佛子嶺群逆時針P-T軌跡對大別碰撞造山帶構(gòu)造演化的探究*

楊根山 石永紅 唐虎 李秋立 侯振輝

1. 合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院，合肥 2300092. 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊，銅陵 2440333. 中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 1000294. 中國科學院大學地球與行星科學學院，北京 1000495. 中國科學技術(shù)大學，合肥 2300091.

秦嶺-桐柏-紅安-大別-蘇魯造山帶是由華北和揚子板塊碰撞而成，其橫貫于中國中部，規(guī)模巨大，近東西向延伸，長約2000km。該造山帶經(jīng)歷了漫長的大洋俯沖、島弧增生、弧-陸碰撞和陸-陸碰撞過程，記載了自前寒武至顯生宙以來各個重要地質(zhì)事件，一直為國內(nèi)外地質(zhì)學界所關(guān)注(Mattaueretal., 1985; 張國偉等, 1988, 2001; 楊經(jīng)綏等, 2002; Dongetal., 2011, 2013, 2014; Wu and Zheng, 2013; Liuetal., 2015; 鄭永飛, 2008; Zhengetal., 2008; Zheng, 2012; Zheng and Chen, 2017; Dong and Santosh, 2016)。近年來，關(guān)于該造山帶的類型和演化歷史，以及華北和揚子板塊耦合的精細過程日益成為研究熱點(Dongetal., 2011; Wu and Zheng, 2013; Liuetal., 2015; 劉貽燦等, 2020)。然而，由于該造山帶東西向延伸廣布，在空間上其不同區(qū)段發(fā)育著不同的巖石類型，記錄著不同的地質(zhì)事件，因而展現(xiàn)了復雜的疊置性和穿時性構(gòu)造過程(許志琴等, 2015)。目前，對于該造山帶秦嶺-桐柏-紅安段顯生宙以來的原特提斯至古特提斯，以及印支期的構(gòu)造和演化過程有著較為明確的認識(Sunetal., 2002; Ratschbacheretal., 2003, 2006; Dongetal., 2011; Wu and Zheng, 2013; Liuetal., 2015, 2016)，但對于如何延伸至東段——大別碰撞造山帶則缺乏較為詳實的研究。就大別碰撞造山帶而言，其是探究大陸深俯沖全過程最佳研究場所(鄭永飛, 2008; Zheng, 2012; Zheng and Chen, 2016及其文獻; 圖1a)，主體記錄的是中生代以來的構(gòu)造事件，古生代地質(zhì)事件則僅體現(xiàn)在該造山帶最北緣的佛子嶺群中(Lietal., 2001; Chenetal., 2003, 2009; Ratschbacheretal., 2006; 石永紅等, 2014; Zhuetal., 2017; 圖1b)。換言之，佛子嶺群清晰的基本地質(zhì)事實，是銜接秦嶺-桐柏-紅安和大別造山帶的關(guān)鍵所在(Ratschbacheretal., 2006; Dongetal., 2011; Wu and Zheng, 2013; Liuetal., 2015)。

圖1 大別山北部地區(qū)地質(zhì)簡圖及剖面圖 (a)大別造山帶地質(zhì)概要圖；(b)研究區(qū)地質(zhì)圖；(c)大別造山帶各單元P-T軌跡圖；(d)老虎場-龔店地質(zhì)剖面Fig.1 The geological simplified map across the norther areas of the Dabie orogenic belt (a) the geological sketching map for the Dabie orogenic belt; (b) the geological map across the study areas; (c) the P-T paths for the various units from the Dabie orogenic belt; (d) the geological profile across Laohuchang-Gongdian region

然而，由于關(guān)注度的不同，佛子嶺群的研究并不充分，僅限于沉積巖石學、少量的年代學和構(gòu)造地質(zhì)學方面(張祖還, 1957; 鄭文武, 1964; 楊志堅, 1964; 牛寶貴等, 1994; Faureetal., 1999, 2003; 周建波等, 2001; Chenetal., 2003; 林偉等, 2005; 江來利等, 2005; Ratschbacheretal., 2006; 石永紅等, 2014; Zhuetal., 2017)。目前，對佛子嶺群存在爭議主要在三個方面：(1)構(gòu)造歸屬不明確。Okayetal. (1993)、Faureetal. (1999, 2003)、周建波等(2001)、Zhengetal. (2005)和林偉等(2005)基于沉積大地構(gòu)造及構(gòu)造地質(zhì)學的研究，認為佛子嶺群歸屬于揚子板塊，以加積楔或俯沖巖片形式存在。而Lietal. (2001)、Chenetal. (2003)和Ratschbacheretal. (2003, 2006)根據(jù)同位素年代學的研究，認為佛子嶺群是一個獨立的微陸塊；(2)變質(zhì)屬性差異性認識和變質(zhì)演化解析的缺乏。傳統(tǒng)的觀點認為佛子嶺群為一套僅經(jīng)歷綠片巖相的淺變質(zhì)復理石沉積物(張祖還, 1957; 鄭文武, 1964; 楊志堅, 1964; 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)，但最近的研究顯示其經(jīng)歷了中高級變質(zhì)(趙俊先等, 2019; 石永紅等, 2019)。關(guān)于佛子嶺群變質(zhì)PT軌跡的研究則基本沒有，這可能是因為其一直被視為低級變質(zhì)，不具備構(gòu)建PT軌跡條件所致。相比較而言，大別山其他各單元均顯示了順時針的PT演化歷史(圖1c)，反映了擠壓背景的俯沖折返過程(Ernst, 1988; Brown, 1993; Spear, 1995)。從區(qū)域動力學背景上，佛子嶺群似乎也應具有順時針的軌跡，但遺憾的是目前并沒有任何研究予以確證；(3)變質(zhì)時限研究的不充分。佛子嶺群變質(zhì)時代主要源于白云母40Ar-39Ar定年資料(牛寶貴等, 1994; Ratschbacheretal., 2006; Faureetal., 2003; 林偉等, 2005)，大致在270～255Ma之間，由于過剩氬的問題(Lietal., 1994)，該年齡仍有待進一步研究充實。不難看出，現(xiàn)有的有限研究資料，對于充分闡釋佛子嶺群古生代地質(zhì)演化過程缺乏有效支撐。

