秦岭商丹断裂带的构造样式与变形分析.doc

第 5 7 卷 第 5 期Vol 57 No 5地质论评GEOLOGICAL REVIEW20 1 1 年 9 月Sept 2 0 1 1秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨 李加好，宋传中，任升莲，王中，涂文传，张欢，张浩然合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥，230009内容提要: 秦岭商丹构造带( 商南丹凤构造带) 商南段南缘出露一套构造岩组合，其中包括变质砂岩、云母片岩、含石榴子石云母石英片岩、初糜棱岩以及糜棱岩等。岩片之间呈逆冲叠置关系、褶皱和断裂发育，其中保留大量 的岩石变形变质方面的信息。本文以含石榴子石云母石英片岩为主要研究对象，通过详细的矿物学特征研究并 结合电子探针成分分析，认为其中的石榴子石为铁铝榴石，具有成分环带。利用石榴子石黑云母地质温压计和多 硅白云母地质压力计估算该区变质作用峰期温度为 560 588 ，变质压力上限为 0. 59 0. 65GPa，对应变质相为绿 帘-角闪岩相到低角闪岩相，为大陆造山带环境。变形强度分析显示本区岩石变形强烈，应变椭球体呈现为三轴扁椭 球状( 压扁型 ) 。利 用 商 丹 带糜棱岩中动态重结晶石英颗粒粒径计算出糜棱岩变形时的古应力差在 23. 93 36. 70MPa 之间，应变速率范围为 4. 47793 10 15 s 1 1. 36090 10 14 s 1 ，属中等应变速率。关键词: 商丹构造带( 商南丹凤构造带) ; 变质条件; 地质温压计; 变形分析商丹( 商南丹凤) 构造带是华北、扬子板块俯冲、碰撞的缝合带，也是划分南、北秦岭的边界断裂 带，这一认识已为多数地质工作者所接受 ( 张 国 伟 等，1988，1995，1996; Zhang Guowei et al ，1989; Yu Zaiping et al ，1995; 于 在 平 等，1996; 杨 志 华 等，1999; 周鼎武等，2002; 宋 传 中 等，2009 ) 。构 造 带 南缘分布着一些变质程度不等的地层，以往均划归泥盆系刘岭群，后来不少学者先后提出刘岭群应当解 体( 于在平等，1991; Niu Hongjian et al ，1993; 牛 宏 建，1995; 裴先治等，1995) ，即原刘岭群北部的这些 变质程度不等的地层是由一系列韧性、韧脆性及脆 性断裂分割的不同时代、不同性质、不同类型的构造 岩组成。这些构造岩的时代大多数属于古生代，最老可追索至新太古代，它们大体上记录了华北、扬子 陆块的早期演化及后期板块发展阶段的裂解、俯冲、碰撞阶段的历史，为研究华北、扬子板块不同阶段的地质演化提供了重要信息 ( 曹宣铎等，2001; 周鼎武 等，2002 ) 。Wei Chunjing 等 ( 1999 年) 曾 对 南 秦 岭 造山带东段岩石进行了较为详细的变质研究，而对 靠近断裂带的这套岩石，前人的研究多数集中在地 层分析 ( 曹 宣 铎 等，2001 ) 、沉 积 环 境 判 别 ( 于 在 平 等，1996) 和 构 造 演 化 ( Mattauer et al ，1985 ) 等 方 面，而对于确切的变质环境涉及较少。因此本文选取这套构造岩进行了构造变形分析，并对其内一套含石榴子石云母石英片岩进行了电子探针分析，进 而对商丹构造带的变质环境进行较为准确的判别。1地质背景秦岭商丹构造带商南段南缘出露了一套地层，前人把这套变质程度不等的地层划归于泥盆系刘岭群，详细的野外调查揭示它们是一套由一系列脆性、脆韧性、韧性断裂分割的不同类型、不同性质的构造岩石组合 ( 曹 宣 铎 等，2001 ) 。岩 石 组 合 包 括 板 岩、变质砂岩、云母片岩、含石榴子石云母石英片岩、初糜棱岩以及糜棱岩等( 图 1) 。因为这套地层是板块 俯冲碰撞前的最新地层，记录的信息就是板块俯冲碰撞以及缝合带形成的信息。而构造带北侧秦岭群年代古老( 古元古代) ，其内的变形较为复杂且 大部分经过改造，因此选用构造带南缘的这套岩石 组合来研究构造带的变形历史。通过野外的详细的观察，发现该区构造变形至 少可以分为三期。第一期表现为韧性剪切、逆冲推覆及相关的褶皱作用，该岩石现今的构造格架表现为一系列逆冲断层构成的逆冲叠置岩片组合，岩片 之间的岩层呈同斜、紧闭、倒转褶皱，褶 皱 类 型 为 A 型褶皱，褶皱 枢 纽 产 状 为 24 55，岩 石 面 理 倾 向注: 本文为国家自然科学基金资助项目( 批准号 40372097，40772131，41072161) 和中石化基础研究项目( 编号 09-02) 的成果。收稿日期: 2010-09-30; 改回日期: 2011-06-07; 责任编辑: 章雨旭。作者简介: 李加好，男，1987 年生。博士 研 究 生，构造地质学专业。Email: lijiahaohappy sina com。通 讯 作 者: 宋 传 中，男，1954 年 生。教授，博士生导师。主要从事构造地质学与大地构造教学与研究。