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大陆构造活动及其地表效应直接影响和控制着资源形成、环境演变和灾害发生。同时，作为20世纪四大科学发现之一的板块构造理论成功地解释了大洋演化、洋陆格局及板缘地震与火山活动，但大陆岩石圈作为大陆板块的主体在克拉通化之后如何保存、再造与演化，则成为板块构造登陆和发展板块构造理论的前缘方向。1989年，美国启动“大陆动力学计划”，此后，国际地学界相继实施一系列重大研究计划，以解决板块构造“登陆”难题。
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华北克拉通是我国最古老、规模最大的克拉通，保留了约3.8 Ga前的前寒武纪地壳演化的记录（Liu et al.，1992; Wu et al.，2008b）。它是太古宙地块在经历了约2.5 Ga前的初始克拉通化之后，在大约1.9~1.8 Ga时沿着中部造山带、胶辽吉造山带和孔兹岩带造山、拼贴后形成的一个前寒武纪克拉通（Zhao et al.，2005）。与世界上典型克拉通相似，华北克拉通在长期地质演化历史中保持其相对稳定性，前早寒武世结晶基底上覆有中、新元古代—二叠纪稳定的盖层沉积。然而与世界上其他多数克拉通不同，古生代与新生代，华北克拉通岩石圈厚度存在巨大的差异，克拉通岩石圈发生了显著活化和改造（池际尚，1988; Fan and Menzies，1992; Griffin et al.，1992，1998; Menzies et al.，1993; 邓晋福等，1994; Menzies and Xu，1998）。地质和地球化学分析揭示，晚中生代以来华北克拉通改造不仅局限于地壳层次，而且伴随着深部地球动力环境的变化（邓晋福等，1994; 吴福元等，2008），导致大规模区域性地壳运动（即地洼，陈国达，1959; 燕山运动时期的改造，赵越等，2004）、巨量岩石圈减薄（＞120 km，池际尚，1988; 陈国达等，1992; Griffin et al.，1992）和岩石圈地幔地球化学习性改变（岩石圈地幔的化学成分转型，吴福元等，2008; Zhu Rixiang et al.，2011）。
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华北克拉通早白垩世的大陆岩石圈伸展成为理解大陆构造过程的绝佳天然实验室，也为认识大陆活化与再造提供了典型案例。2007年启动的“华北克拉通破坏”重大研究计划，将克拉通的活化与再造推向国际学科领域前缘，使之成为全球大陆演化与动力学研究的热点。研究计划的实施，为探索浅部地壳运动的深部地球动力学本质提供了契机。随着研究的不断深入，地质学家们逐渐认识到，早期研究揭示的广泛发育的地壳构造变形与火山活动，不仅仅局限于浅部（地壳层次）的活动性，而是深部（岩石圈地幔层次）-浅部耦合演化的综合体现。过去近40年，关于华北克拉通岩石圈为什么会减薄和被破坏、以及以何种方式减薄和被破坏等涉及大陆演化与改造的核心问题长期争论不休。
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对欧亚大陆东部早白垩世构造研究揭示，伴随华北克拉通改造与破坏，在广袤的东亚地区发育地壳伸展构造组合，同时在大陆东缘保存有古太平洋-欧亚大陆汇聚所致的增生杂岩（图1）。显然，对这些地壳伸展构造和增生杂岩的深入研究，成为深刻理解大陆地壳伸展、岩石圈减薄机制和正确认识克拉通再造、破坏本质的关键所在。本文从胶辽早白垩世伸展构造省典型伸展构造解剖出发，阐述了伸展构造的特点、发育机理及其与深部岩浆活动性之间的成因关系，建立了古太平洋型活动大陆边缘并探讨其对华北克拉通岩石圈伸展、减薄与破坏的贡献与动力学影响。
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1 华北克拉通岩石圈伸展、减薄与克拉通破坏的壳-幔（非）耦合拆离
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1.1 大陆岩石圈伸展与壳-幔耦合拆离:辽东半岛早白垩世伸展构造省
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辽东半岛位于华北克拉通东缘，郯庐断裂带东侧，岩石组成单元包括古老的太古宙至古元古代结晶基底和上覆中元古代至二叠纪沉积盖层，盖层中局部出现中生代沉积-火山岩地层，是华北克拉通晚中生代岩石圈减薄最为强烈和典型的地区，发育一系列伸展构造组合（Liu et al.，2011）。
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1.1.1 辽南变质核杂岩
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辽南变质核杂岩位于辽东半岛南部，为早白垩世剥露的典型的科迪勒拉型变质核杂岩（图2），是东亚大陆早白垩世伸展构造研究的立典之地，相关研究深化了对区域构造演化历史的认识（Liu et al.，2011）。
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辽南变质核杂岩构造具有三层结构（上盘弱变形沉积岩层、下盘的深成变质岩和中部的拆离断层带），由五个部分（上盘弱变形沉积岩层、上盘的上叠伸展盆地（supradetachment basin）、中部的拆离断层带、下盘的深成变质岩和同构造（synkinematic）花岗质侵入岩体）构成（Liu et al.，2005）。它是由弧形金州-董家沟主拆离断层带围限太古宙变质岩下盘与中、新元古代和早古生代沉积岩层及早白垩世上叠盆地上盘构成的一个特殊构造单元。
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主拆离断层带为NNE向的金州拆离断层带，向南在金州城附近与NEE向的董家沟剪切带相接。西侧的金州拆离断层带几何形态和产状沿其走向方向的变化，再现了波瓦状构造的基本形态轮廓。主拆离断层面擦痕、拆离断层带内不同构造层次构造岩中以及紧邻的下盘同构造花岗岩体内的线理构造非常发育，并表现出产状的一致性（倾伏向WNW，倾伏角20°~35°）。主拆离断层带内发育了变质核杂岩各个部分中变形变质最为强烈的以糜棱岩为主多种构造岩类型，从深部到浅部依次出现片麻岩、糜棱片麻岩、眼球状糜棱岩（角砾岩化糜棱岩）、绿泥石化微角砾岩、超碎裂岩，其中，微角砾岩中伴生的假玄武玻璃脉。由于受到强烈的韧性剪切作用，岩石中普遍发育有眼球构造、剪切条带、S-C组构、压力影构造、骨牌构造、石香肠构造、鞘褶皱等，这些构造清楚地指明了上盘由ESE向WNW剪切的运动特征。
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拆离断层带上盘为中、新元古代—早古生代沉积岩层构成的一个特殊构造单元，金州拆离断层带的上盘岩系为一套未发生韧性变形且未变质的沉积岩系，而董家沟剪切带上盘变质沉积岩系具有遭受了较低变质程度韧性剪切变形的特点。紧邻金州拆离断层带的上盘局部地段，以弱变形元古宙和早古生代沉积岩层为基底发育小规模的白垩纪上叠盆地。盆地沉积主要由一套河湖相杂色碎屑岩组成，夹两套安山质火山岩岩层，地层基本连续。盆地具有显著的东断西超的特点，东部和南部与拆离断层带接触。
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主拆离断层带下盘的深成变质岩主要由太古宙得胜片麻岩和亮甲店片麻岩组成，且主要分布在下盘偏南部地区，北部则以包体的形式分布于饮马湾山岩体及其北侧的古道岭岩体中。早白垩世同构造花岗岩侵位于下盘太古宙深变质岩系中，自北向南依次展布古道岭、饮马湾山、七星台山、洼子店和赵屯岩体。此外，在饮马湾山岩体西侧，发育一套构造期后侵位的花岗质浅成岩——赵房岩体，平面上表现为横切金州主拆离断层带的几何特征。饮马湾山岩体由外向内环带分布明显，主要由片麻状花岗质岩类（125~122 Ma）、似斑状花岗岩类（129 Ma）和中细粒二长花岗岩（123~120 Ma）（LA-ICP MS锆石U-Pb年龄; 郭春丽等，2004; 吴福元等，2005; Wu et al.，2005）组成。七星台山岩体、洼子店岩体具有与饮马湾山岩体内部中细粒二长花岗岩类似的岩石组合特征，洼子店岩体的锆石U-Pb年龄为120 Ma（LA-ICP MS方法; Wu et al.，2005; 吴福元等，2005）。赵屯岩体主要为二长片麻岩（128 Ma; Wu et al.，2005; 吴福元等，2005）。岩体与构造关系分析揭示，这些岩体侵位时代可划分为两个阶段:早期阶段岩体以饮马湾山岩体边缘相带和赵屯岩体为代表，主要在128~129 Ma（＞125 Ma）前后就位，岩体内部矿物线理由自形或半自形角闪石、黑云母等矿物颗粒平行定向排列构成，与拆离断层带内部的矿物拉伸线理具有产状的统一性，充分显示了花岗岩体的同构造属性; 晚期岩体则包括了饮马湾山岩体内部相带、七星台山岩体、洼子店岩体，它们明显侵入早期岩体中，就位发生于123~120 Ma（＜125 Ma）。构造后赵房岩体的侵位年龄为113 Ma（LA-ICP MS锆石U-Pb年龄），标志着拆离断层作用停止（纪沫等，2009）。
