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西大别—桐柏段是大别造山带研究的薄弱地区.这一地区构造单元划分、构造几何学和运动学分析、榴辉岩变质作用阶段划分、榴辉岩变质时代确定及其构造演化历史对中央造山带对比和衔接研究具有重要意义.作者通过野外实测工作,对西大别山地区进行详细构造解析,建立了完整的穿越西大别的构造剖面,为大别造山带和东秦岭造山带之间对比研究提供了依据.作者还对桐柏地区进行详细构造几何学和运动学分析,建立完整的造山带横剖面,利用电子探针对桐柏地区榴辉岩矿物进行成分分析,利用ICP-MS对榴辉岩地球化学分析,并进行了SHRIMP年代测试.通过构造地质学、地球化学和地质年代学的多学科研究,探讨大别造山带西大别—桐柏段构造演化历史和动力学成因.研究结果表明,西大别南部可划分为两个褶皱带:红安褶皱带和木兰山褶皱带.该区存在两期与高压变质岩折返有关的主要变形构造,早期为区域性、透入性的向北韧性剪切变形,晚期为区域性褶皱变形.早期变形作用对榴辉岩由深部地壳折返地壳中上部起重要作用,晚期变形促进了榴辉岩由地壳中上向地表的折返.两期变形都是在华北和华南板块相互陆陆碰撞的动力学条件下产生,表明碰撞造山过程可存在高压变质岩的折返.桐柏地区由南到北可分为:(1)桐柏混合片麻岩穹窿(TGD);(2)鸿仪河—罗庄榴辉岩带(HLEB);(3)毛坡—胡家寨火山岩单元(MHI);(4)周家湾复理石单元(ZHF);(5)杨庄片岩单元(YG);(6)松扒韧性剪切带(SSB);(7)董家庄大理岩单元(DM);(8)好汉坡火山岩单元(HC).它们均可与西大别构造单元相对应.桐柏地区变形主要表现为由南向北约310°韧性剪切变形,和西大别南部早期同期变形一致,都是在陆陆碰撞时俯冲陆壳板片拆离挤出条件下产生的变形.将桐柏地区榴辉变质阶段可划分为:峰前变质阶段、峰期变质阶段、角闪岩相退变质阶和绿片岩相退变质四个阶段.高压变质阶段温度为425-551℃,压力在15.4-19.9Kb,角闪岩相退变质阶段温度在586-701℃,压力在5.0-7.2Kb,绿片岩相退变质阶段温度259-302℃,压力3Kb左右.桐柏地区榴辉岩属低温榴辉岩.地球化学分析表明,作为榴辉岩原岩的基性玄武岩形成板内环境,是亏损地幔部分熔融产物,侵入到华南板块地壳中并受到混染,然后随华南板块俯冲遭受榴辉岩相变质作用,形成高压变质岩.桐柏地区榴辉岩地球化学研究表明该区存在大陆俯冲.SHRIMP年代学研究表明,桐柏地区榴辉岩高压变质作用时代为235-222Ma,桐柏地区大陆俯冲发生在中生代.综合该区构造、岩石学、地球化学和年代学,西大别和桐柏地区造山带演化过程包括古生代洋壳俯冲、中生代陆壳俯冲、高压变质岩折返、区域隆升作用和后期伸展作用五个阶段.这些演化阶段揭示了大别—桐柏造山带所经历的复杂构造演化历史.大别造山带西大别和桐柏段演化模式为多阶段连续俯冲碰撞造山模式.