刘强[1]2003年在《大别山双河变质花岗岩变形特征及其大地构造意义》文中提出花岗岩构造研究是构造地质学的重要研究领域之一。岩体构造样式研究可以揭示更多的区域变形信息，可以提供造山带演化详细的构造演化信息，可以确定出岩体侵位机制，并进一步探讨岩浆活动与构造作用及深部过程之间的互反馈关系。研究花岗岩构造变形是花岗岩研究与大陆动力学研究的一个结合点。柯石英和微粒金刚石在大别山的发现，使得大别超高压变质带成为研究地球动力学的热点地区。围绕超高压和造山带的研究，在构造地质学、地球化学以及矿物学、岩石学、地层学等方面取得了丰硕成果。然而一些重大科学问题仍存在较大争议，诸如“就地”“异地”变质的问题、俯冲深度确定问题、超高压变质岩形成的折返机制与过程问题等等。本文以大别造山带南缘双河变质花岗岩岩体为研究对象，通过详细野外观测、石英岩组分析、有限应变测量、岩石磁化率各向异性特征、流体包裹体特征等研究手段，总结岩体的构造样式，探讨变质花岗岩岩体、区域超高压花岗片麻岩、超高压岩石之间的关系，进一步分析花岗岩侵位与造山带演化阶段之间的联系，为解决“原地”“异地”变质问题提供构造地质学证据，为大别造山带演化（尤其是碰撞稍后阶段）提供确实的地质信息和新制约。目前，初步取得以下新认识：双河变质花岗岩岩石矿物组合为：钾长石＋斜长石＋石英＋黑云母＋角闪石＋多硅白云母＋石榴石＋绿帘石＋锆石＋榍石等。岩体富硅、富碱、贫钙、过铝，全岩ACNK＝1.42～1.57，属过铝质。双河变质花岗岩属于S型花岗岩。结合邻区变质花岗岩岩体的锆石研究、矿物温压计结果及岩石学特征，双河岩体有可能为碰撞造山过程中或后期晋宁期花岗岩发生部分熔融重新侵位形成，并推知＞500℃，0.8GPa为岩体发生部分熔融的地质环境，侵位深度在27KM±（取地壳压力30MPa/Km）。石英组构研究表明，石英C轴组构以单斜和叁斜对称为特点，以叁斜对称为主。组构图以极密为主，较少发育大圆环带和小圆环带，组构中发育NE-SW、NW向的高极密。结合岩石面理、线理分析，NE-SW的高极密主要集中发育于b轴方位，NW向的高极密则集中发育于C轴方位。岩体变形特点为NE-SW的剪切或拉伸，NW-SE向的主压应力。岩体围岩及硬玉石英岩和榴辉岩的石英组构相似，以极密程度高、极密集中在NE-SW方位与岩体石英岩组相区别。变质花岗岩岩体主体变形晚于超高压岩石的变形，其岩组记录了超高压变质作用后期的区域应力状态。双河变质花岗岩叁维应变测量显示，主应变面xy产状倾向SE，倾角较缓，Rsxy=1.06～1.34；主应变面yz产状倾向NW，倾角较陡，Rsyz=1.37～2.02；主应变面xz产状倾向NE，倾角陡，Rsxz=1.59～2.18。a轴倾伏向为SE，b轴倾伏向为NE或SW，c轴倾伏向为NW，岩体物质流动方向为SE-NW，主压应力方位为NW-SE。Flinn指数在0.11～0.82，说明双河岩体在侵位和后期变形过程中以挤压变形为主。在接触带部位，岩体应变椭球体与围岩的应变椭球体呈一致性；岩体和围岩具有共同一期变形，岩体具有同构造变形特点。岩体磁化率各向异性结果显示，反映岩石变形程度的磁化率参数P变化不大，在1.109～<WP=6>1.639，说明岩体变形较为均匀。反映岩石叁维变形状态的压扁率T值均为正值，在0.079～0.534，显示岩体整体受挤压变形。挤压应力K3由NW向SE呈高角度挤压，物质流动方向K1由SE向NW流动。磁面理（K1K2）向SE方向倾斜,与应变分析结果一致。最小磁化率主轴K3的剪切分量指示岩体在SE－NW挤压变形过程中迭加着NE-SW向的剪切变形。