岩石圈地幔是地球的基本组成部分之一，不仅是热边界层和流变边界层，还是重要的物质储库，其组成及演化对于整个固体地球都具有重要意义。部分熔融和交代作用是地球演化过程中影响地幔岩相学特征和化学组成的两个重要过程。而被幔源岩浆携带至地表的地幔包体是探究陆下岩石圈地幔改造的直接样品。

华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一，地球物理信息及地幔包体地球化学信息揭示自中生代以来其岩石圈地幔发生强烈活化，原始结构及组成受到明显后期改造，尤其是东部古老的岩石圈地幔被新生的岩石圈地幔取代，岩石圈厚度发生强烈减薄，但是有关其减薄的机制存在很大争议。华北克拉通东北段辉南地区的新生代玄武岩捕获了大量地幔包体，根据其岩相学特征及化学组成我们获得以下认识：

（1）辉南地区岩石圈地幔既有古老地幔残余，也存在新生的岩石圈地幔。

（2）单斜辉石主、微量元素和Sr同位素组成揭示了不同程度的部分熔融作用和多期次不同性质的熔体改造（图1）。部分单斜辉石的核部记录了早期可能来自古亚洲洋板块的硅酸盐熔体改造，具有高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、高Ti/Eu，低Ca/Al的特征。这些被改造的样品在后期又经历了软流圈来源的低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、低Ti/Eu的碳酸盐熔体（图1c趋势1,2）和来自古太平洋板块的中等⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、高U/Zr和Ti/Eu的富水硅酸盐熔体（图1c趋势3和图1d趋势3,4）的叠加改造。

（3）华北克拉通岩石圈地幔记录了广泛的不同来源熔体的改造，由此我们推测地幔交代作用在华北克拉通岩石圈的减薄中扮演了重要角色。

图1. 单斜辉石Sr同位素与Sr含量及微量元素比值的关系。

论文信息：Zhang, L., Liu, Y.*, Wang, L., Wang, C., Zhang, G., 2020. Multiple metasomatism of the lithospheric mantle beneath the northeastern North China Craton. Lithos 374-375, 105719.  https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105719