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图1 欧亚大陆东部陆缘早白垩世面状伸展构造与带状增生杂岩构造组合分布特征（据李三忠等，2017; Lin and Wei，2018; Wallis et al.，2020; Liu et al.，2021b修改）
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Fig.1 Distribution patterns of the Early Cretaceous extensional structures and accretionary complexes in the east margin of the Eurasian continent (modified after Li et al., 2017; Lin and Wei, 2018; Wallis et al., 2020; Liu et al., 2021b)
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图2 胶辽伸展省构造简图（a）及区域伸展构造中发育的拉伸线理投影（b，下半球等面积投影）
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Fig.2 Geological map of Liaodong-Jiaodong extensional provinces (a) and the projection of the stretching lineations from regional extensional structures (b, lower hemisphere equal-area stereographic projection)
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1.1.2 辽东半岛早白垩世伸展与壳-幔耦合拆离
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大陆岩石圈壳-幔耦合拆离，即大陆岩石圈在伸展条件下在地壳层次和岩石圈地幔层次同时发生拆离作用，前者表现为大型拆离断层的发育、断陷盆地形成以及变质核杂岩的剥露，而后者是由伴随地壳拆离事件发生而发育的大量同期幔源岩浆活动所证实。地壳岩石和地幔岩石可以在伸展作用下发生拆离，由于它们所处的深度不同，两者温度和压力条件有所差异。因而，地壳岩石和地幔岩石拆离作用的表现特点和和形式可能有别。
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辽东半岛遍布早白垩世伸展构造，为壳-幔耦合拆离作用发生的典型地区。在这一地区，约60000 km2的范围内，强烈的岩石圈伸展在地壳层次诱发了面状分布的伸展构造组合，包括变质核杂岩构造（如辽南、万福）、拆离断层（如大营子）和伸展断陷盆地（如瓦房店、大营子-黄花甸、桂云花、通远堡、丹东、本溪）等。伴随伸展构造发育，在变质核杂岩下盘与拆离断层上叠盆地中广泛发育伸展期岩浆岩。辽南-万福变质核杂岩下盘同构造花岗质岩浆活动形成多个中—酸性（复式）岩体，包括古道岭二长花岗岩（含闪长质—二长岩质包体）、赵屯黑云二长花岗岩等花岗质岩体，以及饮马湾山、洼子店和七星台山（含角闪石）黑云母二长花岗岩-（含角闪石）黑云母花岗闪长岩-黑云母二长花岗岩等复式岩体。在饮马湾山岩体西侧，构造后侵位的花岗质赵房岩体横切金州主拆离断层带。瓦房店-普兰店、桂云花、大营子、通远堡、本溪和丹东等断陷盆地或上叠盆地中发育粗面安山岩、玄武安山岩和玄武岩为主的火山熔岩与火山碎屑岩; 此外，黄花甸盆地中发育流纹岩。盆地沉积中下部层位普遍发育一套厚的火山岩组合，而顶部保留有内陆湖泊相沉积岩石组合。
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盆地火山岩主量元素氧化物含量变化较大，SiO2（49.56%~74.28%）、Al2O3（12.77%~18.33%）、TFe2O3（1.08%~8.31%）、MgO（0.24%~8.61%）、CaO（0.08%~9.88%）、Na2O+K2O（2.60%~10.15%）、TiO2（0.10%~1.01%），Sr-Nd同位素具有富集特征（初始87Sr/86Sr比值为0.7058~0.7148，εNd（t）值为-19.21~-5.85）; 早白垩世锆石εHf（t）值一般为负值，具有古老地壳模式年龄（Liu et al.，2021a）。
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年代学分析揭示出这些同构造花岗质侵入岩年龄为130~113 Ma，峰值约为125 Ma（郭春丽等，2004; Wu et al.，2005; Yang et al.，2008; 纪沫等，2009; Ji et al.，2015）。大营子拆离断层上叠盆地底部安山岩年龄为132.5±5.3 Ma，黄花甸盆地底部流纹岩年龄为135±1.2 Ma，限定了拆离断层活动时限。伸展断陷盆地火山岩年龄介于125~105 Ma之间，其中，本溪盆地内流纹岩年龄为125±2 Ma，通远堡盆地内长英质岩脉年龄为115.8±2.3 Ma，丹东盆地内英安岩年龄为105.6±3.1 Ma，玉皇顶粗面英安岩年龄为123±7 Ma。辽东地区火山作用开始于135 Ma，结束于105.6 Ma; 与变质核杂岩同构造岩浆（130~113 Ma）、伸展拆离作用（120~107 Ma）具有相同的时限。
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年代学与Sr-Nd同位素地球化学研究揭示，辽东地区早白垩世岩浆岩源区有从早期阶段向晚期阶段演化的趋势。早期侵位的岩浆岩（135~130 Ma）初始87Sr/86Sr比值为0.7072~0.7149，εNd（t）值为-18.58~-0.25。大营子与黄花甸盆地最早期的粗面岩与流纹岩的Sr-Nd 同位素特点显示具有古老下地壳源区特征，这一结论为岩浆锆石负的εHf（t）值、古老地壳模式年龄及含有大量继承锆石等证据所支持。安山质岩石相对低的初始87Sr/86Sr比值与高的εNd（t）值以及锆石εHf（t）值的双峰式分布说明其岩源区可能有岩石圈地幔物质的贡献（Yang et al.，2004）。在大约125 Ma形成的巨量岩浆活动的源区以古老下地壳为主，并有适量幔源物质及新生下地壳物质加入的混合源区特点。前人对侵入辽南变质核杂岩下盘的同时代闪长质、花岗闪长质和二长花岗质岩浆岩Sr-Nd同位素研究同样揭示其母源岩浆中有岩石圈地幔源岩浆熔体加入（Yang et al.，2004; Ji et al.，2015）。随后发育较弱的岩浆活动（＜120 Ma），具有典型的新生下地壳源区特点（Yang et al.，2004; Liu et al.，2021a）。
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上述讨论揭示出，辽东半岛岩石圈在早白垩世（135~105 Ma）伸展动力的作用下，地壳与岩石圈地幔几乎同步遭受伸展和拆离作用，是耦合的。岩石圈伸展产生面状分布的伸展构造组合，同时壳源岩浆强烈活动，同时期的幔源岩浆成分或在稍后的递进演化过程中上升到古老下地壳熔融产生的岩浆源区，或可能在壳幔边界附近巨量底垫就位（翟明国等，2005），形成新生下地壳，并随后发生进一步的部分熔融，形成新生下地壳岩浆。
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1.2 大陆岩石伸展与壳-幔解耦拆离:胶东半岛早白垩世伸展构造省
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胶东半岛坐落于山东省东部，地处华北克拉通南东缘，西部与郯庐断裂带相邻，主要由北西部的胶北地块和南东部的苏鲁造山带两个构造单元组成（Zhao et al.，2009），两构造单元之间以NNE—NE走向的五莲-青岛-烟台断裂为界，断裂带局部被胶莱盆地覆盖。
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1.2.1 五莲变质核杂岩
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五莲变质核杂岩平面上呈椭圆形态，长轴方位为NE—SW向; 剖面上，具有不对称的特点，即NW翼平缓、SE翼陡倾。其组成与结构类似于科迪勒拉型变质核杂岩，主要由主拆离断层带、上叠盆地、下盘三个构造单元组成（图2）。
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主拆离断层带（命名为五莲拆离断层带）位于NW翼，走向由南向北总体由NNE转为NE向，倾向NW或WNW，倾角平缓; 平面上具有“波瓦状”延伸特征，主要由断层角砾岩、糜棱岩组成，向下过渡为糜棱岩化片麻岩。拆离断层带内拉伸线理指向W或WNW，指示了近E—W向伸展作用。显微构造及石英组构分析显示，拆离断层带中糜棱岩经历高绿片岩相向低绿片岩相演变的变形-变质过程，反映了在近东西向伸展作用下，下盘岩石经历了从地壳中层向中浅层次的递进剥露过程，并经历了拆离伸展过程中的韧性、脆—韧性剪切变形作用。