Email: czsong69 163 com。图 1 商南丹凤构造带地质简图及剖面和采样位置Fig 1 Simplified geological map of the ShangnanDanfeng tectonic belt，profile and the sample locality1侏罗系砾岩; 2大理岩; 3泥盆系变质砂岩; 4古生代花岗岩; 5糜棱岩; 6断层; 新元古代基性侵入岩; Q第四系; Pt1 qn古元古界秦岭群; Pz1 df下古生界丹凤群; 含石榴子石云母石英片岩采样点; 糜棱岩采样点; 白云母片岩采样点; ( a) 商丹带南缘面理产状; ( b) 商丹带北侧面理产状1Jurassic conglomerate ; 2marble; 3Devonian metasandstone; 4Palaeozoic granite; 5mylonite; 6fault; Neopaleozoic basic intrusiverocks; QQuaternary; Pt1 qn Paleoproterozoic Qinling Group;Pz1 df Lower Paleozoic Danfeng group; sample location of garnet-bearingmicaquartz schist; sample location of mylonite; sample location of mica schist; ( a) attitude of foliation on the southern side of theShangnanDanfeng tectonic belt ; ( b) attitude of foliation on the northern side of the ShangnanDanfeng tectonic belt为北到北北东，倾角为 42 77。组成褶皱的岩石微糜棱岩 化，轴面劈理产状为 50 45 ( 图 2 a ) 。第二期构造以韧性平移剪切 及相关构造组合为特 征。本段的韧性平移剪切系统由不同规模的一系列 韧性平移剪切带组成，带内发育多条规模不等的糜 棱岩带，主要为长英质糜棱岩，糜棱面理向北陡倾，产状 为 19 79，拉 伸 线 理 近 水 平，产 状 为 31011。糜棱岩面理面上发育大量白云母，最 大 约5mm。运动学标志反映出剪切带的剪切作用以左行为主。第三期即为晚期韧脆性推覆断层 作 用，整个商丹带表现为一个巨大的花状构造 ( 李 加 好 等，2 010 ) 。北部岩系内部断裂构造 十 分 发 育 ，不 同 时图 2 商南丹凤构造带南缘岩石早期构造变形与后期断层应力示意图Fig 2 The early structural deformation and the principal stress direction of late faulton the southern margin of the ShangnanDanfeng tectonic belt( a) 逆冲断层与紧闭褶皱; ( b) 后期断层应力示意图( a) thrust fault and tight fold; ( b) the principal stress direction of late fault李加好等: 秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨第 5 期643图 3 商南丹凤构造带南缘含石榴子石的云母石英片岩显微照片( a) 与 BSE 图像( b)Fig 3 Microphotograph ( a) and BSE image ( b) of garnet-bearing micaquartz schiston the southern margin of the ShangnanDanfeng tectonic beltGrt石榴子石; Bio黑云母; Ms白云母GrtGarnet; Biobiotite; MsMuscovite期先后发育的断裂系统交错叠置，构成网状断表 1 含石榴子石的云母石英片岩中石榴子石的电子探针成分Table 1 Microprobe analyses of garnet from garnet-bearing micaquartz schist裂系统。其 中 值 得注意的是晚期产状为 35055的断层，断层带内发育大量反向断层; 主断层和反向断层的交线产状为 300 4，该线的垂直方向为挤压向，大致代表两大板块发生碰撞作用的挤压方向( 图 2 b) 。2变质条件估算商丹构造带南缘广泛出露含石榴子石云母石英片岩，其矿物成分为石英 ( 65% ) 、黑 云母( 15% ) 、白云母( 10% ) 、石榴子石( 10% ) 、长石少量。显微镜下观察发现，石榴子石多为半自形自形，颗粒较大且不均匀，粒径 2 3mm，裂理发育; 黑云母多数为片状，长条状，与石榴子石之间为平直接触，偶尔有绕过石榴子石生长的现象，应大致属于平衡共生关系; 白 云母呈细小的片状集合体，颗粒边界 平 直。