克拉通能否长期稳定存在主要取决于岩石圈地幔。周边板块俯冲及其触发的深部过程联合作用，造成华北岩石圈地幔由克拉通型转变为大洋型，从而导致克拉通破坏。
大陆主要由克拉通和造山带组成。克拉通能够在漫长的地质历史时期稳定存在，因此是地球上最古老的大陆，保存有最完整的地质记录。然而，由于遭受改造和破坏，克拉通会失去原有的稳定性。例如，华北克拉通和北美怀俄明克拉通中生代以来都发生了破坏。相比之下，华北克拉通的破坏现象更明显，破坏程度更高。因此，华北克拉通业已成为固体地球科学研究的一大热点。克拉通能否长期稳定存在，主要依赖于岩石圈地幔的特征和属性。因此，克拉通演化的核心是深部岩石圈地幔的演化。研究表明，华北克拉通破坏的根源在于岩石圈地幔组成和性质的根本性转变。华北岩石圈地幔是如何转变的？时至今日，大家对这一问题的认识仍在存在分歧。在国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目的资助下，中国科学院地质与地球物理研究所汤艳杰研究员等在《中国科学：地球科学》发表文章，以华北克拉通破坏前后岩石圈的特征为视角，基于不同时代幔源岩石及地幔捕虏体特征的综合对比，进一步探讨了华北岩石圈地幔的转变过程。幔源岩浆所携带的地幔捕虏体是岩石圈地幔的直接样品，被称为研究岩石圈地幔的探针。华北地区广泛分布着不同时代的幔源岩石和地幔捕虏体（图1），这为研究岩石圈地幔特征提供了宝贵的样品。
图1 华北克拉通地幔捕虏体分布图
华北古生代金伯利岩中地幔橄榄岩捕虏体的形成年龄和化学组成与全球其他典型克拉通（如南非、北美和西伯利亚克拉通）相一致（图2）。根据橄榄岩的化学组成估算，华北古生代具有厚达200km的岩石圈，岩石圈地幔主要由难熔的橄榄岩（富Mg、贫Fe）构成。这表明华北地块在古生代是一个典型的克拉通。
图2 华北古生代岩石圈地年龄、组成及其与典型克拉通的对比华北早白垩世岩石圈地幔总体具有富集的特征（图3），Sr-Nd同位素变化范围大，在空间上表现为高度不均一。克拉通东南缘岩石圈地幔具有类似于EM2型富集地幔的特征，完全不同于古生代岩石圈地幔；华北中部岩石圈地幔具有EM1型富集地幔的特征，而华北北缘具有混合型地幔特征。
图3 华北中生代幔源岩石Sr-Nd同位素组成
华北克拉通东部新生代岩石圈地幔具有亏损的Nd同位素组成，与深海橄榄岩相似（图4），而中西部岩石圈地幔同位素组成变化范围较大。华北克拉通现今岩石圈厚度自西向东逐渐变薄（图5），地幔改造作用逐渐增强，岩石圈地幔性质由古老克拉通型过渡为年轻的大洋型。西部陆块仍有巨厚的岩石圈（~200km）。东部陆块岩石圈厚度小于80km，岩石圈地幔主要由相对年轻、Sr-Nd同位素损的二辉橄榄岩组成，因而具有大洋型地幔的特征。中部太行山地区岩石圈厚度大于100km，有古老岩石圈地幔的残留。
图5 华北克拉通现今岩石圈结构特征剖面示意图
古生代以来，华北克拉通经历了周边板块的多次俯冲。早古生代古特提斯洋和扬子板块向北俯冲，三叠纪扬子与华北克拉通之间俯冲碰撞形成了举世闻名的秦岭-大别超高压变质带；晚古生代古亚洲洋向南俯冲，早中生代古亚洲洋闭合形成了巨型的中亚造山带。这些俯冲/碰撞事件改变了华北克拉通南、北缘岩石圈地幔的组成，为克拉通破坏创造了有利条件。中生代以来，古太平洋板块俯冲作用的叠加，促成华北东部岩石圈地幔组成和性质的根本转变。从克拉通破坏的峰期时间和破坏范围空间展布来看，古太平洋板块的俯冲作用及其伴随的深部过程，导致克拉通破坏的面积占华北总面积的一半以上，因此是华北克拉通破坏的一级控制因素。造成岩石圈大规模减薄的主导因素是俯冲板块回转和海沟后撤引起的大陆岩石圈强烈伸展。板块俯冲造成的机械侵蚀、熔流体与橄榄岩反应造成的岩石圈弱化、非稳态地幔流动伴随的热-化学侵蚀和局部拆沉作用共同加剧了华北东部岩石圈减薄和克拉通破坏的进程。华北克拉通自古元古代形成以来长期保持稳定，然而，其岩石圈地幔在中生代发生了两次巨变：（1）由古生代难熔的克拉通型地幔转变为早白垩世高度不均一的富集地幔；（2）由早白垩世富集地幔转变为中生代末期-新生代同位素亏损的大洋型地幔。由于这两次巨变，华北克拉通失去了赖以稳定存在的刚性岩石圈地幔，因而发生了破坏。