為此，本次研究將聚焦于佛子嶺群的變質(zhì)演化過程，通過P-T軌跡的構(gòu)建反演其形成的動力學背景和機制(England and Richardson, 1977, 1984; Ernst, 1988; Harley, 1989; Spear, 1995; Thompson and England, 1984; Thompson, 1989)，籍此進一步豐富大別碰撞造山帶結(jié)構(gòu)類型和古生代演化過程。

1 地質(zhì)概況

大別造山帶主要由5個巖石單元構(gòu)成(Zhengetal., 2005; Liu and Li, 2008; 圖1a)，自南向北，分別為：(1)宿松雜巖、(2)南大別變質(zhì)帶、(3)中大別變質(zhì)帶、(4)北大別變質(zhì)帶和(5)北淮陽變質(zhì)帶。自(1)至(4)峰期變質(zhì)溫壓條件逐漸增高，由綠簾角閃巖相直至高溫超高壓變質(zhì)，變質(zhì)年齡則漸次年輕，范圍在250～225Ma(鄭永飛, 2008; 魏春景和單振剛等, 1997; 石永紅等, 2012)。而(5)北淮陽變質(zhì)帶的變質(zhì)屬性和年齡則沒有明確的定論，存在較多的不同認識(牛寶貴等, 1994; Ratschbacheretal., 2006; Faureetal., 2003; 王勇生等, 2012; 趙俊先等, 2019; 石永紅等, 2019; Heetal., 2019)。

本次研究的區(qū)域位于磨子潭-曉天斷裂以北(圖1b)，該地區(qū)出露的巖石類型較為繁雜，主要有中生代巖漿巖、火山巖和沉積蓋層，梅山群和北淮陽變質(zhì)帶各類巖石。中生代花崗巖、花崗閃長巖和火山巖多分布于研究區(qū)東西兩端，即金寨-青山以西和廬鎮(zhèn)關(guān)以東，白堊系沉積蓋層則位于金寨-獨山-霍山北東(李雙應, 2004; 王薇等, 2017)。梅山群僅出露于研究區(qū)西北端，位于楊山煤礦一帶，主要由大理巖、千枚狀變質(zhì)砂巖夾千枚巖、板巖和碎屑巖等組成，形成時代為石炭系(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987; 馬文璞, 1991; 李寶芳等, 2000; 王世鋒等, 2003; 蘆艷琳, 2014; 楊棟棟等, 2012)。北淮陽變質(zhì)帶是研究區(qū)主體部分，沿金寨-霍山-廬鎮(zhèn)關(guān)一線分布，由廬鎮(zhèn)關(guān)群和佛子嶺群兩部分構(gòu)成。其中廬鎮(zhèn)關(guān)群沿磨子潭-曉天-廬鎮(zhèn)關(guān)一線分布，主體為花崗片麻巖或變質(zhì)-變形侵入體，少量為斜長角閃巖和石榴黑云鈉長片麻巖，其原巖結(jié)晶年齡為～750Ma，歸屬揚子板塊(Chenetal., 2003; Zhengetal., 2004, 2007; Wuetal., 2007, 2012; Heetal., 2019)。

佛子嶺群主要沿金寨-諸佛庵-佛子嶺-牛角沖-毛坦廠一線近東西向分布，出露面積約1800km2(圖1b)。長期以來人們一直將佛子嶺群視為一套復理石沉積巖(張祖還, 1957; 鄭文武, 1964; 楊志堅, 1964; 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)，僅經(jīng)歷了低級變質(zhì)作用，表現(xiàn)為千枚巖和板巖特征。最近，趙俊先等(2019)和石永紅等(2019) 的研究顯示其普遍經(jīng)歷了中-高級變質(zhì)。佛子嶺群產(chǎn)狀普遍較為陡立，傾角多在50°～80°之間，走向為NWW-SEE，線理近水平，傾伏向近東西?？臻g上，與廬鎮(zhèn)關(guān)群呈犬牙交錯狀產(chǎn)出(圖1b)，野外觀測顯示兩者呈構(gòu)造并置關(guān)系。

2 老虎場-龔店地質(zhì)剖面

老虎場-龔店剖面位于金寨以東～15km，剖面走向北偏東，長約7km。在此剖面上共采集17塊樣品，并對其中7塊樣品進行了分析(圖1b, d)。自南向北，該剖面出露有6種巖性，依次為：①白堊紀沉積巖→②石榴白云母片巖→③變輝石閃長巖→④石榴黑云母片麻巖→⑤石英巖→⑥大理巖組成(圖1d)，顯示了類似于島弧結(jié)構(gòu)的特征。文中的礦物簡寫據(jù)Whitney and Evans (2010)：Grt=石榴子石；Alm=鐵鋁榴石；Grs=鈣鋁榴石；Prp=鎂鋁榴石；Sps=錳鋁榴石；Adr=鈣鐵榴石；Qz=石英；Pl=斜長石；Bt=黑云母；Ms=白云母；Rt=金紅石；Spn=榍石；Ilm=鈦鐵礦；Aln=褐簾石；Ep=綠簾石；Spn=榍石；Zo=黝簾石；Cpx=單斜輝石；Amp=角閃石；Cal=方解石；Dol=白云石；Chl=綠泥石；Zrn=鋯石。

①白堊紀沉積巖：出露規(guī)模約1km，層理顯著，傾向南，傾角較緩。巖石多為中-巨厚層砂礫巖和礫巖，礫石成分較雜亂，主要為片巖、片麻巖、千枚巖和花崗巖等，礫石大小不一，大者30cm，小者5cm，分選性差，磨圓度差至中等。

②石榴白云母片巖：該巖石出露約0.5km，面理和線理發(fā)育，產(chǎn)狀分別為320°∠24°和290°∠18°(圖2a)。分析樣品為F002，主要組成礦物為石榴石(8%～10%)+斜長石(10%～15%)+石英(25%～30%)+黑云母(10%～15%)+白云母(25%～35%)+鈦鐵礦(1%～3%)(圖2b)。石榴子石呈他形-半自形，粒徑0.3～1mm，破裂嚴重，并具石英、長石和黑云母等包體；斜長石呈他形，粒徑0.2～0.6mm，具旋轉(zhuǎn)碎斑和拉長現(xiàn)象；黑云母呈他形-半自形，粒徑0.05～0.3mm，多呈細?；?；白云母呈他形-半自形，粒徑0.1～0.5mm，類似“云母魚”特征；鈦鐵礦半自形-他形，粒徑0.05～0.15mm。該巖石變形強烈，且普遍糜棱巖化。

