中大别超高压带花岗片麻岩的部分熔融作用及时代

摘要

部分熔融作用作为大陆俯冲碰撞带中重要的地质过程之一,在陆陆碰撞俯冲及折返过程中越来越广泛的得到认识(Groppo et al.,2012).与洋壳俯冲不同的是,陆壳具有较低的低温梯度和较少的含水量,在俯冲过程中不能释放大量的流体而引发岛弧岩浆作用,但是,在一些高温超高压区域,当"干"的超高压岩石在类似变质峰期的高温条件下也可发生部分熔融,并且,在折返期间由于少量含水矿物的降压脱水,以及名义上无水矿物的结构水和分子水的释放,同样可导致大陆碰撞带超高压岩片发生部分熔融.因此,准确限定大陆俯冲碰撞带中部分熔融作用发生的时间,对查明超高压岩片折返机制及P-T轨迹的重建等具有重要意义.位于中国中东部的大别-苏鲁造山带是三叠纪华南陆块向华北陆块俯冲形成的碰撞型造山带，因含柯石英和金刚石超高压变质带出露的规模巨大和岩石类型齐全而闻名于世。为了查明中大别超高压带花岗片麻岩是否发生了部分熔融作用和可能的发生时间，以及确定部分熔融作用与碰撞过程中各个变质阶段的关系，对中大别花岗片麻岩进行了野外调查以及岩相学和锆石年代学等方面的研究。花岗片麻岩和浅色脉体的SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明：花岗片麻岩和浅色脉体中锆石具有核-幔-边结构，且核部具有明显的岩浆震荡环带；两个片麻岩中岩浆核锆石给出新元古代年龄，指示其原岩形成时代；菖蒲花岗片麻岩锆石给出多期年龄；花凉亭花岗片麻岩与其共生的浅色脉体锆石具有一致的年龄记录。综上所述，结合已发表资料，笔者认为中大别花岗片麻岩经历了225~235Ma的超高压变质作以及221±2Ma（220~223Ma）的部分熔融作用，证明部分熔融作用发生在角闪岩相退变质阶段之前、超高压变质作用之后。