在華夏地塊內部中深變質巖中發現兩顆冥古宙碎屑鋯石，其中一顆記錄了迄今為止亞洲已知最古老鋯石年齡（4127Ma）；另一顆鋯石記錄了約4070Ma、可能為地球最早的變質事件。中國地質調查局南京地質調查中心邢光福等在中國地質調查局項目和國家自然科學基金項目的資助下，開展了“華夏地塊冥古宙碎屑鋯石的發現及其地質意義”研究，發現鋯石核部具有高δ¹⁸O（7.2±0.2‰）、高Ti含量（53±3.4 ppm）以及正Ce異常，計算獲得異常高的氧逸度（FMQ+5）和溫度（910℃），與全球已知其它冥古宙鋯石明顯不同，為地球早期地殼的多樣性提供了重要新證據。

在華夏地塊北部的北武夷地區廣泛發育中深變質巖系，龍泉巖群出露于該區浙南龍泉一帶。對龍泉巖群云母石英片巖中的214顆鋯石進行了235個點的SRHIMP鋯石U-Pb定年，其中兩顆碎屑鋯石（編號分別為#8和#123）獲得了大于4050Ma的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年齡（圖1）。

在CL圖像中，#123鋯石具正常的巖漿震蕩環帶和穩定的幔源氧同位素組成（δ¹⁸O=5.8-6.0 ‰），環帶區域具低Ti含量（<19.8ppm），測得其核部巖漿鋯石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 年齡為4127±4Ma，這是亞洲地區迄今發現的最古老鋯石。#8號鋯石發育核邊結構，測得其巖漿成因核部²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年齡為4100±7Ma，具有高的δ¹⁸O（7.2‰）和Ti含量（53ppm）；變質幔年齡為4070～4060 Ma，最外部是＞3600Ma的增生邊；幔部和增生邊具有相對更高的δ¹⁸O（>7.4‰）和相對低的Ti含量（<23 ppm）（圖2，3）。

采用鋯石Ti溫度計計算得到#8號樣品核部的形成溫度為910ºC，明顯高于地球上其它所有已知冥古宙鋯石的形成溫度（圖2）；其核部的δ¹⁸O值與西澳Jack Hills冥古宙巖漿成因鋯石中的最高值相當，且高于幔源巖漿鋯石值，暗示其源區中存在蝕變地殼物質加入，或者其母巖在4150Ma之前與地表水經歷了同位素交換（圖3）；基于Ce/Ce*異常的氧逸度計算表明，#8號鋯石核部的logfO₂平均值（ΔFMQ+5）（對應910 ºC的溫度條件）亦高于大多數已報道的Jack Hills殼源鋯石，暗示其源區巖石可能由幔源高logfO₂的熔體所形成，這種性質的熔體在Jack Hills地區可能亦不存在，證明早期地幔的氧逸度具有不均一性；同時，其4070～4060 Ma的變質時代反映了地球上由鋯石記錄的最早變質事件。上述研究結果表明，華夏地塊冥古宙碎屑鋯石的花崗質母巖可能來源于被地表水改造的部分地表沉積物參與下的無水重熔，這種特殊成巖方式迄今未見報道。

鋯石對于人們了解地球形成初期500Ma內的地殼演化過程至關重要。迄今為止，全球僅有極少數大于4050Ma的鋯石被發現，且絕大多數位于西澳Yilgarn克拉通直徑約300km的狹小區域內。此次在華夏地塊北部首次獲得的冥古宙碎屑鋯石，其母巖成巖過程中特殊的熔融條件以及～4070Ma的變質過程，提供了地球早期地殼性質多樣性的新證據、以及西澳地區之外的更多古老鋯石信息，為理解地球早期大陸演化過程、探討華夏地塊與岡瓦納大陸之間的關系提供了重要新信息。此項研究成果已于2014 年6月3日在《Nature · Scientific Reports》（DOI: 10.1038/srep05143）在線全文發表。

 專家簡介

 邢光福，博士，研究員，現任中國地質調查局南京地質調查中心（南京地質礦產研究所）總工程師。長期從事中國東南部基礎地質調查研究，研究領域包括區域地質、中新生代火山地質與礦產、地質遺跡與旅游地學等，與香港大學、臺灣大學、澳洲西澳大學、加拿大地調所與滑鐵盧大學等開展了學術合作。1990年10月～1991年5月，參加中國第七次南極考察隊。2000年以來，先后主持國家自然科學基金項目2項，地質大調查項目4項，國土資源部“百人計劃”項目1項，出版專著2部（獨著1部），以第一作者發表論文40余篇。