地球所發現華北板塊晚古生代大陸地殼增生再造過程

　　大陸地殼的形成是通過適當地點從上地幔到地球表層傳輸物質的巖漿過程來實現的。作為固體地球科學最關注的基本主題之一，地殼生成機制、有利的構造背景以及可能的巖漿記錄之間的多重關聯是全面認識顯生宙大陸地殼生長與分異演化過程的核心內涵。作為世界各地主要顯生宙造山帶普遍特征之一的后碰撞/后造山巖漿作用，其發育直接受制于造山循環過程晚期伸展-跨塌階段獨特地球動力學過程驅動下的強烈殼幔相互作用，也代表了造山帶動力學體制制約下最重要的多層次物質與能量交換載體，因而是研究上述多重關系的最佳窗口。這對于形成于晚古生代-中生代之交的華北-蒙古板塊尤其如此：一方面，眾多年代不清縫合邊界的存在使本區眾多地塊的構造屬性依然撲朔迷離；另一方面，作為全球顯生宙大陸地殼生長最重要的地區之一，其生長與再造機制依然莫衷一是。

　　地質與地球物理研究所巖石圈演化研究室的張曉暉副研究員及其合作者對處于華北克拉通與興蒙造山帶過渡區域的遼北法庫地區發育的晚二疊世-早三疊世侵入雜巖進行了系統的野外地質、鋯石U-Pb定年與巖石地球化學研究。結果表明，一直被看作早前寒武紀侵入體的十間房巖基實際上于晚二疊世-早三疊世（261-248 Ma）侵位，其主要組成包括由角閃輝長巖-二長巖組成的中基性端元和由石英二長巖-鉀長花崗巖組成的酸性端元。基性系列巖石呈現LILE和LREE高度富集、HFSE虧損的元素地球化學特征，同時具有中等放射成因Sr（ISr = 0.7049-0.7054）和Nd（eNd(t) = +2.72~-1.82）的全巖同位素組成和高放射成因鋯石Hf組成（eHf(t) = +3.4~ +7.1）。這些特征指示其可能源于與俯沖相關的中亞造山帶型交代巖石圈地幔的部分熔融；酸性系列巖石呈現后碰撞型花崗巖的元素地球化學特征，并具有與基性巖系列類似的全巖Sr-Nd同位素（ISr = 0.7043-0.7057，eNd(t) = +2.28 ~ -0.55）和鋯石Hf同位素（eHf(t) = +3.6~+6.6）組成。主微量元素特征和定量模擬表明，石英二長巖樣品可基本代表酸性端元系列巖石的母巖漿，其形成于底侵幔源基性巖及其分異產物的部分熔融，而以斜長石與堿性長石為主，黑云母、角閃石和石英次之，以及少量副礦物等的結晶分異和其后的水巖反應可以形成整套巖石復雜多樣的地球化學特征。

　　區域巖漿事件對比表明，遼北法庫地區發育的晚二疊世-早三疊世侵入雜巖代表了后碰撞/后造山伸展背景下幔源巖漿底侵誘發形成的系列巖石，記錄了因構造跨塌和巖石圈拆沉引起的新晉大陸內部的垂向增生與再造過程，其中包括幔源玄武質巖漿的析取、巖漿底墊、分異、新生基性下地殼的重熔與其后的巖漿分異。

　　這一成果近期發表在國際重要地學期刊Lithos（《國際礦物學、巖石學與地球化學雜志》）（Zhang et al. Late Permian to early Triassic mafic to felsic intrusive rocks from North Liaoning, North China: Petrogenesis and implication for Phanerozoic continental growth. Lithos, 2010, 117: 283-306）。