整体与演化

1. 整体与演化

整体与演化是地学研究中极为重要的思维原则。由于“地球”是天体中的一员，又是一个独立的演化层次。地球不仅具有自身的特性和演化规律，而且又受天体因素的制约，因此在地学研究中，以及在对地球各个局部（如造山带、大陆构造等）研究中，都应当运用“天”、“地”统一观点，把地球看成是一个统一复杂系统来认识。现今岩石圈中各种地质现象的产生与各类地质客体的形成，应是在地球统一演化规律制约下各圈层相互运动和作用的结果，表现的特征也是多方面的。应当采用多学科、多方位、多层次，系统地对现象与客体进行观察、分析与综合，从“整体”上来认识局部地区的地质现象与本质。演化是一个动态过程，即地质现象的产生与地质客体的形成，都是物质在时间、空间中运动的表现和结果，是由物质的空间结构（位置、形态、规模等），甚至其性质，随着时间的演进，发生连续（均变）或间断（突变）、量变到质变的变化过程，都是受地球及各圈层的演化规律的制约。前者是静态的，从整体观察事物；后者是动态的，从演化分析事物。两者的有机结合，就会对事物本质属性的认识提到一个高度。
大别造山带的研究，仅仅属于区域构造地质学中一个局部范畴，在全球大陆构造中是沧海之一粟。但大别造山带是国内外典型造山带之一，它的形成演化是地球各圈层物质相互运动和作用的结果，是受多种因素所制约，其特征也是多方面的。先要整体考虑研究方案，制定计划。研究中又要采用先分解，后综合的方法一个一个问题去研究，并不断从整体和系统的角度分析已取得资料，提出新的问题。根据大别造山带具体地质情况，列出三个方面（物质组成、结构构造、动力学解释），六个问题（①重建地层序列与进行地层序列对比；②查明变形样式及变形序列；③确定变质作用总体特征及查明特征变质体与围岩接触关系性质；④研究各时期岩浆岩，特别是超基性岩分布、性质；⑤了解深部地质作用和现今造山带地壳的可能结构；⑥进行有关地球化学和同位素年代学研究）。在此基础上与邻区（秦岭与苏鲁造山带）进行地质对比，以及与华北、扬子两地块的时空演化关系分析，从“异中求同”、“同中求异”，从整体与演化中分析它们的形成过程，及可能的动力学解释。
在地学研究中，为了更好反映一个地区的地质演化动态过程，通常将由不同地质作用形成的产物和整个过程称作地质事件。如岩浆侵入、火山活动、变质作用、构造变形、成矿作用事件等等。划分出不同性质的地质事件，并查明地质事件在时、空范围内的表现和变化，就能更深刻认识地球系统和各个局部的子系统间的动态演化过程。在区调填图中，十分强调编制综合地质事件序列表，表明被调查地区曾经发生过的重大地质事件及其演化过程。这里的关键是如何确定地质事件的时间顺序，有两种方法：一是对地质事件形成的产物（如矿物、岩石、地层等）进行精确测年；二是根据地质事件产物之间相互关系、化石的存在，以及构造形迹的控制、改造关系等相对地加以确定。为了确定重大地质事件在区域甚至在全球构造中的意义，往往需要建立事件群（陆松年等，2001）。即将一个地区，在特定地质演化阶段所发生的，在成因上有联系、空间上相匹配，时间上有先后的一组地质事件组合在一起，并进行区域对比。如陆松年等在研究Rodinia超大陆时，将晋宁期地质事件划分为裂解事件群（如基性岩墙群，溢流玄武岩，双峰式火山岩，A型花岗岩带等），聚合事件群（造山带、超高压变质带、岛弧型火山岩带等）。这对分析和阐明重大地质事件在全球范围内对比和探索超大陆的裂解与聚合均有重要意义。
从上可以看出，一个成熟的地学工作者，需要有广博和精深的知识，更需要有坚忍不拔的毅力。“不专只博，一无着落”，“只专不博，爱钻牛角”。在对复杂的造山带研究中，需要区域地质构造学家的组织和各方面专家的合力进行。研究者需要谦虚好学，向多方请教，“要耐得住寂寞，坐得住冷板凳”，防止急功近利和浮躁之风。任何重大科学发现和科学理论的产生，一般都是长期艰苦观察、反复思索，多次实验和多方面验证的结果。

