研究中下地壳组成的意义

大陆地壳的结构、组成及其演化是大陆动力学当今这一地学前沿领域中研究的基本问题之一，而大陆地壳的深部物质组成及其性质则是研究整个大陆地壳组成及其演化的核心所在。因为大陆深部地壳是壳幔物质分异、交换与地壳生长的关键部位，也是地壳早期历史的主要记录所在。因此，地壳深部物质组成的研究是揭示地壳形成和发展的基础。然而，由于对地壳深部岩石的性质及其化学组成难以直接观测，研究难度很大，使得人们对大陆深部地壳的物质组成及其演化至今还缺乏足够的了解，它一直是当前大陆岩石圈研究中的薄弱环节和亟待解决的关键问题。

尽管对地表出露的下地壳的化学性质和岩石学特点已做过大量研究，但是关于大陆下地壳化学成分的许多基本问题现在仍不清楚。近年来人们希望从研究大陆火成岩带上来的深部地壳捕虏体（Rudnick，1992）及由深部地壳熔融形成的火成岩（Farmer，1992）来追踪下地壳的化学成分。前者由于出露规模很小，难以窥其全貌，而后者适可作为大面积下地壳的深部探测器。但是由于大陆火成岩的化学成分并不一定就记录了它们地壳源岩的成分。岩浆的主元素和微量元素成分受到地壳源岩部分熔融程度、源岩的残留矿物，以及封闭体系内岩浆分异的程度和性质等一系列因素的强烈影响。因此，虽然利用大陆火成岩的化学成分可以获得关于地壳成分和岩浆演化途径的重要约束条件，却难以准确地确定地壳的化学性质。近年来的研究表明，岩浆一般都能继承其源岩的同位素成分，并且在岩浆形成后封闭体系内发生分异作用过程中保持不变，尤其是现在利用的各种同位素衰变对中，Sm-Nd同位素对包括高级变质作用和地表风化作用在内的各种后期叠加过程表现得最为稳定，因此大陆火成岩可以记录下深部地壳同位素成分的精确信息，经过一定的技术处理在一定条件下就可能转化为深部地壳化学成分的信息。本文正是希望通过华南花岗岩现已积累的大量Sm-Nd同位素资料，对此作一初步的探讨（洪大卫等，1999）。