克拉通指古老的、自形成以來一直保持穩(wěn)定的大陸巖石圈構(gòu)造體系。它包括古老的大陸地殼及其下伏的巖石圈地幔，其厚度一般可高達(dá)200至300公里。進(jìn)入顯生宙以來，有些克拉通的巖石圈地幔發(fā)生了顯著減薄，但是其構(gòu)造格架并未發(fā)生根本改變，例如印度克拉通；有些克拉通不僅發(fā)生了顯著的巖石圈減薄，而且出現(xiàn)了大規(guī)模巖漿作用，改變了克拉通的基本構(gòu)造格局，導(dǎo)致克拉通破壞，例如華北克拉通。大陸巖石圈減薄在地質(zhì)歷史上是一個(gè)常見現(xiàn)象，在匯聚板塊邊緣尤為突出。但是，減薄的克拉通巖石圈未必都發(fā)生了破壞，例如印度、西伯利亞和巴西克拉通。
華北克拉通是世界上最古老的陸核之一，也是中國(guó)最大的克拉通塊體。它在中生代時(shí)期經(jīng)歷了重大的構(gòu)造再活化過程，這個(gè)過程伴隨著巖石圈厚度的顯著變化，表現(xiàn)為華北克拉通東部區(qū)域的減薄。大量研究表明，中生代時(shí)期華北大陸巖石圈的厚度已經(jīng)由大于200公里銳減為克拉通東部的60至80公里，并且古老、較冷和難熔的大陸巖石圈地幔被新生、較熱和飽滿的巖石圈地幔所替代。
在二十世紀(jì)末和二十一世紀(jì)初，前人對(duì)華北克拉通東部破壞的地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制提出了兩類模型: 第一類，軟流圈地幔底墊引起的熱或化學(xué)侵蝕；第二類，大陸下地殼重力拆沉。侵蝕模型認(rèn)為，華北克拉通巖石圈的減薄是受到下伏軟流圈衍生熔體的熱或化學(xué)侵蝕所造成的，減薄是一個(gè)自下而上的緩慢過程。拆沉模型認(rèn)為，克拉通巖石圈的減薄是由榴輝巖化下地殼連同古老巖石圈地幔一起在重力作用下拆沉進(jìn)入下伏對(duì)流地幔所致，減薄是一個(gè)自上而下的快速過程。然而，越來越多的觀察表明，華北克拉通巖石圈東薄西厚現(xiàn)象與古太平洋板片由東向西的俯沖方向吻合。這個(gè)觀察表明，俯沖大洋板塊對(duì)大陸巖石圈地幔的物理和化學(xué)侵蝕作用可能是華北克拉通巖石圈減薄的一級(jí)構(gòu)造機(jī)制，而侵蝕和拆沉過程可能只是華北克拉通破壞的二級(jí)機(jī)制。
隨著研究的逐漸深入，特別是國(guó)家基金委重大研究計(jì)劃“華北克拉通破壞”項(xiàng)目的實(shí)施，發(fā)現(xiàn)雖然古太平洋板塊的西向俯沖是華北克拉通破壞的一級(jí)機(jī)制，但是在具體構(gòu)造機(jī)制上有兩種模型：一是在古太平洋板塊西向俯沖過程中，首先引起華北克拉通巖石圈地幔自東向西側(cè)向減薄，然后才發(fā)生克拉通破壞，因此是一個(gè)自上而下的緩慢過程；二是停滯在地幔過渡帶的西太平洋板片脫水，結(jié)果引起上覆軟流圈不穩(wěn)定流動(dòng)導(dǎo)致華北克拉通破壞，因此是一個(gè)自下而上的快速過程。不過，這兩種模型都承認(rèn)，古太平洋板片在侏羅紀(jì)時(shí)期就俯沖到了東亞大陸之下，這個(gè)過程對(duì)華北乃至東亞中生代構(gòu)造格局都產(chǎn)生了巨大影響。但是，華北克拉通破壞是與現(xiàn)今停滯在地幔過渡帶的西太平洋板片有關(guān)，還是與中生代時(shí)期俯沖的古太平洋板片有關(guān)，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)問題。
之前的研究通過統(tǒng)計(jì)花崗巖中鋯石鈾鉛年齡數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)120至130Ma是華北克拉通巖漿作用的峰期年齡。因此，這個(gè)年齡段也被看作為華北克拉通破壞的峰期時(shí)間。然而，花崗巖是地殼熔融的產(chǎn)物，花崗巖的大規(guī)模產(chǎn)出只說明大陸地殼在此時(shí)發(fā)生了強(qiáng)烈的再造。華北克拉通破壞是以古老巖石圈地幔減薄為先導(dǎo)，因此理解大陸巖石圈地幔的演化是認(rèn)識(shí)克拉通破壞的關(guān)鍵所在。作為幔源巖漿作用產(chǎn)物，鎂鐵質(zhì)巖漿巖是除地幔包體之外認(rèn)識(shí)地幔巖石學(xué)和地球化學(xué)性質(zhì)的另一個(gè)研究對(duì)象。如果在同一地區(qū)不同年齡的鎂鐵質(zhì)巖漿巖在地球化學(xué)性質(zhì)上發(fā)生了顯著變化，這個(gè)變化可以用來反演巖石圈地幔性質(zhì)所發(fā)生的變化。
華北地區(qū)在中生代時(shí)期形成有許多鎂鐵質(zhì)巖漿巖，但這些巖石的形成并不是貫穿整個(gè)中生代，而只是以幕式巖漿作用出現(xiàn)，指示華北克拉通的構(gòu)造背景在中生代時(shí)期處于變化之中。特別是晚中生代時(shí)期，華北地區(qū)鎂鐵質(zhì)巖漿巖的地球化學(xué)特征在早白堊世時(shí)期的約121Ma出現(xiàn)了根本性的變化，由島弧玄武巖型微量元素組成和富集的鍶釹同位素組成轉(zhuǎn)變?yōu)檠髰u玄武巖型微量元素組成和虧損的鍶釹同位素組成，這個(gè)變化標(biāo)志著華北克拉通巖石圈地幔的地球化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變。這種洋島型地球化學(xué)特征在中國(guó)東部新生代大陸玄武巖中廣泛出現(xiàn)，有研究者將其成因與西太平洋板塊的俯沖聯(lián)系起來。然而，華北克拉通破壞主要出現(xiàn)在早白堊世的120至130Ma，而西太平洋板塊的俯沖是從新生代早期的五十幾個(gè)百萬年才開始的，兩者之間存在長(zhǎng)達(dá)70到80Ma的時(shí)間間隔。
鄭永飛院士團(tuán)隊(duì)2018年的評(píng)述文章通過系統(tǒng)總結(jié)華北中生代鎂鐵質(zhì)巖漿巖的同位素年齡和地球化學(xué)成分，在此基礎(chǔ)上反演了華北巖石圈地幔在中生代時(shí)期的演化過程，厘定了華北克拉通巖石圈減薄和破壞的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)及其與大陸巖石圈地幔成分變化之間的關(guān)系，從化學(xué)地球動(dòng)力學(xué)出發(fā)論證了古太平洋板塊俯沖及其后撤對(duì)華北克拉通巖石圈地幔減薄和破壞的物理化學(xué)效應(yīng)。
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