东大别超高压变质带的深部构造.pdfVIP

( D 辑) 第33 卷 第2 期 SCIENCE IN CHINA ( Series D ) 2003 年2 月 东大别超高压变质带的深部构造* 杨文采 (中国地质科学院地质研究所, 北京 100037) 摘要 在大别山东段进行的综合地球物理调查的资料不仅提供了较精细的地壳构造 信息, 而且不同方法取得的资料有很好的相关性. 根据这些资料作综合研究可以编制 出较为可靠和精细的地壳构造剖面图( 图版II). 东大别造山带的地壳可分为北淮阳 北 大别 南大别与宿松 4 个构造单元. 其中宿松高压变质带的中下地壳为扬子俯冲地壳, 而北淮阳下方的中下地壳为中朝克拉通的地壳, 合肥盆地下方亦为中朝克拉通的基底. 南 北大别的中下地壳结构具有明显差别, 反映了它们在印支期之后有过不同的演化 轨迹, 不应把它们合并为同一个地壳单元. 现今大别造山带的结构主要反映了早- 中侏 罗世扬子克拉通的向北陆-陆俯冲, 而且华北基底同时向南俯冲, 和晚侏罗世以来以北 大别为中心的地壳伸展和上隆揭顶. 在三叠纪南北碰撞时晓天-磨子潭断裂带处于缝合 带南沿部位, 从它往北上地壳构造从北倾低角度正断层很快转变成向南陡倾的逆冲褶 断, 这种强烈的地壳变形反映了碰撞缝合带的典型特征. 北淮阳中上地壳与华北基底 相连, 反映了后碰撞期南北板块继续处于挤压环境的会聚态势, 而这一会聚事件向北 一直影响到处于合肥盆地北缘的淮南. 在双程走时 22s 出现反映岩石圈底界的强反射 体, 估计岩石圈厚度约78 km. 由地球物理资料可推断大别UHPM 岩片的厚度不超过8 km. 这一结果不支持“陆壳先俯冲到地幔然后整体折返回地壳而形成UHPM 带” 的假说. 关键词 综合地球物理调查 地壳构造剖面 碰撞造山 超高压变质 东大别 大别山出露了大面积经超高压变质的岩石, 由于地表露头良好, 地质学家已进行了大量 [1~9] 的研究, 取得了丰硕的成果 . 必威体育精装版的研究表明, 除榴辉岩外超高压变质(UHPM)带内的其他 主要岩石, 如片麻岩和大理岩, 都含有柯石英或柯石英包体, 说明它们都经受过超高压变 质[ 10~ 14]. 洋壳俯冲拉动陆壳俯冲的假设要有洋壳存在的证据, 近年来已有在北大别发现古洋 [15] 壳残片的报道 , 但还未在大别-苏鲁地区找到典型的蛇绿岩套. 经超高压变质的橄榄岩中含 有少见的FeTiO 棒状出溶体, 说明这种岩石的生成深度 185 km, P-T 测定证实大别-苏鲁UHP 3 岩石经受变质的压力在 750~950 时为 4.0 ~4.7 GPa, 进入了所谓岩石生成的 禁区带 , 即 P-T 图中5 /km 线以上的区带[16~18]. 所有这些新的证据似乎都接近基于板块构造的这种假说: 大洋岩石圈的俯冲拖动陆壳( 及部分岩石圈地幔) 向地幔俯冲而使表壳岩遭受超高压变质, 而 [7~12] 俯冲洋壳断开造成反弹或者地幔热对流, 使经超高压变质的陆壳整体经原路折返回地表 . 这个假说成立的条件是: 陆壳俯冲与折返的速度必须很快, 而使陆壳俯冲到约200 km 深处时 还不至于被加热到熔融发生的温度(900