2026年4月16日，122cc太阳成集团官网太阳成集团tyc122cc苏向东、汤艳杰联合中国科公司地质与地球物理研究所彭澎、储著银和刘鹏，在国际地学权威期刊《Earth and Planetary Science Letters》（地球与行星科学快报）发表了题为《Quasi-rehealing of eastern North China craton by 0.9 Ga plume event》（0.9 Ga地幔柱事件导致华北克拉通东部“准愈合”）的研究论文。该研究通过对华北克拉通东部约9亿年前形成的徐淮大火成岩省进行系统的Sr-Nd-Hf-Os同位素和铂族元素分析，揭示了地幔柱在“撕裂”克拉通岩石圈根部之后，又用自己的熔融残渣将其“缝补”起来、形成一种不稳定的“准愈合”状态，从而为华北克拉通中生代大规模“失根”提供了关键的深部背景解释。
克拉通是地球上最稳定的古老陆块，其下方的岩石圈地幔“根”可厚达200公里以上，能维持数十亿年的稳定。然而，华北克拉通东部在中生代（约1.25亿年前）发生了剧烈的岩石圈减薄和拆沉，导致其“失根”。这一现象一直是固体地球科学领域的谜题：为何一个长期稳定的克拉通会突然遭受破坏？答案可能隐藏在更古老的地质记录中。
全球许多大火成岩省都分布在克拉通稳定区之上，其中华北克拉通东部的徐淮大火成岩省正是这一规律的重要代表（图1a）。针对上述科学问题，他们通过对华北克拉通东部约9亿年前形成的徐淮大火成岩省的基性岩（图1b-c）进行系统的Sr-Nd-Hf-Os同位素和铂族元素分析，像“地质侦探”一样，重构了那次古老地幔柱与克拉通“根”的相互作用过程，揭示了一个令人惊讶的发现：地幔柱在“撕裂”克拉通根部之后，又用自己的“残渣”将其“缝补”起来，形成了一种既不彻底、也不稳定的“准愈合”状态。正是这种“准愈合”，为后来中生代的彻底“失根”埋下了伏笔。
图1. (a)全球S波层析成像（150 km深度）与克拉通和元古代大火成岩省分布特征；（b）华北克拉通东部0.9 Ga徐淮大火成岩省的地质简图。图中展示了远场放射状岩墙群和近中心岩床群的分布；（c）华北克拉通东南缘褚兰岩床群的分布地质简图。
令人意外的是，当地幔柱活动逐渐平息后，大量来自地幔柱熔融后的难熔橄榄岩“残渣”（富镁、贫铁铝、密度小、浮力大）开始附着在减薄后的岩石圈底部，形成了一种“补丁式”的愈合（图2）。这一“愈合”过程被岩石圈地幔包体的Re亏损模式年龄峰值（1.0–0.8 Ga）精确记录，恰好与徐淮大火成岩省的活动期吻合。
然而，这种通过地幔柱残渣“打补丁”形成的新根并非像原始克拉通根部那样均一、致密和强健，而是由不同时代、不同来源的岩石“马赛克”式拼接而成，内部充满了结构薄弱面。特别是地幔柱与岩石圈相互作用过程中，在大约100公里深度处形成了一个天然的软弱层——岩石圈中部不连续面。研究者将这种既没有完全恢复、又没有彻底失稳的状态形象地称为“准愈合”（quasi-rehealing）。它就像一根曾经折断过又接上的树枝，虽然能勉强支撑，但再也无法承受剧烈冲击。
研究团队进一步指出，正是约9亿年前地幔柱事件造成的岩石圈减薄以及随后“准愈合”过程中留下的内部软弱层，共同“预备”了克拉通根部的脆弱性。当1.25亿年前古太平洋板块俯冲带来的强烈扰动到来时，这个本就“旧伤未愈”的克拉通根部沿着那条早已存在的软弱面（岩石圈中部不连续面）发生了大规模的拆沉和破坏。华北克拉通东部的“失根”过程，其实早在数亿年前就已注定。
图2. 约9亿年前的徐淮地幔柱事件导致华北克拉通东部岩石圈地幔三阶段演化模式图。阶段1（左）：地幔柱上涌与初始相互作用（~940–920 Ma），早期岩浆具洋岛玄武岩的地球化学特征，古老岩石圈地幔贡献不足3%；阶段2（中）：岩石圈减薄与强烈相互作用（~920–890 Ma），地幔柱热-机械侵蚀和大陆裂谷作用导致岩石圈显著减薄，晚期岩浆具洋中脊玄武岩特征，岩石圈地幔贡献增至约10%；阶段3（右）：浮力残渣增生与“准愈合”（~880–540 Ma），地幔柱活动减弱后，大量难熔、贫熔的橄榄岩残渣增生于减薄岩石圈底部，形成时代与成分复杂的“马赛克”式新根，并继承软弱界面（岩石圈中部不连续面），机械强度逊色于原始克拉通根。
该研究不仅解开了华北克拉通长期演化的一个关键环节，也为理解全球其他克拉通（如怀俄明、斯拉夫、卡普瓦尔等）的稳定性与破坏提供了新视角。它揭示了地球是一个内外联动的复杂系统：深部地幔柱活动与表层大陆的演化相互耦合，一次古老的地幔柱事件，其影响可以跨越数亿年，最终塑造我们今天所见的洋陆格局和宜居环境。
该论文第一作者为122cc太阳成集团官网太阳成集团tyc122cc苏向东特任副教授，共同通讯作者为苏向东和彭澎研究员。合作者包括122cc太阳成集团官网太阳成集团tyc122cc汤艳杰教授、中国科公司地质与地球物理研究所储著银研究员和刘鹏副研究员。研究得到国家自然科学基金（42302219, 42125206, 42573047）和湖北省自然科学基金（ZYYJQT202606）项目的联合资助。
论文信息：
Title: Quasi-rehealing of eastern North China craton by 0.9 Ga plume event
Authors: Xiangdong Su (苏向东), Peng Peng (彭澎), Zhuyin Chu (储著银), Peng Liou (刘鹏), Yanjie Tang (汤艳杰)
Source: Earth and Planetary Science Letters, Volume 685, 120040, Available online 16 April 2026
DOI: 10.1016/j.epsl.2026.120040
论文链接: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2026.120040
