“简单地说，克拉通（Craton）就是地球上稳定的地质构造单元。”

　　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研究员杨进辉日前向《科学时报》记者说，地球的内部结构从外到内分地壳（岩石圈）、地幔和地核，克拉通就是漂浮在软流圈（地幔上层）的一个坚硬的板块。它由上部前寒武纪地壳和下部巨厚的、冷的、耐熔的岩石圈地幔组成。克拉通比较稳定，没有或有很弱的岩浆活动和构造活动。克拉通破坏（也称去克拉通化）就是在地质作用下，岩石圈地幔变薄，其物理化学性质也发生了变化。

　　今年6月份出版的国际著名地学刊物《地质学》（Geology），发表了杨进辉等人关于华北克拉通晚中生代去克拉通化的研究。研究者通过锆石的原位微区定年和同位素分析发现，分布在华北克拉通东部的早白垩世花岗岩在成岩过程中明显有亏损地幔物质的参与，标志着中生代晚期华北克拉通发生了大陆地壳的垂向增长。结合近年来对该区强烈构造活动、金成矿大爆发等方面研究，提出华北克拉通晚中生代去克拉通化，并进一步指出这期事件可能是扬子、华北碰撞后，古太平洋板块俯冲所引起的岩石圈减薄、地壳伸展作用的结果。

　　通常认为，自克拉通化之后不会再有强烈的岩浆、构造活动和显著的大陆地壳的生长。华北陆块在古元古代的东部、西部陆块的碰撞拼合作用之后形成稳定的克拉通。然而，自中生代以来却发育着大面积的花岗岩和火山岩。

　　“克拉通形成过程和成矿过程、油气等资源的产生有密切关系，华北、胶东、辽宁的大型金矿都和克拉通破坏有关。研究它对我们寻找油气资源、了解古代地球环境变化、了解古地震等剧烈地质活动都有帮助。”杨进辉说，同时，就像了解一个人的生长发育过程一样，我们研究华北克拉通可以推断其他克拉通的演化。我们所做的是基础研究，想了解克拉通的演化过程，世界上有很多和华北克拉通相似的克拉通，其他的克拉通没有发生克拉通破坏，这一地质现象与其他稳定的克拉通明显不同，研究华北克拉通破坏对探索地球上克拉通的形成与演化、地质历史时期超大陆的形成与演化、大陆地壳的生长具有重要的地质意义。

　　克拉通发生时有很多强的构造活动和大规模的岩浆活动，如地壳抬升、地壳伸展形成的盆地、热事件过程中产生的金矿。这些强烈的地质活动也会带来一些古生物的灭绝，影响到古代生物的生存环境。“我们研究克拉通破坏是怎样的一个过程，到底是怎么演化的，是什么原因导致的，怎么看克拉通破坏的影响。”杨进辉说。

　　“华北克拉通的东部，包括北京周边，燕山山脉，胶、辽半岛，有很强的中生代岩浆活动。花岗岩都露出地表。我们在对花岗岩进行同位素分析时发现，花岗岩中有很多来自软流圈的物质，也就是说软流圈的东西在花岗岩成岩过程中就进入其中了，这证明此地的软流圈深度小于100公里，说明这些地方的岩石圈变薄了，发生了克拉通破坏。通过对花岗岩的研究，我们找到一个有力的证据，证明华北克拉通早在1亿～2亿年前就被破坏了。”杨进辉说。

　　通过测试型花岗岩及镁铁质包体的锆石原位微区U－Pb年龄和Hf同位素研究，研究人员结合传统的地球化学方法，指出胶东、辽东半岛早白垩世花岗岩形成于一个复杂的壳、幔岩浆混合过程，确认软流圈地幔参与了花岗岩的成岩作用。他们发现，华北东部早白垩世岩石圈地幔化学性质不均，以含角闪石、金云母辉石脉的方辉橄榄岩为主。这种富集的岩石圈地幔的形成与多期来自软流圈和古俯冲大洋板块的流体、熔体的交代作用有关。研究人员结合中生代以来的岩浆作用、区域构造年代学等资料，指出胶东、辽东半岛大面积的早白垩世岩浆活动形成于伸展背景之下，是华北东部晚中生代岩石圈减薄、壳幔相互作用及地壳伸展的产物。认为幔源岩浆的底侵是造成下地壳物质部分熔融的原因，幔源岩浆不仅提供了热量，而且参与了花岗岩的成岩作用。

　　几年前，杨进辉就在国家自然科学基金的支持下，完成了两个关于花岗岩研究的项目。“这是项很有意义的研究，基金委对这一研究也很支持。科学基金对我们前期的支持，为我们打下了一个良好的基础。目前，我们课题组的吴老师还有一项关于岩石圈年龄的在研项目，是华北克拉通破坏重大研究计划下的子课题。我们非常感谢科学基金的支持。”杨进辉说。