华北克拉通破坏
华北克拉通破坏相关问题研究综述
华北克拉通破坏相关问题研究综述华北克拉通是中国北方的主要地质构造，其范围包括中国北方的山东、河北、内蒙古等地区，其韧性和稳定性在长期地质演化过程中得到历史性的验证。
然而，自20世纪80年代以来，随着中国的经济建设和工业化进程的加快，华北克拉通逐渐地遭受到了一系列的破坏和破坏，这也引起了人们的关注。
本文将对华北克拉通破坏相关问题进行综述。
一、华北克拉通破坏的类型及原因1、地下水超采。
在华北平原、山东半岛等地区，由于经济发展的需要，人们开采地下水的行为越来越多。
而由于这些地区的地下水资源已经很萎缩，开采的压力也越来越大，导致华北克拉通地壳下陷。
2、城市建设和基础设施建设。
随着城市化进程的加速，越来越多的城市开始快速的建设和扩大规模，这不仅对土地资源产生了大量的需求，同时对水资源、能源、交通等基础设施资源也带来了巨大的需求，这也导致了华北克拉通区域的大规模破坏。
3、人类活动对环境的破坏。
随着工业、农业、畜牧业、种植业等活动对环境的影响逐渐加深，华北克拉通的环境面临巨大的威胁。
一方面，经济发展使得这些活动持续高强度的发展，导致土地的生态环境逐步恶化; 另一方面，随着环境的恶劣，人们趋向于将活动扩大化、加大投入，从而进一步加剧环境的破坏。
1、地质灾害增多。
由于人类活动对华北克拉通的土地、水资源和地下水资源的破坏，在这个区域发生的地质灾害越来越多了。
例如，土地流转、山洪暴发等问题就是由于这些活动所引起的。
2、地下水资源枯竭。
由于华北克拉通地下水资源的超采，地下水资源使用量远远超过了资源保存能力，导致这个区域的地下水资源遭到了枯竭，并出现了地壳下陷的情况。
3、生态环境恶化。
随着华北克拉通的破坏，这个区域的生态环境也日益恶化。
森林覆盖率降低、土地沙化和无序开垦等问题，导致生态系统中的物种和生态过程大受影响，从而导致生态系统的恶化和崩溃。
三、华北克拉通破坏对应对策1、实行生态保护。
在华北克拉通地区，必须加强生态治理，严格环境保护措施，保护土地、水资源和地下水资源，抑制环境破坏。
华北克拉通破坏的物理_化学过程_地幔橄榄岩证据_郑建平
矿物岩石地球化学通报・专题讨论・Bulletin of Mineralogy ,Petrology and Geochemist ryVol 126No 14,Oct.2007收稿日期:2007Ο05Ο26收到,07Ο11改回基金项目:国家自然科学基金资助项目(40425002,90714002,40673002)第一作者简介:郑建平(1964—),男,教授,博士生导师,主要从事岩石学教学和研究工作.E Οmail :jpzheng @ 1华北克拉通破坏的物理、化学过程:地幔橄榄岩证据郑建平,路凤香,余淳梅,汤华云,张志海,储玲林中国地质大学地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室,武汉430074摘 要:本文对比了华北东部不同时代、不同位置捕虏体/地质体橄榄岩的地幔属性,讨论了华北克拉通破坏的物理、化学过程。
结果表明,拆沉作用不能很好地解释古老难熔、过渡型和新生饱满地幔并存的事实;单纯的熔体-橄榄岩相互作用也不易解释中、新生代岩石圈巨大减薄和新生饱满地幔Cpx 中L REE 亏损现象,即具复杂演化历史的克拉通地幔向演化历史简单的“大洋型”岩石圈的转换。
华北东部克拉通破坏作用包括地幔伸展、熔-岩作用、侵蚀置换等复杂的物理、化学过程。
岩石圈先大幅减薄、后小幅增厚实现了最终的地幔置换和岩石圈整体减薄过程。
喷发时代为100Ma 的阜新玄武岩所捕获的橄榄岩主体是饱满的,说明华北东部部分地区在此之前有过地幔置换作用。
关 键 词:橄榄岩;地幔属性;克拉通破坏;物理化学过程;华北东部中图分类号:P542+15 文献标识码:A 文章编号:1007Ο2802(2007)04Ο0327Ο09Physical and Chemical Processes of the Destruction of the NorthChina Craton :Evidences from PeridotiteZH EN G Jian Οping ,L U Feng Οxiang ,YU Chun Οmei ,TAN G Hua Οyun ,ZHAN G Zhi Οhai ,CHU Ling ΟlinFacult y of Earth S ciences ,S tate Key L aboratory of Geological Processes and Mineral Resources ,China Universit y of Geosciences ,W uhan 430074,ChinaAbstract :This paper has compared the subcontinental lithospheric mantle (SCLM )properties reflected by