本 文选取了具有代表性的石榴子石、黑云母和白 云母进行电子探针测试( 图 3) 。2 1 矿物化学成分本次矿物测试分析由中国科学院广州地球化学研究所电子探针分析实验室完成，仪器型 号为 JXA-8100，矿物成分测试工作条件为加速 电压 15kV，电流 20 nA，电子束斑直径 1m。序号123456789SiO2TiO2Al2 O3Cr2 O3FeOMnOMgOCaONa2 O总量37 840 1120 500 0527 623 272 117 990 0199 5037 800 1420 650 0327 173 302 177 950 0199 2237 800 1120 670 0027 403 192 167 810 0099 1538 050 0620 530 2827 703 202 207 710 0199 7338 070 1220 640 0527 642 902 277 470 0299 1838 040 1120 400 0028 103 042 187 280 0099 1437 830 1420 460 0228 273 232 327 180 0199 4537 720 1320 630 0427 523 492 247 460 0299 2437 860 1020 610 0227 853 342 207 320 0199 32SiAlTiCrFeMgMnCaNa3 041 940 010 001 850 250 220 690 003 041 960 010 001 830 260 230 680 003 041 960 010 001 840 260 220 670 003 051 940 000 021 850 260 220 660 003 061 950 010 001 860 270 200 640 003 071 940 010 001 890 260 210 630 003 041 940 010 001 900 280 220 620 003 031 950 010 001 850 270 240 640 003 041 950 010 001 870 260 230 630 00铁铝榴石钙铝榴石 镁铝榴石 锰铝榴石61 4522 618 367 3760 9222 758 697 5061 6022 498 657 2661 8921 178 787 2462 5021 479 136 6463 3121 018 746 9462 9720 409 227 2861 6421 288 967 9162 4920 978 817 6062. 97% ) ，钙 铝 榴 石( Grs ) ( 20. 40% 表 2 含石榴子石的云母石英片岩中黑云母的电子探针成分Table 2 Microprobe analyses of biotite from garnet-bearing micaquartz schist22. 75% ) ，镁铝榴石 ( Prp) ( 8. 36% 9. 22% ) ，锰铝榴石( Sps) ( 6. 64% 7. 91% ) 。对矿物包裹体较少的石榴子石颗粒进行化学成分剖面电子探针分析，结果显示，石榴子石 具有生长环带。石榴子石从核部到边部铁铝榴 石和镁铝榴石含量逐渐降低，锰铝榴含量逐渐 增加，钙铝榴石含量变化规律性不明显，如图 5 所示，其中n( Fe)Xalm = n( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) ; n ( Ca) Xgrs = n( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) ;= n( Mg) Xn( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) ;prpn( Mn)Xsps = n( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) 。这说明石榴子石为含石榴子石云母石英片岩退变质过程中形成的( Clarke et al ，1997) 。含石榴子石的云母石英片岩中黑云母自形程度较高，节理清晰，无明显的后期蚀 变 痕 迹。主 元 素 电 子 探 针 分 析 结 果 ( 表 显 示，2 ) n( Mg) 0. 50，Ti 0. 50，Fe 0. 50，n ( Mg) + n ( Fe)属于铁黑云母范畴。含石榴子石的云母石英片岩中白云母颗粒在计算石榴子石结构式时把所有的铁当成二价铁处理，并且以 12 个氧原子为基础计算，黑云母和白云 母均按 11 个氧原子进行计算。镜下观察发现石榴子石呈半自形自形、无色、正极高突起。电子探针分析结果( 表 1) 显示石榴子细小，不同样品中的白云母化学成分大体相似 ( 表3) ，SiO 含 量 多 在 47. 77% 50. 24% 之 间，每 单 位2晶胞( p f u) Si 原子数在 3. 20 3. 23 之间( 以 11 个氧原子计算) ，为典型的多硅白云母。