桐柏-大别造山带以广泛出露的超高压物质受到全世界地质学家的关注。地质和地球物理资料揭示整个造山带内部表现为被断层(或剪切带)围限的总体北倾的岩片组成的构造堆叠体。造山带碰撞-挤出-隆升过程中不同构造岩片分别沿其顶、底滑面运移,从而形成了一系列相互关联彼此联系的断裂-剪切网络。对这些剪切网络的运动轨迹和演化历史进行系统分析,对解决大别造山带造山过程和探讨造山带动力学具有重要科学意义。大别造山带折返地体北界主要由磨子潭-晓天断裂和浒湾剪切带构成,南缘主要有新城-黄陂断裂和襄樊-广济断裂,东缘被郯城-庐江断裂围限。由于变形分解作用,上述边界断裂承担了造山过程中绝大多数的构造变形和位移量,是造山动力学过程研究的重要窗口。本论文将研究重点集中在前人研究程度较低,但对造山带构造意义重大的造山带南界断层：襄樊-广济断裂(襄广断裂)和新城-黄陂断裂(新黄断裂)。通过野外露头和室内显微构造分析、运动学和动力学分析、U-Pb锆石和云母40Ar/31Ar年代学分析,并结合地球物理和地球化学资料对上述两条主要边界断层进行了系统研究。最后结合前人资料对造山带主要边界断裂体系进行了系统研究,并在此基础上提出了超高压地体两阶段构造挤出的运动轨迹和构造意义。襄广断裂地处桐柏-大别造山带与扬子前陆的接合部位,是分隔桐柏-大别造山带和扬子陆块的分界线,与造山带构造变形关系密切。造山带变质片岩沿该断裂向南逆冲在未变质-浅变质的扬子陆块北缘岩系之上。对襄广断裂的解析能帮助我们更好地限制桐柏-大别造山带超高压变质地体的折返过程和造山后期扬子陆块与桐柏-大别造山带相互作用过程。前人对襄广断裂的变形模式解释多数是为了配合造山带整体俯冲-折返模型,缺少对其专门的构造地质学研究。复杂多样的俯冲-折返模式也导致了襄广断裂复杂多样的成因机制。如燕山期扬子-大别陆内俯冲缝合带；勉县-略阳缝合带东延；大别南缘扬子盖层向南的重力滑脱面；超高压岩片底部滑动面等等。襄广断裂的多种成因和变形模式也说明它在大别造山带构造演化中的重要地位。本次研究沿襄广断裂实施了8条实测横切剖面。以商麻断裂为界,襄广断裂东西两段构造差异明显。断裂东段断层走向NW～NNW,现今控制性地表构造显示自南而北的逆冲,主断面南缘的次级断裂中局部保留了早期自北而南的逆冲构造。而地质与地球物理资料揭示襄广断裂东段实际是一个指向南的大规模的低角度逆冲推覆断层。逆冲过程中襄广断裂相对扬子前陆发生了顺时针的旋转,导致二者早期平行的构造元素推覆后呈大角度相交。襄广断裂西段地表构造总体表现为自北而南的逆冲滑脱。襄广断裂带附近的扬子北缘古生代地层中发育丰富的不协调滑脱褶皱,指示断层性质应为低角度逆冲推覆。板桥店一带被断层围限在扬子古生代地层之上的变质片岩被确定为来自大别山南缘的飞来峰,据此推测襄广断裂向扬子前陆的逆冲推覆距离在30km以上。襄广断裂西段的深部构造行迹与地表一致,亦为向南西的低角度逆冲推覆,并在约15～20km处与扬子中下地壳滑脱层合并后消失,并未切穿moho面。新城-黄陂断裂西起南阳盆地东缘的河南新城,东过黄陂至浠水马垄镇,再向东还包括张八岭剪切带,绵延500余公里,走向NW-SE,为一韧性逆冲、韧性走滑、脆性逆冲和脆性正滑多期多次联合作用的复杂断层。断层两侧地质体变质、变形特征差异巨大。其南侧为蓝片岩-绿片岩相中浅变质的随州-应城-张八岭构造带,而其北侧则为深变质的高温-超高压变质带,普遍经历了高角闪岩相、麻粒岩相变质作用,甚至出现混合岩化。以往的研究认为新黄断裂是一条形成于白垩纪的右行剪切带,其与同时代的大别北缘的磨子潭-晓天左行剪切带作为南北边界均形成于白垩纪大别山岩片向南东的构造挤出过程中。本次研究在新城-黄陂剪切带完成了4条大比例尺实测剖面。剖面显示剪切带内岩石主要由斜长片麻岩、片岩和长英质糜棱岩组成,剪切带北侧发育同构造眼球状花岗岩。两侧岩石显示明显的右行剪切特征,但部分观测点见明显指示左行剪切的S-C组构,呈被断层围限的透镜体状夹持于总体右行的剪切带中或被右行剪切叠加。左行剪切拉伸线理方向指向南西,与剪切带走向近垂直,指示上盘指向南西的逆冲型韧性剪切。而右行剪切指向与剪切带走向一致,均为北西-南东向。