桐柏—大别造山带燕山晚期A型花岗岩的厘定

本文通过岩石地球化学研究和讨论 ,认为桐柏—大别造山带燕山晚期存在过碱性( peralkaline)和铝质 (aluminous)A型花岗岩。过碱性花岗岩的岩石类型为碱长花岗岩和石英正长岩 ,其ACNK =0 .72～ 0 .97,NKA =1.0 2。铝质A型花岗岩是本文研究的重点 ,岩石类型也为碱长花岗岩和石英正长岩 ;其SiO2 含量为 67.73%～ 77.60 % ,富碱 (Na2 O +K2 O含量为 7.97%～9.76% ) ,ACNK =0 .72～ 1.0 3,NKA =0 .84～ 0 .97,属于偏铝质 -微过铝质岩石 ;轻稀土元素富集 ,负铕异常明显 (δEu =0 .12～ 0 .57) ,Zr、Nb、Ga、Y富集。与高分异的I型花岗岩相比 ,研究区高硅 (SiO2 >72 % )的铝质A型花岗岩富Fe(FeOT>1.50 % ) ,高Zr +Nb +Ce +Y和Ga/Al,具有较高的Zr饱和温度 ( 84 5～ 880℃ )。研究区A型花岗岩形成于造山期后环境 ,标志着桐柏—大别造山带在晚白垩世进入了伸展塌陷阶段及碰撞 -叠覆造山的结束。

桐柏-大别造山带高压变质单元面理化(含榴)花岗岩地球化学及其对岩石成因的限制

桐柏-大别造山带中,面理化(含榴)花岗岩作为榴辉岩的重要围岩之一,仅分布在高压变质单元和超高压变质单元中。对高压变质单元中面理化(含榴)花岗岩进行了元素地球化学研究,结果显示,这类岩石SiO271.96%～77.99%,K2O+Na2O7.59%～8.66%,Al2O311.15%～14.50%,CaO0.10%～0.91%,MgO0.04%～0.73%,Sr27.3～269μg/g,A/CNK0.97～1.10。相对于S型和I型花岗岩,面理化(含榴)花岗岩具有某些A型花岗岩的地球化学特征,如岩石明显富硅、富碱质和富高场强元素(如Zr、Hf、Nb、Ta、Y等),贫Ca、Mg、Al、Sr等元素,高Ga/Al比值;在稀土元素特征方面,大部分样品具有明显的Eu负异常(Eu/Eu0.06～0.60),(La/Yb)N2.34～7.87。在岩石成因类型元素判别图解上,面理化(含榴)花岗岩主要落于A型花岗岩区;构造判别图解和构造学、岩石学特征表明该类花岗岩形成于碰撞后的构造环境。因此,高压变质单元面理化(含榴)花岗岩总体地球化学特征表明它们属于A型花岗岩类,形成于岩石圈伸展的碰撞后构造环境,与大别山超高压/高压变质岩的折返过程存在密切联系。

殷马断裂带在桐柏山—大别山造山带中的地质意义探讨

殷店—马垅断裂带是桐柏—大别造山带南缘一条重要的韧性断裂带,是桐柏—大别造山带内部发育的一条明显的岩地层单元界线,同时也是华北和扬子两大板碰撞挤压的产物。它与桐柏—大别造山带的形成,发展和演化,有着密不可分的联系。通过对殷店—马垅断裂带东西段野外岩性剖面对比分析、显微构造对比、有限应变测量对比分析、应力场分析等,发现尽管东、西段构造特征略有差异,但是殷店—马垅断裂整体是具有右旋运动性质的剪切带,殷店—马垅断裂带的形成对华北与扬子碰撞所产生的应力具有消减转移效应,它本身是一个塑性剪切最强的断裂带,它反映了造山带内部不同岩性的块体之间右旋流变的运动学模式,同时也可能充当着桐柏—大别山核部岩块相对扬子板块向东运动的的"润滑带"。

桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩成因:来自地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素的制约

