北中国克拉通是一个庞大的陆块,拥有地球上其中一个最完整且最复杂的火成、沉积以及变质过程的记录。位于中国东北、内蒙古、黄海以及北朝鲜一带,这一地区被视为稳定、浮力强且坚硬的陆地。然而,北中国克拉通的稳定性却在近期遭遇了挑战,这样的变化引起了科学界的广泛关注。
北中国克拉通的基本特征包括厚度(约200公里)、与其他区域相比较寒冷以及低密度。作为一个古老的克拉通,它历经长期稳定的时期,符合克拉通的定义。然而,随着时间的推移,其某些深层部分遭遇了“去克拉通化”的破坏,这使得这片大陆的稳定性不再如以往。
北中国克拉通曾经由一些独立的地块组成,各自拥有独立的构造运动。经过结合之后,才形成了如今的形态。
进入古元古代(25-18亿年前),各大陆之间的碰撞与融合,使得先前的独立地块相互交互,并新生了许多变质岩带。虽然北中国克拉通的形成过程仍存在很多争议,但其稳定性却因为以下原因而受到威胁。
北中国克拉通的面积约为150万平方公里,边界由多个山脉所界定,包括北方的中亚造山带、西方的祁连山造山带、南方的秦岭-大别造山带以及东方的苏鲁造山带。克拉通分为东、西两大区块,并以一个宽度100-300公里的中部地带——「东北中国造山带」相互区隔。
随着克拉通根部的破坏,自显生宙时期以来,这一地区的板块活动变得频繁,特别是东部的地震活动,一些震中超过8级,牺牲了数以万计的生命。这一地区的稳定性下降受多重地质因素影响,薄弱的地幔根部可能是造成不稳定的主要原因。
克拉通的一些原始结构,在数十亿年的演变过程中,已经显著改变,特别是在简化和去克拉通化的影响下。
北中国克拉通的构造演化可追溯至大约46亿年前,并且经历了复杂的构造事件。目前学界对于其构成的理解仍在互相辩论。其中,Kusky和Zhao提出了不同的模型以解释克拉通的变化。
Kusky提出了他对2.5亿年前合并事件的诠释,并认为这是克拉通的端倪。透过一系列事件,这些地块早在3.8至2.7亿年前就已经逐渐融合,而到了后来的事件中形成的地质结构则证明了这些小地块如何最终组成克拉通。
相对的,Zhao则认为克拉通合并的关键时间是1.85亿年前,他的理论在形成重点上和Kusky的观点相悖,尤其是对变质事件的解释上,Zhao强调形成过程的多样性及不同的块体。
Zhao表示,正是通过不同地块间的相互作用及其在演化中的动态反应,使得克拉通的演化更显复杂。
在克拉通的历史进程中,到了中奥陶世,便开始出现破坏的迹象。大规模的岩石地幔削减使得东部的克拉通在当前已失去稳定,甚至对地震的抵抗力也大幅下降。
有学者认为,从碳iferous到侏㑩纪的海洋减少、与其他大陆的碰撞等事件,除了引发一系列结构变化外,更是导致克拉通的特殊地质环境逐渐受到影响,这是我们今天所见的北中国克拉通不稳定的原因之一。
今日的北中国克拉通面临许多挑战,但同时也提供了珍贵的地质资源及生态记录。未来,我们又将如何调整地质学的认知来应对这些持续的变化?