大陆地壳形成时代的限定与陆壳生长

目前，对陆壳形成时代的确定，除直接来自对深变质岩的年龄测定之外，Nd模式年龄也被用作探讨地壳形成年龄和演化的主要方法之一。在研究区内应用这两种方法研究陆壳形成与演化积累了丰富的资料。

中国东南地区主要位于扬子陆块的东南部分，它是由多个地质块体拼合形成，各块体之间分布具有不同演化史的板块缝合带或造山带，这些块体的聚合边界即对应着古岩石圈尺度的不连续。扬子板块的主体陆壳是在元古宙形成（Jahn et al.，1990），其平均年龄在1700～1600 Ma（Goldstein et al.，1984），晋宁期（600～1100 Ma）与造山作用有关的花岗岩广泛出露于扬子陆块内及周边地区，反映新元古代华南地区大部分已形成为具有较成熟陆壳的陆块。虽然在东南地区花岗岩中发现有一些捕获锆石U-Pb年龄为太古宙一古元古代的年龄（甘晓春等，1996），但其分布的规模很小（Chen and Jahn，1998）。据李献华（1999）研究，华南前中生代的Nd同位素年龄分布在1200～3200 Ma之间，并且在1800 Ma和1400 Ma出现明显的峰值，各类残留锆石U-Pb年龄主要集中在1200～1400Ma、1800 Ma和2500 Ma，这也表明华南陆壳生长具有幕式生长的特点。但在晚古生代和中生代晚期有个明显的幔源物质进入，形成永-梅拗陷带的基性火山岩和区内广泛分布的火山-侵入岩，这也是岩石圈不连续出现的主要标志。为了更清晰地揭示东南地区各块体之间的异同点，下文就不同地区的陆壳年龄研究作进一步讨论。

（一）大别隆起

大别隆起区是秦岭-大别造山带的东延部分，那里在燕山期以来一直处于隆升状态，在地表出露的岩石主要为角闪岩相变质岩，其间尚包含大面积出现的高压-超高压变质的榴辉岩，多数中外地质学家研究认为这套高压-超高压变质岩是陆壳俯冲到地幔深度快速折返至地表所形成。在大别隆起区深变质岩中同位素年龄众多，但获得的可靠年龄数据较少。早期在变质岩中获得的锆石U-Pb年龄多在1800～2110 Ma，但是 《安徽省区域地质志》（1987）将其划为新太古代，《湖北省区域地质志》（1990）则归为古元古代。近年来，一些科研生产单位取得了一批新的年龄数据，但最古老的年龄是湖北省区调所（1991）在大别杂岩所夹的斜长角闪岩中获得了2850 Ma±100 Ma的Sm-Nd同位素年龄。

据陈江峰等（1999）对大别隆起区的Nd-Sr同位素研究，大别山具有东南地区最老的Nd模式年龄。在变质岩中，模式年龄一般在1100～3100 Ma之间，T_2D最老可达3300 Ma，其中约三分之二的T_2D年龄在1500～2000 Ma范围内；燕山期花岗岩类的T_2D年龄在2800～2100 Ma，ε_Nd（t）为-24～-16，但I_Sr为0.708～0.711 ；花岗岩类三分之二的样品T_2D年龄集中于1500～2000 Ma之间。在大别山广泛出露的变形变质侵入体，近年完成的精确同位素定年成果表明（江来利等，2005），其形成时代主要为晋宁期（600～900 Ma），相比华南地区晋宁期花岗岩的年龄普遍滞后，显示大别隆起与华南型结晶基底存在亲缘关系。所以，大别地区可能有太古宙陆壳的存在，但主体部分为古元古代形成，这与同位素年代学的研究结果一致。

（二）下扬子拗陷

下扬子拗陷中基底变质岩零星出露于沿江两岸。在安徽怀宁董岭出露的董岭群变质岩是目前区内地表所见的最古老岩石。邢凤鸣（1993）、董树文（1993）在董岭群下段片麻岩中获得的Sm-Nd同位素年龄分别为1895 Ma、1439 Ma±56 Ma，所以其下段形成于中一古元古代无疑。涂荫玖等（2001）在嘉山南黄钻孔中，对位于张八岭片岩之下的一套角闪岩相片麻岩进行的锆石U-Pb年龄测定，获得了2495 Ma±5 Ma的年龄，其地质结构与董岭群相同，地球化学资料和年代学研究认为与鄂西崆岭太古宙杂岩可以对比。

