王智慧 石永紅 侯振輝 唐虎 李秋立 楊根山

1.合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院，合肥 230009 2.中國科學技術大學，合肥 230009 3.中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 100029 4.中國科學院大學地球與行星科學學院，北京 100049 5.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊，銅陵 244033

大別山北緣是指位于大別造山帶曉天-磨子潭斷裂以北區(qū)域(圖1)，主要出露的是北淮陽變質(zhì)單元，由佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群構成。該單元位于華北和揚子板塊結合處，構造位置極為重要，是解析兩大板塊耦合過程的關鍵部位。然而，相比較于大別造山帶大陸深俯沖的豐碩研究成果而言(Zheng, 2008, 2012)，北淮陽變質(zhì)單元的系統(tǒng)解析則較為薄弱，制約了對大別造山帶漫長演化過程的充分解讀。這可能是三方面原因所致：一是自二十世紀八十年代末至今，大別造山帶的研究多是聚焦于高壓-超高壓變質(zhì)作用及其巖石地球化學、同位素地球化學和構造地質(zhì)學等方面(Okayetal., 1989, 1993; Xuetal., 1992; Cong, 1996; Carswelletal., 1997; Faureetal., 1999, 2003; Zheng, 2008, 2012; Linetal., 2015; Jietal., 2017)，弱化了北淮陽變質(zhì)單元的研究；二是北淮陽變質(zhì)單元的動力學背景和構造歸屬有著統(tǒng)一的明確認識(Okayetal., 1993; 周建波等, 2001; Zhengetal., 2005)，基本上認同該單元屬于揚子北緣產(chǎn)物，其中佛子嶺群為揚子北緣被動大陸邊緣沉積，廬鎮(zhèn)關群為被動陸緣基底，形成于大別造山帶俯沖背景之下的加積楔環(huán)境，對其是否記錄了可能的復雜演化過程，或者不同形成機制缺乏深入的研究；三是研究方式或角度較為集中。佛子嶺群一直被默認為“淺變質(zhì)”沉積巖(中華人民共和國地質(zhì)部, 1957; 鄭文武, 1964; 楊志堅, 1964; 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)，廬鎮(zhèn)關群則被視為變質(zhì)變形侵入體(Hackeretal., 2000; Zhengetal., 2004, 2007; Ratschbacheretal., 2006; Wuetal., 2007; Heetal., 2018, 2019)。因而，研究多是側重于沉積學和年代學，忽略了其他方面的研究展開，特別是變質(zhì)巖石學深入分析較為缺乏。顯然，這對于全面解析其演化過程和動力學機制支撐并不充分。

圖1 大別山北緣地質(zhì)簡圖

近年來，Dongetal.(2012)、Wu and Zheng(2013)、Liuetal.(2013, 2015)的研究表明，位于大別造山帶西側的秦嶺-桐柏-紅安造山帶中，與佛子嶺群相當?shù)哪蠟橙汉蛣X群記錄了島弧背景晚古生代構造熱事件，經(jīng)歷了復雜的演化過程。這暗示了處于大別造山帶北緣的佛子嶺群可能也經(jīng)歷了類似的過程。Chenetal.(2003)和Zhuetal.(2017)從佛子嶺群沉積碎屑鋯石研究的角度建立了晚古生代“微陸塊”演化模式。最近，劉貽燦等(2020)在金寨西側確證了晚古生代塊體的存在，楊根山等(2020)則在金寨龔店地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了具島弧結構特征的晚古生代塊體，并展現(xiàn)了一條島弧背景的逆時針P-T軌跡(圖1)。不難看出，佛子嶺群具復雜的巖石構成和演化歷史，并不是簡單形成于揚子板塊北緣“加積楔”背景之下(Okayetal., 1993; 周建波等, 2001; Zhengetal., 2005)。至于與佛子嶺群緊密共生的廬鎮(zhèn)關群，相關的研究主要側重于其原巖結晶時代和新元古裂谷、“雪球”事件(Zhengetal., 2004, 2007; Heetal., 2018, 2019)(圖1)，較少涉及其在大別造山帶形成過程作用的解析。變質(zhì)屬性方面，則基本上遵循安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1987)的結果，定性地認為其經(jīng)歷了低角閃巖相變質(zhì)。盡管，王勇生等(2012)對此提出異議，認為其可能達到了榴輝巖相變質(zhì)程度，但對其是否具有普遍意義并未得到進一步的確實。此外，廬鎮(zhèn)關群與佛子嶺群相互關系及其演化過程也缺乏相應的研究探討。

由上述可知，目前大別山北緣北淮陽變質(zhì)單元中的佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群仍存在較廣闊的深入研究空間，對其充分的解讀，是完整再現(xiàn)大別造山帶形成機制的重要補充。本次研究將從區(qū)域變質(zhì)巖石和年代學角度展開，并綜合前人的年代學研究，詳細闡釋北淮陽變質(zhì)單元的巖石構成，明確其變質(zhì)屬性、空間分布型式和演化特征，進而探討大別造山帶北緣演化過程。研究表明佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群普遍經(jīng)歷了中高壓角閃巖相變質(zhì)，記錄了晚古生代-中生代的變質(zhì)事件，兩者呈構造并置關系存在。佛子嶺群主要由片巖和少量的大理巖組成，局部出露具島弧特征的變中基性火成巖，推測其具有“獨立微陸塊”特征。廬鎮(zhèn)關群主要由酸性和基性正片麻巖構成，為揚子北緣產(chǎn)物。兩者共同經(jīng)歷了始于晚古生代末碰撞造山體制下的俯沖、折返過程。

1 大別山北緣地質(zhì)概況

研究區(qū)位于磨子潭-曉天斷裂以北地區(qū)(圖1)，主要出露的是北淮陽變質(zhì)單元和白堊系巖漿巖、火山巖、沉積巖，其中后者分布于研究區(qū)的東、西兩端和金寨-獨山-三尖鋪-舒城一線。而北淮陽變質(zhì)單元中的佛子嶺群則沿金寨-油坊店-諸佛庵-佛子嶺-五顯一線分布；廬鎮(zhèn)關群分布于研究區(qū)東側，沿五顯-三七-河棚-廬鎮(zhèn)關一線分布。截至目前，北淮陽變質(zhì)單元的巖石構成，主要遵從安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1987)的劃分，其中佛子嶺群分為祥云寨組、潘家?guī)X組和諸佛庵組，主要巖性為“淺變質(zhì)”的復理石沉積巖；位于其下部的廬鎮(zhèn)關群則由小溪河組和仙人沖組組成，小溪河組主要為混合巖、花崗片麻巖和少量變基性巖，仙人沖組主體為大理巖。然而，隨著研究的深入，對其巖石構成有著不同的認識(Zhengetal., 2004, 2005, 2007; 劉貽燦等, 2020; 楊根山等, 2020)。為此，本研究通過構建的兩條廊帶地質(zhì)圖對佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群的巖石構成、產(chǎn)狀等加以闡釋(圖2、圖3)。