双河地区榴辉岩磁化率各向异性结果说明榴辉岩在经历超高压变质作用后物质流动方向为由NW向SE运动，以拉伸变形为主，与双河变质花岗岩的运动形式相异。双河变质花岗岩流体包裹体研究表明，均一温度集中于叁个区间：150－195℃、205－245℃、305－340℃。均一温度集中在前两个区间的包裹体以次生（假次生包裹体）为主，定向性明显，呈NNE-SSW排列，可以判定岩体发育NNE-SSW向剪裂隙，说明主压应力方位SE-NW，反映岩体冷凝收缩后期阶段的应力状态。大别山双河超高压岩石与双河变质花岗岩冷却曲线显示，超高压岩石明显经历叁次快速冷却，第一阶段在248～218Ma；第二阶段在174～169.2Ma；第叁阶段在169.2～59.4Ma。双河变质花岗岩也经历叁次快速冷却过程，与超高压岩石的快速冷却过程稍有不同。第一阶段在222.5～213.3Ma；第二阶段在180～171Ma；第叁阶段在171～50Ma。对比显示，二者冷却速率不同，在222Ma 之后冷却阶段较为相似。基于以上论文工作，提出大别山东段（自叁迭纪始）构造演化特点及UHP折返过程：超高压岩石在经历超高压俯冲作用后迅速向中下地壳折返并经历快速冷却过程，显示高温状态下的简单剪切或拉伸变形，UHP岩石面理、线理代表向SE一期的逆冲作用。在226～218Ma，双河变质花岗岩体侵位，受到倾向NW的高角度挤压应力，物质流动方向由SE向NW，并迭加剪切变形。岩体在垂向上与超高压岩石呈构造并置状态，具有同构造变形特点。超高压岩石折返速率明显大于变质花岗岩抬升速率，在中下地壳位置达到同一深度水平。构造背景为超高岩石与变质花岗岩在由NW向SE的仰冲挤压应力作用下驱动向中上地壳SE向垂向挤出。
苏文, 刘景波, 陈能松, 郭顺, 巴金[2]2013年在《东秦岭-大别山及其两侧的岩浆和变质事件年代学及其形成的大地构造背景》文中研究说明本研究成果以东秦岭-大别山地区野外地质资料、岩石学、地球化学和同位素年代学数据的采集为工作切入点,在现有和新增各种数据分析、解释、研究基础上,描述东秦岭-大别山地区变质岩石构造单元的岩石学组成、确定原岩的形成时间、主期变质作用特征、形成时间,以及该区发育的各时代花岗岩类、主要的岩浆岩事件和大地构造背景,进而建立新元古代以来东秦岭-大别山造山带及两侧的岩浆和变质事件年代学格架;编制了东秦岭-大别造山带及两侧岩浆和变质事件年代学地质图。
刘强, 杨坤光[3]2002年在《大别山双河片麻状花岗岩岩体石英组构特征及应变分析》文中指出对大别山双河片麻状花岗岩岩体中的石英C轴组构、黑云母 (0 0 1 )解理极点和石英颗粒叁维应变分别进行系统测量。结果显示 ,双河岩体在侵位和后期演化过程中以挤压变形为特点 ,岩体经过NW—SE向和NE—SW向两次挤压 ,NW—SE向挤压强度较大 ,奠定了岩体基本的构造形态。结合区域应力场特征分析得出 ,双河岩体在早叁迭世至早侏罗世应力方位为NW—SE向挤压 ,中侏罗世及后期为NE—SW向挤压 ,应力场发生顺时针变化。
李远[4]2018年在《大别山超高压带和宿松杂岩带变质花岗岩和变基性岩的年代学和岩石成因：对大别山新元古代岩浆作用和变质作用以及叁迭纪俯冲和折返的启示》文中认为大别山造山带是世界上出露超高压岩石面积最大的陆—陆碰撞型造山带,其中含有各种不同类型的高压—超高压变质岩,以及多种类型的低级变质岩。自超高压指示矿物如柯石英和金刚石在大别山变质岩中被发现以来,人们对该地区超高压岩石进行了大量的构造地质学、岩石学、年代学及地球化学等方面的研究,对这些超高压岩石的原岩成因、时代和性质以及变质时代与演化过程等进行了探讨和限定,同时对其涉及的俯冲、碰撞和折返过程,以及俯冲带的壳幔相互作用等进行了综合研究,并取得了一系列重要成果。