③變輝石閃長巖：采集樣品為F001、F003和F004(圖1d)。該巖石出露規(guī)模較大，寬約3～4km，面理密集發(fā)育，傾向變化較大，傾角較緩，多在10°～20°范圍，線理近水平，但傾伏向變化較大(圖2c)。巖石主要由單斜輝石(3%～5%)+角閃石(10%～15%)+斜長石(20%～25%)+黑云母(5%～10%)+石英(3%～8%)+榍石(～1%)+綠簾石(1%～3%)+不透明礦物(1%～3%)+基質(zhì)(40%～45%)構(gòu)成，其中基質(zhì)主要為斜長石和石英(圖2d)。單斜輝石呈他形-半自形，粒徑0.03～0.5mm，礦物破裂；角閃石呈他形-半自形，粒徑0.1～0.5mm；斜長石呈他形，粒徑0.1～0.4mm；石英呈他形粒狀，粒徑0.2～0.5mm；基質(zhì)顆粒細小，粒徑小于0.01mm；榍石呈半自形-自形，粒徑0.05～0.2mm。由于糜棱巖化作用強烈，礦物普遍被拉伸旋轉(zhuǎn)。

④石榴黑云母片麻巖：該巖石出露規(guī)模長度約0.5～1km，面理發(fā)育，產(chǎn)狀為45°∠21°，變形較為強烈，可見礦物殘斑和拉伸現(xiàn)象(圖2e)。主要由石榴子石、石英、長石、黑云母、簾石和金紅石構(gòu)成(圖2f)，含有少量的榍石、磷灰石和鈦鐵礦等副礦物。

⑤石英巖：分析樣品為F009(圖1d)。該巖石出露規(guī)模約2km，呈灰白色，薄層狀，產(chǎn)狀十分平緩，近水平產(chǎn)出(圖2g)。主要由石英(85%～90%)和白云母(10%～15%)構(gòu)成(圖2h)，石英以斑晶和基質(zhì)形式存在，斑晶粒徑0.05～0.5mm，由于巖石糜棱巖化強烈，多顯拉長變形，基質(zhì)多呈細?；?，粒徑小于0.05mm；白云母呈長條狀，粒徑0.1～0.7mm。

圖2 老虎場-龔店剖面上出露的各類巖石

表1 石榴黑云母片麻巖代表性礦物成分(wt%)

圖3 石榴黑云母片麻巖顯微照片(a-d)和石榴石的X-ray Mapping (e、f)及其成分剖面(g)Fig.3 The photomicrographs for the garnet-biotite gneiss (a-d), X-ray Mappings (e, f) and composition profile (g) for the garnet

圖4 石榴黑云母片麻巖中不同變質(zhì)階段礦物組合背散射電子圖像 (a)石榴石和Ⅰ-階段變質(zhì)礦物組合背散射電子圖像；(b-e)區(qū)域-1、2、3和4的Ⅱ-階段變質(zhì)礦物組合背散射電子圖像；(f) Ⅲ-階段變質(zhì)礦物組合背散射電子圖像；(g) Ⅳ-階段變質(zhì)礦物組合背散射電子圖像Fig.4 The backscattered electron (BSE) images for the different metamorphic stages in the garnet-biotite gneiss (a) the BSE image for garnet and the metamorphic assemblage of Ⅰ-stage; (b-e) the BSE images for the metamorphic assemblage of Ⅱ-stage in the domain-1, 2, 3 and 4. Respectively; (f) the BSE image for the metamorphic assemblage of Ⅲ-stage; (g) the BSE image for the metamorphic assemblage of Ⅳ-stage

圖5 石榴黑云母片麻巖中主要礦物成分圖解 (a)石榴石成分圖；(b)長石成分圖；(c)黑云母XMg-XTi圖Fig.5 The composition plots for main minerals in the garnet-biotite gneiss (a) the composition graph for the garnet; (b) the composition graph for the feldspar; (c) the plot of XMg vs. XTi for biotite

⑥大理巖：分析樣品為F005(圖1d)。野外巖石呈灰黑色，厚層狀，面理不發(fā)育，與石英巖呈斷層接觸，出露規(guī)模約0.5～1km(圖2i)。主要組成礦物有方解石(85%～90%)+白云石(5%～10%)+石英(1%～5%)(圖2j)，方解石呈他形-半自形，粒徑0.1～1mm；白云石多呈自形-半自形粒狀，粒徑0.1～0.3mm；石英呈他形，粒徑0.1～0.4mm。

上述分析表明佛子嶺群巖石構(gòu)成相對較復雜(圖1d、圖2)，并非是簡單的一套“淺變質(zhì)”復理石沉積(張祖還, 1957; 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)。若結(jié)合Liuetal. (2015)對研究區(qū)西側(cè)桐柏-紅安造山帶的研究結(jié)果來看，該套巖石組合十分類似于島弧結(jié)構(gòu)體系，其中的變輝石閃長巖、片巖、片麻巖、石英巖和大理巖的原巖可能分別對應于巖漿弧、泥巖、碎屑巖和灰?guī)r。最近，劉貽燦等(2020) 在金寨西側(cè)確定一個晚古生代巖漿巖，也許進一步作證了佛子嶺群構(gòu)成的復雜性和島弧結(jié)構(gòu)體系存在的可能性。然而，由于本次研究程度所限，佛子嶺群是否具有弧-溝-盆結(jié)構(gòu)仍待進一步研究確證。

3 巖相學和礦物化學分析

本次礦物成分測試由合肥工業(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，探針電流為20nA，束斑尺寸為3μm或5μm，主量元素含量>1Mass%的精度是3%，<1Mass%的精度是5%～8%。X-Ray Mapping分析采用40nA的探針電流。石榴子石、斜長石、黑云母、綠簾石和綠泥石分別依據(jù)12、8、11、12.5和28個氧進行結(jié)構(gòu)式計算(表1)。