圖3 燕春-滑水-西姑寨廊帶地質(zhì)圖

1.1 磨子潭-牛角沖-黃樹林廊帶地質(zhì)圖

該廊帶地質(zhì)圖位于研究區(qū)中部(圖1)，沿磨子潭-金家院子-白沙嶺-李家行-牛角沖-雞冠咀-大沙梗-黃樹林一線分布，全長約28km，寬約1km，出露巖性較為齊全，主要為片巖、片麻巖、變基性巖和中生代火山巖、沉積巖。自南向北，大致可分為四個部分(圖2)：

圖2 磨子潭-牛角沖-黃樹林廊帶地質(zhì)圖

(1)磨子潭-金家院子：為白堊系火山巖，產(chǎn)狀近水平，其底部推測為廬鎮(zhèn)關群花崗片麻巖。

(2)金家院子北-牛角沖-雞冠咀：該部分巖性出露最為完整，由佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群構成，前者沿金家院子北-白沙嶺-李家?guī)X-牛角沖南分布，后者分布于牛角沖-雞冠咀地段(圖2)。

根據(jù)巖石組合，佛子嶺群可進一步分為南、中、北三段：(a)南段(LD007點-LD011點)：由白云母石英片巖和二云母石英片巖構成，該段產(chǎn)狀較為陡立，傾向變化較大，傾角為70°～80°，線理較緩，傾伏向250°～280°，傾伏角約8°～20°，發(fā)育大量陡傾同斜褶皺，顯示向南下滑運動特征(圖2a, b)；(b)中段(LD012點-LD018點)：主要由二云母片巖和少量的白云母石英片巖構成，產(chǎn)狀較為平緩，面理近水平，傾角約10°～35°，線理傾伏向為北西西-南東東，傾伏角約8°～20°，具向南運動的平臥褶皺(圖2c)；(c)北段(LD015點-LD025點)：主要由二云母片巖和少量的石榴二云母片巖構成，面理總體傾向北(圖2d-f)，約10°～30°，傾角變化較大，約30°～80°，線理傾伏向為北西西-南東東，傾伏角約6°～27°。發(fā)育一系列緊密斜歪褶皺，表現(xiàn)為向南逆沖特征(圖2h)。

廬鎮(zhèn)關群主體為中粗?；◢徠閹r，夾有石榴黑云母二長片麻巖和斜長角閃巖，片麻理產(chǎn)狀為10°～30°∠65°～85°(圖2i-l)，與南部佛子嶺群呈斷層形式接觸。其中石榴黑云母二長片麻巖主要出露于LD029點和LD031點(圖2)，呈層狀產(chǎn)于花崗片麻巖中，出露的寬度約20～50m，野外露頭上，石榴石多呈集合體產(chǎn)出(圖2i, j, l)。斜長角閃巖出露規(guī)模約5～10m，與花崗片麻巖整合接觸(圖2k)，產(chǎn)狀直立。

(3)雞冠咀-大沙梗-黃樹林：主要為白堊系沉積蓋層，具寬緩的褶皺，推測其下部為廬鎮(zhèn)關群片麻巖。

(4)黃樹林北：主要為廬鎮(zhèn)關群中粗?；◢徠閹r，產(chǎn)狀陡立，傾向南，佛子嶺群呈斷塊形式夾持于廬鎮(zhèn)關群中。

1.2 五顯-三七廊帶地質(zhì)圖

該廊帶圖位于研究區(qū)東側，沿西姑寨-下五顯-滑水-大河沿-三七-三石寺-燕春一線展布，剖面總長約33km，寬約1.5～6km，主體為廬鎮(zhèn)關群正片麻巖，零星出露佛子嶺群片巖，在下五顯和三石寺北出露大量產(chǎn)狀平緩的白堊系火山巖(圖3)。

自北向南可分為四段：(a)西姑寨-下五顯段：巖性為中粗?；◢徠閹r，片麻理產(chǎn)狀356°∠82°(圖3a, b)，其間發(fā)育大量的狹窄糜棱巖帶；(b)下五顯-滑水段：為眼球狀片麻巖，片麻理陡立，傾向南，產(chǎn)狀為330°～6°∠58°～79°(圖3c)，肉眼可見1～3cm的正長石斑晶，夾有片巖斷塊(圖3d)；(c)滑水-大河沿北段：出露巖性為中粗?；◢徠閹r，面理產(chǎn)狀為345°～25°∠61°～79°，夾有片巖斷塊(圖3e)；(d)大河沿-燕春段：該段出露的巖性較多，主要為眼球狀片麻巖、斜長角閃巖和片巖。其中眼球狀片麻巖為主體，面理傾向為2°～20°，傾角55°～80°，眼球為粒徑約2～5cm的正長石斑晶(圖3g)。斜長角閃巖呈層狀出露，與眼球狀片麻巖呈層整合接觸，寬度約5～10m(圖3h)。

根據(jù)上述兩個廊帶地質(zhì)圖分析(圖2、圖3)，佛子嶺群主要為各類片巖，產(chǎn)狀變化較大，發(fā)育一系列平臥、斜歪、同斜和傾豎褶皺(圖2)。廬鎮(zhèn)關群主體由花崗片麻巖和少量斜長角閃巖、石榴黑云母二長片麻巖構成，傾角較陡(圖3)，不含任何大理巖。同時，野外調(diào)查表明，佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群為構造并置關系。

2 主要巖石類型巖相學特征

2.1 佛子嶺群巖相學特征

佛子嶺群主體巖性為白云母石英片巖、二云母石英片巖、二云母片巖和石榴二云母片巖(圖4)。具體為：

圖4 佛子嶺群主要巖石礦物組合顯微照片

(1)白云母石英片巖：該巖石廣泛出露于佛子嶺群中，主要由白云母+石英+方解石+斜長石組成，具細粒變晶結構(圖4a)。白云母呈半自形-自形片狀，粒徑0.1～0.5mm，含量約5%～10%；石英多呈他形不規(guī)則狀，粒徑0.2～0.7mm，含量約80%～85%；方解石他形-半自形粒狀，粒徑0.2～0.5mm，含量約5%～10%；斜長石呈他形粒狀，粒徑0.1～0.3mm，含量約1%～5%。