然而,对于大别山造山带相对低级变质岩的研究目前还比较缺乏,在其构造属性、原岩形成时代和成因、变质演化过程以及与大陆深俯冲和超高压岩石的关系等方面,目前还缺乏系统深入研究和较为统一的认识。因此,本文对中大别超高压变质带(简称“中大别”)和宿松杂岩带中相对低级变质的变质花岗岩和变基性岩进行了系统的岩石学、年代学及元素和同位素地球化学等方面的研究,证明它们的原岩类似于超高压正变质岩、都具有扬子陆壳属性,大部分形成于新元古代扬子北缘的大规模岩浆事件,参与了叁迭纪的俯冲,但部分岩石(岩片)在俯冲初始阶段即从俯冲板片上拆离并最早折返、而宿松杂岩带中大多数岩石(或岩片)位于叁迭纪俯冲板片的后缘并最晚折返。此外,通过野外地质调查、结合室内薄片观察与初步的岩石学研究,确定了在大别山宿松杂岩带中存在异剥钙榴岩,该类岩石是大别山造山带中首次被证实,表明大别山在叁迭纪大陆俯冲前曾存在古洋壳。主要研究内容和取得的主要成果概括如下:1.锆石U-Pb年龄、Hf同位素及全岩的Sr-Nd-Pb同位素分析表明,中大别和宿松杂岩带变质花岗岩的主要物质来源是晚太古代至古元古代的古老下地壳,而变基性岩则主要来自于富集地幔,并具有少量的下地壳物质混染。继承锆石的年龄以及锆石Hf同位素模式年龄主要集中于～2.5 Ga和～2.0 Ga,对应于扬子板块基底的形成和再造时代;原岩年龄大多为新元古代,与该地区超高压变质火成岩的原岩形成时代一致,表明这些岩石同样是新元古代大规模岩浆作用的产物;锆石U-Pb不一致线的下交点年龄及全岩Rb-Sr“等时线”年龄落在叁迭纪范围,与大别山超高压变质年龄吻合,表明这些岩石参与了叁迭纪俯冲。因此,这些变质花岗岩和变基性岩的原岩类似于超高压岩石的原岩,但是由于前者受到的后期变质改造和影响较小,因而可以用来更好地示踪或限定后者的原岩性质和成因。此外,宿松杂岩带花岗片麻岩的原岩形成时代包括两类,即晚太古代(2.5-2.7 Ga)和新元古代(770-830 Ma)。2.主、微量元素及Sr-Nd同位素特征表明,中大别变基性岩具有典型的大陆板内玄武岩的地球化学特征,对应于陆内地幔柱或大陆裂解环境,而中大别变质花岗岩则为新元古代加厚下地壳部分熔融的产物。这些特征反映了该地区的新元古代构造环境从板块汇聚到大陆裂解的转换过程,可能与Rodinia超大陆的聚合与裂解有关。锆石U-Pb年代学研究表明,变质花岗岩的原岩时代为～819Ma,而变基性岩形成于～772 Ma,这两组年龄可能代表了 Rodinia超大陆最终形成以及最初裂解的时代。新元古代麻粒岩相变质时代为～768Ma,可能与大陆裂解引起的幔源岩浆板底垫托(Magmatic underplating)作用有关。3.岩石学观察和地质温度计研究表明,中大别和宿松杂岩带变质花岗岩和变基性岩的峰期变质条件为绿帘角闪岩相到角闪岩相,指示其在叁迭纪俯冲过程中,并没有与超高压岩石一起进入地壳深部;结合锆石U-Pb定年结果,证明部分岩石是在俯冲初始阶段从俯冲板片脱离解耦并折返、而宿松杂岩带的主体则属于俯冲板片的后缘并最晚折返。因此,这为大别造山带俯冲陆壳内部多层次拆离解耦与多岩片差异折返机制提供了新的制约。4.首次在宿松杂岩带中发现异剥钙榴岩、(蛇纹石化)橄榄岩等具有典型洋壳特征的岩石,并通过锆石U-Pb定年限定了洋壳的形成、异剥钙榴岩化及洋盆闭合的时代分别为1410±11Ma、1078±22Ma和798±62Ma。而且,异剥钙榴岩是宿松杂岩带中特有的岩石类型,其在大别造山带其它构造单元中都没有发现,其叁迭纪变质年龄221±3 Ma代表了宿松杂岩带主体的峰期变质时代,并晚于超高压岩石的峰期变质时代。
