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大別造山帶研究概況

大別造山帶位於安徽、湖北、河南三省。在1949之前,地質前輩譚希疇、丁文江、李四光、、李傑、李玉瑤、謝、黃、程等對該區及鄰區進行了地質調查,為以後的地質工作奠定了基礎。1949新中國成立後,國家有計劃地進行了大規模的礦產勘查和區域地質調查。70年代初,安徽、湖北、河南等省的區域地質調查先後完成了南京、六安、嶽西、太湖、商城、羅田、新縣、桐柏、大悟、蘄春、武漢等1: 20萬圖的地質調查,覆蓋了大別山及其鄰區。同時,各省還開展了1∶50萬區域重力、航磁、地球化學原生暈和次生暈掃描,編制了1∶50萬桐柏、大別山圖,並做了相關的地層和古生物研究。在上述工作的基礎上,各省先後完成了安徽、湖北、河南的區域地質誌。安徽省還完成了各時代地層圖集、《安徽省巖相古地理圖集》、《1 ∶ 50萬安徽省構造體系圖》的編制工作。通過以上總結,建立了區內的地層系統,劃分了不同的構造單元,基本查明了區內榴輝巖、藍片巖和超基性巖的分布,積累了豐富的地質資料。20世紀80年代以來,在原地礦部組織下,以安徽、湖北、河南三省調查院為主體,相關地質隊、高校、科研院所等單位參與,以新的1: 5萬填圖方法(沈積巖、花崗巖、變質巖)為指導,開展了1: 5萬地質填圖工作。1997年,為配合中國大陸深部科學鉆探選址,由原地礦部科技司和直管局完成了1: 1萬的精細地質填圖。為開展新壹輪地質調查計劃,中國地質調查局分別匯總了安徽、湖北、河南三省大別山和桐柏山地質情況,編制了相關地質圖件,開展了1.25萬區域地質調查。

20世紀80年代以來,大別造山帶的研究逐漸深入。徐嘉葦等人(1987)首次提出大別山碰撞帶是華北和揚子陸塊在中生代碰撞對接形成的。荊(安徽)、?(湖北)與張叔夜、梁萬通(原長春地質研究所)合作,系統研究安徽、湖北兩省的藍片巖。1986後,、梁萬通、景、潘國強與劉重光(美國斯坦福大學)合作,研究張八嶺藍片巖(1986 ~ 1989)和大別榴輝巖(1988 ~ 1999)。與此同時,劉重光等人把研究範圍擴大到湖北,與劉(湖北)、?例如研究合作。同時,Okay A L、SengorA M等人(土耳其伊斯坦布爾大學)與徐叔同等人(安徽地質學院)合作研究大別造山帶演化。因為柯石英(許誌琴,1987;Okay A L等1989;王×米等;潘國強等人,1990)和鉆石(徐書同等人,1991;張叔夜等,1991),證實了超高壓變質作用的存在。隨後,中國科學院地質研究所在國家自然科學基金的支持下,先後與國內有關高校和研究所以及國外合作,對大別造山帶特別是以榴輝巖為代表的超高壓變質帶的地質構造和物質組成進行了研究,取得了壹些重要科研項目,取得了重要成果。程、、、常對大別造山帶的變質巖、構造及成礦作用進行了研究,、對大別造山帶進行了深部地球物理勘探,並取得了重要進展。

通過上述研究,科研人員發表了許多重要的專著和論文,全面論述了大別造山帶的形成演化和超高壓變質帶的形成與折返機制,引起了國內外地質學家的極大關註和重視,認為大別造山帶是全球造山帶中的經典地區之壹,是揭示造山帶動力學過程最理想的野外實驗基地。研究者普遍認為大別造山帶是華北與揚子之間的印支期碰撞造山帶,超高壓變質帶是深俯沖形成的。但是,在壹些重大地質問題上仍存在分歧,主要表現為:

1)印支板塊碰撞縫合帶在哪裏?是大別山北部與淮陽北部地區之間的磨子潭-哮天斷裂(徐樹同,1992),還是大別山內部的英山-水後嶺斷裂(董樹文,1997),還是大別山南部的襄樊-廣濟斷裂(楊,191)?與此相關的是大別造山帶核部雜巖的構造歸屬,即“北大別”構造,屬於華北板塊南緣活動大陸邊緣的古島弧,北淮陽地區為弧後盆地。也是揚子板塊的俯沖基底。

2)代表印支期減少的洋殼在哪裏?分布在大別山北部的超基性巖帶是蛇綠巖套嗎(徐樹同,1994)?

