踏遍青山人未老──记中国科学院院士、构造地质学家、西北大学张国伟教授

“曰：遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？冥昭瞢暗，谁能极之？冯翼惟象，何以识之？明明暗暗，惟时何为？阴阳三合，何本何化？”──屈原《天问》新世纪第一场春风为三秦大地捎来的喜讯是：张国伟教授领导完成的“秦岭造山带岩石图结构与演化”科研成果获1999年度国家自然科学二等奖。因一等奖空缺，这是最高奖项。张国伟教授主持的这项科研成果概括提出了关于秦岭造山带形成演化、“立交桥”式三维结构、造山细节过程和动力学特征等系统新观点、新认识，并探讨了大陆地质与造山带的基本问题。这项成果丰富和提高了我国造山带与大…     

东喜马拉雅构造结变形与运动学研究取得重要进展

研究板内的大变形与运动学是当今国际岩石圈计划和大陆动力学中的前沿研究课题。众所周知,青藏高原及其周缘是印度板块与欧亚板块碰撞造山的结果,它在全球构造中占有特殊的地位,因而,中外地学科学家都把青藏高原视为研究地球动力学最好的地区之一。“八五”期间,国家自然科学基金资助的重点项目“滇川西部特提斯带构造变形与运动学研究”就选择了国际地学界的研究“热点”——藏东、滇西北为突破口。     

板内造山作用与成矿

中国大陆广泛分布强烈的板内变形和造山作用，传统的板块构造理论常常将其解释为板块边缘汇聚力的远程效应。然而，中国大陆的板内造山作用与汇聚板块边界之间缺乏可预期的动力学联系，不能简单地解释为大陆碰撞或板块俯冲的远程效应。本文提出另一种可供选择的解释，认为板内变形主要取决于岩石圈不均一性。相邻的板块拼合在一起形成统一板块之后，区域地质演化进入板内阶段。板块碰撞导致的岩石圈不均一性和重力不稳定性可以触发强烈的板内变形甚至造山作用，其延迟时间的长短取决于岩石圈不稳定性的程度和地球深部的热扰动。与板缘造山带相比，板内造山作用缺少板块俯冲．碰撞过程，板内造山带的演化历史相对简单，通常是以岩石圈拆沉作用开始，以地壳的垂向增生为特征，最后以岩石圈拆沉作用结束或形成重力不稳定岩石圈。因此，板内造山作用一般沿着古造山带发育。古造山带岩石圈结构低成熟度的特点不仅是岩石圈不稳定性的主要原因之一，而且由于挥发分和含矿元素的富集在活化过程中具有很强的成矿潜力。板内造山带的成矿作用依赖于深埋在岩石圈-软流圈系统不同深度水平上含矿流体的突然释放，主要发生在造山作用初始阶段和造山后伸展阶段。     

南天山造山带与西昆仑(帕米尔)造山带深层岩石圈对接

通过对天然地震剖面的解释,探索了南天山造山带、西昆仑(帕米尔)造山带和塔里木(塔吉克)地块的岩石圈大地构造关系,认为在研究区东西两侧,塔里木(塔吉克)地块为南北直接俯冲于西昆仑(帕米尔)造山带和南天山造山带之下的双向俯冲模式;在中部帕米尔地区,西昆仑造山带在帕米尔地区形成构造结并仰冲于南天山造山带的前陆冲断带之上.由此形成了两大新生代复活的巨型造山带,而造山带与塔里木(塔吉克)地块之间的俯冲和对接关系,展现了独特的"盆一山"耦合体系.     

秦岭成矿带金矿床成矿作用研究——中国地质调查局西安地质调查中心温志亮教授级高工研究成果

秦岭造山带是介于扬子板块和华北板块之间的微板块,其北界以商州-丹凤断裂(即商丹缝合带)与华北板块分界,南界以勉县-略阳断裂(即勉略缝合带)与扬子板块相分界.总体由华北板块南缘、西秦岭微板块、扬子板块北缘等陆块组成,它们之间被商丹缝合带、勉略缝合带所分割.其构造演化经历了从陆核到洋盆、从大陆盆到造山带等发展历程.     