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五莲拆离断层带上盘（或上部单元）包括基底变质岩、岩体和弱变形中生代沉积物等。基底变质岩主要为未遭受超高压变质作用的古元古界粉子山群，岩石组成包括花岗片麻岩、大理岩、黑云变粒岩等，未见有古生代沉积岩的报道。盆地内中生代沉积物呈角度不整合覆盖在这些基底岩石之上，自下而上依次沉积下白垩统莱阳群（K1L，135~120 Ma）、青山群（K1Q，120~100 Ma）和上白垩统王氏群（K2W，85~61 Ma），这些白垩世沉积地层内未见韧性变形现象（张岳桥等，2008）。莱阳群为一套河湖相沉积，最厚可达6000 m，中部湖相泥岩发育; 青山群主要为一套大面积的以安山质为主的火山岩或潜火山岩; 王氏群为一套紫红色—砖红色砂砾岩，夹泥灰岩。上部单元规模较大的岩体主要为早白垩世侵入岩，少量晚白垩世侵入岩，主要发育于拆离断层带附近。早白垩世岩体未遭受韧性变形，如石场岩体（122 Ma），侵位于莱阳群沉积末期; 规模较小的岩体有两种类型，一种伴随莱阳群沉积时侵入，目前发现的有侵位于莱阳群水南组的玄武岩岩床（129.4±2.3 Ma，张岳桥等，2008），另一种为侵位于莱阳群沉积之后的岩脉，呈近NNE—NE向延伸，发育于早垩世晚期或晚白垩世。
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五莲拆离断层带的下盘（或下部单元）主要由经历了超高压变质作用的花岗片麻岩和大量早白垩世侵入岩体组成。深层地震层析图像显示，下盘总体呈一NE—SW向延伸的穹隆（杨文采等，1999）。下盘变质穹隆内部及南侧发育了多条韧性剪切带，穹隆北部胶南地区韧性剪切带与其北西翼拆离断层带近平行，穹隆南部韧性剪切带近E—W向延伸，与拆离断层带相交; 穹隆以南地区的韧性剪切带存在明显弯曲变形，但总体也呈近E—W向延伸。下盘花岗片麻岩中的叶理存在两种优势方位，在穹隆的北西翼，叶理面总体倾向NW，走向与五莲拆离断层带近平行; 在穹隆的南东翼，叶理面产状总体倾向SE; 穹隆以南不属于五莲变质核杂岩的构造单元，叶理产状以NE倾向为主，走向与该区域韧性剪切带的走向近平行。拉伸线理也广泛发育于下盘的变质岩石中，存在两个优势方位。在穹隆的北西翼与拆离断层带中发育的拉伸线理相一致，主体向W倾伏，在穹隆的南东翼则主要向E倾伏，两翼拉伸线理背向倾伏，可能与变质核杂岩的快速隆升作用相关。穹隆以南地区（在变质核杂岩范围之外），其叶理与拉伸线理产状均表现出杂乱的特征，可能与印支期遭受的挤压、推覆与后期该地区伸展活动的叠加作用相关。变形下盘岩石中广泛发育特征性剪切指向标志，显示了与拆离断层带相一致的运动学特点。
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对采自拆离断层带下盘的一件片麻岩样品进行单矿物40Ar-39Ar及锆石、磷灰石裂变径迹年代学测试，获得角闪石、黑云母40Ar-39Ar年龄分别为132 Ma、123 Ma，锆石、磷灰石裂变径迹年龄分别为81 Ma、61 Ma。通过绘制时间-温度剖面图，显示变质核杂岩132~123 Ma期间经历了快速剥露，其剥露速率可达2.0 km/Ma，此次快速剥露与上叠盆地莱阳群的沉积年龄大致相当。三个同构造期侵位的遭受剪切变形的岩体/脉的年龄分别为126±1.0 Ma、126±1.0 Ma、126±1.5 Ma; 构造后侵位的未遭受韧性剪切变形的岩体（坊子、石场）的年龄为122 Ma，表明在122 Ma之后五莲变质核杂岩停止了快速剥露。120~108 Ma期间，是上叠盆地青山群安山岩的喷发阶段，大量的火山喷发指示此时五莲地区岩石圈可能减到最薄。时间-温度剖面显示81~61 Ma期间，变质核杂岩下盘存在另一次较快隆升，其隆升速率为0.35 km/Ma，这次隆升与上叠盆地王氏群的沉积时代大致相当（Ni et al.，2016）。
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五莲变质核杂岩的发育，经历了区域地壳-岩石圈伸展、岩浆就位、主拆离断层发育、下盘的抬升和剥露以及盆地形成过程。其核杂岩下盘剥露与渤海湾对岸辽南变质核杂岩具有相似性和差异性，是华北克拉通东部不均匀岩石圈减薄作用的表现。
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1.2.2 胶东半岛岩石圈早白垩世壳-幔解耦拆离
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早白垩世时期，区域岩石圈在伸展作用过程中地壳与岩石圈地幔非同时发生拆离作用。早期阶段（＞122 Ma）的拆离作用仅仅发生于地壳层次，发育大型拆离断层、沉积断陷盆地及变质核杂岩剥露，而岩石圈地幔的伸展与破坏仅发生在岩石圈伸展的晚期阶段（＜122 Ma）。
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早白垩世时期胶东半岛地区大规模发育地壳伸展构造及壳、幔源岩浆岩，典型的地壳伸展构造包括变质核杂岩构造（如五莲、鹊山、玲珑变质核杂岩）、拆离断层（如五莲、鹊山、玲珑、郭家岭、日照等拆离断层）、伸展盆地（如胶莱、俚岛盆地）等（张岳桥等，2008; Charles et al.，2011，2013; Ni et al.，2013，2016; 张婷婷，2013; Xia et al.，2016; 史晓晓和刘俊来，2017; Wu et al.，2020; Liu et al.，2021b）。区域上早白垩世岩浆岩以不同的形式侵位和产出，形成主要分布于拆离断层下盘的花岗质深成侵入体、主要分布于剪切带上盘的基—中—酸性火山岩及弥散分布于半岛全区的米级宽度的幔源中—基性脉体（Fan et al.，2000; Liu et al.，2008; Zhao and Zheng，2009; Deng et al.，2017; Ji et al.，2022）。
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在半岛的南缘、北东缘、北西缘分别发育五莲、鹊山、玲珑拆离断层，三者共用同一个上盘，在上盘发育大型拆离型胶莱盆地，盆地内充填一套陆缘沉积-火山岩组合（张岳桥等，2008; Liu et al.，2021b）。这三个拆离断层的形成，伴随五莲、鹊山、玲珑变质核杂岩构造下盘核部杂岩的不断剥露抬升。在苏鲁造山带和胶北地块内部，同样发育大量的拆离断层，如位于胶北地块北部、玲珑岩体北缘的郭家岭拆离断层（Charles et al.，2011）及位于苏鲁造山带内部的一系列ENE—E走向的根植于中下地壳的拆离断层（史晓晓和刘俊来，2017）。绝大多数拆离断层中矿物拉伸线理及其他剪切指向标志一致地指示E—W或WNW—ESE向伸展剪切（Ni et al.，2013; Xia et al.，2016; 史晓晓和刘俊来，2017; Liu et al.，2021b）。岩浆岩年代学研究揭示，侵入或切割拆离断层的无显著变形特征的构造后碱—酸性岩体、中—基性岩脉、盆地火山岩的形成年龄普遍晚于122 Ma，说明上述拆离断层大规模活动在122 Ma之前业已停止（Ni et al.，2016; Liu et al.，2021a，2021b）。此外，在半岛北东缘发育小型（青山群）火山岩盆地——俚岛盆地。
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依据岩浆活动与拆离断层活动时间相对关系，可将区域上早白垩世岩浆岩侵位时代划分为同构造和构造后两个阶段。其中，地壳拆离断层活动期区域岩浆活动微弱，伴随拆离断层或剪切带的形成和演化，在剪切带下盘形成小规模的同构造中酸性岩体，如苏鲁造山带内的石臼所花岗岩体（127~123 Ma）、莒南花岗岩体（131~123 Ma）、大山花岗岩体（125~122 Ma）（Yang et al.，2005; Liu et al.，2008; Gu et al.，2013; Yang et al.，2018）及胶北地块内的郭家岭花岗闪长岩体（133~121 Ma; Yang et al.，2012; Zhao et al.，2018）; 在半岛北西部靠近郯庐断裂带的局部区域，零星出露早白垩世中早期幔源基性脉体（132±Ma; Deng et al.，2017，2020; Wang et al.，2020）。相较之下，胶东半岛地区第二阶段以大量的构造后（拆离断层静寂期）碱—酸岩体为特征，如胶北地块内的院格庄、牙山、艾山岩体，及苏鲁造山带内的伟德山、海阳、三佛山、崂山、大珠山、小珠山、七宝山、马耳山、大场、桥子山、石场-坊子、五莲-会稽山-河山、大店岩体等，这些构造后岩体普遍形成于早白垩世晚期（122~108 Ma，周建波，2003; 郭敬辉等，2005; Yang et al.，2005; Liu et al.，2008，2013b; Zhang et al.，2010）。岩浆岩地球化学特性揭示，这些早白垩世岩体或来自幔源基性岩浆的分离结晶（Yang et al.，2005; Liu et al.，2008），或来自幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆的混合（Yang et al.，2005; Liu et al.，2013b），或来自下地壳部分熔融（Zhang et al.，2010）。同时，区域上青山群火山岩和幔源中—基性脉体的形成时代主要为早白垩世晚期（122~108 Ma，Ji et al.，2022）。Sr-Nd同位素分析揭示，上述不同类型的早白垩世岩浆岩普遍具有混合源区特性（Liu et al.，2021a），初始87Sr/86Sr比值为0.710±0.003，εNd（t）值为-18±6（Ji et al.，2022）。
