华南陆块处于欧亚板块、太平洋板块和印度板块的交接部位，是构成中国大陆的3大古老陆块之一。华南陆块主体由两个主要的前寒武纪陆块组成，西北部为太古宙—古元古代(大约1800Ma)的扬子陆块，东南部为太古宙—中元古代(≥1400Ma)的华夏陆块(图 1)。它主要是在新元古代古华南大陆板块形成演化基础上，通过板块构造和陆内构造多期复合演变最终形成现今的基本面貌(张国伟等，2013)。

图1(Fig.1)

图1 华南大陆地质简图 Fig.1 The sketch geological map of the South China

中、新元古代—早古生代(晋宁期—加里东期)的构造单元界线是华南大陆长期争论的焦点之一。研究者依据不同的构造理论和学说给出了不同的划分方法。黄汲清(1960)将中、新元古代—早古生代华南大陆划分为扬子地台和南华准地台两个构造单元，其界线大致沿桂北、黔东南，经湘西北、赣北和皖南到浙西出露的长条状晚前寒武纪变质岩系(称为“江南古陆”)，他认为南华准地台是在前震旦纪褶皱基底上经陆内褶皱形成的。 任纪舜等(1980)将中、新元古代—早古生代华南分为扬子准地台、华南加里东褶皱带和印支—南海准地台(现今残块见于印支地块和南海诸岛)不同构造单元，前两者界线沿江南古陆一线，后两者界线大致为现今武夷—云开一线的东南，跨印支—南海准地台的西北边缘，他同时认为华南加里东褶皱带并不是一个俯冲型或碰撞型造山带，而是一个向滇越呈剪刀状张开的陆内拗拉槽型冒地槽褶皱系，后被泥盆纪—早石炭纪地层不整合覆盖，钦州地槽是华南加里东地槽的残余。王鸿祯(1981)将华南分出扬子地台和现已部分破碎沉陷的印支—南海地台两个前震旦纪单元，及其间不同阶段的大陆边缘区，陆缘北起扬子地台东南缘、南至浙闽粤沿海和雷琼半岛。许靖华等(1987)将华南大陆分为扬子地体与华南地体两个构造单元，他认为中、新元古代—早古生代两地体间存在湘赣浙古大洋，后者向华南地体之下俯冲，印支期两地体碰撞形成华南造山带，两地体分界的江南古陆是一个来自华南地体的远程推覆体。水涛等(1986)认为江南古陆与华夏古陆晋宁期沿绍兴—江山断裂带碰撞缝合，但向西南逐渐开启形成残洋盆地，即赣湘粤桂加里东地槽区。杨明桂等(1997)认为钦州湾至杭州湾为扬子古陆和华夏古陆的结合带，简称“钦—杭结合带”，其北界北东段大致沿歙县—景德镇—宜丰—浏阳—衡山一线，南界大致沿绍兴—江山—萍乡—衡阳东—北海一线。郭令智(2001)认为华南大陆从北西向南东是由扬子地体被不同时代的沟—弧—盆构造体系依次拼贴不断增生形成的，中、新元古代—早古生代扬子地体东南缘依次被江南东安—雪峰期岛弧褶皱系和武夷—云开加里东期岛弧褶皱系拼贴，前者由浙东会稽山和龙门山、赣西北幕阜山和九岭山、湘西武陵山和雪峰山及桂北九万大山等岛弧组成，后者由武夷山、武功山及云开大山等岛弧组成。 舒良树(2006，2012)、Charvet(2013)认为拼合带北界为绍兴—江山—玉山—南昌—万载—文家市一线，南界为大致沿绍兴—江山—广丰—新余—萍乡—衡阳—祁东—永州一线，它们往西的位置不清。张国伟等(2013)认为扬子与华夏早期陆壳属于分离的不同陆壳块体，于晋宁 Ⅱ 期(850～820Ma)沿华南中部皖南—雪峰东缘—苗岭一线碰撞拼合，并于800～720Ma迅速转入伸展裂谷构造与冰期，出现大陆岩石圈内部的新的扬子与华夏两个陆内地块(非洋盆分隔的两个板块)，界线大致为绍兴—江山—萍乡—钦州一线。

