地质地球所研究发现中朝陆块去克拉通化的时空差异性

2010-9-25 17:01 来源: 中国科学院
收藏到BLOG

  克拉通(Craton)是由上部前寒武纪地壳和下部巨厚、冷的、耐熔的岩石圈地幔组成,自克拉通形成之后一般不会再有强烈的岩浆-构造活动和显著的大陆地壳的生长。然而,大量的地球物理和地球化学研究表明,中朝克拉通东部中国大陆之下的古老岩石圈地幔在侏罗纪-早白垩世期间被新生的岩石圈地幔所代替,并伴有强烈的岩浆-构造-热事件和大陆地壳的生长。但整个中朝陆块之下岩石圈地幔改变的时空范围和机制却一直存在着很大争议。探索这一问题的关键是全面理解中朝克拉通岩石圈地幔的时、空演化。朝鲜位于中朝陆块的最东部,深入了解该区岩石圈地幔的性质和演化是探索中朝克拉通破坏的时、空范围和机制的关键。

  在国家自然科学基金资助下,中科院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室杨进辉研究员及其合作者通过对朝鲜三叠纪金伯利岩中地幔包体详细的年代学、岩石学和地球化学的研究发现,在三叠纪期间朝鲜地区大陆岩石圈地幔是新生的岩石圈地幔,这一发现表明,中朝克拉通岩石圈改变可延伸到克拉通的边缘(朝鲜地区)。

  结合作者及合作者近年来发表的有关华北东部中生代花岗岩及镁铁质包体中锆石的Hf同位素资料,他们提出:中朝克拉通去克拉通作用存在着明显的时空差异;中朝克拉通东部(朝鲜和辽东地区)发生破坏的时间始于三叠纪期,明显比其它地区破坏的起始时间早至少50Ma,并明确提出这一事件可能与扬子大陆深俯冲、陆陆碰撞所引起的岩石圈增厚后、拆沉作用有关,并强调早白垩世是中朝克拉通破坏的高峰期,可能与太平洋板块俯冲作用相关。

  这一研究成果发表在2010年9月份出版的国际知名地学刊物Geology(《地质学》)上(Yang et al. Diachronous decratonization of the Sino-Korean craton: Geochemistry of mantle xenoliths from North Korea. Geology, 2010, 38 (9): 799–802)。

  

图1 中朝克拉通地幔包体分布图

  

  图2 A 地幔包体的全岩和硫化物激光Os同位素组成;B 地幔包体中Cpx的Sr-Nd同位素组成