华北克拉通破坏：中生代高镁闪长岩及其中深源包体示踪

通过对华北克拉通东部（徐淮和鲁西）和中部（邯郸-长治-安阳）中生代高镁闪长岩及其中榴辉岩类、地幔橄榄岩类和辉石岩类包体详细的年代学、岩石学、矿物化学以及地球化学的研究，查明中生代高镁闪长岩及其中榴辉岩类包体的时空分布，进而制约华北克拉通岩石圈加厚的时空范围；利用榴辉岩类与地幔橄榄岩类捕虏体的岩石学和矿物微区成分及地球化学（主要是Sr-Nd-Pb和Re-Os及Li同位素）信息确定中生代华北克拉通岩石圈地幔的时代、深部地壳与岩石圈地幔的结构、热状态及其发生的深部作用过程; 同时，结合榴辉岩和辉石岩与地幔橄榄岩反应的高温高压实验研究，最终为解决华北克拉通岩石圈破坏的时空范围及深部作用过程与机制等科学问题提供详尽的岩石学、矿物学、地球化学以及实验岩石学证据与制约。

本项目针对华北克拉通破坏的时空范围、深部过程与机制以及克拉通破坏的动力学背景等核心问题，开展了华北克拉通东部和中部早白垩世高镁闪长岩和其中深源岩石包体的年代学、矿物学和岩石地球化学的研究，同时开展了不同性质熔体-橄榄岩反应的实验岩石学的研究，完成了项目的研究内容，达到了预期研究目标。取得的主要成果与进展如下：.1. 华北克拉通破坏的时空范围：依据分布于华北克拉通东部（鲁西-苏北-皖北和辽南-吉南地区）和中部（太行山南段）早白垩世镁铁质-超镁铁质火成岩和高镁闪长岩以及其中幔源橄榄岩类捕虏体的研究，认为华北克拉通破坏的空间范围主要发生在东部区，中部区微弱。而华北克拉通破坏的时间范围应以中-晚三叠世（以华北克拉通东南缘加厚陆壳形成-榴辉岩为代表）、晚侏罗世（花岗质岩浆作用为代表）、早白垩世（双峰式火山作用为代表）为主，而晚白垩世-新生代次之。.2. 华北克拉通破坏的深部过程与机制：依据中生代高镁闪长岩和费县玄武岩中不同类型地幔橄榄岩类捕虏体和捕虏晶的研究，认为华北克拉通破坏的深部过程与机制在不同阶段表现不一，中-晚三叠世主要表现为加厚陆壳的拆沉作用；早白垩世主要表现为拆沉陆壳物质部分熔融形成的熔体对岩石圈地幔的改造；晚白垩世-新生代主要表现为软流圈物质对岩石圈地幔的改造。含水和不含水熔-岩反应实验室岩石学研究表明，含水熔体对岩石圈地幔的改造是华北克拉通岩石圈地幔性质转变的关键。.3. 华北克拉通破坏的驱动力和动力学：依据华北克拉通东部和东北地区中生代火成岩组合的时空变异，认为华北克拉通破坏的驱动力和动力学主要表现为周边多板块的俯冲作用，这包括：1）晚古生代-中生代早期古特提斯大洋板块的俯冲作用为克拉通东部破坏提供了大量的水；2）中生代早期扬子与华北克拉通之间的俯冲与碰撞（造成华北克拉通东南缘加厚陆壳的形成）；3）中生代早期蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲与闭合【早侏罗世(185Ma)的向南俯冲、晚侏罗世(165Ma)和早白垩世早期(145Ma)两期的向南推覆】；4）晚中生代古太平洋板块的俯冲作用。