课题3：克拉通典型地区岩石圈三维物质架构的示踪方法 

课题简介： 

克拉通是地球上最古老的大陆地块，传统上被认为是稳定的。而作为全球最典型的遭受破坏和再造的克拉通，华北和扬子克拉通具有从稳定区到破坏区和再造区等多种属性岩石圈。其物理性质和同位素特征均显示出极大的多样性，是研究示踪克拉通三维岩石圈物质架构技术方法的天然实验室。通过岩浆岩 Sr、Nd、Hf和О等多元同位素示踪，确定深部物质架构，研究多元同位素方法示踪结果及参数的关联性和影响因素，并与地球物理探测、实验及数值模拟结果对比，探索构建克拉通示踪稳定区、破坏区及再造区等不同类型深部物质组成架构的方法体系。通过本课题的实施，有望形成以岩石探针和同位素填图为核心的探索克拉通不同属性岩石圈的深部物质时空分布、三维架构及其演变的方法。

关键科学： 

(1)针对克拉通稳定区、破坏区和再造区典型物质（特别是古老地壳物质）Nd、Hf、Pb、0等多元同位素方法示踪结果的有效性、关联性及其影响因素;

(2)在克拉通典型地区开展同位素示踪填图结果与地球物理探测、实验模拟结果的对应关系；
(3)多学科、多手段示踪方法共同有效揭示克拉通深部物质架构的内在规律。

主要研究内容： 

在全球典型的遭受破坏和再造的克拉通，即华北克拉通和扬子克拉通，探索揭示克拉通稳定区、破坏区和再造区的岩石圈物质架构的方法。

华北克拉通是全球最古老克拉通之一，在中生代发生过强烈破坏，尤其是东部，而西部相对稳定。扬子克拉通（特别是下扬子及其周缘）则经历了多次重大地质事件再造，很多已卷入显生宙造山带中。因此，华北和扬子克拉通具有从稳定区到破坏区和再造区等多种属性岩石圈，其物理性质和同位素特征均显示出极大的多样性，是研究古老克拉通稳定区到破坏区和再造区的深部物质架构的天然实验室。

充分利用华北和扬子克拉通已有的综合地质、地球物理资料，特别是近年来的深部探测资料，拟选取横跨华北和扬子克拉通不同块体的廊带作为区域重点，查明稳定、破坏和再造区岩石圈物质组成架构，识别克拉通典型的物质（尤其是古老地壳物质）的多元同位素，示踪结果及参数的关联性及影响因素，形成以岩石探针和同位素填图为核心的揭示克拉通深部物质架构及其演变的方法。