通过对大别山长英质超高压变质岩及其原岩进行全岩和矿物Zr的地球化学研究,从而对该类岩石超高压变质作用过程中锆石变质增生的差异作出合理解释。通过对不同变质程度变质岩的主要变质矿物(石榴子石,金红石,角闪石,绿辉石等)的Zr含量对比分析查明压力对它们Zr含量及锆石变质增生的影响。通过以上两方面工作并结合变质锆石的SHRIMP U-Pb年代学研究,对超高压变质岩锆石U-Pb定年结果给出合理解释,丰富变质锆石U-Pb年代学的理论基础。
通过对大别山超高压副变质岩矿物Zr的地球化学以及锆石Hf同位素和年代学研究,结果表明,超高压副变质岩中矿物均不含有明显数量的Zr,因此不能为两期变质增生提供Zr源。首次得到榴辉岩中石英脉中变质锆石定年为246.3±3.8Ma,这与大量副变质岩中三叠纪首期变质年龄一致,代表了超高压副变质岩原岩进变质到角闪岩相的时代。超高压副变质岩锆石Hf同位素组成表明后期三叠纪变质增生锆石Zr源和首期并无关系,不同岩性超高压副变质岩的首期三叠纪变质锆石Hf同位素组成也不相同,表明即使在进变质阶段也无大规模变质流体活动。不同变质阶段石榴子石中Zr含量均很低且没有明显的差别,这可能和其形成时Zr不饱和有关。对榴辉岩和其原岩新元古代辉长岩中矿物进行了Lu-Hf同位素溶液分析,结果不仅证明了原岩辉长岩中富Zr矿物释放出的Zr确实增生到高压变质增生锆石上去,而且证明了退变质增生锆石的Zr主要来源于角闪岩相退变质流体。由于峰期榴辉岩主要造岩矿物已不能提供足够的Zr使锆石发生变质增生,因此锆石的高压变质增生主要发生在高压-超高压进变质阶段