3.1 巖相學分析

由于石榴黑云母片麻巖中不同期次礦物組合保留較為完整，故本次選擇樣品F006進行重點解析。該樣品主要組成礦物為石榴子石+斜長石+黑云母+石英+簾石+金紅石(1%)(圖3a)。石榴子石含量約5%～10%，呈他形-半自形，粒徑0.3～2mm，且普遍發(fā)育早期礦物包裹體，如黑云母、斜長石和石英等礦物(圖3b, c)。石榴石裂理非常發(fā)育，且沿裂理有綠泥石和黑云母后期變質(zhì)礦物形成(圖3c)。斜長石含量為20%～25%，以基質(zhì)和包體兩種形式存在(圖3b, c)，基質(zhì)中的斜長石多呈他形，粒徑0.3～2mm，常形成拉長旋轉(zhuǎn)殘斑，包體中的斜長石呈不規(guī)則狀賦存于石榴石中。黑云母含量為15%～20%，具基質(zhì)、包體和裂隙三種存在形式(圖3b, c)，基質(zhì)中的黑云母呈他形-半自形，粒徑0.1～0.6mm，受構(gòu)造應力作用，常形成類似于“云母魚”結(jié)構(gòu)特征，且圍繞其邊緣易細顆?；?圖3d)。石英含量為40%～45%，以包體和基質(zhì)兩種形式存在，包體中的石英多呈不規(guī)則狀賦存于石榴石中(圖3c)，基質(zhì)的長石呈他形，粒徑0.1～0.8mm，受應力作用石英呈拉長定向，表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)碎斑特征(圖3a)。簾石主要有綠簾石和褐簾石兩種，其中綠簾石主要見于基質(zhì)中，含量約3%～5%，呈不規(guī)則粒狀，粒徑0.01～0.3mm；褐簾石含量極少，多為他形-半自形，粒徑0.1～0.3mm，邊緣常被綠簾石圍繞(圖3d)。金紅石含量約1%，呈半自形-他形，粒徑0.05～0.2mm，多存在于基質(zhì)中，邊緣易退變?yōu)殁佽F礦。綠泥石主要沿著石榴石裂隙生長，粒徑較小，呈不規(guī)則狀(圖3d)。

根據(jù)巖相學分析，大致可以確定三個變質(zhì)階段，第一階段為石榴石中的礦物包體(圖3b, c)，第二階段為基質(zhì)礦物組合(圖3a)，第三階段為礦物裂隙中的礦物組合(圖3c)。為精細揭示礦物成分變化和確定變質(zhì)階段，本次對石榴子石進行了X-ray Mapping和成分剖面分析。該礦物具明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，顯示了兩個較為顯著的成分域，其中邊部區(qū)域變化較不規(guī)則，可沿石榴石裂隙發(fā)育(圖3e, f)，類似于樹枝狀展布。然而，進一步結(jié)合成分剖面分析表明(圖3g)，石榴石XFe、XMg、XCa和XMn組分分帶現(xiàn)象較明顯，可細分為核、幔、邊三個成分域?；谏鲜龇治?，石榴黑云母片麻巖應記錄了Ⅰ-階段(圖4a)、Ⅱ-階段(圖4b-e)、Ⅲ-階段(圖4f)和Ⅳ-階段(圖4g)四個變質(zhì)階段。

3.2 主要礦物化學成分特征

為了更好地揭示每個階段礦物成分的異同，本文對主要礦物石榴石、黑云母和斜長石進行了詳細的礦物化學分析。

(1)石榴子石：在成分剖面中(圖3g)，石榴石的XFe、XMg、XCa和XMn呈現(xiàn)明顯的環(huán)帶分布，具核、幔、邊結(jié)構(gòu)特征。自核部→幔部，XFe和XMn逐漸降低，分別由0.60和0.07降低至0.55和0.03， XMg和XCa則逐漸升高，分別由0.07和0.25升高至0.10和0.32，顯示了連續(xù)變化特征，暗示了溫度壓力逐漸增高；而在邊部，成分則發(fā)生了顯著的變化，XFe和XMg急劇下降，分別降至為0.43和0.03，XCa和XMn急劇升高，分別升高至0.45和0.09，記錄了差異性的變質(zhì)作用。在成分三角圖中(圖5a)，石榴石同樣呈現(xiàn)三個明顯不同的區(qū)域。這其中XCa的變化最為明顯。

(2)斜長石：圖5b顯示了三個區(qū)域，位于石榴石核部的斜長石中Ab為69.70～74.20，An為25.30～29.00，Or為0.40～2.80；幔部的斜長石中Ab為70.80～75.90，An為23.80～28.50，Or為0.20～2.10；邊部的斜長石中Ab為66.50～75.00，An為19.90～25.40，Or為0.70～13.10；由核部→幔部→邊部，斜長石的An組分逐漸降低。

(3)黑云母：顯示了四個不同成分域(圖5c)，Ⅰ-階段黑云母的XMg為0.23～0.27和XTi為0.02～0.03，Ⅱ-階段黑云母的XMg為0.28～0.38和XTi為0.03～0.05，Ⅲ-階段黑云母的XMg為0.25～0.27和XTi為0.04～0.04，Ⅳ-階段黑云母的XMg為0.01～0.05和XTi為0.00～0.02。

據(jù)此，基于巖相學和礦物化學的綜合分析可以判定各階段礦物組合為(圖4)：

Ⅰ-階段礦物組合：Grt-Ⅰ+Pl-Ⅰ+Bt-Ⅰ+Ep+Qz，僅見于石榴石核部(圖4a)。

Ⅱ-階段礦物組合：Grt-Ⅱ+Pl-Ⅱ+Bt-Ⅱ±Qz，位于石榴石幔部，主要分布在四個區(qū)域(圖4b-e)，礦物組合充分。

Ⅲ-階段礦物組合：Grt-Ⅲ+Pl-Ⅲ+Bt-Ⅲ+Ep+Qz，位于石榴石邊部(圖4f)。

Ⅳ-階段礦物組合：Bt-Ⅳ+Chl+Ep+Qz，形成于石榴石裂隙中(圖4g)。

通過比較可以看出，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ階段的礦物組合基本相同，但Ⅰ、Ⅲ階段均含有綠簾石，暗示了形成溫度較低，而Ⅱ階段無綠簾石，則表明其具有相對較高的溫度。對于Ⅳ階段，根據(jù)交切的結(jié)構(gòu)關(guān)系判斷，其似乎與前三個階段并不呈現(xiàn)連續(xù)變化趨勢。換言之，Ⅳ階段可能是不同期次的變質(zhì)過程。但考慮到該階段綠片巖相礦物組合特征(圖4g)，代表了近地表的變質(zhì)過程，以及石榴黑云母片麻巖已抬升至地表的這一事實，本文傾向于Ⅳ階段記錄了該巖石連續(xù)的過程中的最終演化階段。