xenolith and terrane peridotites occurred in different times and locations in the eastern part of the North China Craton ,and discussed the physical and chemical processes of the destruction of the North China Craton.The the lithospheric delamination is hard to interpret the coexistence of the SCLM with refractory ,transitional and fertile affinity beneath the same area.Pure peri 2dotite Οmelt interaction is also difficult to interpret the thinning of the Mesozoic and Cenozoic lithospheric mantle and the LREE depletion of clinopyroxene in Cenozoic lithospheric mantle ,which means the transitions of the cratonic mantle (with complicated evolution history )to the oceanic lithosphere (with simple evolution history ).The destruction of the eastern North China Craton includes various complicated physical and chemical processes of mantle extension ,melt Οrock interac 2tion ,metasomatism and replacement.The earlier large scale lithosphere thinning and the later small scale lithosphere thickening resulted in the mantle replacement and the total lithosphere thinning of the North China Craton lithosphere.The fertile peridotite xenoliths trapped in the 100Ma Fuxian basalts indicate that the early mantle replacement beneath the eastern North China Craton occurred locally before 100Ma.K ey w ords :peridotite ;mantle property ;destruction of craton ;physical and chemical processes ;the eastern North China 与大洋岩石圈演化历史简单相比较,大陆岩石圈有形成年龄老、演化历史复杂且明显受地幔交代作用影响等特点[1];通常大陆岩石圈上地幔与其上覆地壳形成年龄是耦合一致的[2]。
华北克拉通破坏-经典论文-朱日祥院士
过去与未来 ? 地球科学研究没有止步于板块构造理 论 , 在对大陆动力学的研究中不断提出了诸如地壳 增生、壳幔循环、大陆俯冲 /折返、大陆再造等等新 的命题 . 无论是关注人类生存环境 , 还是被自然的奥秘 所吸引 , 华北地区一直备受地球科学家的亲睐 . 从 1927 年翁文灏教授 [1]提出 “燕山运动 ”来表述中国东 部地区中生代中后期发生的强烈构造运动, 到 1956~1960 年陈国达教授 [2] 创立的 “ 地台活化 ”理论 ; 近百年来 , 我国的地质学家运用不同的学术观点 , 对华北大地构造的发展规律 , 作了认真的探索 . 20 世纪 80 年代以来 , 基于地质观测和实验研究 , “大陆 深 俯 冲 ”[3]( 华 北 南 缘 , 秦 岭 - 大 别 ) 和 “ 岩 石 圈 减 薄 ”[4]( 华北克拉通东部 ) 等重要设想脱颖而出 . 比如 ,
1136
中国科学: 地球科学
2012 年
第 42 卷
第8期
图1
华北及周缘地区地震观测台站和观测剖面分布
红色三角表示流动台, 紫色三角是在水下的海底地震台, 蓝线是人工地震宽角反射/折射剖面; 绿色三角是研究采用了数据的中国国家数字 台网的固定台站. 文中以及图 2 和图 4 中用到的剖面名称标注在图中
中国科学: 地球科学
2012 年
第 42 卷
第 8 期: 1135 ~ 1159