由此可见，中、新元古代—早古生代扬子—华夏陆块拼合带界线一直存在较大的认识分歧，由于缺乏关键地质标志，拼合带的西延至今仍然不清。揭示华南大陆深部结构与构造样式成为促进其不同构造单元认识和划分的重要途径。

深反射地震技术垂向分辨率高，是揭示岩石圈精细结构、深浅构造样式的关键技术。为了揭示华南大陆深部构造格架、不同单元的地壳结构与构造变形，2010～2012年SinoProbe-02项目实施了横贯华南大陆不同构造单元的深反射地震剖面探测(图 1 红线)(高锐等， 2011，2015)，全长约为1600km。深反射地震剖面初步构造解释(高锐等，2015)揭示，剖面沿线的地壳深部呈现了以江南古陆为中心、相向汇聚的构造样式，在七曜山、梵净山之下呈现下地壳向东挤入汇聚，衡阳盆地、赣州之下呈现下地壳向西俯冲汇聚，江南古陆雪峰山处于汇聚中心部位，其下地壳出现向西、向东的相向汇聚挤压。江南古陆至衡阳盆地深部似乎叠置了扬子和华夏的双层古老基底结构，上层为扬子古老基底且向东延伸至衡阳盆地之下，而下层为华夏古老基底且向西延伸至江南古陆地壳深部。这些特征揭示江南古陆至衡阳盆地应是扬子与华夏两陆块的拼合带。

重、磁方法是研究地壳结构和区域地质构造特征的重要方法，可揭示地表到深部(莫霍面、居里面)之间固体介质的物性(密度、磁性)差异，水平分辨率较高。江南古陆以西地区呈现准克拉通性质，岩浆活动较弱，除了北缘和西缘出露少数岩浆岩之外，主体为显生宙沉积岩和前震旦纪变质岩基底，而以东地区呈现陆内造山性质，岩浆活动强烈，发育了面状分布的早古生代和中生代多类火山—侵入岩(图 1)。华南地区岩石密度特征表明，沉积岩密度较低，随年代古老逐渐增大，一般为2.4～2.7 g/cm³；变质岩基底密度高，一般为2.8～2.9 g/cm³；侵入岩密度从酸性到中性、基性、超基性依次增大，一般为2.5～2.9 g/cm³；火山岩密度随岩石成分变化而变化，一般为2.6～2.8 g/cm³。华南地区岩石磁性特征(张季生，2000)表明：沉积岩无磁性；前震旦纪变质岩为无磁到弱磁；中酸性侵入岩磁性变化较大，从弱磁到中强磁性，一般磁化率为0～2000×10^-6CGSM；火山岩磁性不均匀，常见磁化率从几百到5000×10^-6CGSM；基性—超基性岩类属强磁性，一般磁化率为2000×10^-6～5000×10^-6 CGSM。可见，华南大陆沉积岩体现为低密度、低磁性，变质岩基底体现为高密度、低磁性，酸性侵入岩体现为低密度、中低等磁性，而中基性侵入岩体现为中高等密度、高磁性。因此，利用面积性重、磁异常资料可揭示华南不同构造单元地壳物质组成与构造差异性，圈定岩体边界，为追踪扬子—华夏陆块拼合带提供依据。

本文以华南大陆地质和SinoProbe-02项目探测的深反射地震剖面为约束资料，先对深反射地震剖面沿线的重、磁异常作综合解译，再顺势对全区重、磁异常作综合解译，分析不同构造单元的地壳结构与构造特征，发挥重、磁资料研究区域地质构造的优势，追踪扬子—华夏陆块拼合带位置。鉴于华南大陆广泛发育多期次多类火山—侵入岩，它们多数具有一定的剩磁(张季生，2000)，常规的忽略剩磁影响的磁异常处理(比如化磁极处理)会带来一定的偏差，因此，本文将磁异常换算为受剩磁影响较小的解析信号，再进行分析解释，以减小地质解释偏差。

