華北克拉通破壞主要發生在白堊紀,前人主要將其歸因于快速拆沉、長期熱/化學侵蝕,或俯沖釋放流體的水化作用。中國科學院廣州地球化學研究所凌明星博士和孫衛東研究員等人對華北克拉通破壞提出了新的思路。
根據華北埃達克巖帶(170±5Ma)、長江中下游埃達克巖帶(140±5Ma)和山東埃達克巖帶(130±5Ma)的分布,以及古太平洋板塊的漂移歷史,提出華北克拉通的大規模破壞受控于三次洋脊俯沖事件。洋脊俯沖引發的物理侵蝕和巖漿活動都對華北克拉通的破壞作出貢獻,其中最晚的一次洋脊俯沖是導致最終破壞的主要驅動力。在Sr/Y對(La/Yb)N圖解上,這些埃達克巖大部分都落在環太平洋埃達克巖的范圍內,顯示其主要為年輕的俯沖洋殼部分熔融的結果。部分山東埃達克巖落在大別埃達克巖的區域內,指示了下地殼部分熔融的組分,可能指示造山帶巖石圈被破壞,山根部分熔融。徐淮地區埃達克巖中榴輝巖和石榴石斜長角閃巖捕虜體具有典型的華北克拉通鋯石年齡譜,峰期在2.5Ga和1.8Ga,顯示出下地殼的源區。但是,這些捕虜體比較干,P-T條件略高于玄武質巖石的濕固相線,但遠低于其干固相線。同時,捕虜體周圍的角閃石反應邊也顯示干的捕虜體與寄主的濕的埃達克質熔體處于不平衡,兩者沒有達到平衡。這些礦物學、元素和同位素地球化學的證據支持了洋脊俯沖的模型:擴張洋脊的平板俯沖對華北克拉通厚的巖石圈地幔產生強烈的物理侵蝕,洋脊俯沖過程中的板片熔融形成具有地幔Mg同位素組成的埃達克巖,隨后的軟流圈地幔上涌形成A型花崗巖。徐淮地區榴輝巖捕虜體表明破壞的下地殼在與富水的巖漿相互作用后也發生了部分熔融,導致其鋯石年齡譜與華北克拉通相似,以及部分埃達克巖與大別造山帶埃達克巖相似的化學組成特點。最后的去克拉通化受控于最后一次洋脊俯沖,同時具有物理侵蝕(平板俯沖)和熱侵蝕(埃達克質巖漿和A型花崗巖漿)。考慮到洋脊俯沖貫穿地球的整個演化歷史,其相關的去克拉通化過程可能是改變陸殼化學組成的一個重要途徑。 來源:廣州地球化學研究所