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对胶东半岛南部五莲—莒县—日照地区幔源中—基性脉体磁组构分析揭示，脉体沿弥散发育于浅部地壳层次的NNE—NE向破裂就位，破裂与脉体就位受弱的WNW—ESE向（297°±5°）区域伸展构造应力场控制; 地球化学分析揭示，脉体具似岛弧玄武岩微量元素组成特征，母源岩浆来源于富集岩石圈地幔部分熔融（Ji et al.，2022）。
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基于对胶东半岛地区早白垩世构造-岩浆活动构造、岩石、地化、年代学等方面的综合分析，Ji et al.（2022）等研究揭示出，早白垩世时期胶东地区地壳和岩石圈地幔层次的构造-岩浆活动表现为显著的解耦特性。岩石圈伸展包括了两阶段演化过程，即早期阶段的地壳强烈伸展与剧烈减薄（135~122 Ma）和晚期阶段岩石圈根部垮塌（122~108 Ma）。在早期阶段，区域上广泛发育地壳拆离构造，出现少量的壳源岩浆活动，岩石圈地幔尺度的拆离作用微弱，区域地壳发生剧烈减薄，该时期地壳和岩石圈地幔层次的构造-岩浆活动表现为显著的解耦特性。到晚期阶段，区域岩浆活动强烈，发育大量壳、幔源岩浆岩，区域岩石圈地幔发生剧烈减薄和根部垮塌，地壳层次的拆离作用微弱。
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1.3 胶辽区域性岩石圈壳-幔耦合伸展模型
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综合考虑浅部地壳伸展构造与深部岩石圈地幔活动性，我们建立了岩石圈伸展的壳-幔拆离模型（刘俊来等，2009，2020; Liu et al.，2013，2021a）。模型认为，岩石圈伸展作用控制着华北克拉通及邻区早白垩世构造-岩浆活动（包括地壳伸展构造、伴生壳-幔源花岗质为主的侵入岩及断陷盆地内火山岩的形成等）。岩石圈的伸展过程中，地壳拆离与岩石圈地幔拆离可以是耦合的或者是解耦的，并从而导致地壳尺度上的伸展、拆离与变质核杂岩的剥露有三种不同的表现型式:同岩浆活动型伸展（辽南）、无岩浆活动型伸展（胶东、大别—合肥）和多阶段混合型（冀东—辽西）（刘俊来等，2020）。
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辽东半岛和胶东半岛两个伸展构造省在早白垩世时期共同经历135~105 Ma期间的岩石圈伸展，二者经历了两阶段但具有显著差异的构造-热演化。辽东半岛发育有宽裂谷式面状分布的核杂岩-小型断陷盆地组合，而胶东半岛为局部化的窄裂谷式核杂岩-大型断陷盆地组合。辽东半岛变质核杂岩发育为同岩浆活动伸展事件，而胶东半岛变质核杂岩发育为无岩浆活动性伸展事件。建立了胶辽差异伸展与剥露的热演化模型，即辽东半岛（辽南）变质核杂岩先缓慢后快速和胶东半岛（五莲）变质核杂岩先快速后缓慢的差异剥露-冷却速率模型。辽东地区大规模岩浆活动发生在120 Ma之前，以同构造深成侵入岩型式在剪切带下盘产出，或以火山岩型式在上叠盆地产出，在核杂岩剥露演化的不同阶段（伸展早期、伸展晚期与伸展后期）发育的岩浆活动具有系统的源区演化趋势，与胶东地区晚于122 Ma且从早到晚的混合源区贡献的大规模侵入和火山活动形成鲜明的反差。
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区域伸展构造研究支持胶、辽地区早白垩世中晚期主要处于E—W至NW—SE向伸展环境（孟庆任，2017; 林伟和李金雁，2021; Liu et al.，2021a; 朱光等，2021），在约122~120 Ma前后可能存在构造反转，区域上或发生短暂的构造挤压（孟庆任，2017; 林伟和李金雁，2021），然而该时期（122~120 Ma）区域上构造记录和解释尚不明确。部分学者根据郯庐断裂活动特性判断该构造事件属性和构造极性，然而郯庐断裂带本身具有复杂活动历史，不同学者对郯庐断裂该时期及其前后活动特性认识和解释亦有较大差别（Mercier et al.，2007; Vergely et al.，2007）。在胶东地区，青山群（＜122 Ma）和莱阳群（＞122 Ma）（辽西地区对应九佛堂组和义县组）之间沉积界限约为122~120 Ma，两者接触关系被认为是角度不整合或平行不整合接触（山东省区域地质志，1991），下伏莱阳群沉积地层不发育逆冲断层、挤压褶皱等指示区域大规模挤压的构造标志。两者接触界面附近，莱阳群沉积地层或水平或微倾斜，青山群火山岩直接覆盖在其上，两者未体现出典型的角度不整合接触关系。综合对区域伸展构造、岩浆活动及剪切带上盘盆地沉积特征研究，早白垩世中晚期区域上存在两期伸展事件，且伸展方向发生顺时针偏转（近E—W向变为NWW—SEE向）。
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上述构造-岩浆活动性综合分析揭示出，区域性伸展作用是岩石圈减薄与破坏的主要动力学因素，岩石圈伸展改造的过程与特点可能取决于大陆岩石圈热结构、分层流变性及其所致壳幔耦合/解耦关系（Tirel et al.，2008; Brun et al.，2018）。可能的原因在于:受三叠纪扬子克拉通与华北克拉通俯冲碰撞的强烈影响，胶东较辽东地区具有异常厚的岩石圈、低的地温梯度和高的岩石圈地幔强度，胶东岩石圈表现为强的上地壳+强的岩石圈地幔的组合特点，辽东岩石圈表现为强的上地壳+较弱的岩石圈地幔的组合特点，两地区表现出显著的岩石圈流变学分层差异性。早白垩世中晚期（135~105 Ma），在强烈E—W向至WNW—ESE向区域伸展应力作用下，胶、辽地区分别发生壳-幔解耦和耦合拆离过程。由此建立的壳幔拆离—岩浆演化的岩石圈壳-幔耦合伸展（图3）模型中，岩石圈分层拆离主导着华北克拉通早白垩世岩石圈减薄，包括地壳上部、岩石圈地幔上部发生伸展拆离、壳幔解耦带滑移、下地壳与岩石圈地幔下部层位塑性流动、中下地壳与岩石圈地幔下部减压熔融以及岩浆上侵（包括在壳幔解耦带的底侵）等系列过程。而下地壳含水性、壳幔分层流变、壳幔耦合与解耦与伸展应变是分层拆离作用发生的条件。在岩石圈伸展和改造的主导下，岩石圈根部发生不同规模的拆沉事件，并伴随着局部强烈的热-化学侵蚀和交代与置换过程。
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图3 胶东（a、b、c）、辽东（d、e、f）伸展省早白垩世岩石圈壳-幔（非）耦合演化模式图
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Fig.3 Early Cretaceous coupled / decoupled crust-mantle detaching in Jiaodong (a, b, c) and Liaodong (d, e, f) extensional provinces
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LLD—玲珑拆离断层; WLD—五莲拆离断层; GJLD—郭家岭拆离断层; JZD—金州拆离断层; WFD—万福拆离断层; DYZD—大营子拆离断层; JLB—胶莱火山-沉积岩盆地; LDB—俚岛火山-沉积岩盆地; BXB—本溪火山-沉积岩盆地; DDB—丹东火山-沉积岩盆地
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LLD—Linglong detachment fault; WLD—Wulian detachment fault; GJLD—Guojialing detachment fault; JZD—Jinzhou detachment fault; WFD—Wanfu detachment fault; DYZD—Dayingzi detachment fault; JLB—Jiaolai volcano-sedimentary basin; LDB—Lidao volcano-sedimentary basin; BXB—Benxi volcano-sedimentary basin; DDB—Dandong volcano-sedimentary basin