本文从世界地质图委员会(CGMW)公布的世界重力图网格数据库WGM 2012下载并网格化得到华南大陆布格重力异常数据，经纬度范围为东经104°～122°、北纬21°～34°，数据网度为10km×10km(图 2)。WGM2012数据库是由国际重力测量局依据高分辨率的地球重力模型EGM2008和高程模型ETOPO1采用球谐方法计算得到的(Balmino et al., 2012)，计算中考虑了实际的地球模型和大多数地表物质质量分布(空气、陆地、海洋、内陆海洋、湖泊、冰盖和冰架)。本文从中国国土资源航空物探遥感中心出版的全国航磁异常图(朱英，2013)数字化并网格化得到华南大陆航磁异常数据，经纬度范围为东经104°～122°、北纬21°～34°，数据网度为10km×10km(图 3)。

图2(Fig.2)

图2 华南大陆布格重力异常 Fig.2 The Bouguer gravity anomalies of the South China

图3(Fig.3)

图3 华南大陆航磁异常 Fig.3 The aeromagnetic anomalies of the South China

华南大陆布格重力异常总体趋势为从东向西逐渐降低。四川盆地显示为环状平稳缓变的封闭高异常，基本反映了扬子克拉通陆核区。江汉盆地及苏皖等区域为北东或北北东向的高异常，而赣湘桂及以东区域为高低相间的局部异常，总体背景值较苏皖区域低。武陵山向西南至桂西是一条鲜明的重力梯级带，它是一条反映了岩石圈内部密度变化的重要界线。华南大陆航磁异常呈现东西两侧鲜明差异的特征。绍兴—江山—萍乡—钦州一线以东地区的磁异常总体强度大、变化频繁，多呈北东走向、串珠状的高异常圈闭；而以西地区的磁异常总体变化平稳，其北区为面积较大、北东或北东东走向的高磁异常带，中区为面积较大的低缓磁异常，西南区则为低缓磁异常背景上叠加多个形态各异、规模不等、方向不同的局部异常。

布格重力异常不仅包含了地壳内部各种偏离正常密度分布的地质体与构造的影响(即地壳重力异常)，也包括了莫霍面深度起伏的影响(即莫霍面重力异常)。为了分析华南不同构造单元地壳结构与构造的差异性，本文应用优化滤波方法(Guo et al., 2013)对布格重力异常进行滤波分离，压制莫霍面重力异常和高频噪音，提取出反映地壳内部密度结构与构造的地壳重力异常(图 4)。四川盆地、赣湘桂、苏皖等地区呈现为高异常，反映地壳内变质岩基底隆起、增厚或存在基性岩浆岩；而川东褶皱带、浙闽粤等地区呈现出低异常，反映地壳内基底凹陷、减薄或存在中酸性岩浆岩。

图4(Fig.4)

图4 华南大陆地壳重力异常 Fig.4 The crustal gravity anomalies of the South China

华南大陆广泛发育面状分布的多期次多类型火山—侵入岩，它们大都具有一定的剩磁，造成区内磁性体总磁化方向复杂多变，与现今地磁场方向不一致结果。这样，常规的忽略剩磁影响而以现今地磁场方向得到的化极磁异常，难免会与真实地质现象出现一些偏差，影响地质解释可靠性。解析信号(Nabighian，1984；Roest et al., 1992)是磁异常的一种转换量，受剩磁影响小，能较好反映剩磁影响下的磁性体真实位置和轮廓。本文对华南大陆航磁异常进行了解析信号换算(图 5)。解析信号总体呈南北高、中间低的特征，与原始航磁异常差异较大，说明剩磁效应在华南大陆普遍存在。根据研究区岩石磁性特征，解析信号的中高强度异常对应为岩浆岩，而低强度异常对应为沉积岩和变质岩基底。四川盆地、云贵交界、绍兴—江山—萍乡—衡阳—北海一线以东的浙赣闽粤地区呈现为中高强度异常，反映地壳内发育岩浆岩，越强的异常反映为中基性岩浆岩；而川东褶皱带、湘桂贵地区呈现为低强度异常，反映地壳内变质岩基底和沉积岩。