2. 阿尔泰造山带花岗岩研究概况及存在的问题

1.研究概况
在阿尔泰造山带，花岗岩出露面积约占整个造山带的面积的40%。另外，还发育很多已经变形变质的花岗质片麻岩。如果考虑到很多未被标示的花岗质片麻岩，花岗岩所占面积在70%左右(Windely et al.，2002)。因此，花岗岩的研究无疑是阿尔泰造山带研究的重要内容。
前人将阿尔泰造山带花岗岩主要分为加里东期和海西期，此外，还有少量印支期。在空间上，认为有一定分布规律:加里东期花岗岩主要发布于北部山区，海西期、印支期花岗岩发育于造山带边缘，特别是额尔齐斯构造带中。对花岗岩的成因有不同认识，多数研究者将花岗岩成因类型分为五类:交代型、地壳重熔型、壳幔同熔型、混合型、幔源型。一般将产于变质较深的片麻岩中的片麻状花岗岩归为交代型或地壳重熔型，具有后造山特点的A型花岗岩归为幔源型。不过，同位素研究表明，这些片麻状花岗岩可能不全是熔融自地壳(Chen ＆ Jahn，2002)。在花岗岩与构造的关系方面，也进行了研究和探讨。邹天人等(1988)还将阿尔泰花岗岩分为造山型和非造山型，并探讨了其鉴别标志，表明它们与造山作用有密切的关系。
这些成果在发表的和未发表的花岗岩地质图上(如邹天人等，1988)均有反映，为今后的研究提供了很好的参考资料和研究基础。
2.存在问题
由于地质情况复杂，多期构造热事件强烈，交通不便，加之以前一些研究和测试方法的局限性，阿尔泰造山带还存在很多问题，有待于进一步研究和探索。在花岗岩等侵入岩方面也存在很多未解决的问题，如以下几个方面。
(1)缺少可靠的同位素年龄，主要岩体侵入时代还没有确定，区域热年代学格架有待于建立
阿尔泰花岗岩已经发表了大量的同位素年龄资料，一直作为探讨阿尔泰花岗岩的时代和演化的依据。但是，这些年龄多数是K-Ar、Ar-Ar、Rb-Sr和Sm-Nd，可靠的锆石U-Pb年龄数据不多。由于该造山带多期构造热事件活动较强，很多K-Ar、Ar-Ar、Rb-Sr和Sm-Nd年龄是否真实反映花岗岩体的成岩年龄还不确定，有些岩体测定的年龄数据越多，年龄差别越大，使时代问题更加复杂化。有些可能是测试方法和精度的问题，有些可能是测年结果确切的地质意义理解不同;有些可能是岩体基本基础地质特征(如是否是复式岩体的问题)没有搞清楚。例如，一些岩体在不同地点获得了不同时代的年龄，这可能是复式岩体的缘故;而在同一岩体当中、同一地点的测试结果仍大相径庭可能是测试数据本身的问题。喇嘛昭(康布铁堡)岩体已经获得的Ar-Ar年龄为(186±6)Ma，Rb-Sr年龄(256±5)Ma(王中刚，1998);可可托海3号伟晶岩获得近10个年龄，变化为120～330Ma。所以，长期以来，很多花岗岩的时代问题一直不清，制约了对阿尔泰造山带侵入体的成因、构造环境、构造岩浆演化以及大陆地壳双向(水平、垂向)生长的认识，也影响到一些重要矿产资源形成背景的认识。例如，阿尔泰造山带古生代岩浆活动起始于什么时间?这一直是一个疑问。因此，阿尔泰造山带花岗岩的时代和演化问题一直是研究者努力解决的问题。
(2)花岗岩成因、成因类型还不清楚
长期以来，有关阿尔泰地区的一些花岗岩一直有“就地”深熔和深部熔融两种观点和认识。另外，在地球化学特征上，多数花岗岩体介于S、I型花岗岩之间，很难确定属于何种成因类型，以致对一些岩体的成因存在有不同的观点。特别是，它们与中亚造山带花岗岩一样有年轻幔源组分的同位素共同特性，而与一般造山带花岗岩不同。至于这种地幔来源的同位素标志，究竟是指示了地幔来源物质直接输入到地壳还是原有的新生物质(包括洋壳)重熔的结果，仍是一个值得探讨的问题。按照经典的岩石成因理论，阿尔泰造山带如此巨大体积的花岗岩很难直接从地幔衍生出来，但是从热力学条件考虑又必须要求这些花岗岩的源岩物质刚从地幔中分异出来不久，而且要形成如此大量的花岗岩必须要求有巨大的热源，特别是在板内和后造山条件下这种热源从何而来?这些都是迫切需要回答的问题。还有，从同位素角度看，所谓的S、I、A型花岗岩分类难以适应于阿尔泰花岗岩。因此，阿尔泰花岗岩成因和成因类型有待于深入研究。
(3)花岗岩成因与大陆地壳的双向生长关系需要深入探讨
陆地壳生长是地球科学研究中最基本的问题之一。传统的观点认为，大陆地壳生长主要发生于前寒武纪。显生宙大陆地壳生长特别是垂向生长为提供研究中亚造山带花岗岩提出的一个新的课题。如何鉴别水平生长和垂向生长?这是一个难度较大的问题。如上所述，花岗岩中的年轻幔源组分的成因复杂，可以来自新加入(底侵)的幔源物质，也可以是年轻地壳(包括洋壳)再循环的产物，也可以是前造山(新元古代)形成的新的基性下地壳再熔。显然，它们揭示了不同的大陆地壳生长方式，需要仔细研究。
(4)阿尔泰造山带组成与结构还没有统一认识
阿尔泰造山带是完全由年轻物质组成的典型的增生造山带?还是有老陆块的俯冲增生-碰撞型造山带?即有没有前寒武纪的地壳。这是涉及造山带演化的重大基础地质问题。多数学者明确提出有元古代老地壳，并标出了元古宙地层;但目前还没有直接的证据，一些学者对此存有疑问。通过花岗岩的研究可望对这一问题的解决提供信息。另外，阿尔泰造山带由很多不同的构造块体组成，如Windely et al.(2002)划分了5个块体。这些不同块体中的花岗岩是否不同?能否揭示一些重要的造山作用信息?
(5)阿尔泰造山带特殊的幔源岩浆岩与丰富的多金属成矿带成因关系需要探讨
阿尔泰造山带是一个丰富的铜和多金属的重要成矿带。一系列矿床的成矿地质背景究竟受什么控制，同地幔来源岩浆活动有什么关系?
所有这些问题的解决需要长期不懈的卓有成效的努力工作和研究才能解决。本次研究试图通过主要花岗岩体较为系统的研究为这些问题的解决提供一些信息和证据，重点研究了花岗岩年代学和成因，取得一些新的高质量的测试数据，在此基础上，探讨了阿尔泰造山带岩浆演化，并为构造演化和大陆地壳生长提供新的证据。

3. （一）造山带物质组成的研究

造山带内的物质组成是其形成演化过程的物质记录，它包括以下几个方面。
1）地层研究。建立造山带内地层序列和进行正确的地层序列对比是阐明造山带形成演化的基础。近年来由于大面积1:5万区调填图的开展，发现了很多新的地层单位，如秦岭造山带内的佛坪杂岩，大别造山带内浅变质岩层等。对原有的岩石地层单位进行解体和清理，重新建立不同类型的构造地层柱、构造岩石柱，对其时代归属和属性认识有了重大突破。如秦岭地区对“刘岭群”的解体，大别山地区对“大别群”、“宿松群”的解体等，这为重新认识造山带形成演化提供了新的地层学资料。
2）蛇绿岩研究。蛇绿岩是造山带研究中争议较多且又十分重要的问题。残存在造山带内的镁铁质—超镁铁质岩石组合，是否能代表洋壳，并作为判别板块碰撞缝合带的标志备受关注（张国伟等，2001）。通过对蛇绿岩的系统研究（R.G.Coleman,1965；马鸿文，1993；张旗等，1996），多数人认为蛇绿岩可形成于多种构造环境，不能真正代表大洋岩石圈残片。蛇绿岩有无代表洋壳层序，以及运用其岩石化学特征，不能作为确切判别是否属于洋壳的标志。应当根据蛇绿岩的岩石学特征、上下岩石组合、地球化学特征、形成时代、构造变形等进行综合分析，查明其物质来源及可能形成的构造环境。特别是其形成时代与构造变形特征，对判别与造山带形成是否相关，尤为重要。
3）花岗岩研究。花岗岩作为陆壳熔融，以及幔源、壳幔混合产物，广泛分布于造山带内，且形成于各个地质时期。其形成、运移、就位过程，不仅是地球圈层中物质运动和交换的产物，也是地幔动力学和岩石圈动力学相互作用的结果，与造山带形成息息相关。通过对其岩石学、地球化学、形成年代、侵位机制、成因类型等研究，可以查明其物质来源和壳幔物质交换形式，而且可以探索其形成就位与造山带形成演变关系，地壳生长与大陆增生方式（邓晋福等，1996；肖庆辉等，2002）。
4）变质岩研究。变质岩是造山过程中构造应力与区域地热流共同对不同原岩改造的结果。p-T-t轨迹是造山带形成过程中温度、压力随时间变化的动态反映。不同的p-T-t轨迹反映了不同类型造山带特点及其形成过程的差别（韩郁菁，1993）。变质岩中的矿物组成与结构构造，是变质变形过程中构造应力状况和运动方向的显示，通过对变质岩中定向组构的研究，可探索造山带动力学问题。如大别山及张八岭地区早期矿物生长线理与拉伸线理的确定等，对揭示造山带形成的动力学问题提供了重要资料依据。
5）地球化学研究。造山带地球化学与年代学研究，近年来取得了很大进展，特别是在秦岭地区（张国伟等，2001）运用地球化学基础理论对造山带内岩石圈和地壳的化学组成，构造地球化学分区，壳幔相互作用过程与地球化学示踪，岩石形成的构造环境判别，同位素测年技术，以及在大别山地区运用H、He等同位素研究超高压变质带的形成折返机制等都取得了显著成果（张本仁等，1999；郑永飞等，1999），并为今后造山带地球化学研究展示了很好前景。年代学研究取得很大进展，特别是SHRⅠMP方法测年取得不少重要成果。

