华北克拉通北部早中生代构造体制转化与壳幔相互作用

"构造体制"是指控制构造演化的岩石圈或地壳的动力状态或运动方式。伴随中生代岩石圈的减薄与改造，华北克拉通从早中生代开始结束了长期的稳定状态，进入活化阶段，至晚中生代大规模的岩石圈减薄和相应的构造-岩浆活动达到高峰。本项目将瞄准构造体制转化初始的早中生代，在华北克拉通北部选择赤峰-喀喇沁-平泉-凌源这一记录了早中生代不同深度岩浆活动的地质走廊，通过这一时期的幔源岩浆活动、壳幔相互作用以及地表的隆起剥蚀、沉积建造、构造变形等研究，探讨深部过程在构造体制转化中所起的作用。将研究区及邻区古生代-早中生代-晚中生代的地质历史演变和岩浆活动结合起来，进一步认识早中生代构造体制转化在华北克拉通改造和破坏过程中的地位。

项目背景：早中生代是华北岩石圈演化历史中承上启下的重要阶段，构造体制发生转化，然而对转化的动力学机制一直有着两种不同认识：（1）印支造山运动导致早中生代构造体制转化；（2）另有人则将中生代华北岩石圈的减薄与破坏归因于太平洋板块的俯冲，而且还进一步指出，这一转化可能起始于晚三叠世。本项目力图从华北克拉通岩石圈自身演化和壳幔相互作用的角度，寻找构造体制从稳定向活动转化的动力学机制。.主要研究内容：（1）为确认晚三叠世构造体制转化与地幔物质上涌导致的底侵作用的关系，本项目系统地研究了晚三叠世壳幔相互作用证据: 幔源包体、堆晶岩、麻粒岩、碱性岩、岩墙群、火山岩，地表的隆升、剥蚀、断陷盆地、变形、变质作用、地热异常。（2） 通过早中生代地幔包体、标志性矿物及同位素研究，进一步探讨幔源岩浆来源深度和温压环境；（3）为了澄清相邻板块俯冲作用对华北早中生代构造体制转化的影响，本项目对古亚洲洋闭合的历史和东北亚中生代洋陆过渡带的演化进行了研究。.主要研究结果：（1）通过晚三叠世从地幔到地表不同深度层次地质作用的研究，认识到岩石圈地幔或软流圈底辟体的上涌是早中生代构造体制从稳定向活动转折的主因。这些不是印支造山运动或板块俯冲作用所能解释的。（2）早二叠世的华北克拉通北缘不属于古亚洲洋俯冲形成的活动大陆边缘造山带，此时的华北克拉通北缘已经处于伸展的构造环境中；东北亚洋陆过渡带的研究表明华北在晚三叠世底侵作用背景下的壳幔相互作用与太平洋板块的俯冲作用无关。.关键数据及其科学意义：本项目首次在研究区获得的12个样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄（附表）对确认华北晚古生代-早中生代的壳幔相互作用，进一步理解构造体制转化，是十分关键的。