大别山北淮阳带西段新元古代浅变质外来岩片的岩石组成及其同位素年代学和地球化学研究

根据已有线索，对大别山北淮阳带西段（商城－麻城断裂以西）进行详细的野外调查，结合锆石U-Pb定年，查明研究区新元古代浅变质岩石的组成和分布特征以及与围岩之间的关系。通过岩石学研究以及锆石和金红石U-Pb定年、矿物的Sm-Nd和Rb-Sr同位素定年、锆石和磷灰石的裂变经迹定年及角闪石和云母的Ar-Ar定年，确定新元古代浅变质岩及其围岩（如变质的火山岩－含石榴子石绿帘云母石英片岩）的形成时代和变质时代并对新元古代浅变质岩片的就位机制给予年代学制约。通过对新元古代浅变质岩及其围岩的Sr-Nd-Pb-O同位素组成及主量、微量元素地球化学研究，查明二者之间地球化学与形成构造背景的差异。根据上述研究成果，并与已发表的大别山超高压岩石的Sr-Nd-Pb-O同位素及地球化学研究成果进行对比，结合区域资料和构造背景分析，圈定北淮阳带西段的新元古代浅变质外来岩片，探讨它们与印支期华南大陆深俯冲的成因联系。

针对项目的研究目标和拟解决的关键科学问题，根据已有线索结合区域岩石对比，我们对北淮阳带西段（商城－麻城断裂以西）以及大别山南部超高压带和宿松变质带中新元古代浅变质基性岩和变质花岗岩进行了详细的野外地质调查以及系统的岩石学、岩石地球化学和同位素年代学等方面研究，首次在北淮阳带西段发现形成时代为726±6 Ma － 758±12 Ma的变质花岗岩和斜长角闪片岩，查明了北淮阳带西段新元古代浅变质岩片的主要岩石类型有变质辉长岩、斜长角闪片岩（变玄武岩）和变质花岗岩并经历了240 Ma左右的变质作用和强烈的构造变形以及峰期变质作用为绿帘角闪岩相，证明这些新元古代浅变质岩的形成时代分别为635 Ma（变质辉长岩）和720－760 Ma（变质花岗岩和斜长角闪片岩或变玄武岩），类似于大别山超高压变质岩中正片麻岩和榴辉岩的原岩时代；在大别山南部超高压带以及宿松变质带中发现750－800 Ma的浅变质花岗岩和变玄武岩。鉴于北淮阳带西段新元古代浅变质岩石出露于华北陆块南缘变质的奥陶纪岩火山岩带（原“定远组”）中, 二者之间为构造接触以及分别形成于不同的大地构造背景, 并且它们经历了240 Ma左右的变质作用以及与华南陆块北缘湖北随州-枣阳一带发育的2期大规模新元古代中、晚期基性岩墙群和花岗岩的时代及大别山超高压岩石的原岩时代一致，由此证明它们是外来岩片、并且与大别山南部超高压带以及宿松变质带中新发现的750－800 Ma浅变质花岗岩和变玄武岩都代表了大别山俯冲陆壳内部最早被拆离解耦的岩片。此外，元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明，北淮阳带西段新元古代变质岩的原岩为辉长岩、玄武岩和花岗岩并具有类似于南大别超高压带中正片麻岩和榴辉岩的岩石成因和原岩性质，而且，这些新元古代浅变质岩石在大陆俯冲和折返过程中，发生了不同程度的元素和Sr-Nd同位素变异。在此基础之上，确定了北淮阳带西段新元古代浅变质岩石的形成和演化过程以及与大别山大陆深俯冲的成因联系。