4. 盆地分析研究现状

合肥盆地是中国东部中新生代叠合多旋回陆相沉积盆地，它位于华北、大别、下扬子几个性质不同的大地构造单元的接壤地带（陈建平，2003）。在大别造山带和郯庐大断裂活动的共同影响下，盆地中新生代经历了多期的构造运动。其独特的构造发育历史、多旋回的沉积演化史，形成了合肥盆地的多套生储盖组合以及特有的油气聚集条件，蕴含了丰富的油气资源。而复杂化、多样化的构造变形及其变形样式的相互叠加，使盆地的研究成为地学界研究的热点和难点（郑文武、杨志坚，1964；王鸿祯、朱夏，1983；徐树桐，1992；廖静娟，薛爱民，1994；王清晨，从柏林等，1996；赵宗举，2000；贾红义，刘国宏等，2001；刘国生，朱光等，2002）。其具体内容涉及盆山耦合关系、前陆盆地构造沉积演化、大陆板块边缘动力学及中国中新生代叠合含油气盆地研究等当今地球科学前沿研究的重点和难点问题。
1.盆山耦合关系研究
造山带和沉积盆地的耦合关系是当今大陆板块动力学研究的热点和难点之一。从1825年施图德（Rernard Studer）提出磨拉石的概念后，造山带和盆地的演化研究便紧密得联系在一起。所谓盆山的耦合关系（coupling）是指受控于统一的地球动力学系统，而运动方式成镜像或其他相协调的方式形成的一对盆地和造山带。耦合关系所反映的实际是一种成因和运动机制上的联系，统一的地球动力学背景是盆山耦合的原因和基础，它们是地球内部各圈层相互作用综合调节的结果。因此，同时性和同一地质作用过程是盆山耦合的两个重要特点，也是盆山耦合体系划分的出发点。造山和成盆既存在耦合的关系也存在非耦合的其他关系，时空关系对盆山耦合是非本质的东西，是耦合的必要条件，决定性的因素是看它们是否形成于统一的地球动力学系统中。成盆作用和造山作用在盆山耦合中并不具有同等的作用，造山作用占主导地位，它决定着成盆作用，因此盆山耦合关系的类型一般是根据造山作用的特点来划分的。
盆山耦合的机制是相当复杂的，原因主要是地球内部地球圈层的相互作用和调节机制缺乏有效的地球物理探测技术。随着近年来造山带内部结构的深入研究，区域性大尺度地球物理剖面的测量以及地球板块动力学说的发展，盆山耦合关系的研究也不断深入。吴根耀等（2002）将造山带的演化划分为伸展、消减、碰撞和后碰撞四个阶段，并根据空间和区域构造应力场方面的关系，划分出四种机制：一是区域挤压应力场与区域拉张应力场空间上互为依存，即一个地区的拉张必然伴有邻近一个地区的挤压；二是走滑断裂的转换作用，即挤压带通过剪切带而转换成拉张带；三是深部过程的制约，如因岩石圈的拆沉作用造山带发生快速的坍塌而在地表形成坍塌裂谷和碰撞谷，即深部造山，浅部成盆；四是构造逃逸，通过两种机制发生，一是深部热作用使增厚的地幔岩石圈物质因塑性流动而侧向挤出，另外一种是浅部因走滑断裂的作用使地壳物质发生侧向运移。
张原庆、钱祥麟（2001）根据地表和地壳的浅部资料，配合以造山成盆作用理论，提出三种盆山耦合机制：一是浮力底托造山带伸展耦合机制；二是加载—挠曲耦合机制；三是俯冲弧盆耦合机制。
2.前陆盆地分析
自1883年Suess提出前陆的概念以来，前陆盆地学或前陆盆地分析就逐渐发展成为一门新兴的学科。前陆是稳定区（克拉通）和活动区（地槽或造山带）之间的过渡带。Hills（1940）将前陆定义为“……在一系列逆冲带前面的地区”；Stille（1936）对前陆的定义为“不再受阿尔卑斯式褶皱作用的大地构造单元，至多不过发生日耳曼型的变形”；Eardley（1951）的定义是“在阿尔卑斯大量复杂的地槽沉积物，加上侵入岩，被向北推动了许多英里，运动所向的北面的稳定的陆地即前陆。”
前陆盆地位于造山带边缘，其中蕴含了丰富的油气资源。从1973年Price首次将冲断作用、地层沉积、挠曲沉降有机地结合在一起来讨论前陆盆地的演化时，表明前陆盆地挠曲沉降模式的开始，层序地层学理论的应用使前陆盆地的构造变形作用、沉积作用、沉降作用等因素有机结合在一起研究盆地整体的演化，表明前陆盆地模式理论的发展已趋于成熟。
关于前陆盆地研究的成果不断涌现，其主要成果有国外Allen（1986）主编的《前陆盆地》、Macqueen等（1992）主编的《前陆盆地与褶皱带》（美国石油地质学家协会丛书之五十五）、Allen（1990）编著的《盆地分析原理与应用》；国内陈发景教授主编的《前陆（挠曲）盆地分析》、甘克文教授主编的《前陆盆地的沉积层序、构造风格与油气聚集》。
作为一种特殊的盆地模式，它具有独特的构造沉积演化、结构及大地构造背景。其基本类型的划分也不尽相同。Dickinson（1976）根据板块构造学说，提出了前陆盆地的三种经典类型：周缘前陆盆地（Peripheral foreland basin）、弧后前陆盆地（Retroarc foreland basin）、破裂前陆盆地（Broken foreland basin）。Watts（1992），Beaumont（1988）根据前陆盆地发育在弹性板块或粘弹性板块上的异同，分出弹性和粘弹性板块之上的前陆盆地。在研究挤压环境中的冲断作用时，Shannon和Naylor（1989）提出了大前陆盆地（Major foreland basin）和小前陆盆地（Minor foreland basin），认为前陆盆地的实际位置取决于拆离面的位置和仰冲板片的厚度。
前陆盆地作为一个盆地系列，有其特征的构造背景、沉积体系、构造样式、沉降机制、成因机理与油气聚集特点，即特殊的盆地模式。Miall（1990）认为应该从以下几个方面探讨前陆盆地：①生成盆地的板块构造作用过程；②地壳沉降的机制；③盆地的构造地质学特征；④典型沉积体系的演化发展。