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2 古太平洋型活动大陆边缘:组成与结构
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2.1 洋陆汇聚/消减带两种经典的活动大陆边缘
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汇聚/消减板块边界是指相邻两个板块相向运动，地壳岩石发生强烈变形，可进一步划分为俯冲边界和碰撞边界。俯冲边界就是通常所说的俯冲带或消减带，依据俯冲与上覆板块的地壳类型主要分为:① 洋-洋俯冲带，俯冲板片与上覆板块均为大洋板块，也称为洋内俯冲; ② 洋-陆俯冲带，俯冲板片为大洋板块，上覆板块为大陆板块，或称过渡型俯冲带; ③ 陆-陆俯冲带，俯冲与上覆板块均为陆壳。汇聚/消减板块边界也称为活动大陆边缘，它们是具有强烈的构造活跃性（表现为强烈的构造、岩浆活动）的大陆边缘，往往作为板块之间的边界存在。以现今环太平洋地震火山活动带为代表，确立了两种基本类型的洋-陆结合型活动大陆边缘，即发育典型的沟—弧—盆系的西太平洋型活动大陆边缘和出现沟—弧系的安第斯型活动大陆边缘。
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西太平洋型活动大陆边缘发育沟—弧—盆体系，其主要地貌-构造单元包括海沟、岛弧和弧后盆地。深凹、狭长的海沟内壁与弧前区常常发育有巨厚的增生杂岩，并构成增生楔; 岛弧往往地形较高峻，发育有火山链，弧基底可以是较老的大陆基底（日本岛）或年轻的大洋板片（马里亚纳岛）; 弧后区由张裂形成的盆地组成，随裂陷程度加强可以出现陆基盆地（冲绳海槽）或发育有大洋地壳，并达到深海的深度（日本海）。弧后盆地向陆缘一侧可以发育或不发育有残余弧。西太平洋型活动大陆边缘最典型的特点为发育紧邻岛弧的弧后盆地，在岛弧区后缘（大陆方向）为伸展环境，在有限范围内大陆边缘裂开形成盆地，而在岛弧前缘（海沟方向）发育有增生杂岩，其中保留了与大洋板块俯冲作用相关的冲断构造组合。西太平洋型活动大陆边缘俯冲大洋岩石圈板块往往具有较大的俯冲角度，有时甚至接近直立。从动力学分析，这类大陆边缘的发育属于回退型陆缘，在洋-陆俯冲过程中，海沟向着大洋方向迁移。
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安第斯型活动大陆边缘发育沟—弧（—周缘前陆盆地）系，由环绕大陆周缘的海沟与紧邻的陆缘弧为主要组成单元共同构成。其中陆缘弧发育大量俯冲过程相伴的火山岩（南美）或深成侵入岩岩体，它们喷发覆盖到古老的大陆基底之上或侵入于其中。弧后区是大陆台地，也许是地表剥露或是洪泛形成的浅海盆地，部分地区可以发育弧后周缘前陆盆地。与西太平洋型活动大陆边缘不同，安第斯型活动大陆边缘的主要特点表现为岩浆弧前缘与后缘共同处于汇聚与挤压环境，同时俯冲大洋岩石圈板块往往具有较小的俯冲角度，沿着海沟走向不同地区俯冲角度有所变化。从动力学分析，这类大陆边缘的发育属于前进型陆缘，在洋-陆俯冲过程中，海沟向着大陆方向迁移。
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2.2 古太平洋型活动大陆边缘构造要素
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欧亚大陆东部早白垩世伸展构造是全球最大的大陆伸展构造域之一，典型伸展构造组合的厘定与解剖，是理解大陆岩石圈（地壳）伸展机理、克拉通岩石圈减薄及破坏的重要途径。同时，在大陆东缘发育有同时期与洋陆俯冲相关的增生杂岩组合，它们的共存成为认识古太平洋西岸洋陆相互作用及欧亚大陆东部晚中生代时期构造活动的关键。本文提出古太平洋型活动大陆边缘的概念，意在描述和解释早白垩世时期古太平洋板块西向俯冲作用期间欧亚大陆陆缘出现的狭窄的增生/收缩构造与大陆内部（主要为东亚地区）广布的伸展构造域共存的现象。这种大陆边缘组成与结构特点与经典的安第斯型、西太平洋型大陆边缘有相似之处，但也表现出显著的差异，归因于其动力学体制的不同。古太平洋型活动大陆边缘的组成，主要包括了海沟—陆内伸展域两个重要构造单元，主体上不存在大规模的陆缘弧岩浆活动。
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2.2.1 欧亚大陆面状陆内伸展构造组合
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近年来在东亚地区发现了大量的面状分布的早白垩世伸展构造（变质核杂岩、伸展穹隆、拆离断层和断陷盆地等）并开展了深入的个例研究，这些伸展构造在欧亚大陆东部从陆缘（日本沿海）到陆内（贝加尔湖畔）以及从中国东北到华南大约2000 km × 4000 km的广袤地区普遍发育。
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典型的变质核杂岩构造，包括分布于华北克拉通北部地区的呼和浩特（Davis et al.，2002; Davis and Darby，2010）、亚干（Zheng et al.，1991; Wang et al.，2011a）和云蒙山（Zheng et al.，1988; Davis et al.，1996，2001）变质核杂岩，华北克拉通东部、南部与东南部地区的辽南（杨中柱等，1996; Liu et al.，2005）、小秦岭（Zhang et al.，1999）和五莲（Ni et al.，2013，2016）变质核杂岩。随着研究的不断深入，相继发现越来越多的晚中生代时期的伸展构造组合，这些伸展构造不仅发育于华北克拉通周缘和内部，而且遍布整个东亚地区，包括中国境内辽南地区的大营子拆离断层（Shen et al.，2011）和万福变质核杂岩（关会梅等，2010; Liu et al.，2013a）、胶东地区的鹊山（Xia et al.，2016）和玲珑变质核杂岩（Charles et al.，2011; Wu et al.，2020）、内蒙东部喀喇沁穹隆（Han et al.，2001; 王新社和郑亚东，2005）和中部英巴穹隆（Zhou et al.，2012）、华中地区的北大别（冀文斌等，2011; Wang et al.，2011b）和桐柏穹隆（Ratschbacher et al.，2000; Liu et al.，2010），及华南地区的洪镇（Zhu et al.，2010）、庐山星子（Lin et al.，2000; 杨帆等，2015）、武功山（舒良树等，1998; 楼法生等，2005）穹隆和大云山（喻爱南等，1998）、衡山（张岳桥等，2012）变质核杂岩等。在蒙古国及俄罗斯远东地区发育宝德尔（郭磊等，2015）、Nartyn（Daoudene et al.，2012）、Ulan-Ude、Buteel、Zagan、Yablonovy、Ereendavaa、Nartyn、Altanshiree（Donskaya et al.，2008; Daoudene et al.，2009，2013）等变质核杂岩和穹隆构造。此外，东北亚地区大规模发育伸展断陷盆地，从中国境内的东北、大兴安岭、二连地区，一直延伸到蒙古国境内及蒙俄交界处。大多数盆地都以宽裂谷形式发育，由许多次级盆地组成盆地群，如内蒙银根盆地群（Meng，2003）、辽东半岛盆地群（Liu et al.，2011，2021a）、松辽盆地群（张晓东等，2000）等。
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年代学分析揭示，欧亚大陆东部晚中生代伸展构造的发育是一个递进过程，这些分布于不同地区的早白垩世伸展构造的形成是岩石圈（地壳）伸展过程中不同位置断裂成核与扩展的结果。尽管早期对于这些伸展构造剥露时间有不同的认识，比如辽南变质核杂岩曾定义为印支期造山后伸展作用的结果（杨中柱等，1996），但后来对与伸展构造伴生的同构造岩浆活动性分析、变质核杂岩下盘及拆离断层带岩石剥露年龄分析、断陷盆地沉积和火山岩年代学分析表明，上述构造-岩浆活动均形成于早白垩世，并具有两阶段发展的特点，早期阶段时限约为135~122 Ma，晚期阶段时限为122~108 Ma。无论所处前白垩纪构造环境是克拉通还是造山带，这些伸展构造主体上共同形成于近WNW—ESE的伸展环境中。
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2.2.2 东亚陆缘早白垩世增生构造
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陆缘俯冲作用发生保留的最直接证据是存在狭长的增生杂岩带，东亚陆缘古太平洋板块俯冲相关的增生杂岩最早可以追溯到晚三叠世，进而限定了古太平洋板块俯冲起始的时限（Kojima and Mizutani，1987; Kojima，1989; Ichikawa et al.，1990）。尽管对于各个混杂岩块体形成与就位时限的确定尚有争议，但在东北亚到华南地区已经报道了大量晚三叠世（约215 Ma）以来俯冲与增生作用相关的证据（水谷伸治郎等，1989; 邵济安，1995; 周建波等，2013; 李三忠等，2017; 李伟民等，2020）。