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
自然科学基金项目进展专栏
评 述
华北克拉通破坏
朱日祥 *, 徐义刚 , 朱光 , 张宏福 , 夏群科 , 郑天愉
面的地壳 S 波速度结构. 对比剖面穿过的东、中、西 三部分的结构变化 , 清楚显示了华北克拉通演化留 下的构造痕迹. 东部渤海湾盆地下有 2~12 km 厚的沉 积盖层, 地壳薄(~30 km)、速度低, 壳内的高低速互 层水平延展; 充分表现了地壳的伸展、减薄, 大规模 韧性变形等一系列被改造的构造特征 . 而在剖面西 部, ~40 km 厚的平坦的分层地壳结构具有克拉通地 壳的特征 . 在中部地区 , 地层起伏 , 壳内有倾斜的和 水平展布的低速层, 以及深度达 46 km 的地壳根带, 推测是陆块碰撞拼合构造作用的痕迹 [20]. 东部和西 部地壳结构存在的显著差异及相应的构造面貌 , 进 一步揭示了华北克拉通破坏主要发生在太行山以东 地区. 大量的中生代火成岩 , 特别是花岗岩在华北克 拉通东部地区的广泛分布 , 由变质核杂岩标志的壳 内韧性变形, 以及伸展、减薄和高低速互层的东部地
华北克拉通破坏相关问题研究综述
华北克拉通破坏相关问题研究综述【摘要】华北克拉通是中国重要的地质构造和能源资源富集区之一，然而近年来其破坏问题引起了广泛关注。
本文通过对华北克拉通破坏相关问题的研究综述，探讨了其地质过程、破坏机制、对环境的影响、地质灾害预测与防治措施以及研究进展。
研究发现，华北克拉通的破坏主要受人类活动的影响，其对环境和资源的影响不容忽视。
为了有效预防和治理华北克拉通的破坏问题，有必要加强研究并提出相应的对策。
本研究的结论指出，华北克拉通破坏的研究具有重要的科学意义，并展望了未来的研究方向，为保护华北克拉通的地质环境提供了重要参考。
【关键词】关键词：华北克拉通、破坏、地质过程、破坏机制、环境影响、地质灾害、预测、防治措施、研究进展、意义、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景华北克拉通是中国大陆地壳最为稳定的区域之一，然而近年来却出现了破坏的迹象，引起了地质学界的广泛关注。
华北克拉通的破坏对地质结构和生态环境都有着深远的影响，需要进行深入的研究和探讨。
华北克拉通的破坏可能与地质活动、人类活动以及自然灾害等多种因素有关，而这种破坏是否会进一步加剧，如何预防和治理这种破坏，都是亟待解决的问题。
对华北克拉通的破坏相关问题进行系统的研究，不仅有利于揭示地质过程和机制，还可以为环境保护和自然灾害防治提供理论支撑。
本文将对华北克拉通破坏相关问题进行综合分析和总结，旨在更好地了解这一地区的地质破坏现状，探讨其影响因素和机制，进而提出有效的预测和防治措施。
希望通过本文的研究，能够为华北克拉通的破坏问题提供一定的参考和借鉴，推动相关研究领域的发展和进步。
1.2 研究目的华北克拉通是中国重要的地质构造和资源基地，但由于长期的地质作用和人类活动，克拉通区域出现了不同程度的破坏现象。
本文旨在通过对华北克拉通破坏相关问题的综述研究，探讨其破坏的地质过程、机制分析、环境影响、地质灾害预测与防治措施以及研究进展，从而为保护华北克拉通地质环境、减少破坏对周边地区的影响提供科学依据和建议。
华北克拉通破坏相关问题研究综述
华北克拉通破坏相关问题研究综述华北克拉通是我国最大的板块内陆山地，也是世界上最大的克拉通之一。
在长时间的地质演化过程中，华北克拉通经历了多次大规模的变形和破坏，这些变形和破坏对地壳的物理特性、地貌形态和地质构造产生了重要影响。
本文将就华北克拉通破坏相关问题进行综述。
华北克拉通的破坏主要表现为大规模的地质构造运动和地震活动。
华北克拉通位于欧亚大陆板块内部，受到了印度板块和太平洋板块的挤压和撞击作用。
这些板块运动引发了华北克拉通地壳的断裂和隆升，并引发了多次地震。
其中最著名的一次是1976年唐山大地震，这次地震造成了巨大的破坏和人员伤亡，震级达到了7.8级。
华北克拉通的破坏还表现为地壳抬升和侵蚀作用。
克拉通的破坏使得地壳产生了抬升和升降运动，形成了大量的地表地貌，如华北平原、太行山和冀中丘陵等。
这些地表地貌的形成与地壳抬升和侵蚀作用密切相关，克拉通的破坏为地貌学研究提供了重要的实例。
华北克拉通的破坏还导致了地下资源的丧失和环境问题。
华北克拉通地区富集了丰富的煤炭、铁矿等矿产资源，但克拉通的破坏使得这些资源的开采变得困难，地下矿脉也出现了破碎和塌陷的情况。
破坏还导致了地下水资源的衰减和水质的污染，给地下水资源管理带来了诸多难题。
华北克拉通的破坏与地球科学研究密切相关。
华北克拉通作为我国内陆地区地壳演化研究的一个典型地区，对了解地球大地构造、地壳运动和地震活动等具有重要意义。
通过对华北克拉通破坏相关问题的研究，可以为地球科学研究提供重要的实例和参考。
华北克拉通的破坏是一个多方面、多层次的问题，涉及到地理、地质、地球物理、环境科学等多个学科领域。
