近日，美国地质学会（GSA）旗下地学领域TOP期刊《Geological Society of America Bulletin》（IF: 4.9）在线发表了题为“Underplating-induced trans-crustal melting and maturation of Neoarchean continental crust in the North China Craton”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于洋博士后、孙国正副教授、李三忠教授和中国地质大学（北京）陈岳龙教授等合作完成。

花岗质岩石在太古宙早期以富钠质成分的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）占主导地位，在新太古代晚期（3.0-2.5 Ga）逐渐演化出富钾质成分的高钾花岗岩。花岗质岩石在成分上的长期转变与太古宙地壳的逐渐固化、分层与成熟过程相耦合，但二者深层次的联系仍然是一个谜。针对这一问题，研究团队选取华北克拉通东部鲁西地区新太古代（2.6-2.5 Ga）TTG、高钾花岗岩及玄武岩等作为研究对象，根据其时空分布、岩性组合、岩石成因及化学成分演化规律，探讨地球早期壳幔动力学过程。此次研究系统筛选了地壳熔融成因的TTG和高钾花岗岩，根据其K₂O、K₂O/Na₂O、MgO、Mg#、Cr、Ni、Sr/Y及Eu/Eu*等参数随时间的演化规律（图1），提出~2.56-2.54 Ga TTG岩浆起源于镁铁质岩石在地壳深部的部分熔融，而~2.53-2.50 Ga 高钾花岗质岩浆起源于区域TTG及沉积岩在地壳浅部的部分熔融。镁铁质岩浆的底侵作用诱发了自下而上不同深度地壳的熔融过程（图2）。

地壳长期熔融过程促进易挥发组分和生热元素向地壳浅部迁移，而深部地壳愈发难熔、构造趋于稳定，形成了在成分及结构上逐步分层与成熟的地壳。

图1鲁西地区新太古代晚期TTG及高钾花岗岩地球化学成分演化特征

图2鲁西地区新太古代晚期花岗质岩浆作用与地壳演化示意图

Yu, Y., Sun, G.Z*., Li, S.Z., Chen, Y.L., Gao, X.Y. Underplating-induced trans-crustal melting and maturation of Neoarchean continental crust in the North China Craton. Geological Society of America Bulletin (2024).

文章链接：https://doi.org/10.1130/B37680.1.