北大别杂岩带,又称北大别高温超高压变质带或北大别带,简称北大别,是大别碰撞造山带三个含榴辉岩的构造岩石单位之一, 位于三叠纪超高压变质带(扬子中生代深俯冲陆壳)的北部,属于根部带,是研究大别山地质的关键地区。该带经历了中生代多阶段高温变质演化过程, 尤其是折返早期的高温-超高温麻粒岩相变质叠加与改造, 而且又因燕山期山根垮塌而引发的大量碰撞后岩浆岩(花岗岩类和镁铁-超镁铁质岩石)侵位和破坏,以及多期部分熔融与混合岩化作用的影响,榴辉岩等与深俯冲陆壳相关的高级变质岩露头较差,仅零星分布且退变质改造强烈,因而其研究程度相对于大别山另外两个含榴辉岩的岩石单位(中大别和南大别)来说较低。1997 年之前,北大别一直未发现榴辉岩,仅发现极少的榴辉岩相变质证据或线索(徐树桐等,1994;刘贻灿等,1997),尤其缺乏与三叠纪大陆深俯冲相关的岩石学、年代学和地球化学方面的证据或文献资料报道。因此,北大别的大地构造属性和演化过程在 2000年之前一直存在较大争议, 并限制了人们对大别碰撞造山带中生代陆壳深俯冲过程及其折返机制的准确理解和深刻认识。

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自1988年开始,笔者一直从事大别碰撞造山带及相邻地区变质岩的岩石学、年代学、元素-同位素地球化学以及大地构造学等方面的研究。其中,北大别的重点研究主要集中在1998年及之后,取得了一些突破性成果和创新性认识,如解决了长期受争议的“北大别的大地造属性”(证明其主体属于扬子北缘中生代深俯冲陆壳-下地壳岩片);率先揭示了北大别经历了三叠纪大陆深俯冲和高温超高压变质作用以及折返期间的麻粒岩相变质叠加等多阶段演化过程(包括伴随的晚三叠世折返早期的减压脱水熔融和早白垩世山根垮塌期间有水加入的加热熔融或水致熔融与混合岩化作用), 为大别碰撞造山带中生代深俯冲陆壳内部多层次拆离解耦和多板片差异性折返机制的建立与完善提供了关键的岩石学、年代学和地球化学方面的证据等。此外,本书还简要介绍了笔者研究团队有关大别山北淮阳带东段的最新重要研究进展,如率先为北秦岭在大别山的东延以及华南与华北陆块之间的大别山古生代汇聚过程提供了关键的年代学和岩石地球化学方面的约束,揭示了该带具有汇聚板块边缘常见的多个构造岩石单元(lithotectonic elements)残留体(relics),首次系统证明了它属于扬子北缘由不同块体构成的构造拼贴(tectonic collage)带,并提供了岩石学、元素-同位素地球化学和年代学方面的直接证据,以及认为扬子与华北之间的古缝合线位置应位于北淮阳带以北,因而填补了研究区古生代构造演化过程记录的空白,解决了北淮阳带东段岩石组成及其大地构造属性和演化方面的争议,发现了石炭纪高温变质的证据。

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2023 年 8 月

(节选自“前言”)

作者介绍

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刘贻灿,1962年生于安徽潜山,中国科学技术大学教授、博士生导师。主要从事变质岩石学、地球化学以及构造地质学和区域大地构造学方面的科研与教学工作。主持或参与了多项国家自然科学基金、国家973和教育部博士点基金等项目,在大别山超高压变质带的建立、北大别杂岩带的大地构造属性及高温超高压变质作用与多阶段演化、北秦岭在大别山的东延和北淮阳带东段古生代汇聚过程以及五河杂岩的岩石组成及其形成和演化方面取得了突破性成果和创新性认识。在Journal of Metamorphic Geology、Geological Society of America Bulletin、Gondwana Research、Precambrian Research和Lithos等国内外重要专业期刊上发表论文160余篇,出版专著四部和研究生教材一部。曾获国家自然科学奖二等奖和三等奖各一次以及安徽省自然科学奖一等奖两次。2001年享受国务院政府特殊津贴 。

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本文摘编自《北大别杂岩带的高温变质作用和多阶段演化》一书,有删减,图片来源于该书,标题为编者所加。

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《北大别杂岩带的高温变质作用和多阶段演化》

ISBN 978-7-03-079640-0

刘贻灿 杨 阳 古晓锋 邓亮鹏 李 洋 著

责任编辑:蒋 芳 沈 旭 李佳琴

北大别杂岩带(简称北大别)是大别碰撞造山带三个含榴辉岩的构造岩石单位之一,属于扬子三叠纪深俯冲陆壳的一部分(下地壳岩片),为中生代高温超高压变质带,经历了麻粒岩相变质叠加等多阶段高温演化过程,以及山根垮塌期间的大规模部分熔融与混合岩化作用,是研究碰撞造山带根部带岩石组成及其形成和演化的天然实验室。本书重点介绍了笔者获得的北大别榴辉岩、混合岩及相关岩石、含刚玉黑云二长片麻岩等方面的系列重要成果,解决了北大别的大地构造属性等重大基础地质问题,为大陆碰撞造山带根部带研究提供了范例。

本书可供高等地质院校师生以及从事变质岩石学、地球化学、构造地质学、大地构造学和地球物理学等方面的生产和科学研究工作人员参考。

(本文编辑:洪弘)

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