通过对华北克拉通破坏相关问题的深入研究，可以更好地了解地球的演化过程，为我国的地质环境管理和自然灾害预防提供科学依据。
华北克拉通破坏相关问题研究综述
华北克拉通破坏相关问题研究综述华北克拉通位于中国华北地区，是全球最大的克拉通之一，也是我国主要的古老地块之一。
华北克拉通范围广泛，涵盖河北、山西、山东、北京、天津等地。
由于其特殊的地质构造和地貌特征，华北克拉通经历了漫长的地质历史过程，其构造演化与内部结构异常复杂。
在漫长的地质历史中，华北克拉通也遭受了不同程度的破坏。
这些破坏主要表现为两个方面：自然破坏和人为破坏。
自然破坏方面，华北克拉通受到了多次构造活动和地质灾害的影响。
在华北克拉通的发展过程中，随着构造活动的进行，地壳发生了多次变动和抬升，导致了地震、地面沉降、崩塌等地质灾害的发生，对克拉通的地质构造和地貌造成了破坏。
华北克拉通还经历了多次冰川运动和气候变化，形成了包括断崖、峡谷、丘陵等复杂的地貌景观。
人类活动也给华北克拉通带来了破坏。
随着人口的增加和经济的发展，对克拉通的开发利用程度逐渐加大。
矿产资源开采、水资源利用、土地开发等人类活动对克拉通的地质结构和地貌造成了破坏。
大规模的采石、采矿活动使得地表塌陷，矿坑和矿山废弃物堆积导致了环境污染和土地破坏。
过度的水资源开发和水土保持不善，也导致了克拉通地区的水资源短缺和水土流失的问题。
为了解决华北克拉通破坏问题，近年来，研究者们进行了大量的科学研究和实践探索。
一方面，通过地质调查、地震监测和地形地貌研究，加深了对华北克拉通构造演化和地质灾害的认识，为预测和防范地质灾害提供了基础。
通过建立矿产资源合理开发、水资源合理利用和土地保护等政策和措施，加强对克拉通区域的环境保护和生态恢复，减少对克拉通的人为破坏。
华北克拉通破坏相关问题是一个复杂的综合性课题，涉及地质学、环境学、经济学等多个学科。
通过加强科学研究、加大环境保护力度和建立合理开发利用政策，可以有效减轻克拉通破坏问题，保护华北克拉通的地质构造和地貌景观，促进克拉通地区的可持续发展。
华北克拉通破坏相关问题研究综述
华北克拉通破坏相关问题研究综述华北克拉通是中国地质学界一个重要的研究课题，众多学者通过多年的研究，已经取得了众多有价值的成果。
本文将对华北克拉通破坏相关问题的研究进行综述，主要包括华北克拉通破坏的原因、破坏的过程以及破坏的影响等方面。
作为中国东北地区的一个构造单元，华北克拉通的破坏是由多种因素共同作用而引起的。
第一，地壳形变是华北克拉通破坏的主要原因之一。
华北克拉通位于欧亚板块边缘，与印度板块和太平洋板块有接触，承受着来自两个板块的挤压力。
第二，地壳物质运移是华北克拉通破坏的另一个重要原因。
大量的岩浆从地幔上涌升，经过华北克拉通的上地壳，导致其地壳物质发生运移和变形，从而引起华北克拉通的破坏。
地壳条件发生变化也是华北克拉通破坏的一个重要原因。
地壳中存在的断层活动或地下水流动等地理环境的变化，都会加速华北克拉通的破坏。
华北克拉通的破坏过程是一个漫长而复杂的过程。
研究表明，华北克拉通的破坏主要经历了以下几个阶段。
首先是拉张阶段，这个阶段表现为岩浆从地幔涌升上来，导致地壳发生拉张破裂。
其次是伸展阶段，即岩浆和热液活动的时期。
在这个阶段，岩浆在地壳中充溢和堆积，导致地壳的伸展和薄化。
再次是断裂阶段，这个阶段表现为地壳中出现了大量的断裂带和断裂构造。
最后是塑性变形阶段，这个阶段表现为地壳的物质经过滑动和变形，从而达到塑性变形的状态。
华北克拉通的破坏对中国东北地区产生了重要的影响。
破坏导致了华北克拉通地区地质灾害的增加。
岩浆活动和断裂变形引发的地震、地裂缝等地质灾害频繁发生，对当地的生产和生活带来了巨大的影响。
华北克拉通的破坏还导致了矿产资源的重新分布。
在破坏过程中，大量的岩浆涌现和地壳变形使得原有的矿产资源分布发生了改变，新的矿产资源得到了勘探和开发。
华北克拉通的破坏还导致了地壳形变和地表地理环境的变化，对当地的生态环境构成了威胁。
华北克拉通的破坏是一个复杂而漫长的过程，其成因包括地壳形变、地壳物质运移和地壳条件的变化等多种因素。
华北克拉通破坏过程中下地壳的改造_捕虏体证据
第32卷第5期2013年9月岩石矿物学杂志ACTA PETROLOGICA ET M INERALOGICAVol.32,No.5:567~576S ep.,2013华北克拉通破坏过程中下地壳的改造)))捕虏体证据英基丰,张宏福,汤艳杰(中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029)摘要:华北克拉通出露的前寒武纪麻粒岩地体和显生宙不同时期火山岩中的麻粒岩捕虏体是地质历史上不同时期下地壳的代表性样品,对它们的对比研究为华北克拉通下地壳的演化提供了重要制约。
本文在前人工作基础上,主要从地体麻粒岩和不同时代火山岩中捕虏体麻粒岩的锆石年代学和Hf同位素组成特征角度,指出在华北克拉通岩石圈破坏过程中,不仅岩石圈地幔发生了减薄和改造,岩石圈地幔之上的下地壳也发生了不同程度的减薄和改造,这种改造存在区域上的差异,包括改造的时间、改造的程度等。
