花岗岩是一类出露十分广泛的侵入岩，能反映深部地壳的演化历史。基性岩来自于幔源岩浆，能制约地幔乃至地球更深部的物理化学过程。对同个地区这两类侵入体的系统的研究有助于更全面地了解岩石圈演化过程。华北克拉通被普遍认为在中生代发生了显著的克拉通破坏，特别是白垩纪的峰期破坏，然而目前关于三叠纪的克拉通演化仍知之甚少，该时期的克拉通的性质影响到人们对克拉通破坏起始的认识，以及空间上克拉通破坏是否具有不均一性。本项目杨进辉研究员团队首次对华北克拉通北缘内蒙古喀喇沁复式岩基和相邻的黑里河基性-超基性侵入体开展了详细的U-Pb年代学和岩石地球化学研究，揭示了该岩基和基性-超基性侵入体可能的源区和复杂的岩浆过程，反映了华北北缘岩石圈在三叠纪被多次岩浆事件所改造的历史。该研究还探讨了华北克拉通稳定之后遭受的数次大规模岩浆事件，认为这些改造事件最终使得克拉通易于被彻底破坏。 

　　喀喇沁岩基由多个不同时代的花岗岩类组成，在野外和岩相学观察中即可认识它们的矿物组成差异，主要包括中细粒黑云母二长花岗岩，正长花岗岩，粗粒二长花岗岩等。锆石U-Pb年代学数据表明，其中三叠纪的花岗岩能清楚地划分出至少5期：~246 Ma, ~234-227 Ma, ~224-221 Ma, ~211 Ma, ~206 Ma。它们的全岩主、微量元素特征均指示了壳源的特点。锆石原位年龄-Hf同位素分析结果进一步表明，这些不同期次的花岗岩具有不同的地球化学特征，源区组成不断变化：最早的246 Ma花岗岩的锆石ε_Hf(t)值范围为-11.1 ~ -8.3，而~234 ~ 221 Ma的构成岩基主体的花岗岩的锆石ε_Hf(t)大多数为0-+5之间的正值，晚期的211 Ma花岗岩的锆石ε_Hf(t)值为-7.8 ~ +3.7，位于前二者之间（图1）。这似乎反映了源区地壳物质的主要组成从古老到较新生，再到古老与新生的混合源区的变化。对于古老壳源物质，考虑到华北的地质背景与一些花岗岩中发现的~2.5 Ga和1.8 Ga的继承锆石，可以确定其参与了花岗岩岩浆的形成；对于新生端元的地壳物质，从模式年龄看它可能单纯是~0.92 Ga的平均地壳组分代表的地壳岩石，但在华北北缘并没有这一时期大规模岩浆的记录，因而也可能是不均一的地壳物质混合作为源岩的结果。结合锆石氧同位素略高于地幔特征值的结果（图2），这里的相对新生的地壳端元有可能来自于华北被交代富集的岩石圈和亏损地幔的混合，在三叠纪发生部分熔融。最晚的~211-206 Ma的花岗岩侵入到了主体花岗岩之中，它们在全岩的一些微量元素特征类似于A型花岗岩，可能反映了更热的形成条件。