以桐柏—大别造山带南缘七尖峰花岗岩体为研究对象,进行了详细的同位素年代学和元素-同位素地球化学研究,对其岩石成因和桐柏—大别造山带南缘早白垩世构造背景与钼成矿作用进行了探讨。锆石LA-ICP-MS UPb定年结果表明,七尖峰花岗岩形成年龄为(140±1) Ma,说明其为早白垩世岩浆活动的产物。地球化学研究表明,七尖峰花岗岩具有高SiO2(72.88%~73.60%)、低MgO(0.33%~0.36%),高Sr(620×10^-6~642×10^-6)、Sr/Y(107~111)比值,低Y(5.65×10^-6~5.95×10^-6)、Yb(0.52×10^-6~0.59×10^-6)、无Eu负异常的地球化学特征,是典型的埃达克岩。岩体富K2O、贫Cr和Ni,具有富集的Sr-Nd同位素组成(ISr=0.7075~0.7078,εNd(t)=-15.5^-15.1),锆石εHf(t)值在-19.9^-13.2变化,对应的两阶段Nd和Hf模式年龄分别介于2.15~2.19 Ga和2.00~2.43 Ga,暗示七尖峰花岗岩是由古老的加厚下地壳含石榴石角闪岩部分熔融形成。结合前人的研究成果,认为桐柏—大别造山带白垩纪存在两期与钼成矿密切相关的岩浆事件,早期(>130 Ma)与加厚下地壳部分熔融有关,晚期(<130 Ma)则形成于非加厚地壳部分熔融,证明桐柏—大别造山带南缘早白垩世(约130 Ma)经历了从碰撞挤压地壳加厚到碰撞后伸展地壳减薄的构造垮塌演化过程。

桐柏—大别造山带内与脆性-韧性剪切带共生的假玄武玻璃的发现及意义

在桐柏—大别造山带大河镇剪切带中首次发现与碎裂岩和糜棱岩共生的两种不同类型的假玄武玻璃。野外产状及显微结构的研究表明与碎裂岩共生的假玄武玻璃产出于以脆性破裂为主的断层浅部(<15km),而与糜棱岩共生的假玄武玻璃则产出于以韧性变形为主的断层深部(>15 km)。这两种类型的假玄武玻璃均含有熔解起源的自形微晶体,圆形或港湾状的碎片,流动结构和部分玻璃质基质。假玄武玻璃与碎裂岩和糜棱岩共生的现象说明在桐柏—大别造山带形成和隆起过程中同一断层剪切带内大地震重复发生。大河镇假玄武玻璃的研究可对大陆型大地震的发震机制及地壳浅部的脆性变形领域到深部的塑性变形领域的地震断层的破裂过程和力学性质的研究提供重要信息。

桐柏-大别造山带高压变质单元岩石Pb同位素组成

铅同位素组成对于研究构造分区与演化、块体相互作用以及识别地壳中不同块体的上、下层次关系等具有重要意义.桐柏-大别造山带高压变质单元岩石的全岩Pb同位素组成研究表明,在该造山带不同区段,高压变质岩系二云钠长片麻岩与榴辉岩具有相似的Pb同位素组成,表现为上部地壳高放射成因的Pb同位素组成特征,其中Pb同位素组成为:206Pb/204Pb=17.599～18.310,207Pb/204Pb=15.318～15.615,208Pb/204Pb=37.968～39.143.大别和桐柏地区高压变质岩系Pb同位素组成的一致性进一步证明了大别地区与桐柏地区的高压变质岩系是可以相连的,它们应属于同一构造单元.高压变质岩系Pb同位素比值总体高于超高压变质岩系,验证了桐柏-大别造山带扬子俯冲陆壳从下部岩系到上部岩系Pb同位素比值呈规律增长这一Pb同位素化学特征.侵入于高压变质岩系中的面理化(含榴)花岗岩,其Pb同位素组成与高压变质岩系相比相对较低,而与超高压变质岩系及其中的面理化(含榴)花岗岩相似,为:206Pb/204Pb=17.128～17.434,207Pb/204Pb=15.313～15.422,208Pb/204Pb=37.631～38.122.这表明高压变质岩系和超高压变质岩系中的面理化(含榴)花岗岩具有相同的岩浆来源.结合面理化(含榴)花岗岩具有A型花岗岩的地球化学特征分析,它们的岩浆物质可能来自超高压变质岩折返至中下地壳的减压退变和部分熔融.