5. 南华北地区构造特征及演化的归纳

南华北地区位于秦岭－大别造山带之北、华北地台南部，地跨华北地台稳定块体、地台南部边缘变形带和秦岭－大别造山带北部边缘。前面的研究结果表明，在这里所发育的3个走向近EW的晚中生代－新生代坳陷带，从南到北是：合肥－信阳坳陷群、泗县－周口坳陷群和开封坳陷群。这些坳陷带是在前中生界基底构造的基础上形成的。自晚古生代以来，南华北地区盆地（坳陷）原型的并列迭加与改造历史大致可划分为6个阶段。
1.晚古生代（加里东－海西期）弧后裂陷阶段
和整个华北板块一样，中、上奥陶世末研究区大部结束了被动大陆边缘伸展体制下的稳定沉降，开始整体上升成陆，造成上奥陶统－下石炭统缺失。但研究区南部处于秦岭裂陷海槽的北缘，在石炭纪初的南北板块点接触碰撞时，成为大别山岛弧北侧的弧后裂陷带，沉积了巨厚的石炭系深水扇、陡坡扇和复理石层。其北侧的石炭系与二叠系基本上为克拉通陆表海沉积。
2.三叠纪（印支期）碰撞造山与前陆拗陷阶段
进入三叠纪中晚期，随着扬子和华北两古大陆进入全面对接、会聚，秦岭－大别造山带开始隆升造山，其侧向挤压力和滑覆－逆冲推覆体的载荷，迫使华北地块南缘地壳发生拗曲沉降，研究区进入了陆内造山带与前陆拗陷盆地并行发育的阶段（图9-1）。
3.早－中侏罗世（燕山早期）前渊拗陷阶段
秦岭－大别造山带在燕山早期开始了陆内主造山发展阶段。研究区处于该造山带的北侧前沿，发育了一些分割性强的小型不对称的陆内前渊拗陷。这种陆内前渊拗陷虽然属前陆盆地范畴，但规模、强度和形成背景与板块间碰撞所形成的周缘前陆盆地、弧后前陆盆地有着比较大的差异。
4.晚侏罗－早白垩世（燕山中期）前陆拗陷与伸展裂陷复合阶段
在晚侏罗世时，在磨子潭－晓天断裂处形成晓天后缘拉张盆地，而在其北侧形成了信阳－合肥冲断前陆坳陷带、豫西－长山－蚌埠前缘滑覆冲断带和洛阳－周口－泗县前缘坳陷带。在太康－徐州隆起带以北，则为华北大型陆内拗陷。到了早白垩世，研究区出现了左旋压扭与右旋张扭交替的构造应力场环境，先后形成伸展裂陷－滑覆冲断－走滑扭裂的复合原型。

图9-1 秦岭－大别山推覆T2—J2前陆盆地发育阶段东西差异

5.晚白垩世（燕山晚期）—古近纪（喜马拉雅早期）伸展裂陷阶段
在晚白垩世—古近纪，在太平洋板块及雅鲁藏布洋壳向中国陆块俯冲所产生的滑移引张效应，以及上地幔岩石圈的伸展减薄所造成的张性构造环境中，研究区形成了挤压逆冲回返裂陷、张扭裂陷、伸展裂陷和挤压拗陷等多种盆地原型复合的特殊风貌。
6.新近纪（喜马拉雅中期）—第四纪（喜马拉雅晚期）整体均衡沉降阶段
从新近纪中期开始，研究区进入了整体均衡沉降期，形成了统一的华北盆地（河淮盆地），就此奠定了当今南华北地区的盆地构造格局。在前一阶段形成的一些凹陷中，由于边界断裂的控制，基底岩系出现了继承性差异沉降，造成新近系和第四系厚度异常加大。
这就是说，南华北地区沉积盖层的形成是由6个盆地（坳陷）原型迭加而成的。在每个原型形成之后，都遭受过不同程度的变形改造，特别是多期次的逆冲推覆和抬升剥蚀作用，使研究区的6个盆地（坳陷）原型在晚中生代以来遭受了多重反转改造，成就今天如此复杂的构造面貌。
在这个过程中，南华北地区伸展裂陷和逆冲推覆，挤压拗陷与块断隆升不断交替进行，大量花岗质岩体就位、碱性火山岩喷发（图9-2），俯冲板块断离、拆沉、岩石圈减薄、地幔上涌等深部过程也不断进行着。随着深部地幔状态和区域构造体制的发展变化，秦岭－大别造山带对南华北地区的影响由强而弱并逐步消失，而印度板块和太平洋板块的作用则由弱而强并渐居主导地位，华北岩石圈减薄现象也日益显著。中新生代以来的盆－山耦合关系具体表现为：①在时间上，南华北地区逆冲推覆构造与秦岭－大别造山带演化具同步性；②在空间上，南华北逆冲推覆构造几乎全部从秦岭－大别造山带延伸而来；③在机制上，盆地（坳陷）内的逆冲推覆构造与区域性逆冲推覆构造的形成具有相同的地球动力学背景和地球动力学过程。