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在中国东北地区，吉黑高压变质带包括北部的黑龙江蓝片岩（200~170 Ma; Wu et al.，2007; 周建波等，2013）和南部的张广才岭增生杂岩（约260~193 Ma; Wang et al.，2012; 周建波等，2013），它们被定义为晚三叠世—早侏罗世就位的增生杂岩带。佳木斯地块内黑龙江杂岩中识别出二云母片岩、绿片岩、蓝片岩、石英岩、大理岩和少量蛇纹岩组合，其中的蓝片岩具有枕状构造，为一套经历了绿帘石—蓝片岩相变质作用改造的混杂岩组合，其原岩形成于晚三叠世之前，而变质黑云母40Ar-39Ar测年与变质金红石U-Pb测年揭示出杂岩变质和就位年龄为早侏罗世（199~172 Ma; Wu et al.，2007; 周建波等，2013; Dong et al.，2019）。张广才岭构造混杂岩带由小兴安岭杂岩、张广才岭杂岩和黄松群变质杂岩组成，其中张广才岭杂岩发育黑色粉砂质、泥质岩，内含辉长岩、大理岩等岩块（唐克东等，2011），其原岩年龄为450~211 Ma，而黑云母40Ar-39Ar测年揭示出它们就位、变形和剥露于早侏罗世时期（周建波等，2018）。
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那丹哈达地体西与佳木斯地块相毗邻，内发育饶河杂岩（Zhou et al.，2014; Zhou and Li，2017），为典型的增生杂岩，具岩块-基质结构。其中，岩块成分复杂，主要为石炭纪—二叠纪灰岩、中三叠世至中侏罗世硅质岩、晚三叠世至中侏罗世镁铁质—超镁铁质岩石等，基质成分为中侏罗世至早白垩世碎屑岩。杂岩基质中粉砂岩的碎屑锆石年代学（167~133 Ma）与侵入其中的花岗岩的结晶锆石U-Pb年龄（126 Ma）限定杂岩就位于167~126 Ma（韩伟，2020）。相邻的跃进山杂岩（311~270 Ma，李伟民等，2020）为以变质沉积岩为基质，以镁铁—超镁铁质岩为外来岩块的构造混杂岩，具蛇绿岩组合特征（张魁武等，1997; 张旗等，2003）。跃进山杂岩的就位时代为220~188 Ma，与吉黑高压变质带的就位时代基本相同（周建波等，2018）。
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与此对应，上述杂岩带向北延伸，在俄罗斯远东地区发育有侏罗纪—晚白垩世锡霍特-阿林带东布列亚杂岩（Natalyin，1991; Nokleberg et al.，2001），向南延伸，发育同时期日本列岛增生杂岩带（丹波-美农杂岩，Mizutani and Kido，1983），琉球群岛的秩父地体中含有晚古生代灰岩、三叠纪硅质岩及侏罗纪硅质岩的岩块（水谷伸治郎等，1989）。同时，在菲律宾北巴拉望地区，发现有相同特点的混杂岩发育，并一直向南延伸到婆罗洲一带（Metcalfe，1988）。
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对于欧亚大陆东缘发育的中生代增生杂岩，迄今尚有不同的成因解释，部分杂岩的形成被归因于古太平洋西向俯冲、蒙古-鄂霍茨克洋南向俯冲或古亚洲洋造山后演化的结果等。这些中生代增生杂岩中，相对古老部分（前侏罗纪）的形成过程和动力学成因仍然存在争议，对于侏罗纪以来形成的杂岩，不同角度的研究一致揭示，这些年代较新的增生杂岩的就位、变形与剥露是古太平洋板块在欧亚大陆东缘俯冲作用的直接表现，它们的保存为东亚和古太平洋之间的洋陆汇聚过程提供了证据。
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2.2.3 非弧岩浆活动
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与古太平洋西向俯冲有关的岩浆活动始自早白垩世（145 Ma）或更早的晚侏罗世到早白垩世中期岩浆活动达到峰期并在欧亚大陆东部地区广泛发育，但不同地区岩浆活动特点有所差异。区域上，它们呈面状分布且常呈NE—SW向延伸，由大规模的花岗质岩石组合构成，主要岩石类型包括花岗质、二长花岗质、花岗闪长质和闪长质侵入岩或火山岩。岩浆活动伴随着挤压/伸展构造发育，它们或伴随着（＜135 Ma）伸展构造活动喷出地表或在地壳内部就位，并因伸展构造使得较早期（＞135 Ma）挤压环境下深部就位的岩浆岩剥露。
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图4 东北亚地区（a）及华南地区（b）晚中生代时期岩浆活动性（据Wu et al.，2022）
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Fig.4 Ages of late Mesozoic magmatic rocks in Northeast Asia (a) and South China (b) (modified after Wu et al., 2022)
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在东北亚—东北—华北地区的岩浆活动主要集中于130~120 Ma之间（图4），并有从北西向南东逐渐变新的整体趋势（Wu et al.，2019b）。在华北与东北地区，于125 Ma达到峰期（称之为巨量岩浆作用——giant magmatism，Wu et al.，2005）。在胶东地区，巨量的岩浆活动主要发生在约120 Ma之后（Liu et al.，2021a）。早期发育的岩浆岩具有埃达克质成分特点，在华北克拉通可延续到约127 Ma（Davis et al.，2001），普遍认为与加厚下地壳拆沉及部分熔融密切相关。而在东北亚地区（日本、锡霍特—阿林）岩浆活动主体上出现于120 Ma之后，归因于洋内俯冲板片熔融作用的结果（Wu et al.，2022）。岩石地球化学分析揭示出，主期（125±5 Ma）岩浆活动具有A型非造山属性，普遍将其归因于陆内伸展作用的产物（Wu et al.，2002，2005，2019）。
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在华南地区，早白垩世岩浆活动主要沿着东南沿海及下扬子地区发育（图4，Lin and Wei，2018）。从早到晚主要可以划分为两阶段的区域岩浆活动，即145~137 Ma和136~118 Ma（Li et al.，2014）。其中，早期阶段岩浆活动性（145~137 Ma）部分具有埃达克质成分特点，可能与早期的挤压构造环境密切相关，是由加厚地壳部分熔融作用的结果（Li et al.，2014）。晚期阶段岩浆作用形成的花岗质岩石地球化学特点上同样具有A型花岗岩特点，并与大规模的同期火山岩相伴出现，为早白垩世时期强烈的区域性伸展作用的结果。
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日本早白垩世岩浆活动主要分布在北东部的北上地区和南西部的九州地区。北上地区早白垩世晚期侵入岩包括埃达克质花岗岩和中钾钙碱性花岗岩，以及少量辉长岩和石英闪长岩（125~108 Ma，Tsuchiya et al.，2007），该区还产出同时期玄武岩和高镁安山岩（121~100 Ma，Tsuchiya et al.，2005）。九州地区同时代火成岩主要为花岗质岩石，以及关门群安山岩和流纹岩（125~106 Ma，毛建仁，2013），花岗质岩石具有埃达克质岩石的地球化学属性。
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3 古太平洋型活动大陆边缘的驱动机制与陆内效应
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多年来对于华北克拉通岩石圈减薄与破坏机制开展的深入研究揭示出多种不同的机制，拆沉作用（top-down构造模型）、侵蚀与交代作用（bottom-up构造模型）及岩石圈壳-幔拆离模型（parallel extension tectonics）等（刘俊来等，2009，2020; Liu et al.，2013a，2021a）。对克拉通破坏有关岩石学与地球化学的研究突出强调:① top-down tectonics（即自上而下的构造模型，如拆沉作用、岩石圈去根），认为加厚地壳与岩石圈根的失稳导致拆沉/去根化发生，且主要发生在早白垩世并持续了约15 Ma。模型突出强调加厚地壳岩石圈根部的丢失而诱发岩石圈拆沉（Gao et al.，2004; Wu et al.，2005），或伴随着软流圈地幔的上涌（或地幔柱活动，邓晋福等，1994）; ② bottom-up tectonics（自下而上的构造模型，如热-化学-机械侵蚀、熔体-橄榄岩相互作用等），强调了沿着岩石圈-软流圈边界的相互作用，这一过程从早古生代持续到晚中生代甚至新生代，指出深部岩石圈/软流圈界面附近发生的物理-化学反应过程（包括热-机械侵蚀作用（Xu，2001）、地幔置换作用（Zheng et al.，2009）、橄榄岩-熔体交代作用（Zhang et al.，2002）等）对岩石圈厚度逐渐变化的重要意义; ③ 岩石圈伸展与壳-幔拆离作用过程主导着东亚大陆岩石圈（尤其是华北克拉通）的构造-岩浆活动性。在大陆岩石圈伸展过程中，地壳层次和岩石圈地幔层次的拆离作用具有耦合（辽东）或解耦（胶东）关系。
