大别高压/超高压变质带东宽西窄的构造格局.

关键词：高压/超高压、穿时俯冲/折返、构造框架、桐柏-大别-苏鲁造山带

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分类号：P545(构造地质学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;中国地调局国土资源大调查研究项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2011-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1151-1162