浙江諸暨地區陳蔡巖群混合巖化成因新認識

浙江省地質調查院 華錫宏 胡艷華 汪建國 余盛強

一、陳蔡巖群簡介

陳蔡群由浙江省區域地質測量大隊1975年創名，其一直被認為是浙東南重要的變質基底，由于其組成復雜，現一般稱其為陳蔡巖群，主要組成巖性有片麻巖、變粒巖、石英巖、斜長角閃巖等，區域上主要分布于上虞、諸暨、龍游、東陽等地，普遍發育混合巖化現象，條痕狀、條帶狀構造明顯。胡艷華等對進行過詳細的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年，得到435±4Ma的加權平均年齡，提出陳蔡群主變質期為加里東期的認識。對于這種混合巖化現象成因，前人文章中鮮有論述，本人旨在通過陳蔡巖群變質溫壓條件的估算結合巖相古地理資料等，提出陳蔡巖群混合巖化成因新認識。

二、溫壓估算方法及結果

鋯石Ti含量溫度計是近年來發展起來的一種礦物溫度計，利用鋯石中Ti含量與溫度的關系，前人提出了不同的鋯石中鈦地質溫度計計算公式，廣泛應用于巖漿巖、變質巖和沉積巖的巖石結晶溫度計算。本研究共對18顆鋯石進行了18個點的Ti含量分析，每個分析點運用Watson的公式估算變質溫度18個分析點估算的溫度變化于606-691℃，18個分析點得到645℃，與趙國春等在鄰區運用石榴石-黑云母溫度計估算的第二變質階段的變質溫度較為接近。

變質壓力的估算采用角閃石全鋁含量壓力計。角閃石成分分析是國家海洋局第二海洋研究所應用電子探針完成，角閃石成分分析采用在一個顆粒打兩個分析點，壓力計算時應用其平均值。角閃石離子計算采用Holland and Blundy計算方法。不同版本壓力計算結果顯示，陳蔡群片麻巖中角閃石估算的變質壓力變化于3.7-5.1×108Pa之間，運用Schmidt（1992）版本與Anderson和Smith版本結果一致，具有較高的置信度，因此以5.1×108Pa作為孝四地區陳蔡群加里東期發生變質作用的最佳估算值。

三、成因新認識

從以上估算結果可知，孝四地區陳蔡群加里東期變質巖的變質溫度約645℃，變質壓力約為5.1kbar，結合前人構建的陳蔡群的P-T軌跡和鏡下礦物組合特征，可見孝四地區陳蔡巖群混合巖化片麻巖極有可能形成于一個減壓過程，而地殼垂直抬升能造成壓力的巨大減少，正是這種減壓作用導致先前存在的巖石發生部分熔融，造成陳蔡巖群普遍發育混合巖化現象，這種垂直抬升作用極有可能是陳蔡巖群普遍發育混合巖化現象的重要原因。Rong等對華南晚奧陶世與早志留世的巖相古地理做過對比研究，在晚奧陶世赫南特階時（約443Ma），中國南方還存在著大面積的海洋，而志留紀溫洛克世（約423Ma）時，除欽防海槽外，中國南方大部分地區隆升為陸地，此地質事實證明在443-423Ma期間，研究區的確存在抬升運動，而孝四地區陳蔡群的變質時代約為435Ma，與巖相古地理資料吻合較好。

另外，研究區普遍發育加里東期的韌性剪切帶（如王家宅韌性剪切帶），地殼的垂直抬升運動造成巖石的減壓熔融，形成大面積的混合巖化現象，而水平運動極有可能造成了加里東期韌性剪切作用的發生，如王家宅大規模韌性剪切帶。