图5(Fig.5)

图5 华南大陆航磁异常解析信号 Fig.5 The signal analytic of aeromagnetic anomalies in the South China

为了综合重、磁异常特征进行构造解译，本文对地壳重力异常和航磁异常解析信号进行了分类融合分析，即对地壳重力异常的高、低异常和航磁异常解析信号的中高强度、低强度异常作融合(图 6)。其中，红色表示重力高、磁力高，主要反映地壳内存在明显的高密度、高磁性的基性岩浆岩；黄色表示重力低、磁力高，主要反映地壳内存在明显的中低等密度、高磁性的中酸性、基性岩浆岩；绿色表示重力高、磁力低，主要反映地壳内存在高密度、低磁性的变质岩基底，即基底隆起或增厚；蓝色表示重力低、磁力低，主要反映地壳内存在较厚的低密度、低磁性沉积层，或沉积岩基底或变质岩基底凹陷。四川盆地中西部、长江中下游、赣中、桂东、粤西及东南沿海呈现重力高、磁力高，预示地壳内存在中基性岩浆岩；浙赣闽粤、川东北及云贵交界呈现重力低、磁力高，预示地壳内存在中酸性岩浆岩；而苏北、赣西北、湘桂、鄂中、川南等地区呈现重力高、磁力低，预示地壳内存在古老基底隆起或增厚；川东褶皱带、贵州等地区呈现重力低、磁力低，预示地壳内古老基底凹陷。

图6(Fig.6)

图6 华南大陆重磁异常融合分析 黑色虚线和白色虚线分别为推断的扬子—华夏陆块拼合带西界和东界 DL. 密度低；DH. 密度高；ML. 磁性低；MH. 磁性高 Fig.6 Fusion analysis of gravity and magnetic anomalies in the South China

下面以深反射地震剖面和地质资料为约束，对研究区地壳重力异常和航磁异常解析信号作综合解译，追踪扬子—华夏陆块拼合带位置。

四川盆地中西部(华蓥山断裂带以西)呈现北东走向的重力高和北东、北东东走向的磁力高的特征，预示地壳内存在中基性岩浆岩。深反射地震剖面(高锐等，2015)揭示此段近10km巨厚显生宙沉积层之下的古老基底存在可能代表岩浆岩的弱反射特征，遂宁地区古老基底存在伸展构造样式及地壳深部存在古老大洋东向俯冲遗迹。近年来取自四川盆地内部威远深探井岩心的基底花岗岩样品，测得花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为794±11Ma(谷志东等，2013)，花岗岩地球化学特征分析属于高钾钙碱系列，成因类型属于A型花岗岩，形成于伸展构造环境。因此，此段重力高、磁力高可认为反映了古老基底内、规模较大的中基性岩浆岩。

在华蓥山断裂带—七曜山一带，剖面北侧表现为重力低、磁力高的特征，而南侧表现为重力高、磁力低的特征，预示剖面北侧地壳内存在中酸性、基性岩浆岩，而南侧存在基底隆起或增厚。深反射地震剖面(Dong et al., 2015；高锐等，2015)揭示此段沉积盖层下古老基底存在大规模的古老造山带，其可能形成于古元古代，能与全球哥伦比亚造山带对比。四川盆地油气勘探揭示川南乐山—威远—龙女寺一带存在基底隆起(梅庆华等，2014)，华蓥山附近的油气勘探钻孔见到峨眉山质玄武岩。云贵川交界处表现为重力低、磁力高的特征，与此段北侧特征相似，预示地壳内存在中酸性、基性岩浆岩，地表对应为面状分布的二叠纪峨眉山质玄武岩。因此，此段北侧重力低、磁力高可认为反映了沉积盖层下的中酸性、基性岩浆岩，而南侧重力高、磁力低反映了古老基底隆起与增厚。