论双侧造山带——以桐柏—大别造山带为例

从双侧造山带的几何学和力学模式出发,详细地讨论了桐柏—大别造山带的构造特征。在综合地质和地球物理资料基础上,提出一个解释桐柏—大别造山带漂浮体及花状构造的运动学模式。强调指出,具有两个不同变形楔状体的桐柏—大别造山带,是由华北及扬子克拉通间在印支—燕山期斜向碰撞造成的。

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义--来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8^+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。

桐柏-大别造山带金(银)矿区域找矿模型及评价标志研究

分析了桐柏-大别造山带(北坡)金银成矿带的展布形状。在该带已发现的有中、小型金银矿床、矿点、矿化点百余处,组成我国重要的变质碎屑岩型金银成矿带。根据赋矿层位、地球物理、地球化学特征,将其划分为北、中、南3个成矿亚带。研究表明,成矿亚带内各有一个赋矿层位(歪头山岩组、秦岭岩群、龟山岩组),它们的成矿元素相对较高,1:20万水系沉积物测量表明,3个成矿亚带位于Au、Ag异常带中。在ΔΤ航磁平面图上,分布于由纵贯成矿带的韧性剪切带所导致的狭长条带状负磁异常带内。

桐柏-大别造山带麻城地区金矿成矿地质背景及空间展布特征

湖北省麻城地区隶属于桐柏大别造山带,该区至今已发现多个与造山作用相关的金矿床。通过野外实际调查及室内资料综合分析研究,认为该区金矿形成于同碰撞伸展构造及推覆构造阶段,早期北西西向剪切构造系统控制了区内含金建造(双庙关、东湾、郑家塘等)及岩浆岩的展布,后期又叠加了北东向剪切构造,形成格状展布的格局。区内金矿被北东向剪切带分为西、中、东3个矿化集中带。

秦岭-桐柏-大别造山带深部构造及其与南北两侧陆块关系之探讨

秦岭—桐柏—大别 ,向西乃至昆仑山、祁连山绵延 1 0 0 0多千米 ,属统一的而又包含多期不同动力学机制与成因的多种构造叠加组合。通过对数条重力、航磁、地震测深、磁大地电流剖面等资料解释 ,认为华北陆块、秦岭 (包括桐柏—大别 )、扬子陆块之地壳均为上、中、下三层结构 ,华北陆块下部以高角度向南向秦岭俯冲 ,上部则向秦岭仰冲。扬子陆块总体向北向秦岭低角度俯冲 ,扬子陆块多呈楔形镶入秦岭地壳中部 ,使秦岭带南侧呈向南开口的“锷鱼咀”式构造特点 ,上、下部为秦岭上、下地壳 ,而中部则为扬子陆块物质成份。秦岭分北秦岭、中秦岭、南秦岭。北秦岭为一复杂构造带 ,形成向北反转的叠瓦状逆冲推覆构造。南秦岭自北向南产生低角度叠瓦状逆冲断裂。近南北向通渭—武都、南阳—襄樊两条深断裂带将秦岭分成了西秦岭、东秦岭。