下地壳的改造方式主要以幔源岩浆的底侵为主,古老地壳物质的重熔也是可能的一种方式。
关键词:华北克拉通;麻粒岩捕虏体;下地壳;改造中图分类号:P588.34+5文献标识码:A文章编号:1000-6524(2013)05-0567-10Phanerozoic modification of the lower crust beneath the North China Craton:constraints from granulite xenolithsYING J-i feng,ZHANG H ong-fu and TANG Yan-jie(I nstitute o f G eolog y and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing100029,China)Abstract:Granulite terrains ex posed on the North China craton are the ex hum ed Precambrian lower crust, w hereas the granulite-facies xenoliths entrained in volcanic rocks are representatives of the Phanerozoic lower crust.The comparative studies of granulite terrains and granulite xenoliths provide important constraints on the evolution of the lower crust beneath the North China Craton.Based on data available on the granulite terrains and g ranulite x enoliths,this paper discusses the modification of the low er crust beneath the North China Craton during the Phanerozoic mainly from the perspectives of zircon U-Pb ages and their H f isotopic compositions.T he low er crust was also significantly modified in company w ith the destruction of the mantle lithosphere since the M esozoic,w ith the time and deg ree of modification vary ing from reg ion to reg ion.Magmatic underplating played the most important role in modify ing the pre-existent ancient crust,w hile the remelting of the ancient crust w as probably another w ay to modify the low er crust.Key words:North China Craton;granulite-facies x enoliths;low er crust;modification大陆约占地球总表面积的40%,从构造角度上看,大陆是由克拉通和造山带组成的,即克拉通通过不同时代的造山带焊接而形成大陆。
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Chr
Cr#=40
Sp
鲁西橄榄岩类捕虏体的岩相学特征
LW10-1
Ol
LW10-2
Am Ol 300mm 100mm Chr Cpx
纯橄岩中的交代现象与矿物出溶
鲁西橄榄岩捕虏体中橄榄石的CaO含量
Archaean xenolith
A
Cenozoic xenolith
B
Laiwu xenolith
高镁闪长岩Pb同位素的组成及空间变化
认识：
榴辉岩相变质的时间－陆壳加厚的时 间：220Ma左右 榴辉岩类捕虏体的构造归属 华北克拉通基底 扬子克拉通基底 动因：扬子与华北克拉通俯冲碰撞
问题：能否拆沉？
拆沉作用：岩 石物理性质
Density vs Vp
Peridotite Eclogite
Mafic granulite
Opx metasomatic vein
Opx
Cr· 2O3
Chr
6
7
8
9
10
11
Net Opx metasomatism
地幔富硅质交代作用---岩相学、矿物化学证据.
