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深部地壳包括中地壳和下地壳,对它的研究可以从正演与反演两个角度进行。正演深部地壳的方法包括对直接来源于深部地壳的典型剖面和捕虏体的研究,而反演的方法则包括地球物理探测和花岗岩源区示踪等。中国中部是多块体(华南克拉通,华北克拉通东、西部陆块)结合的关键地区,对其深部地壳的研究有助于理解不同块体之间相互作用的时间和机制,从而揭示其地壳组成及演化。然而前人对该区深部地壳的研究主要是通过地球物理探测的方法,而且该区缺乏典型的深部地壳剖面,因此本文选取了华北南缘信阳长英质深部地壳包体和南秦岭三叠纪花岗岩分别作为正演和反演中国中部深部地壳的研究对象,通过详细的岩相学,全岩地球化学,锆石内部结构、包裹体、U-Pb年代学、微量元素及Lu-Hf同位素研究,分别揭示了华北南缘部深部地壳的古老地壳组分及多阶段复杂的改造,和南秦岭造山带东西差异及其元古代的构造演化。总之,深部地壳包体给出了精细的演化,花岗岩则给出了宏观的信息,二者有机的结合才能全面揭示中国中部深部地壳地壳的组成及演化。华北南缘信阳长英质深部地壳包体包括麻粒岩和变粒岩,主要矿物组合为钾长石(20-65%)+斜长石(13-45%)+石英(20-45%)±石榴子石(1-6%)±辉石(2-3%)等。它们具有高的SiO2(71.0-76.07wt.%)、Na2O(2.96-4.51wt.%)和K2O(2.25-8.41wt.%),低的MgO(0.09-0.41wt.%)和Fe2O3T(0.11-2.04wt.%)。这些包体的铝饱和指数(A/CNK)介于1.09-1.36,属于准铝质到弱过铝质岩石系列。它们具有正的D.F.值(1.67-4.58)和与新鲜花岗岩类似的CIA值(52-58),并在Al2O3-CaO*+Na2O-K2O三角图中平行并接近斜长石与钾长石的连线,且位于或者接近华北克拉通显生宙火成岩区域,而且岩相学研究显示这些包体都残留有较大颗粒的长英质矿物,这些共同表明它们很可能具有火成原岩的属性。依据锆石内部结构,微量元素及Lu-Hf同位素特征,这些包体中的锆石可以分为继承岩浆锆石和变质新生锆石两类。前者虽具岩浆特征,但大部分显示无分带的内部结构,变化范围较大的微量元素含量和比值(如Ti含量和Th/U比值等),以及轻稀土变化较大的配分模式,暗示它们还可能遭受了后期不同程度的变质重结晶改造,而后者具有相似的内部结构,较为一致的微量元素含量和稀土配分模式,且都给出了古元古代时期的年龄信息。继承岩浆锆石中的176Hf/177Rf比值显示具有不随时间演化而改变,与时间演化呈负相关关系和正相关关系等三类特征,这些都表明它们可能遭受了后期不同变质作用的改造,分别为固态重结晶作用、具低176Lu/177Hf比值和高176Hf/177Hf比值的流体／熔体参与下的重结晶和具高176Lu/177比值和低176Hf/177Hf比值流体／熔体参与下的重结晶作用。全岩稀土配分模式及微量元素蛛网图显示这些包体的火成原岩具有不同来源,其中大部分具有明显的正Eu、Ba、 Sr、K异常,和重稀土的亏损,暗示它们的源区存在长石的堆晶和石榴子石的残留,而另一部分则显示明显的负Eu、Sr、Ba异常,暗示源区存在长石的分异结晶作用,但这些包体都具有Nb、Ta和Ti的负异常,暗示它们的壳源属性。它们中的继承岩浆锆石给出了太古代到古元古代时期的原岩形成年龄,包括,-3.6Ga,～3.5Ga,～3.3Ga,～2.22Ga和～2.05Ga,结合它们火成的原岩属性,表明它们代表了多期次的花岗质岩浆活动,暗示太古代到古元古代时期华北南缘深部地壳存在多期次的改造作用。而其中的变质新生锆石大部分具有重稀土的亏损模式(相比继承岩浆锆石),高的形成温度(锆石Ti温度计计算的平均温度介于701-871℃),以及与继承岩浆锆石相比176Lu/177Hf比值明显偏低等特征,这些都表明它们很可能形成于与石榴子石和斜长石平衡共生的麻粒岩相变质条件,另外一些变质新生锆石虽然重稀土和176Lu/177Hf比值没有表现与前面相似的特点,但是其仍具有较高的形成温度,介于723-827℃,暗示它们至少形成于高角闪岩相,或者更高的麻粒岩相,总之,这些变质新生锆石都形成于高级变质作用条件,与其岩石深部地壳来源特点吻合。