桐柏高压变质地体:对桐柏-大别-苏鲁高压/超高压变质带构造框架和俯冲/折返机制的制约

桐柏造山带位于秦岭造山带和大别-苏鲁造山带之间,是揭示秦岭-桐柏-大别-苏鲁巨型造山带中各地质体之间构造关系及地质演化差异的关键地区。桐柏高压变质地体主要由两个高压岩片(I和II)及其北侧的构造混杂岩带和南侧的蓝片岩-绿片岩带构成。高压岩片I以北、南两条榴辉岩带为代表,构成桐柏山背形构造的两翼,其峰期变质条件分别为530～610℃、1.7～2.0GPa和460～560℃、1.3～1.9GPa。高压岩片II以桐柏杂岩中的变质岩包体为代表,其峰期变质条件推测在<700℃、>1.2GPa的榴辉岩相范围内,而退变质条件为660～700℃、0.80～1.03GPa。U-Pb、Lu-Hf、Rb-Sr和Ar-Ar同位素年代学研究表明,高压岩片I的峰期变质时代为255Ma,冷却至白云母封闭温度的时代为238Ma;而高压岩片II的主期变质作用发生在232～220Ma,作为桐柏杂岩主体的片麻状花岗岩则侵位于140Ma。这说明,高压岩片I和II分属于两个时代不同的俯冲/折返岩片,当高压岩片II被俯冲到地壳深处并经受高压变质时,其上覆的高压岩片I已经折返到中上地壳的水平。这一结果验证了在西大别、东大别和苏鲁地区提出的高压/超高压岩石的穿时(或差异)俯冲/折返模型,同时说明华南大陆地壳最早的俯冲发生在晚二叠世,这也代表华北与华南陆块之间从洋壳俯冲转化为陆壳俯冲的时间。基于桐柏杂岩与北大别杂岩的可比性,认为桐柏高压变质地体相对低温低压的变质环境以及超高压岩石的缺乏缘于华南陆块的俯冲深度向西逐渐变浅,而早白垩世的构造挤出造成了桐柏-大别高压/超高压变质带东宽西窄的构造格局。

桐柏-大别南缘变质流体变质-变形特征及构造意义

前人研究认为桐柏山主要是由桐柏核部杂岩单元组成,它是一个早白垩世花岗质片麻岩杂岩体,其中包含一定的三叠纪中高级变质岩石,后期一起经历相同的构造变形过程,在南北两侧形成剪切旋向完全相反的两条大型韧性剪切带,殷店-马垅剪切带就是南边的华南板块由SSE→NNW挤压作用下,在斜切大别造山带的方向上产生的右行平移断裂带。在野外进行地质考察的过程中,发现在该地区变质流体的分布具有一定的规律。因此,本文通过对殷店-马垅剪切带地质特征、走滑性质、糜棱岩及糜棱岩化岩石的变质变形,剪切带内长英质脉体物质组成、变形特征及物质来源等方面研究,探讨剪切带中变质流体的分布规律以及变质变形与变质流体之间的关系。

桐柏山—大别山地区物化探资料的图像处理和地质构造分析

对最新编制的桐柏山—大别山地区区域重力、航磁、化探等资料做了阴影、纹理分析等图像处理 ,获得了不少新信息。这些信息在区域构造的分区、断裂带的厘定、隐伏地质体的确定、找矿预测等方面 ,特别对提出印支—燕山期陆陆碰撞缝合带、南北大别块体及木兰山块体 ,做出了重要的贡献 ,取得了满意的效果。

桐柏—大别南缘殷店—马垅韧性剪切带的变形及年代学分析

殷店-马垅（简称殷马）韧性剪切带是桐柏-大别造山带南缘的一条重要的边界断裂,对其精细的构造变形研究将有助于进一步认识桐柏-大别造山带的演化方式和过程.本文主要对殷店和马垅两个地区进行了详细的剖面观测,利用有限应变测量,计算出殷马剪切带中岩石应变椭球长短轴的平均轴率为1.69,靠近剪切带的岩石应变量大,向北远离剪切带,应变量减小;通过构造应力场分析查明剪切带的古应力状态,最大压应力σ1为北北东-南南西向,对应最大拉应力σ3为北西西-南东东向.岩石的有限应变分析和应力场状态,反映出板块间的碰撞挤压作用力在平行剪切带和垂直剪切带方向上存在应力分解.剪切带内糜棱岩中的锆石U-Pb定年结果显示,其年龄为172～ 137 Ma,据此得出殷马剪切活动时代主要为中侏罗世-早白垩世.