T7-21
Ol Am Chr Am Opx
LW8-44
Cpx
TRD=2.6-2.8Ga
尖晶石方辉橄榄岩中的交代现象
Cr#=58
C
Feixian basalt
CaO<0.10 wt%
D
CaO0.10 wt%
E
84 86 88 90 92 94 96
Fo
橄榄岩类捕虏体的矿物成分－Mg#
橄榄岩类捕 虏体中尖晶 石族矿物成 分－Cr#
方辉橄榄岩 —Cr-Spinel 纯橄岩 —Chromite
橄 榄 岩 的 Re-Os 同 位 素
110 45
O O
115
O
120
O
125 O
Shuangliao
东部块体 朝鲜
40
O
40
O
Beijing
?
Seoul
鲁西
西部块体
南太行
?
35
O
35
O
Xi'an
中部带
徐淮
JEJU ISLAND
橄榄岩类包体
Qingling
Nanjing
Shanghai
30
O
123 ，，
Wuhan
30
O
扬子克拉通
123 ，，
2. 榴辉岩类捕虏体的发现 P>1.5GPa 3. 石榴石残留晶的存在
意味着陆壳加厚过程的存在!
加厚的时间问题？
榴辉岩类捕虏体的构造归属问题？
• 徐淮地区榴辉岩类捕虏体－榴辉岩相变质作用的时间
50 m
36.1
265±49Ma
36.2
22 6±62Ma
Xu et al.,2006
• 徐淮地区榴辉岩类捕虏体的构造归属
Peifeng Xu et al. (2005, with permission)
四、拆沉陆壳熔融熔体对岩石圈地幔的改造
鲁西中生代高镁闪长岩和橄榄岩类捕虏体证据
• Sp-方 辉橄榄岩
• Chr-纯 橄岩
• Chr-易 剥橄榄岩
鲁西橄榄岩类捕虏体的岩相学特征
地幔富硅质交代作用---岩相学证据---net Opx.
问题：交代的时间？
• 鲁西地区橄榄岩类捕虏体中交代作用的时间
纯橄岩
LW8-42
261±9Ma
LW8-42
149±5Ma
456±15Ma
30μm
30μm
LW8-42 纯橄岩中锆石的CL图像
华北克拉通破坏的过程：
• 中生代早期陆壳加厚过程—克拉通破坏的主要开始期 • 早白垩世—拆沉陆壳物质熔融的熔体对岩石圈地幔的改造期 • 晚白垩世—岩石圈地幔的增生期
• 新生代玄武岩和 地幔包体 —岩石圈厚度 约 60-80Km
范蔚茗 和 Menzies, 1992
中国东部克拉通岩石圈时空变化模型
Menzies, Fan, and Zhang, 1993
冷的、厚的 克拉通岩石圈
热-构造 活化
热的、薄的 ‘大洋型’岩石圈 Nhomakorabea岩石圈拆沉模型（Deng et al., 2003,2007)
鲁西橄榄岩捕虏体的REE配分型式
鲁西橄榄岩捕虏体的痕量元素蛛网图
鲁西橄榄岩捕虏体的Sr-Nd同位素组成
鲁西高镁闪长岩中太古代继承锆石
鲁西橄榄岩捕虏体的Re-Os同位素组成
鲁西橄榄岩捕虏体与徐淮榴辉岩捕虏体的 Re-Os同位素组成
认识：
Cpx反环带 橄榄岩包体的Sr-Nd、Re-Os同位素组成 交代成因角闪石的存在 —证明软流圈中存在有拆沉的陆壳物质 交代熔体为榴辉岩类岩石部分熔融的熔体
绿辉石：
Jd:20-29%
Grt
Sp
Cpx中出溶Q
Sp转变成Grt
Sp
Cp
Grt中出溶 Ru和Ap
Cpx中出溶 Grt和Zo
榴辉岩相变质作用的P-T条件：T=760-1060º C； P 1.50Gpa
榴辉岩，埃达克质岩石和太古代变玄武岩 （斜长角闪岩）成分比较
认识：
1. 早白垩世Adakitic岩石的确定
华南造山带 110
O
0
400 km
115 O
120
O
125
O
徐淮榴辉岩类包体
中生代埃达克质火山岩
中生代埃达克质侵入岩