该区Nd同位素模式年龄变化较大。沉积岩和变质岩T_2D主要分布在1300～2200 Ma和1100～2800 Ma，变质岩最老的模式年龄在董岭群，T_2D达2800 Ma。侵入岩类的ε_Nd（t）为-17～＋1.4，I_Sr为0.7099～0.7046，它们的Nd模式年龄变化于900～2300 Ma之间，并且各个地区差别极大。铜陵地区：ε_Nd（t）为 -6.34～-16.5，I_Sr为0.706～0.7101，T_2D主要分布在1460～2270 Ma，并出现1800～2270 Ma和1400～1600 Ma两个区间。在庐枞、宁芜盆地两个火山岩盆地基本一致：ε_Nd（t）为＋1.4～-14.0，I_Sr为0.7033～0.7075，T_2D主要分布在810～2170 Ma，大多样品T_2D年龄为1100～1600 Ma，其中宁芜盆地的蒋庙、阳湖塘玄武岩的T_2D仅810 Ma，为扬子拗陷带的最低年龄，其I_Sr为0.7043。区内这种低T_2D、低I_Sr带在东南成矿区仅次于东南沿海火山岩带，它显示岩浆并非由陆壳部分熔融形成，代表了有大量新生幔源物质注入的结果。

由上表明，在扬子陆块北缘局部地区存在太古宙形成的古老变质结晶基底。

（三）江南隆起

该区地表出露的基底主要为一套绿片岩相变质岩，而结晶基底仅见于庐山星子观音桥一带，为一套片岩-片麻岩组合，在其中角闪斜长片岩（原岩为基性火山岩）获得的锆石U-Pb年龄多在1869 Ma±40 Ma，证明江南隆起区存在古元古代的结晶基底。

在江南隆起的变质岩中，T_2D主要分布在1600～2400 Ma之间，集中出现于1620～1800 Ma范围。而江南地区燕山期花岗岩的ε_Nd（t）为-2.01～-8.01 ，I_Sr为0.7278～0.7048，T_2D主要分布在1320～1780 Ma，其中约四分之三的样品年龄＜1600 Ma，平均年龄为1490 Ma。江南隆起中广泛出露的晋宁期花岗岩类（600～1100 Ma），其岩性包括花岗闪长岩、花岗岩，其上见南华纪沉积地层不整合覆盖，这为制约东南地区陆壳形成时代和晋宁期造山作用提供了依据。本区所获得的燕山期花岗岩Nd模式年龄与变质岩的模式年龄相差较大，它反映花岗岩的物源可能来自年轻地壳部分，这与深部地球物理探测得出江南隆起区下地壳相对较薄的原因有关。同时也反映江南隆起区内缺失太古宙的基底。

（四）浙赣拗陷

浙赣拗陷为钦州湾-杭州湾拗陷带的北东段，北自宜丰-景德镇断裂带、南至萍乡-绍兴断裂带南侧，即在两个缝合带所夹持的浙赣古岛弧地体发展起来的，其结构较复杂。区内又可进一步分为“两坳”（萍乡-乐平、怀玉）、“一隆”（万年地体）。

该区所获得的同位素年龄变化较大，主要年龄在中-新元古代。张村岩群中的Sm-Nd等时线年龄为1024～1113 Ma、锆石U-Pb年龄为968 Ma。田里组锆石U-Pb年龄为1669 Ma。

浙赣拗陷的德兴-灵山一带是Chen and Jahn（1998）圈定的华南低T_D带（N1）之一。区内沉积岩和变质岩的Nd同位素资料主要集中于德兴地区，该区T_2D分布在1300～2600 Ma之间，主要集中出现于1500～1800 Ma范围。花岗岩的ε_Nd（t）为-0.76～-8.97，I_Sr为0.7056～0.71097，T_2D在895～1060 Ma，它明显低于已知的基底同位素年龄。由于火成岩的T_2D明显小于平均地壳时间和具有较低的I_Sr，意味岩浆活动有显著的新生幔源物质参与。所以，初步认为浙赣拗陷带的基底是一种不同时代的变质块体混杂而成，因它有晚古生代盖层存在，故这种具有构造混杂性质的基底固结于加里东期。

