大本文以大别山双河地区超高压榴辉岩和硬玉石英岩为研究对象，根据宏观和微观构造特征以及两者流变学研究结果，通过不同期次的变形特征与P-T-t轨迹的综合分析，构建双河地区超高压岩石变质变形P-T-t-D轨迹，反演双河超高压岩石在俯冲折返过程中不同阶段的变质变形演化历史，为解释超高压岩石的俯冲、折返机制提供基础资料和数据。本次研究取得的主要成果有： 1.根据本次双河地区1：10000填图成果，对双河地区地质背景和岩性类别、岩石学特征、接触关系有全面了解，绘制双河地区6km2范围内的1：10000地质图一张。以榴辉岩、硬玉石英岩为重点，对其进行详细岩石学工作，旨在了解其经历不同变质阶段的温压条件和变质环境。这些岩石中存在不同矿物时代的组合表明它们在变质峰期后经历了程度不同但相似的退变质作用阶段，即从前榴辉岩阶段→峰期柯石英榴辉岩阶段→石英榴辉岩阶段→后成合晶(角闪岩相)阶段→角闪绿片岩相阶段。围岩黑云斜长片麻岩虽然最多只保存有角闪岩相矿物组合特征，但野外产状和一些矿物残余表明它与硬玉石英岩和榴辉岩等超高压变质岩共同经历过超高压变质作用，角闪岩相的叠加掩盖了高压-超高压阶段的岩石学特征。 2.对柯石英包体和绿辉石中石英出溶体进行系统拉曼光谱研究。结果表明，柯石英包体中可能存在石英的微晶，为柯石英早期相变产物；柯石英向石英的相变是个连续的变化。柯石英包体在减压过程中能支撑住很高内压而保留下来，这说明榴辉岩的折返速率很快，后期水的影响很小。如果水活度增加，会加速柯石英向石英的相变＃从而使柯石英难以保存.针状石英出溶体出现在榴辉岩的绿辉石矿物中，也可作为岩石经历超高压变质作用的标志。但需加强高温高压实验岩石学的研究，查明石英出溶体形成的温压条件和出溶机理以及有关影响因素。 3.双河面理化榴辉岩、硬玉石英岩中石榴石、绿辉石、硬玉、金红石和石英普遍发育形态优选组构(SPO)。对这些矿物进行详细组构研究和流变学意义探讨。天然岩石中绿辉石的晶格优选方位(LPO)组构特征大致归为四类：L型、S型、两者之间的各种过渡类型以及退火型组构。双河超高压面理化榴辉岩中绿辉石的组构主要为L型和过渡LS类型，弱变形榴辉岩中绿辉石组构为LS型，显示榴辉岩体在高压榴辉岩相经历过简单剪切作用。根据绿辉石常见组构特征推导出的主滑移系是[001](010)。至今为止从未在天然和实验变形单斜辉石的主导滑移系中鉴定出[001](010)的滑移系。这使得人们至今无法完全理解何种变形机制使绿辉石组构从S到L型变化。争论的焦点在于绿辉石组构是否由晶体塑性变形过程(如多位错滑移和攀移)控制，还是受其它的变形机制如扩散蠕变、有序度变化等的强烈影响。本文根据绿辉石LPO测量结果和温压计算结果，结合硬玉的LPO组构特征和TEM测量结果，对上述几种变形机制的观点进行评述。认为本研究结果不支持有序度变化的观点，扩散蠕变也没有明显的证据，双河榴辉岩中绿辉石的变形机制是以位错蠕变为主，同时受到水环境变化的影响。 4.应用EBSD手段对传统费氏台无法测量的石榴石进行了LPO组构测量。弱变形榴辉岩中石榴石无明显SPO和LPO，面理化榴辉岩中石榴石则存在明显SPO和弱LPO的不协调现象。位错蠕变在石榴石变形中扮演重要角色，弱变形榴辉岩中石榴石虽然受到位错蠕变的影响，但总体呈刚性，基本未显示形态优选，因此很好解释石榴石LPO不明显的现象。