三、中生代早期陆壳加厚过程的确立
— 高镁闪长岩的年代学格架
Age
具有adakitic岩石的地球化学属性
SiO2=54-67%; Mg#=0.49-70; Na2O/K2O=1.4-2.7
具有adakitic岩石的地球化学属性
鲁西高镁闪长岩Sr-Nd同位素组成及空间变化
EMII EMI
榴辉岩和石榴辉石岩捕虏体的发现
岩石学
Grt+Omph+Q+Ru+/-Amph
高Mg闪长岩中的Grt 残留晶 ex- Rutile in Grt
榴辉岩的确定： B1-10 B1-9 LG-4 JG2-2
太行山
鲁西：橄榄 岩包体Re的 亏损模式年 龄: 2.6~2.68 Ga 太行山：Re 的亏损模式 年龄: 2.1~2.4 Ga、 2.7 Ga
鲁西中生代高镁闪长岩——橄榄岩 类捕虏体的发现：认识 橄榄岩捕虏体的地幔成因
• 丰富的交代现象－Opx、Cpx、
Am、Phl
• Sp－Chr的转变 问题：交代熔体的性质？
华北克拉通演化的动力学模型（Zhang et al., 2003)
华北克拉通中、新生代岩石圈减薄与地幔置换模型
（Zheng et al., 2007)
华北克拉通破坏－争论的焦点
时间：三叠纪、晚侏罗世－早白垩世、晚白垩世－
新生代、中生代和新生代两次减薄？
空间： 东部带、东部带和中部带、还是整个中国东部？ 机制：拆沉作用、热－化学侵蚀、置换作用、熔体－橄榄 岩的反应、俯冲脱水？ 动力学背景： 扬子与华北的俯冲碰撞、洋壳的俯冲、地
华北克拉通破坏的过程与机制
－中生代高镁闪长岩及深源包体证据
报告提纲
问题的提出 研究区的地质概况
中生代早期陆壳加厚过程的确定
拆沉陆壳熔融熔体对岩石圈地幔的改造
华北克拉通东部中生代构造演化模型
一、问题的提出
稳定的大陆克拉通是如何被破坏或改造的？
• 古生代金伯利岩和
地幔包体 —岩石圈厚度 约 200Km
幔柱的作用？
出现上述争论的主要原因： 缺乏关键证据
热－化学侵蚀作用
(after Xu Y.G.,2001)
拆沉作用
(Gao et al., 1998, 2001)
判定的关键性证据： 岩石圈地幔中是否存在长英质熔体？
Depth (Km)
二、研究区的地质概况
－中生代高镁闪长岩中榴辉岩和橄榄岩类包体
石榴辉石岩中的新
元古代锆石－扬子
克拉通基底物质
2500Ma、1800Ma －华北克拉通基底
物质
榴辉岩类捕虏体锆石U-Pb定年结果
徐淮地区 榴辉岩类 捕虏体的 Pb同位素 组成
费县玄武岩
方城（Zhang et al.,2002)
高镁闪长岩Pb同位素的组成及空间变化
费县玄武岩
方城（Zhang et al.,2002)
反环带单斜辉石核部形成压力的估算结果
橄榄岩捕虏体中原生和交代成因Cpx的REE型式
鲁西橄榄岩捕虏体中Opx的REE配分型式
橄榄岩类捕 虏体中角闪 石矿物成分
S-Am-起源 于俯冲带物 质交代成因 I-Am-陆内软 流圈物质交 代成因
橄榄岩类捕 虏体中角闪 石矿物成分 S-Am-起源 于俯冲带物 质交代成因 I-Am-陆内软 流圈物质交 代成因
华北克拉通破坏的机制：
• 拆沉作用
• 热-化学侵蚀作用
Enkin et al., 1992; Zhao et al., 1996
185-225Ma
110-130Ma
华北克拉通东部中生代岩石圈的演化模型
• 交代熔体的性质
岩相学证据 Mg2SiO4+SiO2—Mg2Si2O6
Olivine + SiO2 — Opx
Cr-Spinel —— Chromite (- Al2O3) Am Phl —— 含水富硅质的熔体
From Gao et al.,2008-EPSL
费县玄武岩中反环带单斜辉石