4 變質(zhì)P-T軌跡的構(gòu)建

鑒于石榴黑云母片麻巖的Ⅰ-階段至Ⅲ-階段普遍發(fā)育石榴石+黑云母+斜長石+石英組合這一特征(圖4、圖5)。針對這三個階段本文選取了Holdaway (2000)的石榴子石-黑云母溫度計(GB)、Wuetal. (2004)的石榴子石-黑云母-斜長石-石英壓力計(GBPQ)和Wu (2019)石榴子石壓力(G)進行溫壓評價。而Ⅳ-階段由于礦物組合不充分，僅選取黑云母Ti溫度計(Bt-Ti)(Wu and Chen, 2015)進行溫度估計。同時，為保證統(tǒng)計分析意義，各階段選取7-26個礦物對進行計算(表2、圖6)。

圖6 佛子嶺群中石榴黑云母片麻巖逆時針P-T軌跡 (a)應用GB & GBPQ溫壓計構(gòu)建的逆時針P-T軌跡；(b)應用GB & G溫壓計構(gòu)建的逆時針P-T軌跡；(c)石榴黑云母片麻巖完整的逆時針P-T軌跡Fig.6 The anticlockwise P-T path for the garnet-biotite gneiss in the Foziling Group (a) the anticlockwise P-T path established by the application of GB & GBPQ; (b) the anticlockwise P-T path established by the application of GB & G; (c) the integrated anticlockwise P-T path for the garnet-biotite gneiss

表2 石榴黑云母片麻巖4個變質(zhì)階段P-T條件

由上述可知，無論應用何種溫壓計，均展示了相同的逆時針P-T軌跡，表現(xiàn)了一個完整的近等壓升溫、降溫和近等溫降壓的過程(圖6c)。然而，結(jié)合巖相學分析(圖4)，GB & GBPQ計算結(jié)果(圖6a) 相對于GB & G估計的PT條件似乎更加合理(圖6b)。前者在Ⅰ-階段→Ⅱ-階段，由角閃巖相落入到角閃巖相和麻粒巖相界線附近(圖6a, c)，其中的綠簾石消失。相反，后者則完全進入高壓麻粒巖相階段，但巖相學分析并未觀測大量的麻粒巖相特征礦物，如夕線石、輝石和熔體等現(xiàn)象，這意味著可能并未充分達到高級的變質(zhì)階段。換言之，GB & G的估算結(jié)果可能偏高。但若考慮在誤差因素，它們的PT值基本相同，各階段對應的溫度和壓力差異并不顯著，分別為5～10℃和0.08～0.25GPa(圖6a, b、表2)。因此，本文將綜合這兩種計算結(jié)果給予論述。

在圖6c中，由(a)Ⅰ-階段→Ⅱ-階段：溫壓條件從T=658～663℃和P=1.08～1.16GPa變化至T=755～762℃和P=1.21～1.45GPa，該過程壓力變化不大，僅升高0.13～0.29GPa，但溫度則明顯升高約100℃,表現(xiàn)為等壓升溫樣式；(b)Ⅱ-階段→Ⅲ-階段：溫壓條件自T=755～762℃和P=1.21～1.45GPa下降至T=549～554℃和P=1.08～1.19GPa，壓力變化輕微，僅降低了約0.13～0.26GPa，溫度則急劇降低了約200℃，顯示了近等壓降溫特征。(c)Ⅲ-階段→Ⅳ-階段：表現(xiàn)為近于等壓降溫過程，溫度下降了約50～70℃，壓力降低了約0.6～0.9GPa。該逆時針P-T軌跡，明顯不同于大別造山帶其他各單元的順時針P-T軌跡，暗示了佛子嶺群可能形成于不同的地質(zhì)環(huán)境。從該軌跡形態(tài)上看(圖6c)，可能記錄了兩期事件，(a)和(b)代表了一個拉張背景下變質(zhì)作用(Harley, 1989)，表現(xiàn)為近等壓升溫和降溫變質(zhì)型式(圖6c中具黑邊深灰色線段)，說明佛子嶺群可能長時間滯留在下地殼層次。而(c)的近等溫降壓過程(圖6c中具黑邊白色斷線)，可能反映了較為快速的抬升事件(Ernst, 1988; Spear, 1995)。

5 鋯石U-Pb定年

年代學分析主要是對石榴黑云母片麻巖(樣品F006)開展鋯石U-Pb定年。鋯石單礦物挑選由河北省廊坊市峰澤源巖礦檢測技術(shù)有限公司完成。鋯石制靶由合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院LA-ICP-MS潔凈實驗室完成，陰極發(fā)光(CL)圖由合肥工業(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JEOL XM-Z09013TPCL，測試電壓為700V，探針電流為5nA。鋯石U-Pb同位素定年測試由中國科學技術(shù)大學激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜(LA-ICP-MS)實驗室完成，實驗以He作為剝蝕載氣，質(zhì)譜儀為Agilent 7700s。剝蝕束斑直徑為32μm或24μm，剝蝕方式為單點剝蝕，剝蝕時間為90s，背景時間為19s，每測試4個點，測一次標準鋯石91500，每測試12個點，測一次NIST610。鋯石標準樣品91500用于年齡校正，(鋯石副標)作為未知樣以檢驗數(shù)據(jù)校正質(zhì)量。數(shù)據(jù)處理采用中國科學技術(shù)大學開發(fā)的LaDating@Zrn軟件，普通鉛校正應用ComPbCorr 3.15進行，諧和圖和鋯石年齡直方圖的繪制使用Isoplot 4.0完成，鋯石測量的單點數(shù)據(jù)誤差采用1σ表述，最終的年齡表述和數(shù)據(jù)圖給予95%的置信度。

表3 石榴黑云母片麻巖鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)