2 2变质温度的估算石榴子石黑云母温度计是目前应用最广泛的石成 分 ( 图 4 ) 为: 铁 铝 榴 石 ( Alm )( 60. 92% 地质温度计之一 ( 周文喜等，2003 ) ，在高温变泥质岩中普遍用它来估算变质峰期温度。但其标定公式也较多，因此，在应用该温度计时，版本的选择对问 题的解决显的非常重要。Holdaway( 2000) 根据前人 实验数据，通 过 回 归 分 析，得出了一个新的石榴子 石黑 云 母 温 度 计 表 达 式 。该温度计能很好地重现 图 4 商南丹凤构造带南缘石榴子石成分三角图Fig 4 The triangle compositions plot for garnet on thesouthern margin of the ShangnanDanfeng tectonic beltAlm铁铝榴石; Sps锰铝榴石; Prp镁铝榴石;Grs钙铝榴石Almalmandine; Spsspessartine; Prp pyrope;Grs grossularite序号12345678SiO2TiO2Al2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OF总量36 613 7116 6319 850 218 080 010 059 420 0094 5835 873 6616 6619 810 258 230 040 059 090 0393 6835 663 8416 6720 190 217 570 020 059 160 0393 3936 852 3318 1219 930 188 470 000 139 120 0295 1535 913 3516 7519 810 298 110 050 069 140 0293 4736 463 5116 6219 510 198 360 040 079 290 0494 1035 873 4316 6119 490 248 490 040 079 350 0093 5636 004 0216 9720 770 157 710 020 039 150 0094 82SiAlIVTiFe2 +MnMgCaNaKO2 811 510 221 280 010 930 000 010 9211 002 791 520 211 290 020 950 000 010 9011 002 791 530 231 320 010 880 000 010 9111 002 801 620 131 270 010 960 000 020 8911 002 801 540 201 290 020 940 000 010 9111 002 811 510 201 260 010 960 000 010 9111 002 791 520 201 270 020 980 000 010 9311 002 771 540 231 340 010 890 000 010 9011 00 n( Fe) n( Mg) + n( Fe)n( Mg)n( Mg) + n( Fe)0 580 420 570 430 600 400 570 430 580 420 570 430 560 440 600 40李加好等: 秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨第 5 期645石颗粒成分在不同部位稍有区别。考虑到表 3 含石榴子石的云母石英片岩中白云母电子探针成分及对应压力值Table 3 Microprobe analyses of muscovite and its corresponding pressure value from garnet-bearing micaquartz schist石榴子石和黑云母之间会发生铁、镁、钙、锰等交换反应，因此在应用石榴子石黑云母地质温度计对石榴子石黑云母矿物对 进行研究时，选取稍远离边缘和裂隙的区 域进行温度计算，且所选择的石榴子石和 黑云母颗粒晶型完好、颗粒较大且密切共 生的。应 用 此 温 度 计 时，压 力 每 升 高0. 1GPa，温度大约上升 2 ，因此压力对此 温度计的影响非常很有限，取 变 质 压 力 为0. 5Ga，得出温度介于 560 588 之间，大 部分落在在 560 570 范围之内。2 3变质压力的估算白云母是变质岩中分布最广泛的矿物之一，可出现于除了麻粒岩相之外的各类 泥质、长英质和基性变质岩中 ( 魏春景等，2007) 。在很多变质泥质或 长 英 质 岩 中，要确定变质作用压力，有时只能依据多硅 白云母硅含量的变化。如果能够考虑全岩注: 表 1、2、3 分别为同一石榴子石、黑云母、白云母颗粒电子探针成分。Ferry 和 Spear ( 1978 ) 的 实 验 温 度，误 差 小 至 25 。此外，它能准确识别递增变质带、倒转变质带、热接触变质晕圈中不同地带变质岩石温度有规律的变化，是目前最为准确的石榴子石黑云母温度计 表达式之一( 何德锋等，2008; 吴春明等，2007 ) 。