(2)二云母石英片巖：該巖石組成礦物為黑云母+白云母+石英+斜長石+金紅石+綠簾石+電氣石，具細粒鱗片變晶結構(圖4b)。黑云母呈自形-半自形片狀，粒徑0.2～0.5mm，含量約15%～20%；白云母呈半自形-自形，粒徑0.1～0.3mm，含量約10%～15%；石英呈他形粒狀，粒徑為0.1～0.5mm，含量約50%～55%；斜長石呈他形粒狀，粒徑0.1～0.3mm，含量約5%～10%；綠簾石他形-半自形粒狀，粒徑0.05～0.1mm，含量約1%～5%；金紅石呈他形粒狀，粒徑細小，含量約1%～3%；電氣石呈他形-半自形片狀，粒徑約0.1mm，含量約1%。

(3)二云母片巖：主要組成礦物為白云母+黑云母+石英+綠簾石+金紅石+電氣石組成，具細粒變晶結構(圖4c, d)。白云母呈自形-半自形片狀，粒徑0.05～0.2mm，含量約20%～25%；黑云母含量約30%～35%，具斑晶和基質(zhì)兩種形式，其中多以基質(zhì)形式存在。斑晶黑云母顆粒較大(圖4d)，粒徑為0.5～1mm，呈他形-半自形；基質(zhì)黑云母粒徑約0.1～0.3mm，呈細小的自形片狀產(chǎn)出。石英呈他形粒狀，粒徑為0.1～0.3mm，含量約30%～35%；綠簾石呈半自形短柱狀，粒徑約0.03～0.1mm，含量3%～8%；金紅石和電氣石多呈細小粒狀，粒徑0.01～0.05 mm，含量約1%～3%。

(4)石榴二云母片巖：該類巖石為佛子嶺群特征性巖石，共生礦物為石榴石+白云母+黑云母+石英+斜長石+綠簾石+金紅石+電氣石，具細粒變晶結構(圖4e, f)。石榴石呈半自形-自形粒狀，內(nèi)部含有大量細小的石英、長石和黑云母等包體，且呈定向排列，顯示了殘縷結構特征(圖4e)，粒徑0.3～1mm，裂理較發(fā)育(圖4e, f)，含量約5%～10%；白云母呈自形-半自形細小片狀體，粒徑0.1～0.3mm，含量約10%～15%；黑云母呈自形-半自形片狀，粒徑0.3～1mm，含量約20%～25%；石英呈他形粒狀，粒徑為0.1～0.5mm，含量約35%～40%；斜長石呈細小的他形粒狀，粒徑0.1～0.3mm，含量約5%～10%；綠簾石呈自形-半自形，粒徑0.01～0.1mm，含量約1%～3%；金紅石為他形粒狀，顆粒細小，粒徑約0.01～0.1mm，含量約1%。

2.2 廬鎮(zhèn)關群巖相學特征

廬鎮(zhèn)關群主要由花崗片麻巖構成，由于結構和礦物成分差異可進一步細分為中粗粒花崗片麻巖和眼球狀花崗片麻巖，少量為石榴黑云母二長片麻巖和斜長角閃巖(圖5)。具體為：

圖5 廬鎮(zhèn)關群主要巖石礦物組合顯微照片

(1)中粗?；◢徠閹r：共生礦物組合為石英+微斜長石+斜長石+黑云母+白云母+綠簾石+褐簾石，具花崗變晶結構(圖5a, b)。石英呈他形不規(guī)則粒狀，粒徑為0.3～1.2mm，含量約30%～35%；微斜長石呈他形-半自形短柱狀，具格子雙晶，粒徑0.3～1mm，含量約35%～40%；斜長石多為他形粒狀，粒徑0.2～0.5mm，含量約10%～15%；黑云母呈自形-半自形片狀，粒徑大小不一，0.2～1mm，含量約5%～10%；白云母呈自形-半自形細小顆粒，粒徑0.1～0.5mm，含量約3%～5%；綠簾石呈他形，粒徑0.01～0.1mm，含量約1%～3%；褐簾石呈他形不規(guī)則狀，粒徑0.5～1mm，邊部往往為綠簾石所圍繞，含量約1%。

(2)眼球狀片麻巖：該巖石變形較為強烈，野外露頭規(guī)?？梢娗逦矍驙顦嬙?，組成礦物為正長石+斜長石+石英+黑云母+白云母+綠簾石組成，具花崗變晶結構(圖5c, d)。正長石呈粗大的他形粒狀，粒徑為1～10mm，含量約30%～35%；斜長石呈他形-半自形，粒徑1～8mm，含量約25%～30%；石英為他形粒狀，粒徑為1～5mm，含量約30%～35%，但因后期變形影響，其常呈細?；?圖5d)；黑云母呈半自形片狀，粒徑約0.3～0.6mm，含量約3%～5%；白云母和綠簾石多為細小顆粒，呈他形-半自形，粒徑0.1～0.3mm，通常沿片麻理方向排布，含量約1%～5%。

(3)石榴黑云母二長片麻巖：共生礦物組合為石榴石+鈉長石+微斜長石+石英+黑云母+不透明礦物，具中粗粒花崗變晶結構(圖5e)。石榴石常呈他形-半自形粒狀，顆粒大小不一，粒徑0.2～1mm，裂理較發(fā)育。石榴石內(nèi)部常包含黑云母、石英、長石和不透明礦物包體，含量約10%～15%；鈉長石多呈他形，粒徑0.3～1mm，含量約25%～30%；微斜長石多呈他形，粒徑0.3～0.5mm，含量約15%～20%；石英呈他形，粒徑為0.1～0.5mm，含量約20%～25%；黑云母呈自形-半自形片狀，粒徑0.3～2mm，含量約15%～20%；不透明礦物主要為磁鐵礦，多呈他形粒狀，含量約1%。

(4)斜長角閃巖：主要組成礦物為角閃石+斜長石+黑云母+石英+綠簾石+榍石，具中細粒粒柱狀變晶結構(圖5f)。角閃石呈自形-半自形長柱狀，粒徑0.2～1mm，含量約50%～55%；斜長石呈他形-半自形，粒徑0.2～0.5mm，含量約20%～25%；黑云母為半自形-自形片狀，粒徑0.3～0.6mm，含量約5%～10%；石英呈他形粒狀，粒徑為0.1～0.5mm，含量約10%～15%；綠簾石呈不規(guī)則粒狀，顆粒細小，粒徑0.02～0.1mm，含量約1%～5%；榍石呈他形-半自形，粒徑為0.05～0.1mm，含量約1%～3%。