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早白垩世华北克拉通强烈的构造-岩浆活动性，归因于其演化过程中所处的复杂区域构造环境。从区域动力学体制或动力源考虑，中生代中晚期阶段刚好是一个动力场转变时期，即由中生代早期阶段的南北向收缩或挤压区域动力学场向晚期阶段的近东西向（WNW—ESE向）的与古太平洋板块俯冲相关的动力学体制的转变（邵济安等，2000，2004）。晚中生代直至新生代出现的伸展作用表现出以典型的板内变形与调整为特点，并导致整个欧亚板块的东部地区（中国东部为主）出现了大规模的岩石圈减薄，同时致使华北克拉通发生破坏和强烈的再造（Menzies et al.，1993; Griffin et al.，1998; Deng et al.，2004）。
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尽管早期的研究强调扬子板块与华北板块之间的相互作用导致华北克拉通岩石圈加厚及随后的根部拆沉与丢失（Gao et al.，2004），越来越多的研究将华北、华南乃至欧亚大陆东部地区早白垩世以来变形改造归因于古太平洋板块（或Izanagi板块）与欧亚板块之间的相互作用，并从板缘的相互作用寻找动力来源（Wu et al.，2005，2019; Zhu Rixiang et al.，2012; Kusky et al.，2014; Li et al.，2018; Yang et al.，2018，2020）。早白垩世古太平洋板块俯冲是导致华北克拉通破坏的一级外部驱动力（Zhu Rixiang et al.，2011，2012），俯冲板片的回退（roll-back）导致西太平洋活动大陆边缘向海洋方向的移动，并引起克拉通岩石圈拆沉作用与伸展（Wu et al.，2002; Ren et al.，2002）。其与欧亚板块之间的相互作用以及东亚地区岩石圈结构调整、深部流体活动性和壳幔拆离作用可能是制约东亚地区早白垩世伸展构造发育的重要因素（Liu et al.，2011）。持续俯冲的古太平洋板块发生角度变化、回转与后撤，在地幔过渡带滞留脱水，使得上覆岩石圈地幔（大地幔楔）发生部分熔融和非稳态流动等动力学过程，在华北克拉通下方产生不稳定的地幔流动体系; 同时，古太平洋板块俯冲还引起弧后拉张作用。上述过程共同导致华北克拉通东部岩石圈的破坏（Zhu Rixiang et al.，2018; Zhu Rixiang and Xu Yigang et al.，2019）。
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在上述成因认识中，普遍将东亚陆缘伸展构造及伴随的岩浆活动笼统地作为弧后伸展作用的结果。但值得注意的是，① 虽然绝大多数学者将华北克拉通早白垩世大陆伸展构造（变质核杂岩、伸展盆地等）的形成与岩石圈减薄和破坏联系起来，但是，从伸展构造发育规律可以看出，同时期且具有相同运动学和动力学特点的伸展构造在华北、华南、东北乃至贝加尔地区普遍存在（从陆缘到陆内宽度达2000余千米），充分说明晚中生代（或白垩纪）欧亚大陆遭受伸展作用的地壳远远不只局限于中国东部这样一个狭窄的区域。同时，它们发育的背景岩石圈厚度在不同地区也有着显著的差异，这也似乎说明，早白垩世区域地壳伸展作用、岩石圈减薄与克拉通破坏是欧亚大陆东部一次重要事件的不同体现。② 缺少典型的岩浆弧，是早白垩世古太平洋与欧亚大陆俯冲带最大的特点之一。早白垩世欧亚大陆活动大陆边缘带的两个主要构造单元（增生杂岩与伸展构造域）直接毗邻。古太平洋板块俯冲产生的增生杂岩沿着东亚陆缘广泛分布，从锡霍特—阿林、那丹哈达、日本列岛、琉球群岛延伸至菲律宾巴拉望地区。尤其在东北亚地区，佳木斯、那丹哈达地块西侧直接毗邻早白垩世伸展断陷盆地（松辽盆地群），二者间未有岩浆弧的存在。③ 早白垩世时期的岩浆活动广泛分布于从欧亚大陆东缘到陆内的整个大陆东部地区，尽管在接近东缘地区更为发育，且有从北西向南东逐渐变新的趋势。总体趋势上，早期阶段岩浆活动形成埃达克质侵入岩与火山岩，而晚期阶段发育A型钙碱性岩浆活动。前者与增厚地壳的部分熔融密切相关，后者为典型陆内伸展作用的结果，但二者均以下地壳部分熔融为主，并有幔源物质贡献的特点。当然，在日本列岛增生杂岩中发育的少许具有弧岩浆属性的侵入与火山活动，但被认为是洋内俯冲作用形成的洋内弧岩浆作用结果（Wu et al.，2022）。
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对于板内或陆内构造活动性的动力学成因，一直存在争议。从全球到区域构造分析揭示出，制约大陆漂移、洋底扩张、板块俯冲、板块间相互作用及陆内构造活动带演化的主要动力来源包含三个主要尺度:① 地幔柱活动以及由其制约的多层或混合地幔对流过程控制着全球尺度上的超大陆汇聚与裂解; ② 在区域尺度上或陆间多板块相互作用过程中，由地幔风及多层地幔对流所致传送带效应可能有着重要影响; ③ 对于特定板块及板块间的活动而言，浅层地幔对流及作用在板块上的一个或多个力（板块拉力、洋脊推力、转换断层阻力等）（force-balance model），对板块俯冲起始、漂移、洋陆汇聚俯冲的板缘过程，甚至陆陆板块碰撞，具有一定的意义。对于华北克拉通早白垩世地壳伸展、岩石圈减薄与克拉通破坏，如果将其与欧亚大陆东部的同期伸展构造-岩浆活动与增生杂岩-汇聚构造组合联系起来，基于板缘板块相互作用（如西太平洋新生代沟弧盆系所代表的洋-陆俯冲）而导致的弧后扩张、板块回转、海沟回退等过程难以解释上述伸展构造域加增生杂岩的构造组合样式。首先，板块回转所产生的拉力仅能影响上覆板块的局部范围，难以解释东亚地区如此大规模的早白垩世区域性面状伸展。其次，缺少典型的陆缘弧或岛弧。海沟回退可能存在，但应该是作为上覆板块面状伸展共同演化的结果，而非动力学原因。
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图5 三种不同类型的活动大陆边缘模式图
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Fig.5 Cartoons of different kinds of active continental margins
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（a）—安第斯型活动大陆边缘;（b）—西太平洋型活动大陆边缘;（c）—古太平洋型活动大陆边缘; 绿色箭头示挤压（两箭头相向所指）或伸展（两箭头背向所指）构造环境; 图c中红色箭头示深部地幔物质运动方向
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(a) —The Andean type continental margin; (b) —the West Pacific type continental margin; (c) —the Early Cretaceous Paleo-Pacific type continental margin; the regional tectonic settings of different kinds of active continental margins are indicated by green arrows; divergent arrows show extension settings, whereas convergent ones show compression settings; the proposed stratified mantle convection is depicted by red arrows in Fig.5c
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综合考虑欧亚大陆东部与东缘早白垩世构造-岩浆活动特点，洋陆汇聚与板内伸展的主要动力来源可能包括板块边缘力，并促进俯冲板块回转、海沟回退及陆缘（弧后）扩张等过程的发生。但是，地幔分层对流对于古太平洋-欧亚大陆间洋陆相互作用、大陆岩石圈构造演变及陆内活动带的发育而言，可能提供了重要动力来源（图5，Liu et al.，2021b）。东向流动的分层地幔对流体系早在约160 Ma时可能就已经开始，尽管此时洋陆板块之间的汇聚占据着主导地位（Liu et al.，2021b）。在这个体系中，浅层与深层地幔活动对洋陆相互作用及大陆活动性有着不同的贡献，并可能诱发华北克拉通下不稳定的地幔流动体系的产生（Zhu Rixiang and Xu Yigang et al.，2019）。浅层地幔对流直接影响着洋脊扩张、洋陆汇聚与俯冲和陆缘增生。而深层地幔对流，一方面作为传送带拖动着浅层地幔对流体系的东向迁移，并与板块拉力一同影响着俯冲板块的倾斜角度、俯冲板块的回转和海沟的回退过程。