长江学者:西北大学特聘教授高山

高山教授1982年毕业于西北大学，1989年在中国地质大学获博士学位，1995年任博士生导师。曾获得由中国矿物岩石地球化学学会、中国科协和国家科委等授予的“侯德封奖”、“中国青年科技奖”、“全国青年科技标兵”和“国家自然科学三等奖”。曾负责国家自然科学基金委、教育部、地矿部科研项目和重大项目专题13项。发表在国内外核心刊物上的论文有60余篇，其中26篇发表在《SCI》检索刊物上。高山教授的研究方向是大陆地壳结构、组成、演化与动力学。在这一地球科学前沿领域，他建立了秦岭造山带、华北克拉通与扬子克拉通地壳结构和物质组…     

大陆深俯冲作用：来自超高压变质岩的证据

自80年代末在大别山苏鲁地区发现含柯石英榴辉 岩之后,该区即成为研究超高压变质作用和碰撞造山作用及其地球动力学的热点地区。本文 总结了大陆深俯冲的证据及超高压变质作用的近期研究进展,并展望该领域的研究趋向。     

中国科学院新组建的重点实验室(二)

中国科学院壳幔物质与环境重点实验室实验室仪器设备研究方向:造山带化学地球动力学、稳定同位素地球化学、壳幔相互作用地球化学、地球内部结构和动力学、极地环境与生态地质学。研究内容:以地壳和地幔物质的元素和同位素组成及其动力学过程为主题,以地球不同层圈之间相互作用     

中央巨型超高压变质带和两期超高压变质作用的年代学证据

沿中央造山带存在一条巨大的超高压变质带,其西起阿尔金-祁连,往东经秦岭,延至大别-苏鲁,全长超过4000km。柴北缘片麻岩中含柯石英锆石的SIMS离子探针原位微区U-Pb定年获得超高压变质年龄452±13.8Ma,锆石的退变质年龄419±6.7Ma。SHRIMPU-Pb定年获得秦岭含金刚石片麻岩中锆石的下交点年龄502±45Ma,上交点年龄1545±100Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者为原岩岩浆锆石年龄;获得榴辉岩锆石的上交点年龄1381±82Ma和下交点493±170Ma,认为上交点代表榴辉岩原岩年龄,下交点代表超高压变质年龄;获得江苏东海县青龙山榴辉岩含柯石英等超高压矿物锆石的年龄为441Ma±9Ma,449Ma±9Ma,和442±9Ma,平均444±9Ma,核部含斜长石+磷灰石锆石年龄为761±13Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者代表榴辉岩原岩结晶年龄。认为中国中部沿中央造山带中存在两期超高压变质作用,第一期为加里东期,第二期为印支期,两期超高压变质事件在时空分布方面是不同的,加里东期超高压变质事件由西部阿尔金-柴北缘延至东部大别-苏鲁,印支期超高压变质事件没有在大别以西发现。认为中央造山带应是一个多期活动的造山带,较早形成罗德尼亚大陆的格林威尔造山运动可能留下了10亿年左右的构造岩浆事件记录,如中央造山带中大量10亿年左右的花岗岩及基性超基性岩类;罗德尼亚大陆之后第一次裂解作用可能发生在800年左右;其后早古生代加里东期的洋盆裂开,蛇绿岩和超高压变质岩石的大量出现是一次十分强烈的板块构造事件,从东到西,沿中央造山带均有分布;加里东期造山事件之后印支期沿该造山带又有一次大的板块裂解和俯冲碰撞作用,表现在勉略蛇绿岩洋壳及大别-苏鲁印支期超高压变质带的存在。中央造山带保留和记录了多期裂解、会聚事件,通过对其解剖,不仅可以认识中国大地构造格局和演化,并由此理解全球的大陆漂移、一系列大裂解和大会聚等大的地质事件。     

创新花岗岩成因学揭示地壳演化机制

花岗质岩石作为大陆地壳的重要组成部分,记录了大陆地壳生长历史、壳幔相互作用和造山带构造演化等多方面信息,又与许多重要矿产的成矿作用密切相关.因此,花岗质岩石成因及其构造意义一直是国际上前缘研究领域.南京大学地球科学与工程学院姜耀辉教授在国家自然科学基金及国家973计划项目的支持下,一直紧密围绕花岗质岩石成因与造山带构造演化等方面开展工作.     