图9-2 大别造山带与南华北地区J3—K1火成岩分布图

这种地球动力学背景和过程包括：①库拉板块（?）的俯冲与秦岭－大别造山带在晚侏罗世末 的联合作用，产生了区域性NW W—SEE向挤压作用，使凹陷回返抬升并遭受剥蚀，形成了侏罗－白垩系间的局部不整合面；②大别山陆内碰撞造山作用在早白垩世末期 的增强，导致出现区域性N NE—SSW 向挤压性反转，坳陷整体抬升遭受剥蚀，形成了区域性角度不整合面；③新生的太平洋板块作用在古近纪末期 的强化，导致再次出现区域性NW W—SEE 向挤压作用，各盆地（坳陷）原型的沉积盖层发生大规模变形、改造和抬升剥蚀。
在早中生代，从研究区东南部的合肥坳陷至西北部的济源凹陷，各盆地（坳陷）的构造特征及演化存在明显的差异：东部抬升剥蚀和粗粒相沉积，合肥坳陷早－中三叠世基本为抬升剥蚀，而西部的济源凹陷为挤压前渊拗陷，细粒沉积为主，烃源岩发育。晚三叠世－中侏罗世秦岭－大别山前的合肥地区－周口地区－洛伊地区为前陆盆地，而北部的济源、黄口地区为陆内坳陷，其中的中生界烃源岩西北部要比山前盆地来得好。在晚中生代白垩纪末和新生代古近纪末的抬升剥蚀作用，也是东南部比西北部强，合肥坳陷东南部在第四纪还遭受过较强的剥蚀。这不仅反映盆－山耦合效应的东西差异，也反映了郯庐断裂的右旋走滑叠加效应。也正是这些构造差异，不仅造成南华北地区东部和西部不同盆地烃源岩发育层位差异，而且，生烃历史和油气成藏条件也不尽相同。

6. 大别-苏鲁造山带

大别-苏鲁造山带位于中国东部中朝（华北）及扬子两大克拉通之间，以广泛出露超高压（含柯石英与金刚石）榴辉岩为特征。
自20世纪70年代在本带发现榴辉岩，1989年发现柯石英，并于90年代找到金刚石，迄今已在大别-苏鲁地区数十个地点发现柯石英，并有数处找到金刚石，说明本区为含有全球规模最大高压-超高压变质带的造山带，也是研究我国地质构造特征、演化过程及大陆动力学的关键地带，从而引起中外地质学家瞩目，并促进研究水平不断深化。
大别-苏鲁造山带由于受到郯庐断裂带的切割错动，因而沿走向可分为大别和苏鲁两个地区的构造带或造山带（图3—10），兹分述于下。

图3—9 华北-下辽河裂谷盆地构造平面图（a）及剖面图（b）

（据田在艺等，1991，转引自崔盛芹等，2000）
a：1—坳陷分界线；2—断层线；3—凸起；4—凹陷；5—古近系缺失线；6—剖面位置b：E2k—始新统孔店组；E3sh—渐新统沙河街组；E3d—渐新统东营组
（一）大别造山带
位于长江中下游、武汉-广济-庐江县一线以北的大别山、北淮阳及张八岭地区，为一略呈向南突出的弧形地带，在地理范围上大致相当于过去所称为的淮阳古陆、淮阳地盾。
大别造山带北侧以明港-六安断裂带为界与华北克拉通南缘相接，其南界与扬子克拉通北缘之间的边界断裂，东段为响水-淮阴断裂带，西段则为黄陂-广济断裂带。大别造山带可分为三个构造带（或亚带）。北带为北淮阳构造带；中带或核部带为大别构造带；南带随县-张八岭构造带为一条弧顶向南突出的细长弧形构造带（图3—10；表3—2）。
1.北淮阳构造带
大别造山带北侧的北淮阳构造带，为一条宽40～60km、近EW—NWW向展布的构造带。主要出露新元古代—古生代庐镇关岩群及佛子岭岩群的变质岩系，信阳、商城等地尚有一套轻微变质的石炭纪地层（扬山群）。主期构造形成于加里东期，构造变动颇为复杂，不同构造岩块、岩片均呈线形展布。其上多被侏罗—白垩纪及新生代火山-沉积盆地呈不整合关系覆盖。北淮阳构造带在变质作用方面，可划分出中压、中压（或区域动力）及区域动力变质带等类型。本带应属一条主要为加里东期的变质构造带。

图3—10 大别-苏鲁造山带结构分带图

（据中国地质科学院地质研究所等，2003）
2.大别构造带
居于大别造山带核部的广阔地区，夹持于北南两条边界断裂带（桐柏-桐城、芳畈-蕲州断裂带）之间，东宽西窄，略呈NWW向。
主体由前中元古代大别岩群、中元古代的宿松岩群和红安岩群、部分新元古代构造岩片以及晋宁期深熔花岗岩、中生代岩浆岩等组成，可划分为三个构造变质岩带（图3—10）。

表3—2 大别造山带（大别地区）地（岩）层划分简表

（据中国地质科学院地质研究所等，2003）
大别造山带经受三种不同类型的变质作用，即高压、超高压变质作用、中压区域动力热流变质作用及热叠加变质作用，并多处发现高压、超高压榴辉岩、柯石英及其假象。高压、超高压变质作用形成时代，已有印支期、加里东期及晋宁期不同时期或多期的年龄数据。
在位于大别造山带核部的大别构造带范围内，迄今未发现古生代地层，目前所见到的前震旦纪变质岩及深熔花岗岩，应属剥露最深的“山根”基底岩类，经过多期构造变动与碰撞造山作用，从而构成大别多期碰撞构造带。
3.随县-张八岭构造带
本带包括呈弧形连续展布的随县-张八岭高压蓝片岩带，以及在若干地段包括在前者之中的新元古带含磷浅变质岩片（图3—10）。本带印支期变形特征显著，应属一条印支期构造带。
（二）苏鲁造山带
位于苏北-鲁东南地区，全长逾600km，略呈NNE—NE向展布，西南端约在张八岭附近与大别造山带相接。本带亦被称为苏胶造山带。
从对造山带“横向分带、纵向分段”的角度，可将苏鲁造山带分为北、南两大带；每带沿走向可再可分为东北、西南两个段（表3—1，表3—3；图3—10）。

