Question

中央造山带内部的两个超高压变质带

Answer 1

近年来国内外地质学者的研究成果显示，在巨型的昆仑-秦岭-大别山系或中国大陆“中央造山带”内，发现有两个超高压（UHP）和高压（HP）变质带。其一是自阿尔金山西段始，经柴达木盆地北缘的大柴旦、都兰及沙柳河，向东延至秦岭的河南省卢氏县官坡和狮子坪一带（胡能高等，1994，1995，1996；杨经绥等1998，2000，2001，2002；张建新等1999，2002；张国伟等2002），被称为南阿尔金-柴北缘-北秦岭带。特别是在北秦岭卢氏官坡附近变质岩中发现了微粒金刚石，更进一步证实了在商丹断裂带以北，北秦岭境内有超高压变质带发育的科学事实（杨经绥等，2002），同时也为超高压变质带的动力学研究提供了新的思路。已有的岩石学和同位素年代学研究认为，这个带的超高压和高压峰期变质年龄为503～494Ma，代表了一个加里东早期扬子与中朝陆块之间的深俯冲及碰撞缝合带。其二是桐柏-大别-苏鲁带，它是现今已知的世界上规模最大、出露最好和研究程度较高的超高压和高压变质带之一，仅在桐柏-大别-苏鲁区，延长就达1000km，而且向西越过南襄盆地继续向西延伸到西峡县，向东则越过黄海与朝鲜半岛的临津江变质带勾通。多种方法及多个实验室的同位素年龄测试结果证实，主体峰期变质作用时代为印支期（250～220Ma），代表另一个大陆深俯冲或碰撞缝合带。这两个超高压变质是否相连构成统一的巨型超高压变质带，目前还存在不同的认识。一种意见认为：中央造山带内只发育一条以加里东时期深俯冲碰撞为主体的高压超高压变质带（简平等，1997，2000；杨经绥等，2000；杨巍然等，2002）；第二种意见认为中央造山带发育两条不同时代的超高压高压变质带，但以北秦岭的官坡为“桥梁”或“纽带”将南阿尔金-柴北缘-北秦岭带向东与西北大别超高压高压带相连，而与南大别超高压高压带相区分（杨经绥，2002）；第三种意见认为：在空间上，南阿尔金-柴北缘-北秦岭超高压变质带向东不能与大别-苏鲁超高压和高压变质带的任何一部分相连，在东秦岭-大别山范围内，上述两个超高压变质带分别位于商丹断裂系的南北两侧，沿造山带平行展布，它们之间被一系列以断裂或剪切带为边界的构造岩片相隔，因而不能构成横贯中国中部统一的巨型超高压变质带（索书田等，2004），其主要的依据是原作者通过对官坡附近的看丰沟和香坊沟的详细工作。

在北秦岭卢氏县官坡看丰沟，超高压变质岩的北部为二郎坪岩群，二者为断裂接触；以南为秦岭杂岩，之间为韧性剪切带。看丰沟岩片主要由榴辉岩和由榴辉岩退变的片麻岩所组成，榴辉岩和片麻岩中发现了金刚石（杨经绥等，2002），证明其经历过超高压变质作用，据杨经绥等（2002）锆石SHRIMP定年，该岩片的峰期变质年龄为507±38Ma，向西可以与南阿尔金-柴北缘相连，形成南阿尔金-柴北缘-北秦岭超高压高压带。在西峡县香坊沟，也发育有高压变质岩岩片，尽管遭受了退变质作用，但仍可观察到前期高压变质相残余矿物和结构，如金红石含量很高达到开采要求，高压石榴子石残余保存良好。岩片以北为刘岭群或佛子岭群，如图1-4所示，两条超高压高压带之间被秦岭群中深变质岩带及以刘岭群为代表的低级变质带或北淮阳带所隔开不能相连，香坊沟高压带向东与桐柏-大别超高压带相连。可以看出中国“中央造山带”内有两个不同时代和具不同构造组合特征的深俯冲带。两个超高压-高压变质带的构造边界自东秦岭卢氏-西峡地区向东，经桐柏山、大别山至苏鲁地区（如山东五莲）均可直接追索出来，只是每一段地质体的消减和后期再造程度不同而致使榴辉岩较难发现而已。一个巨型造山系内出现年代及结构不同的两个缝合带，也是大陆碰撞造山带的特征之一，反映了复杂的造山带根部地壳结构及造山地球动力学的复杂过程。

图1-4 东秦岭-桐柏山-西大别山构造略图

（据索书田，2004）

1—核杂岩单位及中深变质岩群；2—刘岭群及佛子岭群；3—丹凤群；4—主要构造边界；5—重要地质界线；6—南襄盆地（SXB）边界；7—下拆离带；8—中拆离带；9—上拆离带；10—顶拆离带；UHP—超高压单元；HP—高压单元；EB—绿帘蓝片岩单元；SC—沉积盖层；SDFS—商丹断裂系；BNF—八里畈-娘娘庙断裂；GMF—龟梅断裂；SKC—中朝克拉通；YC—扬子克拉通；COB—中央造山带；NHY—北淮阳构造带；DM—大别地块；SL—苏鲁地区；SAT—南阿尔金；NQD—柴北缘；TB—塔里木地块；QB—柴达木地块；NQ—北秦岭造山带；SQ—南秦岭造山带；EQM—东秦岭；DBM—大别山；SXB—南襄盆地；①南阿尔金—柴北缘—北秦岭超高压变质带；②大别-苏鲁超高压和高压变质带