大别造山带宿松变质杂岩变质条件及构造归属

The study defines the Susong metamorphic complex rocks (SSMC) as the region of target, and aims at illuminating the controversial and blurry issues for the metamorphic extent, structural pattern and evolution of the SSMC. The peak metamorphic P-T conditions for meta-pelites and some meta-basic rocks will be focused in this study emphatically. On the basis of the investigation of the regional metamorphic petrology and the detail thermodynamic appraise, the metamorphic grade and evolution of the SSMC will be calibrated accurately, and its tectonic attribution will also be confirmed. Meanwhile, the large scale geological mapping and structural analysis is carried out, and the exacted tectonic style and evolution for the SSMC should be established according to the analysis of structural geometry and kinematics in medium, small and micro-extents. Combined with geochronolgic study, the geological process of the SSMC at the medium level in Dabie Orogen will be insight from metamorphism and deformation in detail. Refer to the previous studies, the process of subduction and exhumation of Dabie Orogen from shallow, medium to deep levels has been set up perfectly. If this project is performed triumphantly, its results will accelerate the correlative studies, and also is an essential complementarity for the detail and subtle discussion on the formation of Dabie Orogen.

本研究以宿松变质杂岩为研究靶区，针对宿松变质杂岩变质级别和构造型式及演化不明确性和争论性的问题，拟以泥质变质岩和部分变质基性岩峰期变质条件为研究切入点，通过区域性的变质岩石学研究和精细的热力学评价，精确标定其变质程度、演化过程，并明确其构造归属。在此基础上，展开详细的廊带地质填图和构造解析，依据中、小尺度和显微构造的几何学和运动学研究，准确再现宿松变质杂岩的构造样式和序列。同时，辅以年代学的研究，从变质、变形的角度，透视宿松变质杂岩在中等深度结构层次上地质行为过程。结合前人的研究资料，完整地建立大别造山带浅- - 中- - 深层次的俯冲、折返全过程与机制。这一研究的成功实施，将为相关领域研究的深入进行做出最基本的岩石学贡献，也是对大别造山带形成过程深入探究的必要补充和完善。

宿松杂岩位于大别造山带最南端，作为该造山带重要组成部分之一的变质单元，对其岩石构成、空间分布规模、变质条件和时限，一直缺乏细致的研究和资料，制约了人们对于该造山带的形成过程的充分理解。为此，本项目对宿松杂岩展开了变质变质岩石学、岩相学、热力学和年代学等研究。通过研究明确了宿松杂岩岩石类型、构成和空间分布规模，确定其峰期温压条件为T=507±48°C和P=1.0±0.2GPa，经历了绿帘角闪岩相变质，排除了低温高压的“蓝片岩”的存在,并限定该杂岩的峰期变质时限为251 ± 4Ma。同时，确证了该杂岩中特征性岩石——石榴-蓝晶石-硬绿泥石片岩的存在，明确了该岩石为高压榴辉岩相岩石，变质条件为T=551°C~569°C和P=1.96~2.47GPa，变质年龄为242.2 ± 2.0Ma，归属于南大别变质块体。藉此，确定了宿松杂岩北界位于柳林-缺月龄-山龙一线。结合前人资料，详细阐释了大别造山带温压和变质时限在空间上的变化规律，自北向南，温度压力逐渐降低，峰期变质时限逐渐升高。通过年龄对比研究，确证了大别造山带的北界位于肥中断裂，该断裂代表了华北和扬子板块的构造缝合线。拓展性的研究确定了张八岭群岩石构成，其主期变质温度为T=350ºC~450ºC，并排除了“蓝片岩”的存在。同时，结合年龄分析，明确了郯庐断裂西侧主边界为朱顶-石门山断裂，且其初始开启时限应在晚侏罗。这些研究进一步补充和丰富了大别造山带基础研究，为深入探讨该造山带的俯冲、折返过程提供了坚实的岩石学、年代学研究的约束性资料。同时，为阐释扬子板块和华北板块的耦合关系做出先导性工作，为精细解析世界著名的大规模走滑断裂——郯庐断裂做出了变质岩石学研究的贡献，并将促进对该断裂的深入探究。