地质学科基金资助项目的研究进展

通过国家自然科学基金的稳定支持,在以下5个前沿领域取得了突出进展:(1)地球生命史及地质时间框架研究,就“地球早期生命的起源和演化”及“鸟类起源”与“恐龙绝灭”领域的研究,在《Nature》和《Science》上发表论文十多篇。(2)地球物质科学,在下地壳和上地幔流变学、中国东部岩石圈减薄、同位素与微量元素示踪和填图、地壳重熔与岩浆演化等方面取得了国际前沿水平的成果。(3)矿产资源与能源,成矿作用、成矿机制和成矿动力学研究,提出了新的找矿思维和找矿方法。(4)大陆动力学研究,建立了我国大陆岩石圈演化和动力学的整体认识,并形成了我国的优势。(5)地球表层系统演化及环境效应,黄土古气候研究位居世界前列。岩溶动力学与全球变化已取得世界瞩目的成果。地下水循环机制及人类对其影响,人类工程活动对环境影响,地质灾害机理及主要污染元素的地球化学循环等领域均取得创新性的成果。     

秦岭造山带泥盆系形成构造环境：来自碎屑岩组成和地球化学方面的约束

秦岭造山带中分布于商丹和勉略缝合带之间的泥盆系,发育有众多Au、Ag和Pb-Zn矿床,长期以来备受关注.对于泥盆系物源和形成环境认识始终存在不同认识.砂岩碎屑组成、碎屑重矿物、地球化学成分、砾岩组成以及古水流研究表明,北秦岭是秦岭泥盆系的主要物源区,盆地基底隆起也是泥盆系重要物源区.砂岩碎屑组成、碎屑重矿物和砾岩组成表明,泥盆系物源区曾出露有岛弧火山岩、花岗岩、变质岩及少量沉积岩、超镁铁岩.砂岩地球化学成分和砂岩碎屑模式研究表明,秦岭造山带中泥盆系主要形成于活动大陆边缘,其碎屑沉积物来自多种构造环境中的岩石单元.     

科研的“三严”传统需代代传承 李曙光院士访谈录

李曙光,地球化学家,中国科学技术大学教授、中国地质大学(北京)教授。1941年出生在陕西咸阳,1965年毕业于中国科学技术大学(以下简称科大)地球化学系并留校担任教员,20世纪70年代参与国家铁矿会战,80年代初访问MIT系统学习同位素年代学,长期致力于大陆碰撞造山带化学地球动力学研究,2011年以后致力于金属同位素示踪深部碳循环研究。2003年当选为中国科学院院士。2005年获何梁何利科技进步奖,2010年获国家自然科学二等奖。访谈主要介绍了缘结地球化学专业的前因后果、困难时期科大朴素的学习生活,以及毕业留校工作和后来访美研学过程中的大小境遇。受访人的求学与科研经历反映了一个时代科研环境变迁的缩影。     

绍-江古陆对接带深成杂岩厘定及其成因环境判别

绍-江对接带位处华夏-扬子古陆对接碰撞带北东敛合端,其间保留有俯冲混杂堆积岩,是仅存可见的元古碰撞造山带的根部,是判析古大洋壳岩石学演进及俯冲消减动力学过程的天然实验室,自然也是当前中国南方古板块构造格局厘定及元古造山带研究的核心问题。本文重点阐述绍江对接碰撞带系列岩石学组成及其地球化学特征,探索成因环境、论证元古南华洋的存在,追溯其消减造山的历史过程。     

深部探测技术与实验研究专项第七项目（SinoProbe-07）岩石圈三维结构与动力学数值模拟

地球是人类居住的唯一场所,通过深部探测了解地下的物质、结构和动力学过程,不仅是人类探求自然奥秘的必然过程,更是人类汲取资源、保障自身安全的基本需要。2008年,我国启动了“深部探测技术与实验研究”专项（英文简写SinoProbe）,标志着我国地球科学的深部探测计划拉开帷幕。“深部探测技术与实验研究”专项设9个项目,其中第7项目（SinoProbe-07）“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”的主要任务是建立覆盖中国大陆不同构造单元主要岩石类型物性参数数据库,构建包含三维计算模拟需要的网格库、三维有限单元法计算程序库及可视化工具的计算平台,对典型问题进行实例计算。     

