0 引言

　　大別造山帶位于中央造山帶東段，由華北板塊與揚子板塊在三疊紀碰撞拼合而成。柯石英及金剛石的發現使其成為國際地質研究熱點，其東段俯沖深度可達 150km，是世界最大的高壓 — 超高壓變質帶，出露巖石類型豐富，成為地質學研究的天然實驗室。近幾十年來，國內外學者在高壓 — 超高壓變質巖石學、礦物學等方面深入研究，取得重要成果。對于其構造演化及格局，多數學者認同形成于板塊俯沖碰撞 — 折返 — 伸展隆升背景，不同學者提出了不同的階段劃分和觀點。現有演化模式多圍繞垂直于造山帶方向，沿造山帶方向的構造運動研究程度不高。近期在大別山東北緣桐城地區觀察到廣泛出露的構造片麻巖，其形成于地殼深部，以顆粒流動和擴散蠕變為主，透入性發育的構造片麻巖對認識大別造山帶構造演化至關重要。

　　1 地質背景

　　大別造山帶是世界上高壓 — 超高壓巖石產出最廣泛的地區，由北至南可分為 5 個巖石構造單元：北淮陽淺變質帶、北大別高溫超高壓變質帶、中大別中溫超高壓變質帶、南大別低溫超高壓變質帶和宿松變質雜巖帶，各單元巖石組成和變質特征不同。研究區位于大別造山帶東北緣，長約 50km，寬約 30km，北部以曉天 — 磨子潭剪切帶為界，東部以郯廬斷裂帶為界，西部以商城 — 麻城斷裂帶為界，處于過渡區，記錄了兩大構造帶的地質信息。本文在此基礎上對構造片麻巖和糜棱巖開展構造變形分析，以查明差異、厘清塑性流動事件，揭示構造演化規律。

　　2 大別山東北緣構造片麻巖的構造變形特征

　　2.1 構造觀察與分析

　　野外觀察發現，大別山東北緣桐城地區發育糜棱巖、超糜棱巖、構造片麻巖等強流變類巖石。構造片麻巖廣泛發育在北大別片麻巖中，表現出強烈流動構造，如書斜構造、石香腸構造、構造擠出、不對稱小褶皺等。石英石香腸狀條帶反映塑性流動的擠壓背景，構造擠出的拖尾構造指示運動方向。片麻理走向在研究區有變化，靠近曉天 — 磨子潭斷裂帶主要為 NW-SE 走向，靠近郯廬斷裂帶主要為 NE-SW 走向，還有少量 EW 走向，同時存在同構造花崗質巖體。

　　2.2 構造片麻巖的有限應變測量

　　對大別山東北緣桐城地區出露的各類變形巖石進行有限應變測量，采用長短軸法，以長石殘斑及定向排列的礦物集合體為應變標志體，測量 x z 面和 yz 面的長軸和短軸并計算比值。結果顯示，糜棱巖系列的有限應變值、付林指數及應變強度大于花崗質片麻巖和構造片麻巖，構造片麻巖的相關值最小，反映其宏觀塑性流動構造明顯，微觀變形組構不發育，付林圖解顯示應變橢球體屬單軸雪茄型，說明受平行和垂直造山帶的力影響。

　　2.3 構造片麻巖的應力場及構造動力學背景

　　桐城地區位于過渡部位，很多學者認為其在特提斯與太平洋構造體制轉換背景下形成。通過野外觀察統計面理和線理產狀，利用軟件分析應力場，結果顯示大別山東北緣桐城地區主要受 NNE-SSW 和 NW-SE 向擠壓以及順造山帶拉伸。

　　2.4 構造片麻巖的形成環境

　　構造片麻巖由早期殘留礦物、同構造新生礦物和熔體組成，鏡下顯示角閃石和斜長石穩定共生，角閃石是塑性流動變形產物。選取樣品進行電子探針分析，計算溫壓條件，結果顯示流變環境為溫度 720±20℃、壓力 0.75±0.15GPa，達到高角閃巖相 — 低壓麻粒巖相變質，形成深度約 25km，處于中下地殼流變層。

　　3 構造片麻巖的年代學探討

　　對大別山東北緣花崗片麻巖中榴輝巖透鏡體進行鋯石 U-Pb 年代學研究，鋯石單礦物挑選、制靶、CL 圖像及定年分析在不同實驗室完成。結果顯示，榴輝巖樣品中鋯石既有變質鋯石也有巖漿鋯石，年齡明顯分布在 218~212Ma 和 137~122Ma 兩個范圍，加權平均年齡分別為 215±6Ma 和 127±4Ma。結合前期研究，認為構造片麻巖的塑性流動與榴輝巖相變質作用是同期構造事件，大別地區塑性流動開始時間在 220~210Ma。

　　4 討論

　　長英質糜棱巖殘斑旋向指示曉天 — 磨子潭斷裂帶為左旋走滑，構造片麻巖因形成于地殼深部，變形機制以熔體增強顆粒流動等為主，宏觀呈條紋、條帶狀構造，顯微具花崗變晶結構和三邊平衡結構等。有限應變測量進一步證實構造片麻巖的變形特征。不同地區構造片麻巖溫壓條件接近，說明流變事件可能具透入性。結合年代學研究，認為 210Ma 的變質活動是揚子板塊向華北板塊俯沖碰撞晚期，也是塑性流動開始時間，127Ma 的巖漿年齡對應燕山期事件。關于郯廬斷裂帶起源時間有多種觀點，越來越多學者認同起源于板塊碰撞造山過程，其活動分為五個階段。前人研究表明郯廬斷裂帶西側片麻理被牽引彎曲，說明二者在塑性狀態下轉變，結合應力場恢復結果，證實大別山東北緣受兩種構造體制影響。綜上，大別地區塑性流動發生在板塊碰撞深俯沖末期 — 折返早期，郯廬斷裂帶已形成并左行走滑，在兩種構造體制作用下，形成相應的地質特征。

　　5 結論

　　大別山東北緣構造片麻巖的塑性流動環境為溫度 720±20℃、壓力 0.75±0.15GPa，屬高角閃巖相 — 低壓麻粒巖相變質，形成深度約 25km，位于中下地殼流變層。

　　有限應變結果顯示構造片麻巖宏觀具明顯塑性流動構造，微觀變形組構不發育，付林圖解顯示應變橢球體屬單軸雪茄型，受平行和垂直造山帶力影響。

　　應力場恢復顯示受 NNE-SSW 和 NW-SE 向擠壓及順造山帶拉伸，特提斯構造體制的應力可分解為垂直和平行造山帶的力。

　　大別地區由西向東的塑性流動發生在 220~210Ma，郯廬斷裂帶已形成并左行走滑，在兩種構造體制作用下，形成相應的地質現象，證實受兩種體制影響。

李海龍;向必偉;王 微;林少澤;劉 程;陳 磊;李加好;宋傳中;趙文俊;吳敏行;張夏添,東華理工大學地球科學學院;東華理工大學;東華理工大學;合肥工業大學資源與環境工程學院,202401