锆石U-Pb年代学显示它们形成于。-2.33Ga,～2.13Ga,1.91-1.86Ga,1.78-1.71Ga和～1.65Ga等多个阶段,这些都表明信阳地区的深部地壳经历了古元古代时期复杂的强烈改造作用,可能与华北克拉通东西陆块的俯冲碰撞有关。信阳所代表的华北南缘的深部地壳存在老至冥古宙的地壳组分(4.16-4.62Ga),经历了古太古代(-3.6Ga、～3.5Ga和～3.3Ga)明显的岩浆作用的改造,进入古元古代时期则经历了更为强烈的热事件的改造(-2.33Ga、～2.22Ga,-2.13Ga、～2.05Ga、1.91～1.86Ga、1.78-1.71Ga和～1.65Ga)南秦岭造山带西部与东部的花岗岩的主要矿物组合为钾长石(9-50%)+斜长石(10-65%)+石英(5-35%)+黑云母(2-10%)±角闪石(2-10%)等。大量的研究显示它们的主、微量元素组成没有明显的差异,因此本文将从锆石的同位素角度展开研究。这些花岗岩的锆石具有清晰的振荡环带,较高的Th/U比值(大于0.2),以及明显的负Eu异常和重稀土的富集等特征,暗示它们具有岩浆成因。锆石U-Pb年代学显示这些岩体形成于218-211Ma,表明西部与东部的花岗岩体形成于晚三叠世时期,稍晚于大别造山带超高压峰期变质年龄240-225Ma,暗示它们形成于华南克拉通与华北克拉通之间后碰撞的伸展环境。然而锆石Hf同位素数据显示它们具有显著不同的源区特征,前者具有负的εHf(t)值,介于-20.9到-5.2,平均值为-10.3,给出了古元古代的两阶段Hf模式年龄1.58-2.57Ga,平均值为1.90Ga,表明它们来自古元古代或更老的深部地壳物质的部分熔融,而后者具有负到正的εHf(t)值,介于-5.4到6.8,平均值为-0.90,同时它们的两阶段Hf模式年龄主体为中元古代时期,介于0.82-1.60Ga,平均值为1.31Ga,表明这些岩体可能来源于中元古代或更老的深部地壳的部分熔融。结合前人已发表的全岩Sr-Nd-Pb同位素,南秦岭造山带西部和东部花岗岩显著不同的锆石Hf同位素表明它们的分界线很可能位于西坝岩体与五龙岩体之间,大致以太白-城固一线为界。综合地表地质,地球化学和地球物理的研究成果,南秦岭造山带西部和东部很可能具有不同的块体属性特征,因此,南秦岭造山带可能是其西部与东部两个次级地体通过构造作用而形成。在前人研究资料的基础上,本文大致建立了南秦岭造山带在元古代时期的演化模型：南秦岭造山带的西部是在古元古代到早中元古代时期从华北克拉通中裂解出来,随后在晚中元古代到新元古代时期同南秦岭造山带东部(当时为扬子陆块北缘)一起转换为大陆汇聚环境,最后在新元古代末期西部与东部拼合形成统一的南秦岭造山带。信阳长英质深部地壳包体和南秦岭三叠纪花岗岩揭示了中国中部深部地壳不同的组成及演化特征。信阳长英质深部地壳包体给出了中国中部深部地壳微观尺度的信息和精细的演化历史,例如流体/熔体活动对原岩的改造,以及流体/熔体的特点(低176Lu/177Hf比值和高176Hf177Hf比值,或高176Lu/177Hf比值和低176Hff177Hf比值等),另外还记录了冥古宙的地壳组分(4.16-4.62Ga),以及后期太古代到古元古代时期的多阶段(-3.6Ga、-3.5Ga,-3.3Ga、-2.33Ga、-2.22Ga、-2.13Ga、-2.05Ga、1.86-1.91Ga、1.71-1.78Ga和～1.65Ga)改造作用。而南秦岭三叠纪花岗岩解译的深部地壳信息是综合且宏观的,例如这些花岗岩的源区可能由不同年龄的岩石组成(如西部花岗岩可能为1.58-2.57Ga和东部花岗岩可能为0.82-1.64Ga),以及它们揭示了南秦岭造山带西部与东部深部地壳的差异。总之,除研究区存在地质构造单元的差异外,深部地壳包体与花岗岩分别给出的是微观且精细的演化,和宏观且综合的信息,二者有机的结合才能全面揭示中国中部深部地壳的组成及演化。