刘金高：关于华北克拉通减薄与破坏的综述学术资讯

来源：中国地质大学-科研

经过几十年的努力，关于“华北克拉通岩石圈地幔的减薄与破坏”的研究已经取得了突破性的进展，中国科学家在其中扮演了重要的角色。我校同位素地球化学实验室刘金高教授受邀在Earth-Science Reviews杂志发表了相关的综述文章。该文章系统地总结讨论了西太平洋的俯冲与岩石圈地幔减薄之间的关系，得出以下认识：

1、关于西太平洋的俯冲历史可以划分为四个阶段：（1）在~170-145Ma，古太平洋初始的俯冲可能是一个低角度的平俯冲；（2）在145-110Ma，太平洋板块下沉，后撤，造成软流圈地幔上涌；（3）110-55Ma是古太平洋板块的消亡时期，整个板块进入软流圈地幔；（4）在55Ma之后，新太平洋板块初始的洋脊俯冲可能也是一个低角度的俯冲，之后下沉到地幔过渡带形成今天的大地幔楔（图1）。

2、在第一个阶段，华北克拉通内部的板内变形和岩浆作用从克拉通的边缘向西迁移至克拉通的内部，岩石圈地幔在之前受到的交代作用的基础上被来自古西太平洋板片的熔流体进一步的交代改造。从155Ma开始，板片的下沉造成软流圈上涌，受到交代的岩石圈地幔发生强烈的熔融，形成与arc-like 类型的玄武岩和煌斑岩。

在第二个阶段，强烈的地幔对流将之前受到强烈交代作用的岩石圈地幔带入软流圈地幔，造成了岩石圈地幔的大规模减薄。由于在克拉通边缘存在之前碰撞造山形成的加厚下地壳，在岩石圈地幔减薄之后，这些榴辉岩下地壳发生拆沉，使得边缘的岩石圈地幔发生彻底置换。上涌的软流圈冷却形成新的岩石圈地幔，岩石圈地幔置换的过程持续到125Ma，地幔玄武质熔体从arc-like 类型全部转变为OIB类型。岩石圈地幔的置换导致地热梯度上升，使得古老的下地壳发生强烈的重熔，形成大规模的花岗岩直到110Ma为止。

在第三个阶段，岩石圈趋向于稳定。

在第四个阶段，新太平洋板块的后撤下沉使得地幔上涌，整个中国东部出现了大量的碱性玄武岩，新太平洋板块的俯冲后撤可能造成了岩石圈地幔进一步的减薄。

图1 西太平洋的俯冲与华北克拉通的减薄破坏的卡通图

上述成果发表在地球科学权威综述期刊《Earth-Science Reviews》上，Liu, J.G., Cai, R.H., Pearson, D.G., Scott, J.M. (2019). Thinning and destruction of the lithospheric mantle root beneath the North China Craton: A review. Earth-Science Reviews 196 (2019) 102873.

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001282521930056X

来源：中国地质大学-科研

原文链接：http://www.cugb.edu.cn/uploadCms/outCampusHtml/2019/20600/20191111085610978274.shtml

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