續(xù)表3Continued Table 3序號232Th238U206Pb(×10-6)Th/U同位素比值同位素年齡(Ma)207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ4739234330.170.07030.00241.39970.07060.14480.005493884889308723048149447630.330.07020.00241.38990.06970.1440.00529358288530867294988137190.640.070.00311.37950.08110.14350.005492710788035864305042310541470.40.0690.00191.35230.06160.14270.00518976886927860285199198280.50.07030.00251.37550.07060.14230.005293889879308582952125281390.450.07310.00291.41780.07680.14110.005210169289632851295342010781530.390.07020.00221.36270.06540.14110.00529357487328851295497241340.40.06870.00241.33140.06780.14090.00528918685930850295561116160.530.0690.00311.32630.07690.13980.0052900108857348432956236277380.850.0720.00291.37180.07470.13860.00519869487732837295754194260.280.06510.00291.23390.07190.13780.005177810681633832295863282370.220.07090.00241.32740.06740.13610.00595582858298232859104290390.360.07340.00281.37630.07260.1360.004910259587931822286040911021480.370.06870.0021.27030.05850.13460.004988970833268142861265429560.620.06660.00241.2350.06260.13450.004882595817288142762112297400.380.07080.00241.30780.06530.13440.004995283849298132863438701160.050.06970.00231.29080.06120.13440.004791986842278132664116325430.360.06810.00231.24520.06160.1330.00498728282128805286570270350.260.07020.00271.2750.06560.13180.004693499835297982666257432560.60.070.00251.26420.06360.13110.0047927938302979427672527731000.330.06840.00231.2340.05990.1310.00458799081627793266825311321470.220.06730.00221.21190.05840.13060.00468478780627791266956189240.290.06690.0071.16820.1140.12670.004683322778653769277015611341320.140.06790.0031.12330.05630.11980.002986610676527729177138911051320.350.06930.0031.14470.0570.11970.002990610677527729177272720840.10.07310.00221.20190.05710.11960.00441016688012672825734719001080.520.06570.00211.08380.05310.11960.00447988474526728257497341400.280.06840.0031.120.06370.11870.00448821147633172325753139361110.330.06890.00231.11750.05450.11760.004389687762267172576142356420.40.06350.00521.02380.07570.1170.0043725181716387132577191382440.50.06710.00261.07330.05640.11610.00418401017402870824783208871030.360.0660.00291.04410.05230.11470.002880510972626700167957295330.190.06420.00271.00530.05810.1140.004474710370729696258046242290.190.05920.01030.91950.15570.11260.0044576385662826882581235732820.320.06590.00221.02290.05060.11260.00418038771525688248271168190.430.06070.00890.92860.12940.11090.00486303306676867828831369991050.140.06540.00220.9720.04820.10780.00478886690256602384124449470.280.06620.00230.96510.04790.10580.00378139468625648228584186190.450.06420.00290.88620.05130.10020.0036748120644286152186321718700.450.06570.0030.89450.0460.09860.00247981116492560614第三組年齡7個諧和數(shù)據(jù),370±14Ma～331±8Ma87151413800.010.05570.00190.45160.02290.0590.00224408837816370148814432240.030.05240.00270.40490.02550.05610.002301142345183521289211388760.010.0520.00240.39830.02040.05550.001328612134015348890121640890.010.05490.00180.41610.02030.05520.002407863531534612917482260.010.05250.00220.39140.02130.05410.00193081193351633912925333180.010.05330.00450.39230.02950.05340.0023401923362233612932019881050.010.05460.00240.39690.02000.05260.0013397117339153318

該樣品的鋯石多為無色透明或半透明，略帶淡黃色，晶形呈柱狀、渾圓狀及不規(guī)則狀，粒徑為50～200μm，長寬比為1:1～1:3。陰極發(fā)光圖像則顯示，鋯石多具振蕩環(huán)帶、無分帶和弱分帶結(jié)構(gòu)，且多具有白色亮邊(圖7a-h)。對86顆鋯石進行測試分析，獲得了112個數(shù)據(jù)，其中93個為諧和年齡，鋯石年齡較為分散，范圍在1484±64Ma～331±8Ma(圖7i、表3)。根據(jù)年齡分布和集中特征，大致可分為三個年齡區(qū)段：(1)第一組鋯石：5個諧和數(shù)據(jù)，年齡范圍1484±64Ma～1180±192Ma(圖7i)，鋯石多為無色透明或半透明，晶形呈渾圓狀或不規(guī)則狀，粒徑為80～120μm，長寬比為1:1～1:2。陰極發(fā)光圖像則顯示(圖7a, b)，該組鋯石多為振蕩環(huán)帶或弱分帶結(jié)構(gòu)。鋯石Th含量為70×10-6～278×10-6，U含量為110×10-6～415×10-6，Th/U比值范圍0.33～0.84，總體顯示巖漿鋯石特征。(2)第二組鋯石：共有81個諧和年齡，范圍995±35Ma～606±14Ma(圖7i)。該組鋯石多呈長柱狀或渾圓狀，部分為不規(guī)則狀，粒徑為80～200μm，長寬比為1:1～1:3，多具振蕩環(huán)帶或面狀結(jié)構(gòu)(圖7c-f)。鋯石的Th含量為22×10-6～472×10-6，U含量為116×10-6～1300×10-6，Th/U比值多大于0.1(僅個別數(shù)據(jù)點略小于0.1)，同樣顯示了巖漿成因特征。(3)第三組鋯石：7個諧和年齡數(shù)據(jù)，范圍集中370±14Ma～331±8Ma，鋯石多為無色透明或半透明，晶形呈不規(guī)則狀或渾圓狀，粒徑為60～150μm，長寬比為1:1～1:3，多為面狀或無分帶結(jié)構(gòu)特征，且普遍發(fā)育極窄的白色亮邊(圖7g, h)，Th含量為5×10-6～21×10-6，U含量為333×10-6～1988×10-6，Th/U比值范圍0.01～0.03。不難看出，該組鋯石顯示了變質(zhì)成因特征，加權(quán)平均年齡為344±11Ma(圖7j)，代表了佛子嶺群一期晚古生代變質(zhì)事件。

