近20亿年来一直稳定的华北地块为何在1~2亿年前剧烈活动起来了？克拉通为何会被破坏？

中国地质大学(武汉)郑建平教授与合作者发表于《中国科学: 地球科学》2018年第4期的综述文章“西太平洋板片俯冲与后撤引起华北东部地幔置换并导致陆内盆-山耦合”，对此问题给出了答案。

研究发现，大陆地块的初始规模比较小，而且它形成时本身由更多更微小的陆块拼合而成，因此在地块内部发育薄弱带，是大陆容易破坏的内在根源；地块之外不同方向板块的俯冲影响，是重要的外在因素，特别是1~2亿年前的(古)太平洋板片俯冲和后撤引起华北东部岩石圈减薄后再生长，并进而导致浅表盆-山耦合过程发生，是华北克拉通破坏和燕山运动的本质。

克拉通是古老的大陆，因其具有低地温、低密度、巨厚刚性岩石圈的特性，通常可稳定存在数十亿年。然而在中生代，我国华北克拉通浅表出现了强烈的变形、岩浆活动、区域成矿作用、大型盆地形成，而且深部的岩石圈地幔性质也发生变化等，这些现象均表明华北克拉通发生了活化与破坏。前人的研究集中讨论了华北克拉通活化和破坏的机制、时空范围和动力学背景，但对于事件所发生的深部与浅部、板内与板缘等复杂过程是如何运行的，一直是未解之谜。

研究表明，华北克拉通的活化与破坏的外在因素主要是其周边多方向俯冲作用及深部软流圈物质沿地块内部薄弱带上涌等共同作用的结果。在中侏罗世(~1.7亿年)以前，华北北缘和南缘分别遭受近南北向的碰撞挤压及碰撞后伸展，这些作用引起了相应的纬向分布的盆地和造山带、断裂和岩浆作用，并对华北地块的边缘造成了强烈的改造，使地块边缘活化，成为后期构造-岩浆活动的多发区；在1.4亿年以来，克拉通破坏主要表现为古太平洋板块俯冲导致软流圈上涌、岩石圈发生减薄和浅部地壳滑脱，薄弱带处出现褶皱和逆冲，实现伸展背景下的局部挤压；板块后撤则使上涌的软流圈回落实现岩石圈地幔小幅置换增生和浅部地壳断陷，实现伸展背景下的成盆和地壳变形。

  (古)太平洋俯冲与后撤引起华北深部过程和浅部响应的卡通图

这一成果揭示了华北克拉通深部与浅部的复杂地质过程的运行机制。它不仅对于研究华北克拉通和认识燕山运动的本质具有重要的意义，而且对于识别克拉通的破坏、了解深部地质过程的浅部响应以及资源效应具有深刻的科学意义和参考价值。

该项研究得到了“深地资源勘查开采”重点专项下属课题(编号：2016YFC0600403)和国家自然科学基金华北克拉通破坏重大研究计划下属项目(批准号：91214204)资助。

文章发表信息:

相关链接： 华北中生代镁铁质岩浆作用与克拉通减薄和破坏