因 此，本文选择 Holdaway( 2000 ) 所标度的石榴子石 黑云母温度计进行变质条件的计算。从石榴子石的化学成分上可以看出本区石榴子成分和矿物组合的影响，可以得到非常理想的结果( 朱文萍 等，2007 ) 。根据已经得到的变质 温 度，结 合含石榴子子石的云母石英片岩中的白云母晶体化学式 Si4 + 离子数，本文采用 Massonne 等( 1997) 提出 的多硅白云母 Si 原子数地质压力计，对变质压力的 上限进行了估算。电子探针分析显示，商丹构造带中新生白云母的 Si 原子数( 以 O = 11 为基数) 变化于 3. 20 3. 23之间，平均为 3. 22，。取剪切带形成温度的平均值 t= 550 ，则可由 多 硅 白 云 母 Si 原子数地质压力计 计算 其 压 P = 0. 59 0. 65GPa ( 图 6 ) ，平 均 值 为图 5 石榴子石矿物成分剖面Fig 5 Compositional profile of garnetAB 剖面位置如图 3 ( b) 所 示; Xalm 石 榴 子 石 中 铁 铝 榴 石 所占比例; Xgrs 石榴子石中钙铝榴石所占比例; Xprp 石榴子石中镁铝榴石所占比例; Xsps 石榴子石中锰铝榴石所 占 比 例 ProfileAB is shown in Figure 3( b) ; Xalm the proportion of almandine ingarnet; Xgrs the proportion of grossularite in garnet; Xprp theproportion of pyrope in garnet; Xsps the proportion of spessartine ingarnetXalm = n( Fe) / n( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) ;Xgrs = n ( Ca) /n( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) ;Xprp = n( Mg) / n( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) ;Xsps = n( Mn) / n( Mg) + n( Fe) + n( Ca) + n( Mn) 序号12345678910SiO2Al2 O3FeOMnOMgOCaONa2 OK2 O总量49 8133 761 640 001 390 080 4010 4697 5249 3234 231 540 001 380 010 4110 8197 7048 2933 271 420 011 230 000 5111 0995 8147 7732 841 590 001 360 010 4610 9895 0049 5434 671 520 031 200 060 4510 0097 4650 1034 411 560 011 360 010 4110 0597 9149 9934 741 560 011 290 000 4910 6798 7450 0734 201 340 011 320 000 4910 3097 7150 0934 421 290 021 200 010 5410 6598 2150 2433 701 710 031 500 000 4710 7198 35SiAlFeMnMgCaNaK3 232 570 090 000 130 010 050 863 202 610 080 000 130 000 050 893 202 600 080 000 120 000 070 943 202 590 090 000 140 000 060 943 202 640 080 000 120 000 060 823 222 600 080 000 130 000 050 823 202 620 080 000 120 000 060 873 232 600 070 000 130 000 060 853 222 600 070 000 120 000 070 873 232 550 090 000 140 000 060 88P ( GPa)0 650 590 590 590 590 630 590 650 630 65旋转重结晶，重结晶石英颗粒边界普遍具缝合线结构或锯齿状结构 ( 图 7 ) ，是应变和变形环境很好的 记录，以其为测量统计对象，具有普遍、简捷、实用的 优点( 王新社等，2001) 。本文利用 Twiss( 1977 ) 提出的石英动态重结晶 颗粒粒径计算差异应力的公式 m 0 681 3 =AD= 6 1 D式中: D 为石英动态重结晶颗 粒 粒 径，单 位 为 mm;1 3 为 差 异 应 力，单 位 为 MPa，分别计算出岩石 变形的差应力( 表 3) 。再应用 Parrish 等 ( 1976 ) 的湿石英流变速率公 式 : = 4 4 10 2 2 6 exp( 27778 / T) 1其中， 的单位为( s; 单位为 MPa; T 的单位为K。)