對比Chenetal. (2003)和Zhuetal. (2017)的鋯石年齡分析結(jié)果，本次缺乏400Ma和2500Ma年齡記錄，推測可能是本次測試樣品有限和年齡測試點數(shù)不充分，未能捕獲這兩組年齡所致。但從區(qū)域上和整合接觸結(jié)構(gòu)關(guān)系上看(圖1b, d)，該巖石應歸屬于佛子嶺群單元。

6 佛子嶺群變質(zhì)演化的地質(zhì)涵義探討

秦嶺-桐柏-紅安造山帶如何西延至大別造山帶，以及大別造山帶是否具有類似的漫長演化歷程，是否發(fā)育增生和碰撞復合型造山體系結(jié)構(gòu)一直為人們所關(guān)注(Ratschbacheretal., 2003, 2006; Dongetal., 2011; Wu and Zheng, 2013; Liuetal., 2015; 劉貽燦等, 2020)。正如前述，大別造山帶晚古生代佛子嶺群變質(zhì)巖石學研究是解疑這一重要科學問題的所在。

6.1 逆時針P-T軌跡的構(gòu)造含義

變質(zhì)P-T軌跡能較為充分地再現(xiàn)造山帶和地質(zhì)體的形成過程和機制，以及動力學背景(Ernst, 1988; Brown, 1993; Spear, 1995; Kohn, 2014; Jamieson and Beaumont, 2013)，通常具順時針和逆時針兩種型式。其中前者代表了俯沖碰撞的擠壓環(huán)境(England and Thompson, 1984; Thompson and England, 1984; Ernst, 1988; Harley, 1989)，后者則形成于拉張背景，例如：大陸裂谷、島弧或地幔巖漿大規(guī)模底侵作用(Wells, 1980; Sandiford and Powell, 1986; Bohlen, 1987; Harley, 1989)。就大別碰撞造山帶而言，北、中、南大別變質(zhì)帶和宿松雜巖變質(zhì)演化過程均展現(xiàn)了順時針P-T樣式(圖1; 魏春景和單振剛, 1997; Liuetal., 2011)，表明這些單元均形成于俯沖碰撞的擠壓環(huán)境。然而，位于該造山帶最北緣的北淮陽變質(zhì)單元，一直被視為“淺變質(zhì)”沉積單元(張祖還, 1957; 鄭文武等, 1964; 楊志堅等, 1964; 周建波等, 2001; Chenetal., 2003; 江來利等, 2005; 石永紅等, 2014; Zhuetal., 2017)，因而其變質(zhì)演化過程并未得到有效的再現(xiàn)。只是基于沉積大地構(gòu)造(周建波等, 2001; Zhengetal., 2005)和構(gòu)造地質(zhì)學的分析(Faureetal., 1999, 2003; 林偉等, 2005)，從構(gòu)造背景和動力學成因上確認其處于擠壓環(huán)境。換言之，佛子嶺群理論上具有順時針的P-T-t軌跡。

然而，本次研究則顯示了佛子嶺群經(jīng)歷了較深層次的變質(zhì)作用，記錄了較為豐富的演化過程和事件。從圖6和表2可以看出，佛子嶺群發(fā)育有四個變質(zhì)階段，展現(xiàn)了一個逆時針的PT演化樣式，自Ⅰ階段至Ⅱ和Ⅲ-階段，表現(xiàn)為近等壓的升、降溫過程，Ⅳ-階段則顯示了近等溫降壓特征。溫度-壓力變化分別為：Ⅰ-階段(T=658～663℃、P=1.08～1.16GPa)→Ⅱ-階段(T=755～762℃、P=1.21～1.45GPa)→Ⅲ-階段(T=549～554℃、P=1.08～1.19GPa)→Ⅳ-階段(T=477～499℃、P-標定=0.3～0.6GPa)。其中，Ⅰ階段至Ⅲ-階段壓力大致在1.1～1.40GPa之間，基本不變，溫度則升降了約100℃和200℃，反映了一個拉張體系背景(Harley, 1989)。而Ⅲ-階段至Ⅳ-階段，溫度緩慢下降了50～70℃，壓力急劇下降約0.6～0.9GPa，暗示了一個較為快速的抬升過程(Ernst, 1988; Spear, 1995)。結(jié)合老虎場-龔店剖面來看(圖1d)，正如前述推測一般，其可能相當于一個島弧結(jié)構(gòu)體系。這種逆時針的P-T演化型式，可能是由于巖漿弧根部變質(zhì)作用所致，至少反映的是一種拉張背景下的變質(zhì)作用過程。

6.2 佛子嶺群變質(zhì)時限

截止目前為止，佛子嶺群變質(zhì)時限研究僅限于白云母40Ar-39Ar定年(牛寶貴等, 1994; Ratschbacheretal., 2006; Faureetal., 2003; 林偉等, 2005)，確定的變質(zhì)時限為255～270Ma。造成這一較為“尷尬”局面的原因，推測可能是由于佛子嶺群一直被“固化”為低級變質(zhì)巖石，未經(jīng)歷高壓-超高壓變質(zhì)作用，導致諸多可測年的礦物并未形成，無法獲得更為精確變質(zhì)年齡所致。然而，根據(jù)本次溫壓評價及趙俊先等(2019)、石永紅等(2019)的研究，佛子嶺群應普遍經(jīng)歷了較高級的變質(zhì)，為捕獲佛子嶺群的不同變質(zhì)年齡奠定了基礎。因而，本次針對原巖為砂泥質(zhì)巖的石榴黑云母片麻巖展開了細致的鋯石年代學分析，獲得了三組年齡。其中(1)和(2)組年齡較為分散，具碎屑鋯石年齡分布特征，且(2)組發(fā)育大量的700～800Ma年齡，表明其多具揚子板塊親緣性。此外，考慮到Chenetal. (2003)、Zhuetal. (2017)的碎屑鋯石年齡分析和佛子嶺群所處的構(gòu)造單元位置，其形成時限應為中晚泥盆，具有復雜的混合物源性。而(3)組344±11Ma變質(zhì)年齡(圖7j)，則可能代表了佛子嶺群晚古生代的變質(zhì)時限，明顯不同于大別造山帶250～225Ma中生代俯沖碰撞時限(鄭永飛, 2008; Zheng, 2012)。結(jié)合構(gòu)建的P-T軌跡來看(圖6c)，該年齡可能對應于階段-Ⅰ至階段-Ⅲ時的變質(zhì)時段，反映的是晚古生代島弧背景下構(gòu)造熱事件。至于階段-Ⅲ至階段-Ⅳ變質(zhì)時限，本文推測相當于白云母40Ar-39Ar的270～255Ma年齡(牛寶貴等, 1994; Ratschbacheretal., 2006; Faureetal., 2003; 林偉等, 2005)(圖6c)，可能代表的是大別造山帶起始的較為快速折返事件。根據(jù)CL圖來看(圖7g, h)，所有的變質(zhì)鋯石均發(fā)育有薄薄的白色亮邊，該亮邊結(jié)構(gòu)上與基質(zhì)中的云母平衡共生，這意味著它們的形成時限應該相同。較為遺憾的是由于亮邊極窄，無法進行鋯石U-Pb定年。因此，基于上述可以推斷，佛子嶺群可能記錄了兩期變質(zhì)事件，早期344±11Ma反映的是晚古生代島弧根部變質(zhì)，晚期的270～255Ma可能為折返過程(圖6c)。然而，從時間間隔的差異性來看，早期和晚期的時間間隔較大，即便考慮誤差的因素，時間間隔約60～70Myr。對此，我們認為可能是早期變質(zhì)時間持續(xù)較長，佛子嶺群長期處于巖漿弧根部，直至晚期構(gòu)造抬升事件影響，使其快速折返至地表所致。因此，該P-T軌跡可能揭示的是多期次構(gòu)造事件過程。

