北大别花岗片麻岩的锆石年代学及其对折返阶段P-T-t轨迹的限定

摘要

自Smith和Chopin在1984年相继在挪威西部片麻岩和西阿尔卑斯典型陆壳岩石中发现柯石英以来,地质学家认识到比重较轻的大陆地壳可以俯冲到80km的地幔深度并发生超高压变质作用.因而,大陆深俯冲过程以及超高压变质岩的形成与折返机制等方面研究成为地质学上新的热点和前沿领域.俯冲地壳岩石/岩片在折返期间往往会受到多期退变质作用和部分熔融的影响与改造,其变质环境及温压条件等信息往往会在锆石中得以保存.通过对锆石所记录的信息进行综合分析和研究,可以对俯冲带的折返过程进行精确而合理的限定.大别造山带位于中央造山带的中部，其东缘被郯庐断裂所剪切，呈东西向位于中国中东部。该造山带是由扬子板块于三叠纪向华北板块之下俯冲所形成的，广泛发育高压-超高压变质岩系。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明，北大别片麻岩具有多期变质年龄记录。根据不同变质锆石域中矿物包体分析并结合锆石微量元素地球化学特征，确定了多期变质年龄的地质意义。综合研究表明，北大别片麻岩在三叠纪遭受了两期榴辉岩相变质作用，包括227±2Ma（220～230Ma）的超高压榴辉岩相变质事件和216±2Ma（210～220Ma）高压榴辉岩相变质事件（T＞900℃）；以及206±4Ma（200～210Ma）的麻粒岩相退变质事件（T≈910℃）。在侏罗纪197±4Ma（190～200Ma）与183±2Ma（170～190Ma）经历了两期角闪岩相退变质事件。另外，在白垩纪120～140Ma经历了137±2Ma和124±2Ma构造热事件改造与影响（包括部分熔融和混合岩化作用）。