3 峰期變質(zhì)PT條件

為系統(tǒng)評價大別山北緣峰期變質(zhì)PT條件空間變化型式，基于野外觀測和巖相學分析，本次研究針對特征巖石進行了溫壓評價，選取了佛子嶺群中4塊石榴二云母片巖和4塊二云母石英片巖、二云母片巖，選取了廬鎮(zhèn)關群中的石榴黑云母二長片麻巖2塊和斜長角閃巖1塊。鑒于各類巖石礦物組合發(fā)育程度的不同，應用了Holdaway(2000)的石榴石-黑云母溫度計(GB)、Wuetal.(2004)的石榴石-黑云母-斜長石-石英壓力計(GBPQ)、Wu(2019)石榴石壓力計(G)、Wu and Chen(2015)黑云母Ti溫度計(Bt-Ti)、Holland and Blundy(1994)角閃石-斜長石溫度計(H94)、Bhadra and Bhattacharya(2007)角閃石-斜長石-石英壓力計(B07)。由于礦物普遍發(fā)育各類型成分環(huán)帶，因此，合理選擇峰期變質(zhì)礦物成分極為重要(Kohn, 2003)。為此，本文針對佛子嶺群中石榴二云母片巖和廬鎮(zhèn)關群中石榴黑云母二長片麻巖中主要礦物進行了詳細的礦物化學分析，以保證成分選擇的正確性。本次礦物化學分析由合肥工業(yè)大學電子探針(EPMA)實驗室完成,儀器型號為JEOL JXA-8230。測試條件為：加速電壓15kV，電流為8～40nA，束斑為3μm。X-Ray Mapping分析采用40nA的探針電流。石榴子石、斜長石、黑云母和白云母、角閃石結構式分別依據(jù)氧原子12、8、11、11、23進行計算。代表性礦物成分見表1。

表1 佛子嶺群和盧鎮(zhèn)關群巖石代表性礦物成分(wt%)

3.1 佛子嶺群主要礦物成分

(1)石榴石：從背散射電子圖(BSE)可以看出，石榴石無明顯色差變化，暗示了成分較為均勻(圖6a)。但在成分剖面中(圖6b)，環(huán)帶特征明顯，自核部至邊部，XFe和XMg逐漸增高，含量分別為0.62→0.70和0.11→0.16。XCa則較為平坦，成分變化不顯著，含量在0.12～0.14之間。XMn則呈現(xiàn)顯著降低趨勢，含量由0.14降至0.01，顯示一個“鐘型”特征。Mg/Fe比值表現(xiàn)為核部低邊部高，由0.17～0.18增高至0.19～0.23。展示了一個進變質(zhì)環(huán)帶特征(Kohn, 2003)。

圖6 佛子嶺群主要礦物背散射電子圖和成分剖面

(2)黑云母：該礦物BSE圖和成分剖面均顯示了均勻性特征(圖6c, d)，其中XMg、XFe、XAlⅥ和XTi的含量分別為0.51～0.53、0.32～0.34、0.11～0.13和0.03～0.04，成分剖面較為平坦，無環(huán)帶變化特征。

(3)斜長石：BSE圖中的顏色均勻(圖6e)，其成分剖面平坦，總體較為均勻(圖6f)，XNa、XCa和XK含量分別為0.65～0.70、0.29～0.35和0～0.01。

3.2 廬鎮(zhèn)關群主要礦物成分

(1)石榴石：從X-ray Mapping圖中可以看出，F(xiàn)e元素似乎較為均勻(圖7a)，暗示了成分的均勻性，但Mn元素圖則顯示了不規(guī)則的環(huán)帶，具補丁狀特征(圖7b)。在石榴石的成分剖面中(圖7c)，大致顯示了一個環(huán)帶分布型式，可分為核部和邊部兩個區(qū)域。由核部至邊部，XFe和XCa逐漸增高，含量分別由0.42、0.21上升至0.48、0.27。XMn則逐漸降低，含量由0.35降至0.25，顯示了一個“鐘型”變化樣式。XMg和Mg/Fe整體較為平坦，無明顯成分差異，含量分別為0.01～0.02、0.03～0.04(圖7c)。總體上，該石榴石顯示了一個不規(guī)則的進變質(zhì)環(huán)帶樣式，特別是在邊部和礦物包體附近，成分波動較大。推測可能是由于后期擴散作用所致。根據(jù)巖相學分析(圖5e)，該石榴石內(nèi)部包體極為發(fā)育，且破裂顯著，如此為后期擴散作用打開了通道(Kohn, 2003)，干擾了早期環(huán)帶型式。從圖7b可以看出，沿著裂隙和包體周邊，成分顯著變化(圖7b中的淡藍色部分)，暗示了石榴石受到后期擴散作用的影響。相對而言，石榴石核部和邊部(580～740μm)受到的擴散作用影響較小，成分變化較為穩(wěn)定(圖7b, c)。

圖7 廬鎮(zhèn)關群主要礦物X-ray Mapping、背散射電子圖和成分剖面

(2)黑云母：該礦物成分較為均勻(圖7d, e)，無明顯的色差變化，XFe、XMg、XAlⅥ和XTi較為平坦，含量分別為0.69～0.73、0.16～0.18、0.06～0.10和0.03～0.04，僅在黑云母邊部，XAlⅥ和XFe略有升降，這可能受到后期擴散作用影響所致(Kohn, 2003)

因此，基于上述巖相學和主要礦物成分分析(圖4-圖7)，在峰期變質(zhì)PT條件評價時，對佛子嶺群的石榴石選取邊部成分，黑云母和斜長石則選取近核部部分，避免裂隙和解理發(fā)育的區(qū)域。廬鎮(zhèn)關群中的石榴石則選取邊部裂隙不發(fā)育區(qū)域的成分，黑云母選取近核部部分。這些區(qū)域的成分基本未受到后期擴散作用的影響，且石榴石的Mg/Fe比值、黑云母的的Fe/Mg比值和斜長石的An最高值，代表了峰期成分(Kohn, 2003)期變質(zhì)成分選取的合理性。