6.3 復合型的大別造山帶

匯聚板塊邊緣形成的造山帶可分為增生型和碰撞型(Cawoodetal., 2009)，前者形成于大洋板塊持續(xù)俯沖過程中，并涉及到洋盆的打開、閉合和大量的巖漿活動，伴隨有強烈的變質(zhì)、變形事件。后者則形成于大洋板塊俯沖結(jié)束后的陸-陸碰撞階段?，F(xiàn)有的研究成果表明,大別造山帶屬于典型的中生代碰撞型造山帶(鄭永飛, 2008; Zheng, 2012)，缺乏增生型造山帶的記錄。然而，Wu and Zheng (2013)和Liuetal. (2015)對大別造山帶西側(cè)的秦嶺-桐柏-紅安造山帶研究表明，其是由古生代增生型和中生代碰撞型造山帶構(gòu)成，推測可以延至大別造山帶，但具體如何延伸并不清晰。最近，Zhuetal. (2017)和劉貽燦等(2020)確定了古生代變質(zhì)塊體的存在，探討了古生代的演化過程，支持了這一增生型造山帶存在的認識。

對照本次構(gòu)建的佛子嶺群變質(zhì)演化歷程來看(圖6c)，展現(xiàn)了一個逆時針的P-T軌跡，再結(jié)合大別造山帶其他單元的順時針的P-T軌跡(圖1c)，似乎構(gòu)成了一個具雙變質(zhì)帶的增生型造山帶(Miyashiro, 1961; Cawoodetal., 2009)。然而，變質(zhì)年齡結(jié)果并不支持這一可能性。佛子嶺群記錄的344±11Ma和270～255Ma兩期變質(zhì)事件，明顯不同于大別造山帶245～220Ma(鄭永飛, 2008; Zheng, 2012)俯沖碰撞事件。這種空間上的雙變質(zhì)帶，并不具同時性，也許折射的是多期構(gòu)造熱事件并置結(jié)果。但是，綜合老虎場-龔店剖面的巖石構(gòu)成、逆時針P-T軌跡和變質(zhì)年齡(圖1d和圖7j)，以及前人的研究(Lietal., 2001; Chenetal., 2003; Zhuetal., 2017)，本文傾向于佛子嶺群形成于島弧背景，至少是拉張體系下的產(chǎn)物，是夾持于揚子和華北板塊之間的微陸塊。進一步參照Zhuetal. (2017) 的探討，推測在晚古生代時，該微陸塊與揚子板塊之間存在一個古特提斯洋，并在344±11Ma時，該大洋向北俯沖于微陸塊之下，直至消亡。隨后，在270～255Ma時，揚子板塊繼續(xù)向著該微陸塊俯沖，導致位于島弧根部的佛子嶺群迅速抬升，拼合至揚子板塊最北緣。直至245～220Ma時，揚子板塊與華北板塊最終碰撞拼合。因此，現(xiàn)階段大別造山帶可能為晚古生代增生型和中生代碰撞型復合造山帶。當然，由于研究程度和重點所限，對于是否存在一個廣闊的古特提斯洋及其形成年齡，以及是否具有完整島弧巖漿、盆地沉積結(jié)構(gòu)仍待進一步研究確證。

7 結(jié)論

(1)巖相學研究和熱力學研究表明，佛子嶺群發(fā)育四個階段變質(zhì)礦物組合：Ⅰ-階段：Grt-Ⅰ+Pl-Ⅰ+Bt-Ⅰ+Ep+Qz；Ⅱ-階段：Grt-Ⅱ+Pl-Ⅱ+Bt-Ⅱ±Qz；Ⅲ-階段：Grt-Ⅲ+Pl-Ⅲ+Bt-Ⅲ+Ep+Qz；Ⅳ-階段：Bt-Ⅳ+Chl+Ep+Qz。由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，溫壓條件分別為：T=658～663℃和P=1.08～1.16GPa→T=755～762℃和P=1.21～1.45GPa→T=549～554℃和P=1.08～1.19GPa→T=477～499℃和P-標定=0.3～0.6GPa，顯示了一個逆時針P-T軌跡。結(jié)合其巖石單元構(gòu)成，推測其形成于拉張的島弧變質(zhì)環(huán)境。

(2)鋯石U-Pb變質(zhì)年代學分析顯示，佛子嶺群普遍經(jīng)歷了344±11Ma晚古生代變質(zhì)事件。結(jié)合前人年齡資料和區(qū)域構(gòu)造解析，推測大別造山帶形成的時間序列也許為344Ma→270～255Ma→245～220Ma，其可能為晚古生代增生型和中生代碰撞型復合造山帶。

致謝感謝陳福坤教授、吳春明教授和陳意研究員在成文過程中的指導和幫助；感謝王娟工程師在礦物化學分析工作的幫助；感謝三位匿名評審人的評改和指正。