2020-09-25 03:47:51

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大陆地壳上长期稳定的构造单元 ,即大陆地壳中长期不受造山运动影响,只受造陆运动发生过变形的相对稳定部分,常与造山带(Orogen)对应。"W.H.施蒂勒1936年提出,作为与造山带相对应的地壳稳定地区。克拉通一词源于希腊语Kratos ,意为强度。1921年柯柏称之为"kratogen",1936年施蒂勒改称"kraton",当时还划分出高克拉通和低克拉通,分别对应于大陆和大洋盆地,由于后来已证实大洋是活动的年轻地壳,今克拉通一词仅用于大陆地区,是地盾地台的统称。

基本信息

  • 中文名称

    克拉通

  • 解释

    大陆地壳上长期稳定的构造单元

  • 提出时间

    1936年

  • 定义人

    W.H.施蒂勒

  • 源于

    Kratos(意为强度)

  • 词语现意

    大陆地区是地盾和地台的统称

折叠 编辑本段 形成报告

中国科学院地学部院士翟明国的研究领域--前寒武纪地质与变质地质学,是一门很基础、很古老的学科,是地质学"基础之基础",对我们进一步认识地球、利用地球、保护地球有着很重要的影响。克拉通是地球上最古老的大陆。

传统理论认为克拉通是稳定的。但是,华北克拉通却发生了大规模的火山活动和大地震,即丧失了稳定性。克拉通为什么会失去稳定性?这是困扰地球科学家近百年的难题。针对这一难题,该项目通过地质、地球物理和地球化学综合研究,取得了突破性进展:1)发现造成华北克拉通失去稳定性的根本原因是克拉通破坏,揭示了岩石圈地幔组成和属性的改变是导致华北克拉通破坏的关键;2)发现华北克拉通破坏主要发生在东部,而西部仍保持克拉通的稳定性,中部地区部分被改造;确定华北克拉通破坏的峰期为早白垩世(1.25亿年);3)提出并论证了早白垩世西太平洋板块俯冲是导致华北克拉通破坏的一级外部因素和驱动力,俯冲板片在地幔过渡带的滞留脱水使上覆地幔发生熔融和非稳态流动,俯冲带后撤导致岩石圈强烈伸展,最终造成克拉通破坏;建立了克拉通破坏理论,发现洋-陆相互作用导致克拉通破坏与大陆增生是全球大陆演化普遍规律,发展了板块构造理论。该项目是以区域实例研究全球大陆演化的典范,华北克拉通研究连续2年入选全球地学领域十大热点,引领了大陆演化研究方向。也因此该研究项目获得了2017年国家自然科学奖二等奖。

长期以来,翟明国致力于研究华北地区的克拉通地形,6月9日在中国科学院第十五次院士大会上,他作了题为《克拉通化与华北陆块的形成》的专题报告。

在报告中,翟明国首先解释了克拉通化在地质研究上的意义。

折叠 编辑本段 形成意义

克拉通化是稳定大陆形成的重要事件,在地球演化历史上没有重复。华北克拉通的形成,经历了两期克拉通化事件,为理解早期陆壳的形成与演化提供了难得的实例。

虽然迄今为止地球上最老的物质或岩石记录都来自陆壳岩石,但多数研究者仍然认为,地幔是最难于直接熔融出陆壳岩石的。

早期形成并且长期未经构造活动的地壳部分,称为克拉通,大多数克拉通都是在太古宙形成的。这些克拉通在太古宙末的一个特定地质时期,形成全球规模的超级克拉通才有了与现今相类似的洋陆格局。

克拉通化,就是克拉通形成的过程,包括了固体圈层中的岩石学、地球化学、构造地质学、地球物理学等方面的诸多演化和剧变。

根据多年研究,在经典定义的基础上,翟明国将克拉通化的概念概括为:形成稳定的上下大陆地壳圈层,并与地幔耦合的地质过程

华北的克拉通是世界上最著名的古老陆块,与其他克拉通相比,有着更为复杂、多阶段的构造演化,记录了几乎所有的地球早期发展的重大构造事件,并在中生代又发生了减薄与改造。

华北有若干古老的陆核,根据已有的地质资料,华北克拉通90%的陆壳是在早寒武纪形成的,绝大多数形成于中-晚太古代。近来的一系列研究表明,华北陆壳的增生与全球一致,一般认为太古宙的陆壳增生是围绕着古老陆核形成微陆块,根据不同的研究者的划分,华北地区的微陆块数量不等,比较明确的6个微陆块分别是胶辽、许昌、迁怀、阜平、集宁和阿拉善微陆块。

新太古晚期是华北陆块演化最重要的时期。这个时期有较多的火山作用与沉积作用,形成晚太古绿岩带;有大量的壳熔的花岗岩和TTG片麻岩形成;有广泛的麻粒岩相-角闪岩相变质作用;有镁铁质岩墙和花岗岩脉群浸入。

以往的研究多认为华北经历了两期或者更多期的克拉通化,在新太古末,华北已经形成了现今规模的古陆。新近的研究则提供了更多与克拉通化有关的变质作用和壳熔花岗岩事件的证据。

意义

翟明国在报告中说,由于新太古末的全球克拉通化之后,地球的演化历史出现了一个漫长的寂静期,其间没有火山活动,没有构造运动,因此华北克拉通研究的新进展,对太古宙与元古宙之间的年龄分界,具有重要意义。

在接受记者采访时,翟明国总结了华北地区的三大特点。首先,华北地区在地质年代上超过38亿年,这是我国境内保存较好的古陆块,其历史之久远,在全球范围内也不多见。其次,华北地区的大约有30万平方公里的面积。此外,华北地区构造演化复杂、岩石类型多样的优势,使其在前寒武纪地质与变质地质学研究上极具特点,特别是上世纪90年代以来,有关高压麻粒岩-退变榴辉岩蛇绿岩地体的发现以及相关争议,使华北早前寒武纪的研究被国际同行密切关注。

近些年,我国在前寒武纪地质与变质地质学的研究有一定显示度,有两次重要的国际会议在我国举办,而这两次会议的讨论焦点,都集中在华北地区的热点问题上。

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