七曜山—梵净山一带的川东褶皱带呈现为北东走向的重力低、磁力低的特征，向北达湖北恩施—宜昌一带，向南至云桂交界，预示地壳内存在古老基底凹陷。深反射地震剖面(Dong et al., 2015；高锐等，2015)揭示此段古老基底凹陷，基底内的古老造山带明显减薄，而后期褶皱基底和沉积盖层增厚。因此，此段重力低、磁力低可认为反映了古老基底凹陷与减薄。

绍兴—江山—萍乡—衡阳—贺州—北海一带以东的浙赣闽粤呈现为重力低、磁力高的特征，预示地壳内存在面状分布的中酸性岩浆岩。地质上，此段地表为面状分布的古生代、中生代中酸性岩浆岩，政和—大埔断裂以东的沿海为燕山期火山岩。深反射地震剖面(高锐等，2015)揭示此段在衡阳、井冈山、赣州、龙岩等的地壳深部存在多条垂向的弱反射带，从上地壳向下延伸到莫霍面，可能代表伸展构造和深部岩浆通道，与地表面状分布的古生代、中生代岩浆岩密切相关。因此，此段重力低、磁力高可认为反映了地壳内面状分布的中酸性岩浆岩。绍兴—江山—萍乡断裂带、赣中、粤西及东南沿海等局部地段呈现重力高、磁力高的特征，预示这些地段地壳内存在中基性岩浆岩。

梵净山以东、衡阳盆地以西的地段呈现为北东走向的重力高、磁力低的特征，向北达鄂中南和赣北，向南至桂南，预示地壳内存在古老基底隆起或增厚。地质上，此段地表在江南古陆为前寒武纪地层出露，而其他地区几乎均为显生宙沉积层覆盖，少数地区出露中酸性岩浆岩。深反射地震剖面(高锐等，2015)揭示此段古老基底隆起与增厚，地壳内存在构造迥异的双层古老基底结构，上层为古老造山带特征的扬子陆块基底，而下层为西向叠瓦排列特征的华夏陆块基底，即此段是扬子与华夏两陆块的拼合带，上层扬子基底东缘达衡阳盆地之下，而下层华夏基底西缘抵梵净山深部。因此，此段重力高、磁力低可认为反映了古老基底的隆起与增厚，且地壳深部不存在高磁性的洋盆。雪峰山和四堡等局部地区磁力高的特征反映了地壳内存在中酸性或基性岩浆岩，长江中下游地区磁力高的特征同样反映了地壳内存在中酸性或基性岩浆岩，地质上对应中生代中酸性、基性岩浆岩，是我国重要成矿区，而其他局部地区重力低、磁力低的特征反映了地壳内古老基底局部凹陷。因此，综合推测此段叠置了扬子与华夏双层古老基底，是扬子与华夏两陆块的拼合带，东界为鹰潭—萍乡—衡阳—贺州—北海一线，是上层扬子基底的东缘，而西界为宜昌—张家界—铜仁—都匀—百色一线，是下层华夏基底的西缘。扬子与华夏两陆块的拼合带在鹰潭以东、以北的延伸受大规模岩浆岩干扰而不清。

本文针对扬子—华夏陆块拼合带问题，以SinoProbe-02项目探测的深反射地震剖面和地质资料约束华南重磁异常构造解释。研究发现，扬子与华夏两陆块拼合带存在古老基底隆起或增厚，认为是叠置了双层古老基底，上层为扬子古老基底而下层为华夏古老基底，两陆块拼合带东界为鹰潭—萍乡—衡阳—贺州—北海一线，而西界为宜昌—张家界—铜仁—都匀—百色一线，鹰潭以东和以北的拼合带位置受大规模岩浆岩干扰而不清。

致谢 感谢审稿专家的宝贵建议，感谢中国地质科学院地质研究所李秋生、王海燕、卢占武、侯贺晟、李文辉等人的帮助。