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超高压变质带的全球分布及其大地构造意义 游振东 （中国地质大学（武汉），武汉 430074） 摘要： 对全球28个超高压变质岩产地的地质对比研究发现，超高压变质带的发育，与弧-陆和陆-陆碰撞造山带 关系密切。碰撞造山带多发育于活动的大陆边缘。在那里，冷的陆壳物质可以深俯冲到另一个相对稳定的未俯冲 的板块之下，其深度可以超过90~120 km，在高压达2.5 GPa和温度约600℃或更高条件下，导致超高压特征矿物 如，柯石英、金刚石等的生成。在空间分布上，超高压变质带集中于欧亚大陆及其周缘，澳洲和北美目前尚未有 报道。从时代上看，超高压变质带多出现于显生宙，前寒武纪只有晚元古代（泛非运动期）少数两例。说明以超 高压变质带为特征的碰撞造山作用，是显生宙以来，陆壳增生达到一定的规模后，才出现的构造体制；Rodinia和 Pangea古大陆的裂解，使地温梯度降低，从而有利于超高压变质带的生成。 关键词：超高压变质岩；碰撞造山带；深俯冲作用；构造体制；地温梯度 中图分类号：P588.3；P54 文献标识码：A 文章编号：1006-7493（2007）03-0383-09 的产地有28个，如果把属于一般高压变质的蓝片 岩、榴辉岩也统计在内，则其数目当成倍增长。 现今报道的超高压变质带在全球分布如图1所示。 从图1看出超高压变质带多分布在前寒武纪克 拉通周围的显生宙造山带的范围内。其中又以欧 亚大陆的周缘最为密集。如果以西伯利亚陆块为 核 心 ， 自 北 而 南 可 以 识 别 出 ： （ 1 ） 亚 洲 复 合 山 链 与 中 国 中 央 造 山 带 ； （ 2 ） 喜 马 拉 雅 造 山 带 ； （3）亚洲大陆南缘造山带等3个单位。通过这些 构造单位来考察超高压变质矿物的分布，岩石组 合，超高压变质作用的温压条件以及超高压变质 岩的构造特征等。不难从中总结出超高压变质在 全球的空间分布的某些规律。 2.1 亚洲复合山链与中国中央造山带 亚洲复合山链（图2）北端起自极地乌拉尔的 Marun Keu（图2中的13）向南经Ufalei到南乌拉尔 的Maksyutov，基本上是沿乌拉尔分布的，是夹持 在俄罗斯和西伯利亚两个克拉通之间的造山带。 现以Maksyutov为例，说明超高压变质带的组成。 M a k s y u t o v 杂 岩 呈 南 北 走 向 ?? 1 0 k m × 1 2 0 k m ） ， 其 中 榴 辉 岩 呈 分 散 团 块 状 或 石 香 肠 状 夹 在蓝闪石或云母片岩之中。由于后期岩体的侵入 1 引言 自从1984年Chopin在西阿尔卑斯的Dora Maira 的变质岩中发现柯石英微粒包裹物以来，各国科 学家发现了愈来愈多的新产地（Chopin，2003）。 迄今为止已有16个造山带发现柯石英和变质金刚 石微粒包裹物等超高压矿物。如果以柯石英的出 现 作 为 岩 石 发 生 超 高 压 变 质 的 开 始 ， 则 超 高 压 变质的温压条件应该是：T 600℃，p 2.5 GPa （Brown，2007）。所以超高压变质作用是岩石 经过深俯冲的地质记录。绝大多数超高压变质带 位于欧亚大陆内部的碰撞带。鉴于欧亚大陆是由 许多微陆块拼合而成，碰撞带就好比拼合时碰撞 的”结痂”，其中最容易出现超高压变质的记录 并保留下来。如今，全球只有北美和澳洲还没有 发现超高压变质的岩石。本文是在对比全球已发 现的超高压变质带地质条件的基础上，探索其时 空分布的规律并从中引出其所蕴涵的全球构造演 化的节律性的一些信息。 2 超高压变质带的全球分布 迄今为止，世界上已有报道的超高压变质岩 收稿日期：2007-04-05；修回日期：2007-07-12 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（2003CB716601）；国家自然科学基金40472036）资助 作者简介：游振东 男，1928年生，教授；北京大学地质学系（1952）毕业。研究方向: 变质地质学。通信地址：北京海淀区成府路20 眷 28-162，E-mail:  HYPERLINK mailto:zhendongyou@ zhendongyou@ 图1 全球超高压变质岩的分布图（CCSD 2005） Distribution map of UHPM rocks in the world （issued by CCSD, 2005） Fig. 1 金 红 石 ； 但 是 常 受 到 绿 帘 蓝 片 岩 相 变 质 的 叠 加 ； 榴 辉 岩 中 的 石 榴 石 是 富 铁 的 F ＝ 5 0 % ～ 7 5 % （ F ＝ Fe2+/（Mg+Fe2+）。绿辉石中Jd＝ 40.3~52.2。根据石榴石-单斜辉石 温 度 计 ， J d