克拉通（源于希腊语Kratons，意为“强度”）是地球上最古老的大陆地块，缺乏明显的火山活动和大地震，传统上被认为是稳定的。然而，位于我国境内的华北克拉通却并非如此，其形成于18亿年前，此后进入长期稳定的演化阶段，直到2亿年前，华北克拉通东部发生了大规模的火山活动和大地震，丧失了原有的稳定性。克拉通为什么会失去稳定性？这是经典板块构造理论无法解释的地质现象。针对这一难题，国家自然科学基金委员会2007年启动了“华北克拉通破坏”重大研究计划。 

　　该重大研究计划以“克拉通”为核心科学问题，以观测和实验获取原始资料为先导，以地质构造、地球物理、岩石地化、实验模拟、资源环境灾害、学科集成和战略研究为布局，对华北克拉通开展了地质、地球物理和地球化学多学科综合研究。中国科学家认识到大规模的岩浆活动和构造变形只是华北克拉通演化过程中的表现形式，其实质是深部岩石圈的物质组成与物理化学性质发生了根本性转变，导致克拉通固有的稳定性遭到破坏，由此提出了“克拉通破坏”新概念。同时，他们在揭示华北克拉通破坏的时空范围和动力学机制的基础上，建立了“克拉通破坏”理论体系，使华北克拉通破坏成为全球研究热点，提升了我国固体地球科学研究的国际地位。 

　　为了解决这一难题，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）于2007年启动了“华北克拉通破坏”重大研究计划。历时十年，2018年1月2日，在项目结题验收会上，作为该重大研究计划指导专家组组长的朱日祥报告了项目取得的主要进展：西太平洋板块俯冲引起华北克拉通地幔不稳定流动与减压熔融，俯冲板块回转与俯冲带后撤导致岩石圈强烈伸展，从而使华北克拉通丧失了原有的稳定性，于1.25亿年前集中爆发了标志性的岩浆活动。 

　　该重大研究计划在科学问题引导下的大规模深部探测，已成为大陆深部结构研究的国际典范。基于上述密集地震观测数据，发展和应用高精度地震成像新方法，科研人员获得了华北地区地壳和上地幔结构及变形等的详细信息。 

　　研究人员表示，这与该地区岩石圈地幔年轻、易熔的特征和岩浆岩的广泛分布相结合，表明克拉通东部经历了岩石圈的强烈破坏；西部陆块主体地壳（厚约45 公里）和岩石圈（厚达150~200公里）相对较厚、变形弱，具有典型克拉通的结构特征。同时，结合其缺乏岩浆、地震活动等的地质特征，反映出西部主体仍保持克拉通整体稳定的属性，中部陆块地壳和岩石圈厚度及结构都表现为强烈的横向非均匀性，这与该地区经历了复杂的局部改造过程相对应。 

　　通过对不同区域、不同尺度和采用不同方法获得的地震成像结果进行整合，研究人员进一步建立了“华北地区地壳—上地幔地震波速结构模型”，简称华北结构模型（VMNC），目前已正式发布了2.0版本（VMNC v2.0）。这一模型和相应数据库的建立是“华北克拉通破坏”重大研究计划的学科集成成果，为深入研究中国大陆演化提供了基础数据。

　　（来源：《中国科学报》）