（五）武夷隆起和沿海地区

武夷隆起区和东南沿海地区同是华夏陆块的一部分。华夏陆块中已证明的古元古代地层包括麻源群和八都群，主要由角闪岩相变质岩组成，所获得的Rb-Sr和Sm-Nd等时线年龄分别为1603～1707 Ma和1376～2199 Ma（胡雄健，1992、1991）。侵入于八都群的花岗岩类的锆石U-Pb年龄介于1800～1890 Ma之间（王银喜等，1992；王一先等，1997），所以2000 Ma应是麻源群、八都群生成年龄的上限。通过对陆块内大量的颗粒锆石U-Pb年龄测定，从中获得了一些时代为太古宙的继承或捕获锆石年龄（2505～2589 Ma）（赵凤清等，1995）。福建东南沿海的区域变质岩，现划归为前泥盆纪。然而，侵入澳角岩群变粒岩、片岩的片麻状花岗岩与其接触关系截然分明，花岗岩单颗粒锆石U-Pb法年龄组分别达到1135 Ma±10 Ma、909 Ma±10 Ma，这从一个侧面证明澳角岩群形成时代应早于晋宁期。

在华夏陆块内变质岩、沉积岩的Nd同位素模式年龄研究中，王银喜（1992）对花桥二长花岗岩进行Sm-Nd同位素研究结果，其T_D值为2704～2718 Ma，该岩体 f_Sm/Nd和ε_Nd（t）值变化较小，表明岩浆形成后没有发生多大变化，因此2600～2700 Ma可能代表了源岩年龄。华夏陆块内的花岗岩形成时代主要包括加里东期和燕山期，也有少量的印支期花岗岩出现，其Nd同位素组成和模式年龄存在一定的差别。加里东期花岗岩ε_Nd（t）为-1.98～-18.36，I_Sr为0.7079～0.73181，T_D分布在1522～2689 Ma范围，集中于1600～2000 Ma，这些年龄与华夏陆块古元古代地层时代吻合。出现最高值的付坊二长花岗岩，T_D达2689 Ma，反映区内存在太古宙的陆壳信息。燕山期花岗岩的ε_Nd（t）为-1.05～-18.36，I_Sr为0.5815～0.73035，T_DM变化较大，于1064～2281 Ma之间，集中在1600～1850 Ma范围，特别值得注意的是：在华夏陆块中出现的A型花岗岩带和T_D异常带，A型花岗岩普遍具有低I_Sr、低T_D的特点，其空间分布主要受长乐-南澳断裂控制，它是陆壳强烈减薄的地质记录，也是华南最年轻T_DM的异常带。此外，在区内出现的另一T_D为1000～1300 Ma的低值带主要分布在永安-梅县-会昌拗陷带中（后文叙述），这种低I_Sr、低T_D异常带是由新生幔源物质添加所致。

（六）永-梅拗陷

该带位于华夏陆块内部，虽然对其成因尚不十分清楚，其中不仅发现有元古宙火山活动，并且在海西-印支期出现两次裂陷作用，并形成海底火山沉积矿床。永梅拗陷带的古元古代结晶基底零星分布于边缘地区，至少说明它应有华夏陆块古元古代基底。

在区内进行的年代学研究中，陶奎元等（1998）获得的火山岩年龄数据主要有两组，一组是1970～2682 Ma，其中单颗粒锆石年龄为2369～2401 Ma；另一组为1599～1628Ma。其ε_Nd（t）为＋5.3～＋11.8，T_D分布在1686～2070 Ma。显然中元古代-太古宙变质火山岩构成了下地壳，正的ε_Nd（t）值表明其物源来自地幔，因此也表明该区存在一个富幔质的下地壳，这与深部地球物理探测的结果一致。王德滋等（1994）对江西会昌岩背花岗岩的Nd同位素研究结果，其ε_Nd（t）为-4.0～-4.75，I_Sr为0.69002～0.70746，T_D分布在1237～1231 Ma范围，中生代岩浆岩这种低I_Sr、低T_D和T_D年龄低于基底变质岩时代的特征支持其成岩过程中有大量新生幔源物质的加入的论点。本区即位于Chen andJahn（1998）圈定的S₃带之中。

对东南地区不同单元花岗岩形成时代的初步研究表明，东南地区太古宙陆壳主要分布在扬子大板块的北缘地区，大别隆起区、下扬子拗陷带北部可能太古宙陆壳成分相对较多，在华夏陆块中出现的太古宙陆壳零星，几乎所有的变质岩、沉积岩给出的T_D是元古宙的模式年龄，因此东南地区的陆壳主要是在元古宙形成的。在比较江南隆起与华夏陆块的T_D值可见，前者T_D为1500，后者T_D则达1800，二者存在显著的差别，这可能与江南隆起下地壳较薄或缺少古元古代—太古宙陆壳有关。