3.3 峰期變質(zhì)礦物成分特征

根據(jù)不同溫壓計的礦物成分適用范圍限定(Holland and Blundy, 1994; Holdaway, 2000; Wuetal., 2004; Bhadra and Bhattacharya, 2007; Wu and Chen, 2015; Wu, 2019)，本次對參與峰期PT條件評價的所有礦物成分進行了分析比較(圖8和表1)。就佛子嶺群的石榴二云母片巖而言，石榴石的XCa和XFe的含量分別為0.08～0.22、0.48～0.70(圖8a)、斜長石的XAn含量為0.27～0.34(圖8b)，黑云母的XAlⅥ含量為0.09～0.17、Fe/Mg含量為0.62～1.18(圖8c)。二云母片巖中黑云母的XFe、XMg和XTi的含量分別為0.24～0.46、0.38～0.51和0.03～0.05(圖8d, e)。廬鎮(zhèn)關群中石榴黑云母二長片麻巖的石榴石XCa和XFe的含量分別為0.18～0.27、0.43～0.48(圖8a)，長石的XAn含量為(圖8b)。斜長角閃巖中的角閃石則為綠鈣閃石(圖8f)，Mg/(Mg+Fe2+)和Si4+含量分別為0.47～0.50、6.24～6.29，斜長石的Ab、An和Or分別為82.00～84.40、14.90～17.60、0.30～0.60(圖8b)。

圖8 峰期變質(zhì)礦物成分圖

對照的成分限定(Holland and Blundy, 1994; Wuetal., 2004; Bhadra and Bhattacharya, 2007; Wu and Chen, 2015; Wu, 2019)，佛子嶺群石榴二云母片巖的主要礦物成分符合GB、GBPQ、G和Bt-Ti溫壓計的成分要求(圖8a-c)，二云母片巖的黑云母符合Bt-Ti溫度計成分適用范圍(圖8d, e)。廬鎮(zhèn)關群中石榴黑云母二長片麻巖的石榴石和黑云母符合GB、GBPQ、G成分限定(圖8a, c)，但因長石為鈉長石，XAn<0.17(圖8b、表1)，不符合GBPQ的成分限定(圖8b)。斜長角閃巖中的斜長石和角閃石則均符合H94和B07溫壓計的成分限定(圖8b, f)。

3.4 峰期PT條件估算

根據(jù)共生礦物組合和成分限定，在峰期PT條件計算時，對佛子嶺群的石榴二云母片巖應用GB & GBPQ溫壓計，二云母片巖因礦物組合不充分，僅應用Bt-Ti溫度計；廬鎮(zhèn)關群的石榴黑云母二長片麻巖則應用GB & G溫壓計，斜長角閃巖應用H94 & B07溫壓計。同時，為保證統(tǒng)計上的意義，對每個樣品選取了5～12個礦物對進行計算(圖9、表2)。

圖9 大別山北緣峰期變質(zhì)PT條件圖

表2 佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群主期變質(zhì)PT條件

佛子嶺群石榴二云母片巖的分析樣品總計4塊，分別為LD013、LD018、LD025、LD026，應用GB & GBPQ溫壓計時，峰期變質(zhì)溫壓范圍為T=553～609℃和P=0.59～0.79GPa(表2、圖9)。二云母石英片巖和二云母片巖共計4塊，樣品為LD008、LD009、LD027、LD028，應用Bt-Ti溫度計時，在壓力設定在0.1～1.1GPa范圍時，溫度范圍分別為497～564℃、527～614℃、510～616℃、和531～544℃。為了便于比較，根據(jù)這4個樣品產(chǎn)出的空間位置，并結合石永紅等(2019)對金寨-霍山段佛子嶺群由南至北溫壓漸變的趨勢(圖1)，本文將樣品LD008和LD009壓力設定在0.6GPa，樣品LD027和LD028壓力設定在0.8GPa，相應的峰期溫度分別為524±3℃、557±8℃、567±12℃、578±4℃。不難看出，佛子嶺群均落入角閃巖相變質(zhì)范疇，普遍經(jīng)歷較高級變質(zhì)作用(圖9、表2)。

廬鎮(zhèn)關群的石榴黑云母二長片麻巖共計2塊，樣品為LD029、LD031-1，應用GB & G時，峰期變質(zhì)溫壓分別為T=575±10℃和P=0.96±0.02GPa、T=590±22℃和P=0.92±0.05GPa。斜長角閃巖共計1塊，樣品為LD030-1，應用H94 & B07時，峰期變質(zhì)溫壓為T=625±6℃和P=0.87±0.09GPa。同樣，廬鎮(zhèn)關群也經(jīng)歷了較高級的角閃巖相變質(zhì)(圖9、表2)，明顯高于低角閃巖相變質(zhì)(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)，但是否達到榴輝巖相變質(zhì)(王勇生等, 2012;圖9)仍需進一步全面確定，根據(jù)本次巖相學分析(圖5)，并未確證榴輝巖相特征礦物的存在。

從峰期變質(zhì)PT條件估算來看(表2、圖9)，并結合我們最近的研究(趙俊先等, 2019; 石永紅等, 2019; 圖1、表2)，所有的樣品均落入角閃巖相變質(zhì)范圍，這表明大別山北緣普遍經(jīng)歷了中級變質(zhì)，參與了中下地殼層次俯沖和折返過程。且結合PT空間分布來看，由南至北，佛子嶺群變質(zhì)級別顯示了逐漸遞增趨勢(圖9)。

4 鋯石U-Pb定年

本次鋯石年代學分析針對廬鎮(zhèn)關群石榴黑云母二長片麻巖(LD029)、中粗?；◢徠閹r(LD031-2)、斜長角閃巖(LD030)和佛子嶺群石榴二云母片巖(LD025)展開進行(圖10、表3、圖11)。鋯石單礦物挑選和制靶由河北省廊坊市峰澤源巖礦檢測技術有限公司完成。陰極發(fā)光(CL)圖像是由合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院電子探針(EPMA)實驗室完成，儀器型號為JEOL XM-Z09013TPCL。鋯石U-Pb定年測試由中國科學技術大學激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)實驗室完成，剝蝕束斑直徑為32μm，剝蝕方式為每測試4個未知樣品點時，測試一次標準鋯石91500，每測試8個未知樣品點時，測試一次NISTS610。數(shù)據(jù)處理與分析采用中國科學技術大學LA-ICP-MS實驗室的LaDating@Zrn軟件，諧和圖與加權平均圖、年齡直方圖的制作由Isoplot 4.15完成，普通鉛矯正使用的是ComPbCorr#3_18。

表3 佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)

圖10 佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群鋯石陰極發(fā)光照片，示年齡

圖11 佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群鋯石U-Pb諧和圖和直方圖

(1)石榴黑云母二長片麻巖(LD029)

