2022年5月12日，国际地学权威学术期刊《Geological Society of America Bulletin》在线发表了题为“Featured Neoarchean granitoid association in the central North China Craton: An indicator of warm plate subduction”的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室孙国正博士后、李三忠教授和北京大学地球与空间科学学院刘树文教授等合作完成。

近年来的一系列研究表明，板块构造体制最有可能于太古宙晚期开始启动。但是，太古宙晚期的地球在地幔潜能温度、岩石圈厚度、地壳强度、地壳组分、地表环境等方面都与现代地球截然不同，太古宙晚期发育的古板块构造必然与现代板块构造存在很大不同，因此将其称为板片热俯冲（Warm plate subduction）。然而，由于后期地质事件的叠加，能够识别出来的太古宙热俯冲的地质记录非常缺乏，这让我们很难理解太古宙板块构造的岩浆特征和地球动力学特征。针对这一问题，该文在华北克拉通中部的恒山地体识别出一套特殊的花岗岩类岩石组合（DTTG+Sanukitoid），对其开展的系统岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究表明，该套岩石形成于新太古代晚期（2492–2537 Ma），其岩浆起源于地幔橄榄岩和俯冲相关物质不同程度的相互作用。基于高Mg型TTG的热力学-微量元素地球化学模拟，计算出TTG熔体形成时的P-T条件，重建了俯冲板片的表观地温梯度（∼17 ± 2°C/km）。并结合前人的热-动力学数值模拟结果，提出了一个太古宙热俯冲的地球动力学模型，认为恒山地体发育在热俯冲带活动大陆边缘的构造背景下。

图1. 基于TTG的相平衡模拟和太古宙板片热俯冲的地球动力学模型

Sun, G.Z., Hu, Y.L., Liu, S.W., Li, S.Z., Fu, J.H., Gao, L., 2022. Featured Neoarchean granitoid association in the central North China Craton: An indicator of warm plate subduction. Geological Society of America Bulletin, https://doi.org/10.1130/B36410.1.

文章链接：https://doi.org/10.1130/B36410.1.