佛子岭群逆时针P-T轨迹对大别碰撞造山带构造演化的探究

佛子岭群位于大别造山带最北缘,处于华北和扬子两大板块结合部位,构造位置十分关键,是解析两大板块精细耦合过程和探究大别造山带晚古生代构造事件的重要单元。然而,由于长期以来佛子岭群一直被视为"浅变质"复理石沉积单元,因而对其变质演化过程的解析较为薄弱,制约了对大别造山带形成过程的全面理解。本次通过对老虎场-龚店地质剖面细致的观测,石榴黑云母片麻岩精细的岩相学、矿物化学分析、热力学评价和年代学研究,建立了佛子岭群一个逆时针P-T变质演化型式。研究显示,佛子岭群记录了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个变质阶段,温压变化依次为:(1)T=658~663℃、P=1.08~1.16GPa→(2)T=755~762℃、P=1.21~1.45GPa→(3)T=549~554℃、P=1.08~1.19GPa→(4)P标定=0.3~0.6GPa、T=477~499℃,(1)至(3)为近等压升温和降温过程,(3)至(4)则表现为近等温降压型式。锆石U-Pb定年显示了1484±64Ma^1180±192Ma、995±35Ma^606±14Ma和370±14Ma^331±8Ma三组年龄,前两组代表了碎屑锆石年龄;第三组共计7颗锆石,年龄集中,Th/U比值0.01~0.03,加权平均年龄为344±11Ma,代表了主期变质年龄。结合此次地质剖面结构特征和岩石类型,以及前人白云母40Ar-39Ar的270~255Ma变质年龄,表明佛子岭群记录了两期变质事件,早期为晚古生代的拉张背景下的岛弧根部变质,晚期为晚古生代末的较为快速抬升构造热事件,并据此推测大别造山带可能为增生和碰撞复合型造山带。