表3—3 苏鲁地区地层单位划分表


续表

（据中国地质科学院地质研究所等，2003）
苏鲁造山带内出露最老的岩系为新太古代—古元古代的胶南表壳岩组合。这是一套经受过中、高级变质作用的陆缘海相碎屑岩-碳酸盐岩建造，以广含石墨及大理岩为主要特点，目前多呈透镜状或不规则包体残存于新元古代花岗质片麻岩中，根据其原岩建造及岩性特征，与胶北的荆山群、粉子山群及辽东的辽河群具有一定的相似性。
1.苏鲁造山带北带
东北自威海、荣城起，西南到苏北东海县一带，呈NE向条带状。其西北界大致与后期牟平-即墨-五莲断裂带一致，西界为郯庐断裂带所限。其东南与苏鲁造山带南带之间，可大致以嘉山-连云港断裂带及其北延的胶南“近岸断裂带”为分界线。
北带主要出露新元古代花岗质片麻岩类，元古宙基性、超基性岩片及新太古代—古元古代表壳岩组合。其中榴辉岩广泛发育，并发现有柯石英及其假象，荣成、临沭、东海等地尚发现金刚石包体。本带韧性变形构造颇为复杂，以韧性变形带为格架，褶皱构造、穹窿构造及帚状构造都很发育。北带可沿走向分为两段：东北段为威海、乳山段（威海断隆）；西南段为胶南段（胶南隆起）。
2.苏鲁造山带南带
南带西南段（连云港隆起）：分布在连云港—沭阳—洪泽湖一带，大部分被第四系所覆盖，基岩出露有限。但南、北两带在地球物理、构造变形及物质组成方面有较大差异。苏鲁造山带南带与扬子克拉通的分界线为响水-淮阴断裂带。
南带东北段（千里岩隆起）：南带西南段（连云港隆起），沿走向往东北即进入南黄海海域之中。作为南带、北带之间分界线的嘉山-连云港断裂带，向东北应与胶南“近岸断裂带”相连，而位于近岸断裂带东南侧南黄海盆地边缘的千里岩隆起在走向上应与连云港隆起相连。为此，有必要进一步分析研究这一海陆交接地带的地质-地球物理资料。

7. 创新与求实

求实与创新是科研工作的生命和成败关键。创新就是在研究工作中要发现新事实，发明新技术，提出新认识（或新理论）。“求实就是求真唯实”，就是作为新发现，新认识的关键事实要准确可靠，经得起时间和实践的检验。因此求实是基础，创新是前提。没有创新意识，一味收集材料，重复前人工作而失去研究意义；没有扎实和准确的实际资料，任何创新成果都是昙花一现。
创新是创造性思维活动结果。由于地学研究的直接对象——地质客体的本质和属性，只能由观察者作出分析和判断。研究者进行详细调查，认真观察、勤于思考，就可能发现新的地质现象，或对原有地质现象作出新的解释，并在此基础上提出新的认识。关键是要突破地学研究思维先积累事实，后提出认识的积累型归纳法为主导的思维模式。强调归纳与演绎两种思维的结合，强调演绎推测法研究思维方式（贺自爱，1998），充分发挥非逻辑思维，即想像、灵感和直觉思维的重要作用，大胆推测，突发奇想，由单向思维向多向思维转化（吴岱明，1987），实现创新思维活动。如作者等在调查大别造山带时，发现与造山带走向一致的拉伸线理，而且与拉伸线理同期形成的面理，又被主期褶皱强烈挤压形成线状褶皱，且平行与造山带走向，表明大别造山带的构造变形是伸展在前，收缩在后，隆升最后。上述事实难以用“板块碰撞造山”解释，应当用创新思维方式提出新的认识。
研究者的创新思维能力，取决于他的知识水平（书本知识、经验知识）和智能（智力、能力）结构。丰富的经验知识与观察、判断、想像能力尤为重要。在区调填图和专题研究中，不受现有资料的限制与传统观念的禁锢，冲破习惯思维的束缚、守旧势力的压抑，“不唯书”、“不唯上”，可以有新的发现和新的认识，实现原发性创新。如在填图中，经常会出现地层产状与区域地层展布不一致，若干地质体的出现与区域地质构造不吻合，某些地质现象与区域地质规律相违背等等。为了“自圆其说”，填图中有些人常常将这些矛盾的现象加以掩盖，或视而不见，见而不究，因而失去了千载难逢的发现机遇。如大别山腹地中生代面状火山岩和火山机构的发现，在原进行1:5万来榜幅调查时，填图者已发现有火山熔岩标本，但因山高林密未能仔细调查；又因它的出现与区域地质背景不吻合，未能将其查明标出。后来再进行1:5万岳西幅时，通过详细工作，才予以确认。也有时对某些重要地质现象，苦苦思索，百思而不得其解，这时只要坚持反复思考和多方请教，就会有“众里寻它千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”的顿悟境界。如大别造山带中早期拉伸线理为什么与主期挤压褶皱枢纽一致，两者在动力学上有什么联系，这是否受物理学伯努里定律制约的结果，从而引发作者对造山带形成的动力学机制的解释。
求实就是要查明事实真相。地学研究中是通过描述、图件、表格、照片等来反映被观察事物的真相。这些材料要求有客观性、准确性、科学性。即要客观地反映现象内容，准确表述现象间时空关系、科学解释现象产生的原因，要做到这些是不容易的。由于地质客体的“残缺性”、“不可复原性”，又不能重塑和再造，本身就存在多解性和不能被确认，即自身不能证实和证伪。如果研究者又有主观性或受其他因素及条件的限制，他们所描述地质客体性质和特征的材料，必然存在片面性，甚至被曲解。所谓“仁者见仁，智者见智”就在情理之中。因此，研究者要根据研究的时间、人力、经费等条件，按照“科学研究的纲领方法论”，抓住建立假说和理论的“硬核”，即基本理论的核心和最关键的事实，进行全面调研，深入解剖，从不同方面、不同层次、不同尺度、力图真实掌握其本质属性和规律，克服片面性尤为重要，切不可以主观愿望作出是非判断。如在大别造山带中超高压变质带内，发现了浅变质岩层，且其中产有脉状榴辉岩，这与板块碰撞造山，深俯冲超高压变质作用的理论相悖的。答案只有两个，一是认为上述理论的正确，就必须对上述现象加以否定，认为浅变质岩层是由“花岗质岩石经韧性剪切改造的糜棱岩”（翟明国等，1999），“脉状榴辉岩”是上述岩石中的构造团块；二是认为上述事实是真实的，就必须对这些事实出现的原因提出新的解释。为此，作者等对浅变质岩层进行了全面调研和深入解剖，查清了浅变质岩层区域分布、变形样式、形成时代及其与榴辉岩的时空关系。对脉状榴辉岩进行了逐段素描，间隔取样，进行有关测试，其产状也是可信的。因此，在上述发现和综合区域地质资料基础上，就必然地要对大别造山带形成演化作出新的判断和解释。作为地学工作者，应争取在地学研究中有新的重要发现和重要理论的提出，要在实际工作中切切实实地提出问题，解决问题，并得到时间的检验和实践的认可。主笔者在江西武功山变质铁矿工作期间，根据1:5万、1∶1万、1:2千地质填图和良山铁矿开采实践，提出的多期叠加褶皱变形及大型韧性剪切带中剑鞘状褶皱（汤加富等，1983,1987），以及在复杂变形带中如何进行变质岩区地质填图的经验（汤加富等，1983,1986,1987,1991）至今仍然得到肯定和被广泛运用，作者很感欣慰。

