大别造高压变质带的陆内增压壳内成因的机理

摘要

在大别地区变质岩石榴子石中发现柯石英和金刚石等超高压矿物包体,这曾引起了人们对超高压变质作用的极大兴趣.目前,中国主要EW 向碰撞造山带有16个地段陆续发现类似大别地区的高压-超高压变质岩区段.前人用压力除以比重法得出形成深度约百公里,并据此提出超高压变质过程"深俯冲-折返"模式.作者还考虑了岩石作为粘弹性体的应力-应变关系，用粘弹性本构方程，获得大别地区英山县含柯石英榴辉岩的成岩深度>30km，安徽岳西碧溪岭地区含柯石英榴辉岩深度为23～53km，河南新县地区的含柯石英榴辉岩成岩深度为36～40km。再进一步用变质深度的流变学公式，在剪切粘度0.2×1023条件下，推算出超高压变质岩形成深度约50～55km。可见，大别超高压变质岩形成深度介于23-55km，而不是前人认为的超过lOOkm、甚至更深，由此，“深俯冲-折返”模式也是不能成立。本项研究综合分析了超高压变质岩地区的大量研究新资料，认为，超高压变质岩形成于大陆岩石圈板块边界构造强烈挤压的壳内环境，没有发生“深俯冲—折返”的过程。“构造力可以通过改变岩石所处的环境来影响物理化学影响地球化学平衡”，建立了大别超高压变质岩“构造增压壳内成因”的新模式。