樣品LD029共選取200顆鋯石，測試了65個點，獲得36個諧和年齡數(shù)據(jù)(表3)。該樣品的鋯石透射光下為無色透明-半透明，略帶微黃色，多呈自形-半自形短柱狀，少數(shù)為長柱狀，粒徑為60～200μm，長寬比為1:1～1:2。CL圖顯示這些鋯石普遍具振蕩環(huán)帶結構(圖10a-c)。分析的年齡較為集中，在792±17Ma～723±15Ma范圍內(nèi)。鋯石的Th和U含量變化較大，分別為1269×10-6～54×10-6和2612×10-6～68×10-6，Th/U比值范圍為0.32～1.49，均大于0.1。結合鋯石CL圖分析，這些鋯石均為巖漿成因，其加權平均年齡為756±6Ma(圖11a)，代表了石榴黑云母二長片麻巖原巖結晶時限。

(2)中粗?；◢徠閹r(LD031-2)

該樣品共選取200顆鋯石，測試點數(shù)51個，獲得38個諧和年齡數(shù)據(jù)(表3)。該樣品鋯石透射光下無色透明-半透明，略帶褐黃色，多呈柱狀或等軸狀，粒徑30～150μm，長寬比為1:1～1:2。鋯石多具明顯的振蕩環(huán)帶(圖10d-f)，偶爾在邊部可見極窄的亮白色變質(zhì)增生邊(圖10d, f)。測試年齡為811±16Ma～723±16Ma，較為集中(圖11b)。鋯石的Th含量為1598×10-6～54×10-6，U含量為1521×10-6～67×10-6，Th/U比值為0.32～1.89，均大于0.1。結合鋯石振蕩環(huán)帶結構特征，這些鋯石應為巖漿成因，其加權平均年齡為758±7Ma(圖11b)，應為中粗粒花崗片麻巖原巖結晶年齡。

(3)斜長角閃巖(LD030)

該樣品共選取150顆鋯石，測試點數(shù)50個，獲得33個諧和年齡數(shù)據(jù)(表3)。透射光下鋯石多無色透明-半透明，晶形多呈自形-半自形長柱狀，少部分為等軸狀和不規(guī)則狀，粒徑45～250μm，長寬比為1:1～1:2.5。陰極發(fā)光圖像(CL)顯示，鋯石多具環(huán)帶結構和弱分帶(圖10g, h)。在諧和圖中(圖11c)，年齡較為集中，在787±17Ma～732±15Ma范圍內(nèi)。鋯石的Th含量為999×10-6～61×10-6，U含量為465×10-6～70×10-6，Th/U比值范圍為0.79～2.5(表3)，比值明顯大于0.1。從Th/U比值和鋯石內(nèi)部結構來看，這些鋯石屬于巖漿成因，其加權平均年齡為764±6Ma(圖11c)，代表了斜長角閃巖原巖結晶時限。

(4)石榴二云母片巖(LD025)

該樣品共選取200顆鋯石，測試點數(shù)109個，獲得諧和年齡數(shù)據(jù)點98個，其年齡跨度大，在3989±35Ma～402±9Ma范圍內(nèi)(表3、圖11d)。該樣品的鋯石為無色透明-半透明，晶形和顆粒大小差異較大，多呈不規(guī)則狀、橢球狀和短柱狀。CL圖中，鋯石顯示了不同的結構特征，發(fā)育有振蕩環(huán)帶、弱分帶、片狀等結構(圖10i-t)。鋯石的Th和U含量變化較大，分別為1976×10-6～3×10-6，U含量為1735×10-6～14×10-6，Th/U比值大于0.1。根據(jù)鋯石的年齡、內(nèi)部結構和晶形特征分析，這些鋯石應為碎屑鋯石，代表的是不同時期的物源。按照年齡的分布和變化情況，大致可分為三組年齡(表3、圖11d)：

第一組：29個分析數(shù)據(jù)，年齡范圍為3989±35Ma～1618±57Ma(圖11d)。該組鋯石多呈橢球狀或不規(guī)則狀，粒徑80～120μm，長寬比為1:1～1:2，具有片狀分帶或弱分帶結構(圖10i-m)，鋯石的Th和U含量變化較大，分別為582×10-6～3×10-6和1003×10-6～14×10-6，Th/U比值基本大于0.1。第二組：48個分析數(shù)據(jù)，年齡范圍為1396±57Ma～660±15Ma(圖11d)，鋯石多為長柱狀，常具不規(guī)則邊緣(圖10o, p)，粒徑50～200μm，長寬比為1:1～1:2.5，鋯石均具有振蕩環(huán)帶特征(圖10n-p)，且Th/U比值均大于0.1，暗示這些鋯石具巖漿成因。根據(jù)年齡變化特征，其可進一步細分兩個小組：(a)12個分析數(shù)據(jù)，年齡范圍為1396±57Ma～1001±69Ma；(b)36個分析點，年齡范圍為995±26Ma～660±15Ma。第三組鋯石：21個分析數(shù)據(jù)，年齡分布為513±15Ma～402±9Ma(圖11e)，鋯石多為柱狀或橢圓狀，粒徑40～120μm，長寬比為1:1～1:2，鋯石普遍具振蕩環(huán)帶結構(圖10q-t)，鋯石的Th和U含量分別為579×10-6～117×10-6和1735×10-6～123×10-6，Th/U比值范圍為0.27～0.95，這意味著這些鋯石基本為巖漿成因。其中最年輕一顆鋯石為402±9Ma代表了佛子嶺群形成下限，暗示其形成于中晚泥盆世。

根據(jù)該樣品碎屑鋯石年齡分析(表3、圖11d, e)，佛子嶺群碎屑鋯石具有～2504Ma、925Ma、850Ma和450Ma四個年齡峰值(圖11f)，其中以中-新元古代和早古生代物源最為豐富，并暗示了佛子嶺群具有復雜的物源性。

5 討論

5.1 大別山北緣變質(zhì)巖石構成

大別造山帶北緣主要由佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群兩部分構成(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987; Zhengetal., 2005)。佛子嶺群自下而上分為祥云寨組、潘家?guī)X組和諸佛庵組，巖性為板巖、千枚巖、片巖和少量大理巖，一直被視為“沉積韻律”極為發(fā)育的復理石沉積建造(中華人民共和國地質(zhì)部, 1957; 鄭文武, 1964; 楊志堅, 1964; 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)。廬鎮(zhèn)關群則由小溪河組和仙人沖組構成，巖性為正片麻巖、混合巖和大理巖(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)。其中后者為揚子板塊北緣基底，前者則為揚子板塊北緣沉積物(Okayetal., 1993; 周建波等, 2001; Zhengetal., 2005)。