图 6 多硅白云母 Si 原子数地质压力计( 据 Massonne 等，1997 修改)Fig 6 Geobarmetry of Si-in-phengite( from Massonne et al ，1997)商丹带的糜棱岩变形环境主要集中在中高绿片岩相到低角闪岩相。岩石变质温度范围在 300 600 ，主要集中在 400 500 之间，属中高温条件( 李加好等，2010) 。因此本文选取糜棱岩的平均变0. 62GPa，明显指示为中压环境下的产物。形温度 T450 ，分别计算出应变速率( 表 4) 。=3差异应力与应变速率的估算在韧性剪切变形过程中，不同的矿物表现出不从表 3 看出，商丹构造带内糜棱岩中动态重结晶石英颗粒平均粒径在 62. 34 116. 90m 之间，对应差异应力的范围为 23. 93 36. 70MPa，估 算 应 变速率范 围 为 4. 47793 10 15 s 1 1. 36090 10 14s 1 ，属中等应变速率。同的变形显微组构。石英是变形岩石中最为常见的造岩矿物，在不同温压、应变速率下产生不同的显微 构造。本研究区，糜棱岩中石英的显微变形行为主 要表现为波状消光、核幔构造、单晶和多晶条带等， 其中石英动态重结晶非常普遍，主要表现为亚颗粒4变形强度分析本文采用长短轴法和 Rf / ( 郑 亚 东 等 ，1985 ) ，图 7 商丹构造带糜棱岩中石英动态重结晶Fig 7 Dynamic recrystallization of quartz in mylonites from Shangdan tectonic beltQtz石英; Qtzquartz李加好等: 秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨第 5 期647三轴比率为 XY Z = 4. 4 3. 9 1 和 4. 2 3. 7表 4 商丹构造带差异应力与应变速率表Table 4 The differential stresses and strain rate values of the ShangnanDanfeng tectonic belt 1。根据测量结果，做出付林图解( 图 8a、c) 。可见所有付林 值 均 为 0 k 1，说 明 研 究 区 内岩石变形的应变椭球体主要为三轴扁椭球状( 压扁型) 。商丹构造带的变形强度 r 多集中在 3 5 之间( 图 8b、d) ，变形较为强烈，且越靠近断裂带较强，远离断裂带较弱。5变质环境判别根据石榴子石黑云母地质温度计所估算的含石榴子 石 的 云 母石英片岩的变质温度在 560对商丹断裂带及其南北两侧的构造带内的糜棱岩、白云母石英片岩中的石英颗粒和集合体，利 用 XZ面和 YZ 面，在 手标本上和显微镜下进行了有限应 变测量。其结果是: 商丹构造带内岩石有限应变的588 之间，代表了变质作用峰期 的 温 度。另 外，应用多硅白云母 Si 原子数地质压力计所估算的压力 为 0. 59 0. 65GPa，代表变质作用的压力上限。由图 8 商丹构造带内岩石有限应变付林图解Fig 8 The Flinn diagram of rock finite strain within the ShangnanDanfeng tectonic belt( a) 、( c) 岩石有限应变付林图解; ( b) 、( d) 岩石变形强度付林图解( a) ，( c) Flinn diagram of rock finite strain; ( b) ，( d) Flinn diagram of rock deformation strength样品点数平均粒径d( m) 差异应力( Ma) 应变速率 估算( s 1 )xs001xs002xs005xs010xs0154250412450116 9072 1587 9598 5662 3423 9333 2329 0426 8836 704 47793 10 151 05102 10 147 40567 10 156 05495 10 151 36090 10 14变质 PT 条 件 ( 图 9 ) 也 可 以 看 出，该 区 域 变 质 属于绿帘-角闪岩相到低角闪岩相变质条件，其变质条件相当于大陆造山带环境，25km 的深度和 16 / km的地温梯度。从矿物组合和化学成分可以看出这些变质岩的 原岩是沉积岩，温压计限制它们的峰期变质作用发 生在中级变质条件下，表明这些表壳岩曾俯冲到中 下地壳深度，并经历了低角闪岩相变质作用，而后折 返到地表。之后又叠加了商丹断裂带的左行走滑导 致的退变质作用，走滑时代大约在 314 323Ma( 许 志琴等，1988; 裴先治等，1995) 。大陆造山带环境。( 2) 商丹构造带内岩石变形的应变椭球体主要 为三轴扁椭球状( 压扁型) ，变形较强。构造带内糜 棱岩中动 态重结晶石英颗粒平均粒径在 62. 34 116. 90m 之 间，对 应 差 异 应 力 的 范 围 为 23. 