华北克拉通（NCC）在早白垩世经历了东部沿海高原的抬升和之后的沉降，这个过程可能会推动东亚地区气候模式的转变。但是，这一气候转变是否有地质记录仍是个谜。

　　针对以上科学问题，我校地球科学与资源学院苏尚国教授团队联合加拿大多伦多大学初旭副教授，北京大学张健副教授，美国蒙特克莱尔大学崔莹副教授及其他合作者，使用岩浆-热液矿床系统中石榴石氧同位素特征来推断这一重大地质事件过程中成矿流体的来源及其变化。研究发现，广泛分布于NCC的石榴石氧同位素比值范围在-11.4至+13.5‰之间。氧同位素比值极负值仅出现在NCC北部，表明弧后盆地大气水和湖泊流体广泛地参与到矽卡岩金属矿床的成矿过程中。同时，NCC北部区域的地壳厚度远远小于其他地区。北部的εHf(t)和εNd(t)值都是正值，其他地区都是负值，表明处于拉伸构造环境中的NCC北部有亏损地幔物质参与到新生地壳的形成过程中，而处于挤压构造环境的其他地区发生了古老地壳的活化，该结果和Sr/Y比值互相印证。这些地质记录与气候模型一致，表明沿海高原增强了特提斯洋水汽向东北的输送。长距离的水汽输送强烈消耗了18O和2H（D）。随着克拉通岩石圈减薄和高原沉降，古太平洋开始主导东亚气候模式。综上，该团队整合了构造、成岩、成矿、古气候和古生物，取得了以下创新性认识：

　　1、华北克拉通减薄前，东亚腹地的水分主要由特提斯洋供给，这些水分对早期热河生物群的出现具有重要的意义

　　2、华北克拉通减薄后，东亚内部的水分转变由古太平洋供给，其气候模式与当今东亚气候模式相似，由于这一气候模式的转变，最终导致热河生物群自西向东的迁徙。

图1 早白垩世华北克拉通地质事件简图

图2 地球化学和同位素指标

　　图3 华北克拉通矽卡岩石榴石δ18O（VSMOW）时空变化

图4 构造和气候解释

　　这项研究从地球系统科学的角度，提出古太平洋板块的俯冲和回卷不仅塑造了物理地形，还影响了区域气候，突显了地球岩石圈动力过程对浅部环境系统的影响。该项成果发表在Nature旗下期刊《Communications Earth&Environment》，第一作者是博士生王文博，通讯作者是初旭副教授和苏尚国教授。该研究得到了国家自然科学基金（92162213，42488201，42372120）、加拿大自然科学与工程研究委员会（RGPIN-2018-03925）以及CSC联合培养基金（202206400063）的共同资助。论文信息：Wang,Wenbo,Xu Chu,Jian Zhang,Ying Cui,Xuegen Chen,Yue Wang,and Shangguo Su.The climatic pattern of East Asia shifted in response to cratonic thinning in the Early Cretaceous.Communications Earth&Environment 5,no.1(2024):728.

　　全文链接：https://www.nature.com/articles/s43247-024-01841-6