對照本次和我們最近的研究(趙俊先等, 2019; 石永紅等, 2019; 楊根山等, 2020)，佛子嶺群主體應為具細粒變晶結構的各類片巖(圖2、圖4)，白云母石英片巖為其主要部分，含部分大理巖和石英巖。在龔店地區(qū)出露一套規(guī)模較小的類似島弧特征的巖石組合，巖性為變質(zhì)輝石閃長巖、片麻巖、片巖和石英巖、大理巖(圖1; 楊根山等, 2020)，且變形強烈，顯示了構造并置特征。該套巖石組合區(qū)域上并不普遍，也許暗示了佛子嶺群夾持有少量島弧殘留體(楊根山等, 2020)。區(qū)域上，佛子嶺群表現(xiàn)為一個大型“背形”(圖2、圖12a)，其北端片理傾向北，并發(fā)育一系列軸面傾向北的緊密斜歪褶皺(圖2e-h)，南段片理近于直立，并發(fā)育指向北下滑運動的層間褶皺(圖2a)，中段產(chǎn)狀較為平緩，且發(fā)育大量平臥褶皺(圖2c)，運動形式指示向南逆沖，可能代表了折返的幾何形態(tài)。相對而言，廬鎮(zhèn)關群巖性較為單一，主要由花崗片麻巖、斜長角閃巖、石榴黑云母二長片麻巖和變基性巖構成(圖2i-l、圖3)。其中花崗片麻巖為主體部分，因特征礦物含量和結構差異，可進一步分為含石榴石、中粗粒和眼球狀花崗片麻巖，產(chǎn)狀較為陡立，其間發(fā)育大量的韌性剪切帶(圖3、圖12a)。后幾類巖石則呈層狀或透鏡體產(chǎn)出，規(guī)模大小不等，出露寬度約1～100m(圖2k、圖3h、圖12a)。

圖12 大別山北緣P-T-t-G圖

基于上述分析，佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群各巖石單元組的劃分可進一步合并和簡化。其中佛子嶺群為一套片巖組合，夾有少量的大理巖和石英巖，同時，廬鎮(zhèn)關群中小溪河組的大理巖歸入佛子嶺群，取消祥云寨組、潘家?guī)X組和諸佛庵組三個巖石單元組的劃分，僅以佛子嶺群稱謂。實際上，三個組的巖石普遍經(jīng)歷了較高級變質(zhì)，巖性差異并不顯著，野外已無法細致區(qū)分，只是二云母石英片巖和二云母片巖含量略有不同。廬鎮(zhèn)關群則主要為正片麻巖，不含任何副片麻巖和混合巖組分。同時，考慮到“群”應是巖石地層含義，因此，本文建議廬鎮(zhèn)關群的稱謂暫以“廬鎮(zhèn)關變質(zhì)單元”或“原廬鎮(zhèn)關群”替代。此外，根據(jù)野外構造解析(圖3d, e)，佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群構造并置關系，兩者并非是沉積基底和沉積蓋層關系，或者說佛子嶺群并不是形成于廬鎮(zhèn)關群基底之上，暗示了兩者應該形成于不同的、相互獨立的地質(zhì)背景中。

5.2 峰期變質(zhì)PT條件時空分布型式

大別山北緣區(qū)域變質(zhì)巖石學研究一直較為薄弱，主要遵循安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1987)的研究，定性地確定佛子嶺群低綠片巖相，廬鎮(zhèn)關群為綠片巖相-低角閃巖相，缺乏區(qū)域變質(zhì)屬性定量的評價。這可能是該地區(qū)缺乏特征性的巖石和礦物，無法精確定性和定量加以限定變質(zhì)級別所致。為了較好地揭示大別山北緣變質(zhì)溫壓的時空變化，在充分結合前人資料(王勇生等, 2012; 趙俊先等, 2019; 石永紅等, 2019; 楊根山等, 2020)基礎上，本研究構建了一條壓力(P)-溫度(T)-時間(t)-地理位置(G)剖面(圖12)。從該圖可以看出(圖12b, c)，在空間分布型式上，佛子嶺群峰期變質(zhì)PT條件呈現(xiàn)規(guī)律性變化。由南至北，峰期壓力由0.6GPa逐漸增至～1.0GPa，峰期溫度盡管略有起伏，但總體顯示由～520℃上升至～620℃，整體展示了一個遞增變質(zhì)型式，代表了由南向北的俯沖狀態(tài)，經(jīng)歷了中、下地殼層次的俯沖過程。而其寬緩的“背形”以及一系列緊閉斜歪、同斜和平臥褶皺構造幾何型式可能反映了折返狀態(tài)(圖12a)。廬鎮(zhèn)關群由于分析的特征巖石所限，其區(qū)域變質(zhì)特征及其變化規(guī)律并未充分展現(xiàn)，但對石榴黑云母二長片麻巖和斜長角閃巖的熱力學評價表明(圖9、圖12b, c)，廬鎮(zhèn)關群經(jīng)歷了中高壓角閃巖相變質(zhì)，變質(zhì)條件在T=575～625℃和P=0.87～0.96GPa(圖12a)，這表明其也經(jīng)歷了較深層次的俯沖、折返。據(jù)此，可判定大別山北緣卷入了較深層次的俯沖、折返事件，顯示了由南向北的俯沖極性。

5.3 大別山北緣演化過程探討

關于大別山北緣的地質(zhì)演化過程，主要有三種認識：①“加積楔”模式(Okayetal., 1993; 周建波等, 2001; Zhengetal., 2005)，強調(diào)大別山北緣未經(jīng)歷俯沖折返，且佛子嶺群為廬鎮(zhèn)關群之上的沉積蓋層；②“板片俯沖”模式(Faureetal., 2003; 林偉等, 2005)，認為大別山北緣佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群為揚子北緣產(chǎn)物，共同經(jīng)歷了印支期的俯沖碰撞造山事件；③“微陸塊”模式(Chenetal., 2003; Zhuetal., 2017)，認為佛子嶺群為晚古生代形成獨立“微陸塊”，在大別造山帶印支期構造過程中拼合至揚子北緣的廬鎮(zhèn)關群之上。其中①和②強調(diào)的是印支期大別造山帶的形成構造事件。然而，對照此次的巖石類型、構造幾何學分析和峰期變質(zhì)PT條件評價來看，佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群可能并非是緊密共生的揚子板塊北緣物質(zhì)(Okayetal., 1993; 周建波等, 2001; Zhengetal., 2005)，而是在俯沖碰撞過程中構造并置在一起的不同塊體，它們的俯沖深度可達25～40km(圖9、圖12a-c)。