93 36. 70MPa，估算应变速率范围为 4. 47793 10 15 s 1 1. 36090 10 14 s 1 ，属中等应变速率。参 考 文 献/ References曹宣铎，胡云绪 2001 秦岭商丹断裂带南缘构造岩片地层初析 中国区域地质，20( 2) : 187 193邓万明 1998 青藏高原北部板内火山岩 北京: 地质出版社何德锋，钟宏，朱维光 2008 石榴子石黑云母地质温度计在四川拉拉铜矿床的应用 矿物学报，28( 2) : 127 134李加好，宋传中，任升莲，涂文 传，张 欢，张 浩 然 2010 秦 岭 商 丹 断 裂带的构造样式与变形分析 地学前缘，17( 4) : 197 205牛宏建 1995 东秦岭地区“刘 岭 群”的 重 新 划 分 地 质 科 学，30 ( 4 ) :313 320裴先治，李厚民，李国光，张维吉，王全庆 1995 东秦岭商丹断裂带南缘变质基性火山岩的时代和岩石地球化学特征 西北地质科学，16( 2) : 49 557宋传中，张国伟，任升莲，李加好，黄文成 2009 秦岭大别造山带中几条重要 构造带的特征及其意义 西 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学版) ，39( 3) : 368 380王新社，郑亚东，杨崇辉，侯贵 廷 2001 用动态重结晶石英颗粒的分 形确定变形温度及应变速率 岩石矿物学杂志，20( 1) : 36 41魏春景，朱文萍 2007 多 硅 白 云 母 地质压力计的研究进展 地 质 通报，26( 9) : 1124 1130吴春明，肖玲玲，倪善芹 2007 泥质变质岩系主要的矿物温度计与压力计 地学前缘，14( 1) : 144 150许志琴，卢一伦，汤耀庆 1988 东秦岭复合山链的形成变 形、演 化及板块动力学 北京: 中国环境科学出版社杨志华，邓亚婷 1999 秦岭造山带组成结构与演化的新认识 陕西地质，17( 2) : 16 32于在平，孙勇，张成立，Altenberger U 1991 秦岭商丹缝合带 变 质砂 岩地球化学特征及构造环境探讨 地质论评，37( 6) : 492 507于在平，柳小明，张成立，孟庆 任 1996 东秦岭毛坪变质沉积岩系基 本特征及其大地构造意义 中国科学( D 辑) ，26 增刊: 64 72张国伟，孟庆任，赖少聪 1995 秦岭造山带的结构与构造 中 国 科 学( D 辑) ，25( 9) : 994 1003张国伟，郭安林，刘福田，孟庆任，肖庆辉 1996 秦岭造山带三维结构及其动力学分析 中国科学( D 辑) ，26( 增刊) : 1 6张国伟，于在平，孙勇，程顺有，薛 峰，张 成 立 1988 秦岭商丹断裂带 边界地质体基本特征及其演 化 见: 秦岭造山带的形成与演化西安: 西北大学出版社，29 47郑亚东，常志忠 1985 岩石有限应变测量及韧性剪切带 北 京: 地 质出版社，42 48，165 177周鼎武，李文厚，张云 翔，张 成 立，张 复 新，柳 益 群，符 俊 辉，岳 乐 平2002 区域地质综合研究的方法与实践: 鄂尔多斯盆地秦岭造山带地质野外实习指导书 北京: 科学出版社，180 243周喜文，魏春景，卢良兆 2003 高温变泥质岩石中石榴石黑云母地质温度计的应用以胶北荆山群富铝岩石为例 地学前缘，10( 4) : 353 363朱文萍，魏春景 2007 多硅白云母地质压力计的热力学模拟 中国科学( D 辑) ，37( 8) : 1014 1019图 9 商丹构造带内含石榴子石的云母石英片岩的主期变质环境Fig 9 The peak PT conditions for garnet-bearing micaquartz schist from the ShangnanDanfeng tectonic belt样品投影区samples projection area6结论综上所述，通过对商南丹凤构造带南缘的一 套构造岩片组合进行变形变质研究，取得以下几点认识，它真实地反映了商丹构造带商南段的形成 条件和变形历史，为研究中国南北两大板块拼合、汇聚过程提供了重要资料。( 1) 根据石榴子石黑云母地质温度计得出含石榴子石 的 云 母石英片岩的形成温度为 560588 ，由多硅白 云 母 Si 原 子 数地质压力计得到变 质峰期压力为 0. 59 0. 65GPa。商丹构造带商南段达到绿帘-角闪岩相到低角闪岩相变质条件，对应于李加好等: 秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨第 5 期649Clarke G L，Aitchison J C，Cluzel D 1997 Eclogites and blueschists of“Liuling Group ” in the eastern Qinling orogenic belt ScienciaGeologic Sinica，2: 273 296Parrish D K，Krivz A，Cater N L 197