江小均[5]2013年在《东秦岭泥盆系沉积特征和构造背景研究》文中提出秦岭造山带属昆仑-秦岭巨型造山带的东段,是中-朝与扬子板块之间的俯冲-碰撞造山带,它的研究对大别造山带和西部昆仑-祁连造山带连接起着关键作用,对中国,乃至亚洲东部大陆地壳的形成、发展及演化具有重要意义。论文选取沉积特征和构造背景争论较大的东秦岭泥盆系盆地进行了系统的古生物地层学、沉积学、构造地质学、地球化学和同位素年代学等多学科的综合研究,最终获得以下成果和新认识：1)野外地质调查研究认为东秦岭泥盆系与下伏加里东褶皱基底地层(Pt3-S1)整体上呈区域性角度不整合接触,下伏基底较不整合面上覆泥盆系具有强烈变形特征,说明南秦岭带加里东期经历了褶皱造山作用,从而证实加里东期陆-陆碰撞造山作用范围为整个秦岭造山带,而非仅在北秦岭带。2)通过角度不整合接触关系、不整合面上下地层变形差异、地层缺失以及泥盆系底部沉积序列综合研究,认为泥盆系沉积盆地是一个晚古生代新的沉积盆地,而非早古生代秦岭洋盆地延续,沉积构造背景为加里东褶皱基底上大陆壳伸展盆地。3)东秦岭泥盆系沉积物具有再旋回造山带成因剥蚀源区碎屑组分,同时,地球化学特征显示与被动大陆边缘沉积类似的中-高成熟度特征和以石英岩为主夹少量长英质火成岩的沉积物源区。重矿物和碎屑锆石年代学研究,暗示中-朝和扬子板块之间的秦岭洋在泥盆纪之前已经拼合关闭,且中-朝和扬子板块共同为泥盆系沉积盆地提供物源。4)沉积构造、古流向、岩石组合和沉积相综合分析表明,东秦岭泥盆系盆地沉积环境为正常浅海台地-陆棚相沉积,岩相古地理从早泥盆世-晚泥盆世整体上经历了由西向东、由南向北超覆海进沉积过程。泥盆系“刘岭群”沉积环境为滨-浅海相,而非前人认为的深水复理石相。5)东秦岭泥盆系及其间鲵鱼嘴-核桃园和凤镇-山阳两个断裂变形特征研究,认为(?)鱼嘴-核桃园断裂带经历了早期南北向挤压逆冲剪切作用和晚期左行走滑韧性剪切作用。山阳-凤镇断裂带经历了早期北向南逆冲断裂和晚期(晚燕山期)南倒北倾的正断性质控盆断裂作用,局部可见左行走滑断裂作用。东秦岭泥盆系变形特征以N-S向挤压褶皱作用为主。6)东秦岭地区秦岭群、武关岩群以及志留系样品锆石SHRIMP和LA-ICP MSU-Pb年代学研究获得早加里东期(553Ma、489 Ma和475Ma)、晚加里东期(418-415Ma和400-401Ma)和华力西期(372Ma、335Ma和315Ma)变质事件锆石年龄。结合前人研究成果认为秦岭造山带经历了多旋回造山作用过程,其中以加里东期和印支期为主,华力西期为次。7)在上述研究基础上,总结出东秦岭造山带经历了晚加里东期(430-405Ma)秦岭洋闭合及中-朝与扬子板块陆-陆碰撞造山阶段；华力西期(386-261Ma)中-北秦岭带大陆消减迭覆和走滑挤压造山作用阶段：晚古生代-中生代早期(D1-T2)中-南秦岭古特提斯浅海盆地沉积阶段；印支期(236-183Ma)大陆壳俯冲造山阶段地质构造演化过程。8)得到上述新认识和成果同时,收集和整理前人研究资料,并结合重点解剖,最终编制完成一条400km横跨整个东秦岭地区地质构造单元剖面。