3)大別造山帶的形成模式是怎樣的?是揚子板塊向華北板塊俯沖嗎(徐叔同等,1994)?還是華北板塊向南俯沖了(金夫全登,1995)?還是華北板塊和揚子板塊偏移,華北板塊的俯沖滯後於揚子板塊的向南俯沖(董樹文等,1998)?

4)與印支板塊碰撞有關的花崗巖帶在哪裏?雙重變質帶在哪裏?大別山從南到北是否存在與俯沖深度有關的從高壓藍片巖到超高壓榴輝巖的變質分帶(張叔夜等,1989)?

5)超高壓變質帶中榴輝巖的原巖都是火山巖嗎?有巖漿起源嗎?形成時代為晉寧期(程等,1999)、加裏東期(建平,1998)、印支期(,1989)?是地層深度和溫度壓力條件大於90公裏(從柏林等。,1999)或32 km(呂古賢,1999),與大陸深俯沖有關嗎?

6)超高壓變質帶的形成和折返有多種模式。如果確認超高壓變質巖是穿過板塊俯沖到地面90公裏以上,然後經過超高壓變質作用迅速返回地表的大陸地殼巖石,那麽巖石在這壹過程中所經歷的變形變質作用有哪些記錄?超高壓巖石與* * *生圍巖接觸關系的性質是原地還是異地?特別是詳細的構造填圖所反映的宏觀變形記錄的依據是什麽?

近十年來,作者等人通過對大別造山帶的詳細填圖和專題研究,取得了壹些重要發現,主要包括以下內容:

1)在大別山超高壓變質帶中發現新元古代淺變質火山碎屑巖(童家福等,1995;董樹文等,1996),進壹步證實了北淮陽地區揚子型震旦系至早寒武世地層的存在(童家福等,1995),以及原宿松群的解體和構造地層序列的重建,表明大別造山帶應屬於揚子地塊北緣。

2)佛子嶺巖群(童家福等,1995;錢存超等,2000),確定斷層為不分割斷裂帶,更不用說板塊碰撞縫合帶了。

3)在大別山腹地,超高壓變質帶北側桃園寨發現中生代火山巖和火山構造,形成時代為130Ma(劉敦義等,2002),其地球化學特征與北淮陽地區晚侏羅世毛坦廠組相似,表明大別造山帶核部在早白堊世以前與北淮陽地區具有相似的構造屬性(周存庭等,102)

4)分解原大別群分解變質表殼巖、變質超鎂鐵質巖和變質花崗巖。後者多為新元古代變形花崗巖(周存庭等,1995;湯加傅等,1997)。北大別榴輝巖的進壹步厘定(魏春景等,1997;周存庭等,2000),與南北年齡和系列相近的變形花崗巖,表明南北不屬於華北和揚子兩個不同的板塊。

5)脈狀榴輝巖(高天山等,1997;湯加·傅等人,2000年)。根據榴輝巖與圍巖的接觸關系、相關資料和測年結果,表明榴輝巖可能主要形成於新元古代(童家福等,2000),屬地幔巖成因。張八嶺地區藍片巖帶中的藍閃石形成於S1面理上,與印支早期伸展構造變形有關(童家福等,1995)。

6)通過對大別造山帶的詳細構造填圖和解剖,確定該造山帶及其鄰區的主要變形樣式為雙向擠壓的“柯布構造”(童家福等,1995)。變形順序有三個階段。早期在伸展構造體下,以形成平行於造山帶方向和垂直於現今造山帶方向的向西逆掩褶皺,各層間構造片疊置為特征。主階段為擠壓-收縮體系,形成平行於現今山系方向的擠壓褶皺;晚期巖漿底辟侵入,在核部形成“後穹”並形成“鏈穹”構造帶,在造山帶邊緣形成向外盆滑動的逆沖構造。

綜上所述,大別造山帶的形成與演化,超高壓變質帶的形成與折返,都需要在新資料的基礎上進行重新解釋和討論,本書相關章節會有詳細說明。