北苏鲁荣成地区超高压变质带的形成与折返动力学

【摘要】： 山东省荣成地区位于苏鲁高压-超高压变质带的东北部,以花岗质片麻岩、副片麻岩为主,夹有少量的榴辉岩、石榴辉石岩、麻粒岩、超基性岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩,根据各类岩石的锆石中发现大量柯石英包体,表明荣成地区岩石曾普遍经历230-218Ma超高压变质作用过程。荣成地区区域构架表现为面理产状总体为NNE-SSW走向,向南转为由NE-SW向,呈弧形展布,倾向SE或SSE。荣成地区超高压变质岩石由一系列近平行的剪切岩片组成,岩片之间的分界线为宽约2km的韧性剪切带,是折返阶段角闪岩相-绿片岩相的产物。 韧性剪切带由高剪切应变的岩石和糜棱岩组成,剪切带中发育糜棱面理、拉伸线理、S-C构造、“σ”和“δ”型碎斑体系、不对称压力影构造以及“A”型褶皱等丰富的变形构造。糜棱岩可分为初糜棱岩、糜棱岩和超糜棱岩。结合野外宏观变形现象、显微构造分析以及糜棱岩中石英优选方位的EBSD测量,可以判断这些韧性剪切带形成于中、低温(550-350℃)条件,并具有由NW向SE“斜向正滑”的剪切指向。 根据韧性剪切带中所含的榴辉岩透镜体的显微构造和绿辉石与石榴石的优选方位的EBSD的研究,重塑超高压变质阶段的流变学特征:绿辉石具有高温的[001] (100)滑移系组构模式,而石榴石无优选方位。 横穿苏鲁高压-超高压变质带的地震反射剖面揭示了苏鲁高压-超高压变质带呈厚10km以上的穹形板片。位于苏鲁高压-超高压变质板片下部的荣成地区以韧性正断裂系列为主,而位于板片上部的南苏鲁以韧性逆冲性断裂系列为主,进一步验证了苏鲁超高压—超高压变质带折返动力学的挤出模式。