徐树桐, 刘贻灿, 苏文, 吴维平, 江来利[6]1999年在《大别山超高压变质带面理化榴辉岩中变形石榴石的几何学和运动学特征及其大地构造意义》文中研究说明大别山东部双河附近面理化榴辉岩中， 所有榴辉岩相矿物包括石榴石、绿辉石乃至金红石都受到强烈拉伸。用透射电镜可以观察到石榴石晶体中塑性变形的显微构造， 包括自由位错、位错环、位错壁和位错网。拉伸石榴石的应变轴比表现为 Ｘ＞ Ｙ＞ Ｚ。运动学标志如石榴石的不对称碎斑和旋转的金红石颗粒， 表明有旋转应变的作用。石榴石和金红石的福林系数分别为１１８ 和０９８。所有这些都表明石榴石是在接近于平面应变的条件下形成。由于石榴石颗粒在应变前后体积未变，因此也是在简单剪切作用条件下形成的。根据石榴石韧性变形要求的温度条件， 此种变形应在榴辉岩相条件下发生， 代表一次向南的逆冲作用， 经过展开后， 逆冲的方向为南西。根据石榴石的流变律， 其韧性变形的最低温度估计约为 ８００℃。石榴石中普遍有一组透入性破劈理， 它产生于面理化榴辉石折返后的角闪岩相早期， 形成于石榴石韧性变形之后。破劈理及其中反Ｓ形破劈理的运动指向表明有向北的滑动， 发生在主簿源复背斜形成之前； 主簿源复背斜使面理化榴辉岩的产状由倾向北改变为倾向南。根据面理化榴辉岩及其围岩的同位素年龄， 估算出面理化榴辉岩在２００～１９０ Ｍａ 期间的平均垂直折返速率为９ｍ ｍ ／ａ。此外， 还
杨坤光, 刘强, 刘育燕, 马昌前, 徐亚军[7]2003年在《大别山双河同构造花岗岩体显微构造与磁组构研究》文中进行了进一步梳理双河岩体应变分析结果显示,主应变面发生明显变形,XZ面应变轴比达1.59～2.18,付林指数K在0.11~0.82.磁化率各向异性结果显示,磁面理主体倾向SE,与岩体宏观面理一致:磁线理主体向SE倾伏;磁化率各向异性度P在1.109～1.639;形态参数T在0.079～0.534;应变分析与磁化率各向异性分析均表明岩体受到了强烈的挤压变形.石英C轴组构以沿b轴的高极密为特点,显示石英以高温的柱面(1010)<a>滑动为主,这与赋存在岩体中的高压一超高压岩石及围岩的石英C轴组构明显不同.综合分析表明,双河岩体在稍晚于超高压岩石形成的区域挤压背景下侵位,具有同构造花岗岩变形特点.
徐树桐, 吴维平, 刘贻灿, 王华明[8]2008年在《大别山的变质碰撞混杂岩——以东部为例》文中认为大别山是中国东部中朝大陆板块与扬子大陆板块之间的碰撞造山带。具有薄皮构造的性质。组成两个碰撞大陆之间的滑脱(冲断剪切)带的岩石就是碰撞混杂岩组合。大别山由于剥露较深,仰冲壳楔完全被剥蚀,超高压变质带大面积出露,识别出碰撞混杂岩组合是对大别山进行几何分析的必要步骤。大别山碰撞混杂岩组合可分为南北两部分。北部为条带状片麻岩-超镁铁岩组合,南部为云母斜长片麻岩-榴辉岩组合,这两个组合的大部分都经历过超高压变质作用。它们的共同特点是具有宏观的"碎斑结构"和混杂作用。罗田穹隆是造山过程中早期形成的双冲式背斜,最后在造山晚期因东西向缩短的迭加而形成穹隆。
江来利, 吴维平, 范良红, 刘贻灿, 石永红[9]1998年在《安徽省潜山县韩长冲地区的地质构造特征》文中认为韩长冲地区主要由超高压变质岩、碱长花岗片麻岩、二长花岗片麻岩组成。前者包括超高压片麻岩、大理岩、榴辉岩和石英硬玉岩等。其中存在由黑云斜长片麻岩、石英硬玉岩、大理岩及层状榴辉岩组成的超高压变质表壳岩组合。超高压变质岩先后经过柯石英榴辉岩相、石英榴辉岩相、角闪岩相及绿片岩相多阶段的变质作用；经过榴辉岩相、角闪岩相、角闪岩相后及脆性等四期变形。其中角闪岩相变形形成本区的主要构造要素，以发育大量Ａ型褶皱及普遍的糜棱岩化为特征。碱长花岗片麻岩及二长花岗片麻岩只经过角闪岩相及其后的变质和变形作用。超高压变质岩与碱长花岗片麻岩呈侵入接触，可能沿缓倾向ＳＳＥ的韧性剪切带逆掩于二长花岗片麻岩之上。