8. Ⅲ-大别-苏鲁新元古代磷成矿带(大别-苏鲁新元古代大陆边缘沉积磷矿床成矿系列)

大别山西邻秦岭，东接郯庐断裂，是一条复合造山带。研究表明郯庐断裂东侧的苏鲁地区原为大别山的东延部分。大别-苏鲁地区是我国出露面积最大的古老变质地块(许志琴等，1997)。大别造山带南部(常称为南大别)的宿松群、红安群、肥东群和苏鲁地区的海州群为含磷岩系。
大别造山带中的宿松群，指分布于宿松西北二郎河一带，呈NW向延伸的含磷片岩系。宿松群大致可分为两种岩性组合：第一种岩石组合是双峰式，但以酸性为主的变质火山岩建造，主要岩性为白云钠长片岩、钠长浅粒岩、石英岩、斜长角闪岩、绿片岩；第二种岩石组合是沉积变质的含磷岩系，主要岩性为白云石英片岩、白云质大理岩、磷灰岩，大理岩中有石墨片岩、褐铁矿和滑石片岩等夹层。因此，宿松群实际上是由火山岩-大理岩-碎屑岩-含磷岩系组合所组成的一套火山沉积变质建造。第一种岩石组合中的基性岩组分的原岩为大陆碱性玄武岩，它们可能是裂谷初期形成的双峰式火山岩建造的产物；第二种岩石组合的构造背景是浅海台地相、含磷陆源碎屑沉积建造，是稳定环境下被动大陆边缘沉积(徐树桐等，2002)。
与宿松群相当的层位，自西而东分布有红安群(湖北)、宿松群(安徽)、肥东群(安徽)和海州群(苏北)，这些地层中均赋存磷矿床。其中，湖北省分布有松阳磷矿、黄麦岭磷矿、四方山磷矿，安徽省分布有宿松磷矿、高尖磷矿、南冲磷矿、大横山磷矿，苏北分布有新浦磷矿、锦屏磷矿等，构成大别 苏鲁磷矿床密集区和大陆边缘沉积磷矿床成矿系列。
(一)矿床地质特征
本成矿带的矿床特征见表5-9。

表5-9 大别—苏鲁新元古代磷成矿带矿床地质特征

(二)矿床实例
1.锦屏(海州式)磷矿床
锦屏磷矿床位于江苏省北部，距连云港市南14km。
矿区位于苏鲁造山带南缘，郯庐断裂以东，淮阴响水口断裂西北侧的变质岩区。本区是秦岭-大别造山带的东延部分。海州群含磷岩系不整合覆盖在东海杂岩之上，分布在锦屏—滥洪—洋河一线与响水—淮阴断裂之间。是一套形成于陆源陆棚海环境的碎屑-化学沉积岩。
区内北东、北北东向褶皱、断裂发育，岩浆活动较强烈，并经历了角闪岩相-绿片岩相变质作用和花岗岩化作用。其地层划分及含磷层序如下(表5-10)：

表5-10 海州群地层划分及岩性特征

磷矿床赋存于海州群锦屏组含磷岩系中(图5-31)，又称“海州式”磷矿。含矿层有上、下两段，下段为主要含矿层，厚150～400m。

图5-31 锦屏磷矿床地质图

(据张秋生等，1984)
1—钾质花岗岩；2—西里钾质花岗岩；3—眼球状片麻岩；4—含磷岩系；5—白云母片麻岩
锦屏磷矿床位于连云港市海州南锦屏山区。朐山钾质花岗片麻岩在区内呈半完整的穹隆构造在区内构成倒转背斜的轴部，轴部倾没端为海州群锦屏组含磷岩系。磷矿区位于背斜两翼，分东山、西山矿区两部分。东山矿区出露含矿地层主要为锦屏含磷岩系上段，层序为：(含角闪)白云钠质变粒岩、含石榴子石二云变粒岩、(含磷)大理岩夹磷灰岩与灰绿色绿泥钙质云母片岩互层，底部为具白色斑点的灰绿色钙质云母片岩，二者构造接触。矿体长千余米，走向北东75°～45°，倾向东南，倾角50°。矿体透镜状，多层产出，矿层最厚30m，延伸一般至-350m，矿石为细粒磷灰岩，属中低品位。
西山矿区出露含矿地层主要为锦屏含磷岩系下段，层序为：暗绿色绿泥(云母)片岩夹白云质大理岩、磷灰岩、石英岩、石墨片岩和锰磷矿透镜体，底部为砾状白云石英片岩与朐山花岗片麻岩构造接触。矿体一般延长数百米，中部厚10～20m延伸至-400m尚未尖灭。矿体倾向北东，倾角30°～50°。矿石主要有细粒磷灰岩、锰磷矿、云母磷灰岩组成，品位中低。
共生矿产为锰矿，主要赋存在磷矿层浅部或磷矿中段的云母磷灰岩与锰磷矿层间，呈小透镜体，厚0.5～6m。矿物成分主要为硬锰矿，少量软锰矿。大多富集于 50m标高以上的氧化带中。在锦屏地区局部地段富含伴生组分铀，主要以分散状态存在于云母磷灰岩、含磷大理岩中，其次为大理岩、花岗片麻岩、云母片岩及白云母斜长片麻岩中。
樊金涛2001年提出：海州西部牛山花岗片麻岩全岩Rb-Sr等时线年龄7.97亿年，为苏鲁造山带碰撞造山运动后拉张环境下形成。揭示苏鲁造山带于新元古代中期已开始转化为裂解。这可与北秦岭从汇聚作用转化为裂解作用的时间850～800Ma对比(姜常义，1998)。他们也指示了新元古代华北陆块与扬子陆块的一次汇聚-裂解过程。
由此可以推断，新元古代早期(1000～800Ma)扬子陆块与华北陆块碰撞拼合，形成规模宏大的高压变质带和同造山、后造山岩浆岩侵入。伴随朐山花岗片麻岩系火山-岩浆作用，超大陆或者活动性大陆边缘裂解。张开一长条弧形北东向狭窄的沉降带，沉积了原岩为中酸-酸性火山-碎屑岩系。
海州岩系为一套浅海相火山碎屑岩与碳酸盐岩交替沉积，同时沉积了磷矿层。由于沉积旋回的多阶段性，导致本区含磷层的多层性。磷矿的沉积与大理岩层有密切的依存关系，尤与不纯大理岩关系密切。从厚度而言，大理岩与磷矿层互呈反消长关系。根据磷矿层内普遍含有较多的黄铁矿及含磷灰石炭质石英云母片岩，表明磷矿是在一个良好的静水介质还原条件下形成的。由于镁、锰与磷的沉积条件比较接近，所以在磷灰岩中常具有白云石、方解石条带，并含有黑白相间的锰磷矿。
2.黄麦岭磷矿床
矿区位于湖北省大悟县。区内地层主要为新元古代红安群黄麦岭组、天台山组、七角山组、塔尔岗组。底部为古元古代大别岩群。其上部被白垩系、第三系及第四系覆盖。
黄麦岭磷矿床位于大磊山穹隆的西南部。大磊山穹隆核部由大别岩群的变酸性火山岩组成。周围地层为新元古代红安群，主要岩性为白云钠长片岩、片麻岩和石榴钠长角闪片岩、白云石英片岩、绿帘绿泥角闪钠长片麻岩及含石墨片岩、大理岩、变粒岩、石英岩、石墨片岩及磷锰矿层、锰土层等。磷矿体赋存于红安群黄麦岭组地层中。核部的变酸性火山岩为磷矿层的底板，围绕核部有多处磷矿分布。
黄麦岭组含磷地层为一套副变质岩系并夹有变基性火山岩，具有多次小的沉积韵律。磷矿层一般两层，总厚度250～850m。主要是沿穹隆的四周和背斜的两翼分布(图5-32)。

