通过对大别造山带混合岩中的淡色体和深色体分别进行锆石微区U-Pb年龄测定和微量元素分析,配合单矿物的稳定同位素研究,准确测定不同期次/成分混合岩的形成时代,进而确定不同期次/成分混合岩的源区性质、形成机制和熔体迁移方式,确定混合岩化过程中流体的来源和作用,探讨混合岩与该地区花岗岩和麻粒岩之间的成因关系。通过这些岩相学、同位素年代学和地球化学研究,深化对北大别混合岩化的产生机制、板块碰撞带大陆地壳的演化以及同时期花岗岩和麻粒岩形成机制的认识,进而对大陆板块俯冲和折返过程中的部分熔融作用提供地球化学制约。
对北大别漫水河、燕子河、烂泥坳、凤凰关以及黄土岭等地的混合岩进行了系统采样,对这些混合岩中的浅色体、深色体和中色体进行了系统的SHRIMP和LA-ICPMS锆石U-Pb定年和LA-MC-ICPMS的Hf同位素分析,对部分锆石进行了LA-ICPM光微量元素分析。锆石U-Pb定年结果显示,北大别混合岩化的时间为145~120Ma,且可以进一步分为两组中135~145 Ma和120~130Ma,前一组年龄指示大别山构造体系从挤压到伸展转置的最小时间为145Ma,而后一组年龄结果与大别造山带的花岗岩形成时代一致,表明这些混合岩与花岗岩的形成有很好的对应关系。这些混合岩的原岩大部分形成于700~800Ma,少数形成于约2000Ma。Hf同位素分析结果表明,混合岩化作用过程中锆石的形成具有较为复杂的过程,既有原岩锆石的重结晶,也有其它矿物的分解;同时锆石的Hf同位素组成可以为混合岩化过程中熔体的形成过程提供判据