秦江锋[10]2010年在《秦岭造山带晚叁迭世花岗岩类成因机制及深部动力学背景》文中进行了进一步梳理碰撞造山带中形成的花岗岩是造山作用各个阶段的重要物质记录,其源区性质和成因机制的研究对于反演造山带下地壳物质组成、造山作用深部动力学过程及造山过程中地壳和地幔物质的相互作用等科学问题具有重要意义。秦岭-大别-苏鲁造山带是中国大陆中部最重要的叁迭纪造山带,标志着华北和扬子板块在晚叁迭世发生陆陆碰撞形成统一的中国大陆。这次碰撞事件在造山带东、西段造成了完全不同的地质现象,造山带东部的大别-苏鲁地区形成全球规模最大的高压-超高压变质带,代表扬子大陆岩石圈曾俯冲至华北地块以下,并在随后发生快速折返；而在造山带西段的秦岭地区则出露大面积的晚叁迭世花岗岩类。由此引发的科学问题是：造成叁迭纪造山带东段和西段存在巨大差异的原因是什么?造山带西段的秦岭地区在晚叁迭世是否存在陆壳俯冲作用?如果存在,这些俯冲陆壳的性质及命运与大别-苏鲁地区的俯冲陆壳有何不同?探讨这些问题对于认识华北和扬子板块在晚叁迭世完整的碰撞动力学过程具有重要意义。本文正是着眼于秦岭-大别-苏鲁造山带中的这个明显差异,试图从俯冲陆壳发生部分熔融的角度探讨造山带西段秦岭地区晚叁迭世花岗岩类的成因机制及其构造意义。本论文在秦岭造山带不同构造单元上选取晚叁迭世典型的花岗岩体(南秦岭造山带选取东江口和五龙大型复式岩体,扬子地块北缘碧口地块选择阳坝岩体,西秦岭选择糜署岭岩体)进行系统的野外地质、岩相学、锆石LA-ICP MS U-Pb年代学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素地球化学及锆石Lu-Hf同位素研究,确立秦岭造山带晚叁迭世花岗岩形成的年代学格架,反演花岗岩的源区性质、成因机制以及幔源物质在花岗质岩浆形成过程中的贡献；并在此基础上,综合区域地质背景及造山带中陆壳俯冲的最新研究结果,通过与大别-苏鲁高压-超高压岩石变质年代的对比,探讨陆壳俯冲作用与秦岭造山带晚叁迭世花岗质岩浆活动之间的关系。研究结果对秦岭造山带晚叁迭世花岗岩类的成因机制提出了新的认识,认为这些晚叁迭世花岗岩类是由俯冲陆壳在折返过程中发生多阶段部分熔融作用形成的,这为研究碰撞造山带中陆壳俯冲的动力学机制以及后碰撞型高钾钙碱性、高Mg#埃达克质花岗岩的成因机制提供了新的研究思路。论文取得了如下的成果和认识：1.秦岭造山带晚叁迭世花岗质岩浆活动可以分为叁个阶段：235Ma～225Ma形成小规模石英闪长岩,220～210Ma左右形成大规模高钾钙碱性花岗岩,200Ma左右形成小规模黑云母花岗岩通过对秦岭造山带不同构造单元上花岗岩体精细的锆石LA-ICP MS U-Pb年代学研究结果表明,南秦岭东段东江口花岗岩的形成年代为214±2 Ma～222±2 Ma;而五龙岩体为一个大型复式岩体,岩石边缘石英闪长岩的形成年代为233±2 Ma～227±2Ma之间,岩体中间过渡相带花岗闪长岩的形成年龄为218±2 Ma；岩体中心相似斑状二长花岗岩的形成年代为207±2 Ma；由此可见五龙地区花岗岩的侵位历史长达25Ma左右,代表不同批次形成的花岗质岩浆在同一地区汇聚的产物；扬子地块北缘碧口地块上阳坝二长花岗岩的形成年代为208±2 Ma,西秦岭造山带糜署岭二长花岗岩的形成年代为213±3Ma。由此可见,秦岭造山带晚叁迭世花岗质岩浆的活动时限为235Ma～200Ma,根据花岗岩的岩石学和年代学特征,可将该区花岗质岩浆活动大致划分为叁个阶段：①235Ma到225Ma之间在五龙岩体边部形成石英闪长岩；②220Ma到210Ma之间在秦岭地区形成广泛的高钾钙碱性花岗岩,这些花岗岩中含有大量岩浆混合成因的暗色包体,此类花岗岩体包括南秦岭造山带东段的东江口岩体、五龙岩体中的花岗闪长岩和二长花岗岩、扬子地块北缘阳坝二长花岗岩以及西秦岭造山带的糜署岭二长花岗岩；③200Ma左右形成少量黑云母花岗岩,这些岩石中一般不包含暗色微粒包体,主要包括五龙岩体东侧的胭脂坝岩体以及勉略构造带中的光头山岩体。