從年代學研究來看(圖11)，廬鎮(zhèn)關群的石榴黑云母二長片麻巖、花崗片麻巖和斜長角閃巖原巖結晶年齡分別為756±6Ma、758±7Ma和764±6Ma(圖11a-c)，年齡單一，與前人研究結果基本一致(Hackeretal., 2000; Chenetal., 2003; Zhengetal., 2004, 2007; Ratschbacheretal., 2006; Wuetal., 2007; Heetal., 2018, 2019)，其應歸屬于揚子板塊(Gaoetal., 2001; Zheng, 2008; Lietal., 2014;圖12d)。佛子嶺群則展示了沉積碎屑鋯石年齡特征，具2.50Ga、0.93Ga、0.85Ga和0.45Ga四個年齡峰值(表3、圖11f)，結合前人和我們最近的研究(Lietal., 2001; Chenetal., 2003; Zhuetal., 2017; 石永紅等, 2014, 2019; 趙俊先等, 2019; 楊根山等, 2020)，2.50Ga的鋯石可能源于華北板塊(Zhaoetal., 2012; Zhai and Santosh, 2011; Zhao and Zhai, 2013)。大量的0.93Ga和0.85Ga的鋯石則暗示物源具揚子板塊屬性(Gaoetal., 2001; Zheng, 2008; Lietal., 2014; 圖12d)。至于0.45Ga鋯石的物源并沒有統(tǒng)一認識。Chenetal.(2003)認為該組鋯石來自大別造山帶西側秦嶺地塊的古生代島弧巖漿巖，Zhuetal.(2017)推測源區(qū)為揚子和華北板塊之間且已被俯沖消減的古生代島弧巖漿巖。兩者的共識在于佛子嶺群形成于古生代島弧背景環(huán)境，不同之處在于物源區(qū)的差異。最近，劉貽燦等(2021)在金寨西側鐵沖附近確定了一個457±2Ma花崗巖(出圖1圖幅)，也許這是0.45Ga鋯石主要供給區(qū)。因此，佛子嶺群具有揚子板塊、華北板塊和古生代巖漿巖島弧三個物源區(qū)。

關于大別山北緣的變質(zhì)時限，目前僅限于佛子嶺群的兩期變質(zhì)年齡：345～355Ma晚古生代增生造山事件(劉貽燦等, 2020; 楊根山等, 2020)和270～260Ma印支期大別造山帶大陸俯沖碰撞事件(牛寶貴等, 1994; Ratschbacheretal., 2006; Faureetal., 2003; 林偉等, 2005;圖1)。而廬鎮(zhèn)關群則缺乏變質(zhì)年代學的確證，但最近唐虎等(2021, 未發(fā)表)在牛角沖東側(LD031點，圖2)片麻巖中獲得了～265Ma變質(zhì)榍石U-Pb年齡。該年齡與佛子嶺群記載的大陸俯沖碰撞變質(zhì)事件基本一致，暗示了佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群在晚古生代末共同經(jīng)歷了大別碰撞造山過程(圖12d)。同時，基于廬鎮(zhèn)關群缺乏古生代構造事件的記錄和原巖結晶年齡分析(圖11a-c、圖12d)，佛子嶺群與廬鎮(zhèn)關群并沒有成因上的聯(lián)系，在印支期大陸俯沖碰撞之前，它們應分屬于不同的構造體系。

因此，根據(jù)本次分析結果，參照Zhuetal.(2017)構造解析，以及劉貽燦等(2020, 2021)和楊根山等(2020)的巖石學和年代學的研究，本文認為佛子嶺群形成下限為中晚泥盆世，具混合物源，傾向于佛子嶺群為古生代巖漿島弧背景之下的沉積物，并與古生代巖漿巖(劉貽燦等, 2020)構成了一個獨立微陸塊(圖12d)。在晚古生代345～355Ma經(jīng)歷了增生造山事件，其后在～265Ma與揚子板塊北緣的廬鎮(zhèn)關群拼合，共同經(jīng)歷大別造山帶中淺層次的碰撞俯沖、折返，進而暗示了大別造山帶可能為增生和碰撞復合類型的造山帶。

6 結論

(1)佛子嶺群主要由白云母石英片巖、各類云母片巖和少量的石榴二云母片巖、大理巖、石英巖構成，原巖為沉積巖；廬鎮(zhèn)關群主體為花崗片麻巖，少部分為呈層狀或透鏡體產(chǎn)出的斜長角閃巖、石榴黑云母二長片麻巖、變基性巖，原巖為巖漿巖，無任何沉積巖。兩者呈構造并置接觸關系。同時，根據(jù)原巖特征，建議取消廬鎮(zhèn)關群稱謂，暫以“廬鎮(zhèn)關變質(zhì)單元”或“原廬鎮(zhèn)關群”加以替代。

(2)大別山北緣的佛子嶺群和廬鎮(zhèn)關群普遍經(jīng)歷了中高壓角閃巖相變質(zhì)，結合前人資料，佛子嶺群的峰期溫壓范圍為：T=524～621℃和P=0.59～0.96GPa，在空間上，由南至北峰期溫度壓力呈現(xiàn)逐漸變化趨勢，展示了一個中淺層次的俯沖狀態(tài)。廬鎮(zhèn)關群的峰期溫壓范圍為：T=575～625℃和P=0.87～0.96GPa，與前者共同經(jīng)歷了大別造山帶的俯沖折返過程。

(3)鋯石U-Pb年齡分析表明，廬鎮(zhèn)關群的各類片麻巖的原巖結晶年齡為756～764Ma，屬揚子板塊北緣。佛子嶺群碎屑鋯石年齡顯示了2.50Ga、0.93Ga、0.85Ga和0.45Ga四個峰值，物源來自華北板塊、揚子板塊和古生代島弧，推測為一個獨立微陸塊，最年輕的402±9Ma鋯石表明其形成于中晚泥盆世。結合前人的構造地質(zhì)學和變質(zhì)年齡分析，大別山北緣記載了晚古生代的增生造山和印支期碰撞造山兩個事件，進而推測大別造山帶為復合型造山帶。

致謝在成文過程中，吳春明教授、陳福坤教授和朱光教授給予了充分的支持和討論；礦物成分測試分析得到了王娟工程師的幫助；感謝四位匿名評審人悉心和認真負責的評改和指正。