东大别罗田片麻岩区小型褶皱变形特征及成因分析

【摘要】： 大别造山带在构造演化过程中发育了众多的断裂和褶皱，对断裂及相伴生的褶皱已有许多人作过研究。但在大别山核部地区，特别是罗田穹隆的南缘，露头上的一些小构造还没有做过系统的研究。在北大别罗田片麻岩区，这里现今呈现为穹隆区，对这里的大部分露头尺度的褶皱一般认为是在穹隆形成过程中伴生形成的。通过野外调查发现，罗田片麻岩区的褶皱与隆升作用形成的褶皱样式很不相同，并有多期褶皱。因此，弄清褶皱的期次与褶皱的成因，能够为阐明“罗田穹隆”的成因特别是区域构造的演化提供新的资料。 在罗田片麻岩区可识别出区域上的4个世代的浅色体，其中第四世代N_4浅色体平行片麻理，并被皱褶成反“Z”型。这期褶皱的主要特点是翼部较窄而在转折端强烈加厚，具有典型的挤压特征，表明它并不是在罗田穹隆的隆升作用下形成的，它有另外的动力来源。 对这期褶皱的应变分析表明，罗田片麻岩区在核部、翼部的不同位置既有挤压、也有拉伸变形，显示为纵弯式褶皱的成因机制。而应变长轴(代表线理方向)区域上以向SE倾向为主，代表着变形过程中物质向NW运移；在靠近穹隆核部陡倾有呈环形分布趋势，反应片麻岩局部区域曾遭受隆升作用。应变短轴大都NW向倾伏，反映了受SE向NW向的挤压。 石英岩组构也显示，罗田地区经历了自SE到NW向的挤压作用，并且变形程度中等。岩组图中小圆环带的半开角在20°～45°，反映的温度范围相应为300℃～650℃，表明褶皱形成时为较高的中等温度变形环境。 对罗田片麻岩区混合岩中的长英质脉体进行了锆石U-Pb LA-ICP-MS定年，一个样品的年龄位于133.5～125.4Ma，谐和年龄为129.0±1.4Ma；另一个年龄为137～134Ma，谐和年龄为135.0±1.4Ma。锆石U-Pb年龄表明罗田片麻岩区经历了137～125.4Ma的混合岩化作用，其强烈混合岩化的时间应在130Ma±，并且作用时间也较短。 罗田地区纵弯式褶皱寄主的脉体是在燕山期强烈的岩浆作用诱导的混合岩化作用下形成的，其形成年龄为137～125.4Ma。因而，纵弯式褶皱形成的时间应晚于混合岩化的时间或与之相当，即它的形成时间在137Ma之后。结合纵弯式褶皱在中高温度下形成的情况，和大别山中生代构造体制转换的时间为132.4～127.5Ma，可将纵弯式褶皱的形成时间约束在137～127.5Ma。 纵弯式褶皱的形成于137～127.5Ma的事实意味着，在罗田穹隆开始形成后，罗田地区又发生了一次较深层次的挤压作用，发生的时代位于大别山中生代构造体制转换的时间(132.4～127.5Ma)之前。这次区域性的挤压作用促进了穹隆在138～127Ma的快速隆升。其动力来源，可能与太平洋板块在此阶段向东亚大陆以NWW向高速俯冲有关。 这次挤压作用可能因为动力来源较深的缘故，直接受挤压的区域在纵向上集中于大别山核部的北大别杂岩地区，而此时叠置于北大别杂岩之上的超高压变质单元在这一时期处于向南-南东滑脱的状态。这一方面反映了大别造山带在这一时期深部处于挤压状态，而浅部处于拉伸状态；另一方面反映了超高压变质岩与北大别杂岩的演化历史是虽具有相似性，但有先后之分。