因此,秦岭造山带晚叁迭世花岗质岩浆活动并非前人所认为的220～205Ma期间的幕式岩浆活动,而是多阶段岩浆作用的产物。2.秦岭造山带晚叁迭世花岗岩不同程度具有高钾钙碱性、准铝质、埃达克岩的地球化学特征,多数花岗岩具有高Sr、Sr/Y,亏损Y和重稀土,不发育明显的负Eu异常；本文通过系统的岩石学、主微量元素地球化学,Sr-Nd-Pb同位素及锆石Lu-Hf同位素地球化学研究,对这些埃达克质花岗岩的成因提出一些新的观点：(1)这些埃达克质花岗岩形成于典型的后碰撞构造环境,岩石富K的特征可能是由于其地壳源区受到富K镁铁质流体／熔体的交代富集作用；(2)多数埃达克质花岗岩具有高Mg#的特征,但这并不代表该区在晚叁迭世存在增厚下地壳的拆沉作用,而是由于俯冲陆壳部分熔融形成的埃达克质岩浆在上升过程中受到上覆地幔物质的交代混染作用；(3)所有花岗岩的锆石Hf同位素都表现出很大的变化范围,这表明岩石起源于一个不均一的源区,其源区物质包括新元古代岩石圈地幔物质、中元古代基性地壳以及更古老的地壳物质；(4)岩石高的Sr／Y比值有可能是继承其源岩的特征,并不能作为判断埃达克质岩浆源区残留相的确切依据。上述四点认识对于研究碰撞造山带中普遍出现的高钾钙碱性花岗岩的成因具有重要意义。详细的主微量元素地球化学研究表明,该区不同时代形成的花岗岩都为高钾钙碱性,而且不同程度的发育高Sr、低Y等埃达克岩的地球化学特征。根据形成时代和地球化学性质,其成因类型包括以下几类：①235Ma到225Ma之间形成的石英闪长岩具有低Si,富K、Mg的特征,岩石的Sr／Y比值变化范围较大,其形成机制为：基性下地壳在高温环境下发生高程度部分熔融作用形成具有高Sr、低Y等埃达克岩地球化学特征的闪长质岩浆,这些闪长质岩浆在上升过程中受到上覆地幔物质的交代混染,导致其具有高Mg#的特征；②220Ma到210Ma形成的高钾钙碱性花岗岩也具有埃达克岩的地球化学特征,其中东江口花岗岩提供了这些埃达克质花岗岩起源于俯冲陆壳部分熔融的确切证据,从岩体最中心的梅庄花岗闪长岩到岩体最外围的营盘街英云闪长岩,随着MgO含量的增高,岩石的P2O5、Y、Cr、Ni含量及Nb/Ta、Rb/Sr及Th／U比值升高,而Sr／Y及Eu异常值降低,这表明岩体从中心到边缘,岩石中地幔组份逐渐增多,暗示初始的壳源埃达克质岩浆在上升过程中受到上覆地幔楔橄榄岩的同化混染作用,梅庄花岗闪长岩应代表岩浆通道中心的样品,受地幔混染程度较小；而营盘街英云闪长岩应代表岩浆通道边缘的样品,受到地幔交代混染程度最强；在交代混染过程中,幔源岩石中的Cr、Ni、Mg、Y、Rb、K等元素进入埃达克质花岗岩中,而寄主花岗岩中的Na、Al等元素进入幔源岩石中,导致寄主埃达克质花岗岩具有高K、Mg的特征；③200Ma左右形成的黑云母花岗岩可能是中地壳物质在岩石圈伸展背景下,受来自下地壳或幔源流体的作用发生部分熔融作用的产物。3.该区花岗岩的源岩主要为中元古代地壳物质,并有少量新元古代新生地壳物质和中元古代早期表壳物质的加入；同时花岗岩同位素地球化学研究表明南秦岭造山带和西秦岭造山带具有不同的基底物质组成详细的Sr-Nd同位素研究表明,秦岭造山带晚叁迭世花岗岩类的全岩Nd模式年龄主要集中在1.1～1.3Ga之间,和扬子地块中元古代地壳增生时间完全一致,而明显不同于华北地块,这表明该区晚叁迭世花岗岩的源岩主要为扬子地块中元古代基性地壳；花岗岩中锆石Hf同位素特征表明,所有样品的锆石Hf同位素组成都表现出很大的变化范围,锆石Hf模式年龄的峰值也为1.1～1.3Ga,同时有少量颗粒的Hf模式年龄为800Ma或是1400～1600Ma；上述同位素特征表明秦岭地区晚叁迭世花岗岩的源岩主要为扬子地块中元古代新生地壳物质,并且有少量新元古代新生地壳物质和中元古代早期表壳物质的加入；同时全岩Pb同位素揭示出西秦岭造山带的基底物质组成类似于扬子地块,而南秦岭造山带的基底物质则具有扬子地块和华北地块的过渡性质。