可以肯定的是在控制现在格局的右行走滑剪切之前,新黄断裂带曾发生过指向南西的逆冲型韧性剪切运动。对逆冲型剪切糜棱岩进行的39Ar/40Ar测年结果显示其变形时间在231～235Ma,冷却时间在220Ma-193Ma,分别对应超高压岩片变质峰期和折返时间,证实在陆陆俯冲阶段和超高压岩片折返过程中桐柏剪切带已经启动。本论文以大陆动力学和岩石流变学思想为指导,以大别造山带南缘襄樊广济断裂和新城-黄陂断裂为研究对象,利用野外构造地质学、显微构造学、流变学、构造年代学、变质地质学等学科方法探讨襄樊-广济断裂和新城黄陂断裂的运动轨迹、时空演化、成因机制和动力过程问题,并结合前人研究成果,对大别山主要边界断裂进行系统分析,为大别造山带造山动力学和超高压折返机制提供重要信息和证据。获得了以下几点认识。1.以商麻断裂为界,襄广断裂东西两段构造差异明显。断裂东段断层走向NW-NNW,现今控制性地表构造显示自南而北的逆冲,主断面南缘的次级断裂中局部保留了早期自北而南的逆冲构造。而地质与地球物理资料揭示襄广断裂东段实际是一个指向南的大规模的低角度旋钮式逆冲推覆断层。襄广断裂西段地表构造总体表现为自北而南的逆冲推覆。板桥店一带被断层围限在扬子古生代地层之上的变质片岩被确定为来自大别山南缘的飞来峰,据此推测襄广断裂向扬子前陆的逆冲推覆距离在30km以上。襄广断裂西段的深部构造行迹与地表一致,亦为向南西的低角度逆冲推覆,并在约15～20km处与扬子中下地壳滑脱层合并后消失,并未切穿moho面。2.襄广断裂经历了五期构造变形：D1期构造变形形成于扬子板块向华北板块陆陆俯冲的峰期阶段(234Ma～231Ma),大别造山带变质片岩逆冲在扬子北缘古生代盖层之上。燕山期(170～160Ma)襄广断裂卷入陆内挤压构造(D2),伴随南北陆块的持续汇聚,襄广断裂变形带向南扩展,早中侏罗世沉积的前陆盆地卷入变形,以发育纵弯褶皱和褶皱相关高角度断层为特征。D3期构造(143～138Ma)仅在断裂东段发育,表现为大别造山带向扬子前陆的顺时针旋钮式逆冲推覆。随后,大约在140～90Ma(D4),来自江南-雪峰陆内造山带(江南隆起)的自南而北的陆内挤压应力场改造了襄广断裂东段的几何形态,将襄广断裂东段总体倾向北东的构造面转换为总体倾向南。而深部(中下地壳)构造形态则变化不大,仍保持自北而南逆冲的构造形态。早白垩世后,襄广断裂进入伸展正滑构造阶段(D5),沿襄广断裂发育了一些小规模的晚白垩世红盆。对襄广断裂张裂石英脉进行的ESR定年显示襄广断裂在新生代张裂作用仍很活跃,因此拉张活动一直持续到新生代。3.新城-黄陂断裂为一条倾向北东的岩石圈尺度的深大断裂,构造和地貌反映明显,对桐柏-大别造山带构造格局具有重大影响,并至今仍对造山带具有控制意义。主剪切带以指示右行的韧性剪切为主,明显的糜棱岩化大致从南界的脆性断裂向北东延伸1～2km。剪切带内南侧夹有指示逆冲型韧性剪切的糜棱岩、超糜棱岩,指示在右行剪切之前新黄断裂还经历了强烈的逆冲型韧性剪切。4.新城-黄陂断裂自印支期以来主要经历了四期性质迥异的构造运动。第一期(D1)为指向南西的逆冲型韧性剪切,剪切带变形温度在550～650℃,变形机制以简单剪切为主。同位素测年指示其变形时间为230～235Ma,并在220-195Ma超高压物质退变质过程中以1.5mm/yr速率折返至中地壳尺度。第二期(D2)为指向南东的右行走滑剪切,变形温度在400～500℃,有限应变测量显示剪切带变形以压扭性变形为特征,变形时间为138～144Ma。第三期(D3)和第四期(D4)为新黄断裂后期的脆性变形,形成于白垩纪之后,对新黄断裂的地表出露格架进行了改造。5.造山带周缘断裂记录了造山带在印支期和燕山期经历了两阶段挤出。超高压地体在235～230Ma沿顶、底拆离面发生向上折返,并在220～195Ma以1.5～1.9mm/yr的速率折返至中地壳,折返动力机制以浮力为主,之后通过构造剥蚀出露地表。燕山期(150～140Ma)超高压地体沿其南、北边界断层发生了向东的侧向构造挤出,受其影响造山带东段发生了向扬子盆地方向的旋钮式挤压。