而在面理化榴辉岩中发现石榴石有重结晶现象，其SPO非常明显，但无明显LPO。水弱化可能在位错滑移变形过程中起了重要作用。面理化榴辉岩中主导石榴石发生强烈塑性变形的机制可能是位错滑移，水降低了石榴石的塑性强度，促使位错恢复加快乃至石榴石发生重结晶。 5.通过对大别双河地区超高压硬玉石英岩中硬玉和石英的显微组构和TEM研究，确定了大别超高压硬玉石英岩中硬玉的滑移系，以(100)[001]、(110)[001]及(110)1/2[110]为主。双河硬玉石英岩中硬玉的组构类型基本与绿辉石L、S型组构类似。我们认为双河硬玉石英岩中硬玉的变形机制以位错蠕变为主，至于是否涉及扩散蠕变和颗粒边界迁移等其它变形机制还有待进一步研究。石英的滑移系以(0001)[1120]底面滑移为主，代表低温高应变速率变形环境。石英的组构类型以斜方对称和单斜对称型为主，显示原岩区域经历过局部简单剪切非共轴变形和压扁作用。 6.结合前人对大别构造演化的研究和作者对双河地区的填图结果，将双河地区野外和室内观察到的构造变形和演化特征分为6期： 前榴辉岩相D0变形的组构特征为绿帘角闪岩相条件下石榴石变斑晶中的雪球状定向(S0)包体。时代早于峰期变质年龄(＞250Ma)，变形的作用形式为简单剪切。 峰期榴辉岩相D1变形表现为柯石英包体内部的裂纹和块状榴辉岩的微弱定向线理L1。变形温度在800℃左右，压力大于2.8GPa，时代在250-240Ma左右，该阶段变形作用形式为简单剪切。 石英榴辉岩相D2变形表现为榴辉岩及硬玉石英岩的面理化(S2)和紧闭褶皱。变形温度大于700℃。石榴石的重结晶也在此阶段，重结晶温度上限为800℃，压力20kbar。D2变形在大致产生于240-230Ma，即第一次快速冷却完成之前，变形作用形式仍为简单剪切。高角闪岩相→角闪岩相D3变形以后成合晶开始出现为代表，温压条件大致为t=600-700℃，P=0.9-1.3GPa，相当于高角闪岩相。该阶段变形特征表现为片麻岩和大理岩中的榴辉岩透镜体布丁化及角闪岩化。由斜长石、角闪石等矿物显示的面理S3及拉伸线理F3，指示变形为高角闪相-角闪岩相变质期间的变形。D3变形时间与角闪岩相退变质作用的时间一致，即230-200Ma。 D4角闪岩相→绿片岩相变形角闪岩相退变质完成，进入绿片岩相阶段，变形引起D4面理及其它老的构造要素产生褶皱。S4表现为剪切带中由黑云母、透闪石、石英显示的糜棱面理，表明变形与绿片岩相退变质作用大致同步。D4变形产生在200-170Ma间。D5期脆性变形这期脆性变形在大别山中生代大规模花岗岩侵入之后的早白垩晚期。从大的区域上看，该阶段以不均一断块抬升、红色沉积盆地发育及大规模岩浆岩就位为特点，不同方向的高角度断裂和侵入岩体边界，代表了上地壳造山带伸展塌陷和构造揭顶作用，现今大别—苏鲁地貌学特征，主要就是由这一期构造-热事件制约，时代范围在170或140Ma-现在。 将上述内容综合整理，将变形特征纳入到双河榴辉岩和硬玉石英岩P-T-t轨迹中，编制了P-T-t-D图解，并结合已有的碰撞造山带中高压、超高压折返机制和构造演化模式的研究，探讨大别山高压、超高压变质岩的折返模式及碰撞造山作用的过程。