桐柏—大别造山带中部娘娘顶花岗岩成因——锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Sr-Nd同位素证据

娘娘顶花岗岩体位于桐柏—大别造山带中部﹐其侵位时代及形成构造环境还不清楚。采集娘娘顶花岗岩样品,开展锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究,探讨其岩浆源区特征、岩石成因、构造环境及其与杨新岩铍矿点的关系。结果表明,娘娘顶花岗岩的锆石U-Pb年龄为(752.6±9.0)Ma,属南华纪岩浆作用产物,仅构成杨新岩铍矿点的赋矿围岩;具有高硅(SiO_(2)含量为72.56%~77.26%)、富碱(Na_(2)O+K_(2)O含量为7.37%~8.86%)、过铝质(A/CNK为0.97~1.22)等特征,Rb、K、Th等元素相对富集,Ba、Sr、Ti、P等元素明显亏损,稀土元素配分曲线呈右倾的轻稀土元素富集型,具明显负Eu异常(δEu为0.2~0.7),表明岩石为铝质A型花岗岩;(^(87)Sr/^(86)Sr)i为0.710605~0.710608,εNd(t)为-4.94~-5.05,相应的Nd模式年龄t_(DM)为1.83~1.84 Ga,具有大陆上地壳特征,可能为古—中元古代古老基底部分熔融的产物;主量元素CaO、MgO、TFeO、TiO_(2)与SiO_(2)均显示负相关关系,其岩浆演化机制应以结晶分异作用为主。综合来看,娘娘顶花岗岩形成于新元古代伸展背景。

桐柏山—大别山地区航磁信息研究

笔者将桐柏山—大别山地区最新大比例尺航矿资料编制成统一航磁数据集，对其作了多种数据处理和图象处理，获得了丰富的信息，结合参考其它地球物理、化学及地质等资料，提出草店—宣化店—天堂寨中央断裂，是华北和扬子两大板块在印支—燕山期陆陆碰撞的缝合线，大别块体以此为界分成南北大别两个块体；探讨了东西碰撞不同模式和超高压变质矿物仅出现在东段的根本原因；首次提出了造山带中部的木兰山块体；华北地块和大别山块体分界线应是商城—桐城断裂；秦岭造山带和桐柏山—大别山造山带存在时空上的过渡关系。

桐柏山—大别山地区中生代花岗岩地球化学特征

桐柏山—大别山造山带是秦岭造山系的东延部分,其岩浆、构造等地质条件与东秦岭钼成矿带的地质条件十分接近,带内主要发育受北西向和北东向断裂控制的中生代中酸性花岗岩,且具高的SiO2和高K2O含量,K2O/Na2O>1,(K2O+Na2O)>8等特点,属I型和S型(同熔型)岩石类型。∑REE较高,δEu值平均0.87,显示微弱的Eu异常,δCe值平均0.95,显示弱的Ce异常;LREE/HREE比值平均16.30,说明轻稀土较为富集;(La/Yb)N平均34.43,说明轻重稀土分馏程度较高,显示深源花岗岩特征。桐柏山—大别山造山带构造体制上经历了从古生代挤压为主、EW向构造格局向中生代早期的NNE向伸展为主构造格局的转变。岩石圈减薄拆沉,下地壳则增厚并发生重熔,形成S型或I型花岗岩,并具备形成钼矿的地球化学条件。

桐柏蔡家凹岩片内寒武纪高肌虫的发现及其地质意义

本文描述了河南桐柏西北部蔡家凹大理岩岩片中丰富的高肌虫化石Tongbaiella xinjiensis gen.et sp.nov.、Xianzheella henanensis sp.nov.和Mononotella cf.chuanshanensis Huo et Shu及小壳化石Conotheca sp.共4属4种。据此确定含化石地层为寒武系,属浅海沉积环境。该生物群的发现为解决桐柏—大别造山带与秦岭造山带的衔接、北秦岭加里东褶皱带的东延问题提供了可靠证据,并为该造山带区域地层序列的建立奠定了基础。

湖北新城—黄陂断裂时空规律的研究

新城—黄陂断裂位于桐柏—大别隆起带与南淮阳构造带的交界处,是桐柏山—大别山地区的重要断裂之一。新城—黄陂断裂带在空间上可划分出五个带,各带具有独特的典型构造及流变学参数,其中右行走滑韧性剪切带与逆冲推覆构造占主导地位;在时间上经历了多期活动。新城—黄陂断裂不仅是桐柏—大别造山带的重要组成部分,而且集中地反映了桐柏—大别造山带的多期变质变形作用,其形成与桐柏—大别造山带的演化密切相关。