4.花岗岩中广泛发育的暗色包体的形成时代也主要集中在220～210Ma,地球化学研究表明很多暗色包体都具有高Si、Sr/Y比值,相对亏损Y和重稀土的特征,表明这些暗色包体起源于石榴石二辉橄榄岩地幔的部分熔融作用；同时结合同位素地球化学研究结果,本文提出这些暗色包体代表新元古代岩石圈地幔在晚叁迭世部分熔融作用形成的镁铁质岩浆,暗示秦岭造山带在晚叁迭世存在一次区域性的地幔部分熔融事件在220～210Ma期间形成的高钾钙碱性花岗岩中广泛发育暗色包体,详细的锆石LA-ICP MS U-Pb年代学研究表明这些暗色包体与其寄主花岗岩的形成时代在误差范围内一致,暗示该区存在同期的镁铁质岩浆活动；地球化学研究表明该区花岗岩中的暗色包体属于碱性、中基性岩浆,岩石表现出富集大离子亲石元素(LILEs)和轻稀土(LREE)、亏损高场强元素(HFSEs)等岛弧岩浆的地球化学特征：同时结合全岩Sr-Nd-Pb及锆石Lu-Hf同位素研究,本论文提出该区暗色包体的形成机制可能为：新元古代富集岩石圈地幔在晚叁迭世发生重熔作用形成镁铁质岩浆,在成岩过程中与花岗质岩浆发生岩浆混合作用,并可能同化了一部分地壳物质。秦岭造山带晚叁迭世花岗岩中广泛分布的暗色包体表明,该区在晚叁迭世存在一次区域性的地幔熔融事件,这对于探讨造山带构造演化及幔源物质在花岗质岩浆形成过程中的作用具有重要意义。5.秦岭地区晚叁迭世花岗岩起源于俯冲于南秦岭地块之下的扬子地块陆壳物质发生多阶段的部分熔融作用。本文提出秦岭地区俯冲陆壳之所以发生部分熔融的原因可能是：(1)由于扬子地块在晚叁迭世的顺时针旋转作用,大别地区在晚叁迭世处于伸展状态,导致大规模高压-超高压岩石快速折返至地表,而秦岭地区此时处于挤压状态,俯冲陆壳发生部分熔融作用,形成广泛的花岗质岩浆；(2)在华北和扬子的碰撞过程中,秦岭地区的汇聚速率比大别-苏鲁地区的汇聚速率高；(3)扬子地块东段和西段具有不同的地壳物质组成和地温梯度。结合秦岭-大别造山带晚叁迭世的区域动力学背景,本文提出秦岭造山带晚叁迭世花岗岩起源于俯冲于南秦岭地块之下的扬子地块陆壳物质的多阶段部分熔融作用,形成机制如下：①晚古生代到早中生代期间勉略洋壳向南秦岭地块之下发生俯冲作用,南秦岭岩石圈地幔受交代富集；②晚叁迭世扬子和华北板块在秦岭地区发生碰撞,由于区域挤压和洋壳的拖曳作用,导致扬子陆块俯冲至南秦岭地块之下；③俯冲陆壳物质在地幔高温环境下发生高程度部分熔融作用,形成埃达克质石英闪长岩,这些岩浆在上升过程中受到上覆地幔物质的交代混染,形成造山带中最早的(235～225Ma)高Mg#埃达克质石英闪长岩；由于俯冲陆壳部分熔融加上榴辉岩相洋壳的重力作用,最终发生板片断离作用；④板片断离作用诱发软流圈地幔物质上涌,同时俯冲陆壳由于浮力作用开始构造折返,在地幔热和构造减压的条件下,俯冲陆壳及上覆岩石圈地幔发生广泛的部分熔融作用,形成高钾钙碱性埃达克质花岗岩及伴生的镁铁质暗色包体；⑤随着俯冲陆壳折返作用的结束,南秦岭造山带内部发生岩石圈伸展,造山带中上地壳在构造伸展和地幔流体的双重作用下发生部分熔融作用,产生高SiO2含量的黑云母花岗岩,并可能导致佛坪穹窿的最终形成。
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