桐柏-大别-苏鲁带的基本结构

总体上，桐柏-大别-苏鲁碰撞造山带的基本结构格局类似于北美科迪勒拉型变质核杂岩，在几何学上主要为穹窿状和短轴背斜。

在桐柏地区，区域上形成NWW—SEE向延长的短轴背斜构造，在背斜两翼，面理分别向北东及南西倾斜，倾角一般在20°～35°之间。在背斜转折端，面理近水平。背斜的东南和北西倾伏端，面理分别向南东及北西倾斜。矿物拉伸线理和窗棂构造极为发育，倾向NWW及SEE，倾角多在5°～25°之间。总之，桐柏地区的区域构造样式与大别地区的区域构造样式非常相似，都具有变质核杂岩的特征。

在大别山地区，成分层及其面理迹线勾绘成以罗田为中心的大型不对称穹窿构造，成分层及面理向周围缓倾斜，但拉伸线理则分别向北西及南东方向倾伏。穹窿的核部由大别变质杂岩组成，顶部及翼部由超高压和高压变质岩组成，由于中生代岩体的侵入及断裂的切错破坏，穹窿构造受到肢解，但基本几何学图像仍很清晰。在超高压、高压及绿帘蓝片岩单元中，榴辉岩及退变质榴辉岩体、变形超镁铁质-镁铁质岩体最大扁平面以及各种平卧及斜卧无根褶皱轴面、剑鞘褶皱的xy面等，都是与成分层平行的。利用对称布丁、共轭韧性剪切条带及脉体变形特征等应变及运动学标志估算，片麻岩及花岗质岩石垂向压扁量多为70%～80%，榴辉岩及退变质榴辉岩体垂向压扁量仅为50%，区域上具纯剪（共轴）及一般剪切应变体制。

苏北东海的区域构造样式为向南东倾斜的假单斜，斜卧褶皱及分隔它们的韧性剪切带，在构造上组成超高压变质带构造柱的两个基本要素，它们是在超高压变质作用期后伸展体制及角闪岩相条件下形成的。

在山东半岛，虽然穹窿的样式不明显，但从组成和结构上观察也已初露端倪，如在山东五莲东及海洋所小石口就出露了UHP单元之下的基底岩石，包括条带状混合岩、斜长角闪岩等，局部还见麻粒岩和磁铁石英岩，其组合类似于大别的基底杂岩。另在超高压带北侧的五莲—松柏以北一带也发现了类似佛子岭群的板岩、条带状石英岩和大理岩的组合。此外，文登—荣成—威海地区伸展面理的产状，也构成了明显的穹窿样式。

在桐柏-大别-苏鲁带现今地壳岩石构造柱中，核部杂岩为最下的一个岩石构造单位，其上依次为超高压、高压、绿帘—蓝片岩和沉积盖层单位，分别被下、中、上和顶伸展拆离（滑脱）带分隔。依据超高压和高压变质岩石的空间分布，构造岩石单位间几何学关系，以及变质相的构造配置等分析资料，确定了娘娘庙（桐柏）-八里畈-磨子潭-晓天（大别山）-五莲-烟台（苏鲁）断裂带，是超高压和高压岩石分布的北限，是被强烈改造了的印支期碰撞缝合线。研究证实，桐柏山广泛出露和分布的榴辉岩和退变质榴辉岩体构成一个高压变质带。该高压变质带是红安-新县地区高压变质带的西延，并且有越过南阳盆地向西延伸的趋势。这也从构造上进一步证明了娘娘庙-八里畈-晓天-磨子潭断裂带的边界构造属性。位于八里畈-磨子潭-晓天缝合线以北20km的龟山-梅山断裂带，是商丹俯冲消减带的东延部分，主要代表古生代的缝合线。

索书田等（2000，2002）通过构造分析及综合岩石学、变质作用p-T和同位素年代学信息，提出了一个桐柏-大别-苏鲁超高压及高压变质带流变学演化模式（图1-3）。这个模式中，扬子陆块向北深俯冲于中朝陆块之下并与其发生碰撞，形成地壳堆垛楔并发生超高压变质作用（250～220Ma）。之后，超高压和高压变质岩石在挤压体制下从地幔深度向地壳层次折返，形成挤出楔（230～200Ma），该阶段的晚期伴随有大规模减压部分熔融作用及热状态的变化。碰撞后（210～170Ma）地壳韧性薄化和伸展流动，是超高压和高压岩石进一步向地壳表层折返的体制之一，具中地壳“流体地壳层”的流变行为。而140Ma以后的造山塌陷作用，伴随有大规模岩浆岩体就位、脆性断裂阵列及陆相盆地的发育，使得超高压和高压变质岩石，最终裸露于地壳表层。同碰撞及初期折返过程中变形组构均以不同尺度的、陡倾斜的韧性剪切带网络系统为特征，一般都可区分出强应变带（剪切带）和透镜状弱应变域，它们都是在总的挤压体制（扬子克拉通与中朝克拉通间会聚、碰撞）背景下形成的。同碰撞时的剪切带由新鲜面理化榴辉岩组成，弱应变域由上述块状榴辉岩构成。初期折返（220～200Ma）形成的剪切带网络具区域尺度，主面理由高角闪岩相—角闪岩相矿物定向排列组成，透镜状弱应变域内多由退变质榴辉岩及含较多高压变质矿物残余的角闪片岩或斜长角闪片岩组成。两个剪切带系统都反映了变质带地壳的垂向增厚过程。造山期后伸展构造框架以变质核杂岩为特征，几何形态为穹窿（大别山罗田穹窿、山东威海-文登穹窿）、短轴背形（桐柏太白顶）及多层次低缓角度伸展拆离带，反映了地壳垂向上的压缩和薄化。伸展构造也是以网状剪切系统为特征，但伸展组构总体产状是低缓角度的。

图1-3 桐柏-大别-苏鲁超高压和高压变质带流变学演化模式

（据索书田等，2002）

（a）深俯冲和碰撞阶段，超高压和高压变质岩形成，出现地壳堆垛楔；（b）超高压和高压变质岩初期折返阶段，形成挤出楔，伴随减压部分熔融作用；（c）第二阶段折返，以碰撞期后地壳伸展和薄化作用为特征；（d）第三折返阶段，造山塌陷伴随大规模岩浆岩活动。GMF—龟梅断裂带；BMXF—八里畈-磨子潭-晓天断裂带；UHP—超高压单元；HP—高压单元；EB—绿帘—蓝片岩单元；SC—沉积盖层；Er—二郎坪群；C—石炭系；D+N—定远组及南湾组