图5-32 黄麦岭磷矿区地质略图

(据湖北省地质局第六地质大队，1976)
矿体分为上、下矿层：下矿层是次要矿层，规模小、变化大、不连续、长约1500m，厚2～6m，P2O5一般含量11.72%；上矿层是主矿层，呈连续层状，长2980m，总厚度5～30m，P2O5含量8.27～9.26%。矿层底板为含磷浅粒岩，夹层主要为大理岩，次为云母片岩、含磷浅粒岩、含磷变粒岩和含石墨片岩。矿石自然类型有锰质磷灰岩、浅粒磷灰岩、条带状变粒磷灰岩和变粒磷灰岩四种，前两种矿石类型含磷量较高，矿物成分主要为氟磷灰石。矿床类型属于区域变质的沉积变质磷灰岩矿床。
磷矿层呈层状、似层状分布，空间上与碳酸盐岩、石英岩关系密切，其组合为磷矿层、碳酸盐岩层、石英岩、变粒岩(浅粒岩)、云母石英片岩，常含炭锰质等。局部地段为磷灰岩和石英岩互层，或者沿走向倾向带相变为碳酸盐岩层。矿体多呈层状、似层状，少数为透镜状、扁豆状产出。以中低品位的结晶磷灰岩矿石为主，个别地段可形成较纯的磷灰岩矿石，P2O5含量达40%以上。
磷矿床属浅海相的沉积变质磷灰岩型矿床。常含锰，局部地段较高，可形成锰矿床或锰磷矿床。锰与磷不具消长关系，它主要是由原始沉积环境所决定。
由于风化作用，地表出露的含铁锰黑褐色岩石、不规则的板状石英岩和零星出露的碳酸岩盐层，以及变酸性火山岩(花岗片麻岩)的四周，为该区找矿标志。
3.关于大别-苏鲁磷矿带成矿时代的讨论
长期以来，地学界以红安群、宿松群、肥东群不整合于大别岩群之上，海州群不整合于东海岩群之上，将其归属于古-中元古代。因此，这些地层中产出的沉积变质磷矿床也被确定为中新元古代矿床。
近年来，随着区调地质填图和专题研究的不断深入，对区内磷矿床产出的时代提出了新的认识。
本区磷矿床集中产出在宿松群及相当的层位红安群(湖北)、肥东(安徽)、海州群(江苏)中。宿松群及相当层位由西向东断续出露在湖北大悟县冷棚、黄麦岭，黄陂县四方山、团山沟，浠水县马龙，武穴市松阳桥，黄梅县塔儿畈，安徽宿松县柳坪、高尖、南冲等地。郯庐断裂以东的肥东以及江苏北部的锦屏等地也有出露。
最近安徽省区域地质调查所的1：25万太湖幅区域地质调查报告(2002)结果表明，宿松群早期与大别杂岩呈角度不整合接触，后来不整合面受到构造作用的叠加。吴维平等也在宿松群中发现可能的叠层石，说明其时代较原归属要新(1：25万太湖幅区调报告，2002)。汤加富等(1999)在宿松群变质火山岩中获得锆石U-Pb年龄为866±48Ma，表明原宿松群中变基性-酸性火山岩形成年龄为新元古代，并将其中磷矿层归属为陡山沱期(汤加富等，2000，2002)。侯明金等(1995)分别在多处宿松群大理岩中获得较多的微古植物化石，经南京地矿所阎永奎等鉴定认为，该组合与扬子地层区震旦纪的微古植物化石组合特征相似，将其地质时代定为震旦纪。
湖北省区域地质调查所在区域地质调查中发现，原认为不整合覆于红安群黄麦岭组(含磷层)之下的“大别群”或“桐柏群”均是片麻状花岗质岩石。这些花岗质岩石虽经强韧性剪切变形，仍保留有很好的似斑状花岗结构，实为变形变质侵入体。王江海等(2002)获锆石U-Pb等时线年龄823Ma，中国地质大学获锆石U-Pb年龄858Ma，表明属晋宁期侵入体。
近期湖北省地调院在1：25万麻城幅调查中(2001)，在原红安群七角山组(即湖北的宿松群)大理岩中发现蓝绿藻类化石(中国地质大学余素玉教授鉴定)，藻体属低等蓝绿藻类，为震旦纪常见化石。部分样品中的微古植物组合定为震旦纪晚期。
在苏北，江苏区调所已将原海州群解体，识别出东海杂岩中的变形变质侵入体。徐惠芬等(2001)测定朐山花岗质片麻岩岩浆成因锆石U-Pb法，Pb Pb法同位素年龄集中于820Ma左右，认为朐山片麻岩原岩形成于新元古代晋宁期。
综合上述资料，大别-苏鲁磷矿带是形成于新元古代被动大陆边缘沉积的磷矿带。