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如图5c所示，浅层和深层地幔大致以410~660 km间的地幔过渡带为界。地幔过渡带作为一个重要的圈层，其上、下界面为全球性地震波速度不连续界面（Frost，2008）。地球物理探测揭示出现今（新生代）俯冲的大洋板块在地幔过渡带倾角变缓并滞留（Zhao，2021）。同时，基于实验和计算模拟的许多地幔对流模型，普遍认为，地幔过渡带是深浅地幔对流的重要分界（Chen，2016）。浅部地幔中发育小波长浅层地幔对流系统，而深部地幔发育有大波长深层地幔对流系统（Zhong and Liu，2016）。
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现今太平洋两岸的俯冲带结构分析显示出，西侧俯冲带（太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲）中俯冲大洋板块具有相对高角度和回转的特点，同时伴随海沟向东回撤，进而形成回退型的西太平洋型沟—弧—盆系; 同时东太平洋俯冲带（Faralon、Cocos、Nazca向北美和南美板块下的俯冲）俯冲角度相对较低，形成典型的前进型安第斯型的沟-弧体系（Yonkee and Weil，2015）。二者之间的差异，一方面与大陆板块的西向漂移有一定关系，但很大程度上归因于深部地幔的东向流动，构成“地幔风”，它直接控制着深部地幔对流系，并以地幔过渡带作为传送带，致使浅部地幔对流系的东向迁移，进而影响着浅部俯冲板块的产状（Ficini et al.，2017）。这种差异性的旋转，也可能是由于地球内部各圈层相对旋转差异（即差速旋转）所致（Song and Richards，1996）。Liu et al.（2021）对比古太平洋两岸晚中生代构造，发现它们与新生代演化具有统一性和传承性，因而推断在古太平洋演化期间，地幔风所致浅地幔对流系统的迁移也直接影响着晚中生代时期的板块相互作用及大陆变形。
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4 结论
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作为早白垩世欧亚大陆东部地区岩石圈伸展的典型案例，华北克拉通经历了强烈的地壳伸展、岩石圈减薄及克拉通破坏，在胶辽地区保留了包括变质核杂岩在内的典型伸展构造组合与相关的A型花岗岩。具有相似特点（时间、几何学、运动学和动力学）的构造-岩浆活动遍布发育于包括东北亚、华北、华南及俄罗斯远东地区在内的整个欧亚大陆东部地区，并紧邻陆缘古太平洋板块俯冲作用形成的增生杂岩，共同构成典型的古太平洋型活动大陆边缘，它保留了与西太平洋型和安第斯型活动大陆边缘不一致的构造要素，即增生杂岩+面状伸展构造域。地幔分层对流对于古太平洋-欧亚大陆间洋陆相互作用、大陆岩石圈伸展、克拉通岩石圈减薄与破坏提供了重要动力来源，而板块边缘力起着重要的辅助作用。
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致谢:衷心感谢两位匿名审稿人非常重要的修改意见。
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朱日祥. 2018. “华北克拉通破坏”重大研究计划结题综述. 中国科学, 32 (3): 282~290.
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摘要
早白垩世时期华北克拉通的演化为探索大陆再造提供了典型案例,强烈地壳伸展、岩石圈减薄及克拉通破坏的机理及动力学长期以来一直是争议的焦点。早白垩世岩石圈伸展形成了包括辽南和五莲变质核杂岩在内的地壳伸展构造组合,同时伴随着巨量壳-幔岩浆活动性,这些构造-岩浆活动是克拉通岩石圈壳-幔耦合拆离与解耦拆离作用的结果,可以用克拉通岩石圈壳-幔拆离模型(parallel extension tectonics)解释。与此同时,具有相似特点(时间、几何学、运动学和动力学)的构造-岩浆活动遍布包含东北亚、中国华北和华南及俄罗斯远东地区等在内的整个欧亚大陆东部地区,反映在统一构造环境中发展和演化的本质,而华北克拉通成为早白垩世欧亚大陆东部地区岩石圈伸展的典型案例。广布的早白垩世伸展构造东侧紧邻古太平洋板块俯冲作用形成的陆缘增生杂岩带,构成独特的古太平洋型活动大陆边缘。这种大陆边缘保留和记录了与现今西太平洋型和安第斯型活动大陆边缘全然不一致的构造特点,包含增生杂岩(海沟增生楔处)与面状伸展构造域两个构造要素,但缺乏典型的大规模岩浆弧的存在。地幔分层对流对于古太平洋-欧亚大陆间洋陆相互作用、大陆岩石圈伸展、克拉通岩石圈减薄与破坏提供了重要动力来源,而板块边缘力起着重要的辅助作用。
Abstract
Early Cretaceous tectonic evolution of the North China craton (NCC) provides a case study for continental remobilization. The mechanism and dynamic processes of lithospheric extension, thinning, and destruction remain hotly debated in the last decades. Extensive Early Cretaceous extensional structures and magmatic rocks in Liaodong and Jiaodong extensional provinces, eastern NCC, including the Liaonan and Wulian metamorphic core complexes, are ascribed to the coupled or decoupled crust-mantle detaching during intensive lithospheric thinning and can be reasonably explained by parallel extension tectonics (PET) model. Sharing similarities in spatial-temporal extension, kinematic features, and dynamic processes, such tectono-magmatic events also widely occurred in eastern Eurasian, from south China, through north and northeast China, to Russian Far East, which is related to the large-scale tectonic extension of regional lithosphere. Realizing the widespread occurrence of extensional tectonics and associate magmatic rocks in eastern Eurasian continent and the narrow arrangement of Early Cretaceous accretionary complexes to its east margin, we defined a new kind of compressive plate boundary, namely the Early Cretaceous Paleo-Pacific type continental margin related to ocean-continent subduction. Being different from other ocean-continent type subduction zone (e.g., the western Pacific- and Andean-type subduction zone), no remarkable magmatic arcs were found for the Paleo-Pacific one. The stratified convection in mantle depth may provide key force for interaction between the Paleo-Pacific Ocean and Eurasian continent, continental extension, and cratonic thinning and destruction, while plate boundary forces (e.g., slab-pull and range-push forces) just act as assistants.
关键词
华北克拉通 ； 早白垩世 ； 岩石圈减薄 ； 古太平洋型活动大陆边缘 ； 地幔分层对流
