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本次研究区域为大别山太湖、桐城地区,主要是对榴辉岩的岩石学、P-T条件进行分析和研究。并初步研究了宿松变质杂岩的P-T演化特征,同时,结合前人的分析资料,尝试性地探讨了南大别的热结构。
太湖地区的地质调查和构造研究表明,该区可分为北带、中带和南带,并被F1和F2正断层所分割。北带主要由绿帘黑云斜长片麻岩构成,中带由花岗片麻岩和黑云母片麻岩组成,南带为云母片岩,含石榴石角闪岩。榴辉岩严格分布于前两个带中。根据榴辉岩的岩石学和P-T条件的研究,榴辉岩可分为超高压榴辉岩、高压/超高压和高压榴辉岩,其中前者分布于北带,后两者位于中带,峰期P-T范围分别为:P=2.80-4.03GPa/T=754-936℃、P=2.00-3.54GPa/T=638-839℃和P=1.39-2.36GPa/T=533-766℃。结合空间分布特征,榴辉岩的峰期P-T条件呈渐次变化,显示了一个区域性的P-T梯度,反映了板片俯冲的连续特性。然而,现今榴辉岩的分布型式则是代表了折返后,经构造运动改造的分布状态。研究显示,北带中的超高压榴辉岩和中带的高压/超高压榴辉岩之间有一个0.3GPa的压力差,这意味着至少10km俯冲深度的板片缺失。结合构造分析,F1正断层恰恰发育于其间。但是这一断层是形成于超高压块体内部,而不是高压和超高压块体的截然界线处。
桐城地区榴辉岩的研究显示,该区榴辉岩为低温高压榴辉岩,估计的峰期变质温度约为420-530℃,压力为1.5-2.0GPa。从构造位置上看,其处于超高压单元的北东分枝,这表明南大别变质块体可能包含有相当数量的高压块体,并不是简单的由超高压块体组成的。宿松变质杂岩中石榴角闪岩的P-T演化分析显示,其经历了蓝片岩相、高压榴辉岩相和绿片岩相变质作用,展示了一个由相对迅速至相对缓慢或停滞的俯冲,再折返至地表的动力学全过程。结合前人分析资料和本次研究的数据,对南大别变质块体的热结构进行了尝试性的初步探讨,根据榴辉岩的峰期变质P-T条件的渐变关系,自北向南,该块体可分为四个变质区域:①金刚石域;②柯石英榴辉岩域;③石英/柯石英榴辉岩域:④石英榴辉岩域。然而,根据现有的资料显示,推测这些块体之间可能是以断层形式相接触的。