复兴丝路 合作共赢——“亚洲特提斯造山与成矿暨高等教育合作国际研讨会”纪实

<正>随着经济全球化的加速和"新丝绸之路经济带"战略的提出,中国与东南亚、中亚、西亚等国家的关系日益密切,加强地球科学、地质工程等领域的区域合作和学术交流是大势所趋。特提斯造山带是新生代以来全球规模最大的造山带,它的形成与演化对全球构造及矿产资源与能源形成分布有着重要影响,成矿条件优越,矿产资源丰富。2014年10月12日上午,由中国地质大学(武汉)、国家自然科学基金委员会地学部、地质过程与矿产资源国家重     

将核废料埋藏到地幔中?

Q我在网站上看到一些说法,可以将核废料封在混凝土中,然后埋在地球地幔的隐没带中加以销毁,这种方法可行吗?(初三学生)A地壳下面是地球的中间层,叫做"地幔",厚度约为2865千米,主要由致密的造岩物质构成,这是地球内部体积最大、质量最大的一层。隐没带指地球的岩石圈中对流的沉降流所在的地区。隐没带填入是在原子能时代的早期所提出来的,用来处置放射性的废料。     

新生代气候变化原因新解

构成地球的各大圈层是相互联系、相互影响的，因此其中一个圈层发生变化必将影响其他圈层的特征和状态。新生代时，岩石圈中出现了物质的重新分配与调整，产生了地球史上最为显著的山脉和高原的构造隆升。在欧洲和南亚地区，出现了阿尔卑斯喜马拉雅造山带，形成了喜马拉雅山地西藏高原；在美洲西部出现了科迪勒拉山系，特别是在南美西部形成了安底斯山脉和Altiplano高原。     

新生代气候变化原因新解

构成地球的各大圈层是相互联系、相互影响的，因此其中一个圈层发生变化必将影响其他圈层的特征和状态。新生代时，岩石圈中出现了物质的重新分配与调整，产生了地球史上最为显著的山脉和高原的构造隆升。在欧洲和南亚地区，出现了阿尔卑斯喜马拉雅造山带，形成了喜马拉雅山地西藏高原；在美洲西部出现了科迪勒拉山系，特别是在南美西部形成了安底斯山脉和Altiplano高原。     

陈衍景谈导师治学

专家档案陈衍景1962年生,1980-1990年在南京大学地球科学系攻读学士、硕士、博士学位;1990年12月-1995年3月先后在科学院地球化学研究所和北京大学地质学系做博士后;1995年留任北京大学地质学系讲师,同年晋升副教授;1998年遴选为教育部优秀跨世纪人才,获茅以升青年科技奖;2001年12月-2002年11月在澳大利亚国立大学访问学者;2003年起受聘为中国科学院地球化学研究所百人计划研究员,博士导师;2004年获国家杰出青年科学基金;2005年6月起兼任中国科学院广州地球化学所成矿动力学重点实验室主任、百人计划研究员、博士导师;2006年7月被科技部聘为国家973计划"华北大陆边缘造山过程与成矿"项目首席科学家(2006-2011年),同年9月晋升为北京大学教授,2007年获得北京大学博士导师资格。长期从事矿床学和区域成矿学教学和研究,发表大量论著,7次获部级科技进步二等奖以上奖励。根据秦岭等地的实际研究,突破国际流行的"碰撞不成矿"的错误观点,首先提出并以大量事实证明了碰撞造山(或A型俯冲)体制的成岩-成矿-流体作用(简称CMF)模式,即:①俯冲板片变质脱水、熔融作用形成流体和岩浆,导致仰冲板片成矿分带;②碰撞造山带构造热演化的3阶段性决定了成岩-成矿-流体作用的3阶段性;③挤压向伸展转变阶段的减压增温过程是大规模岩浆-流体-成矿作用的爆发期,使成矿总滞后于洋盆闭合50Ma左右。CMF模式已被广泛接受(SCI他引>200次),已用于我国各碰撞造山带的成矿研究和找矿。曾在登封群内发现石牌河不整合,解体登封群、太华群;将早前寒武纪花岗绿岩地体划分为C型和O型,提出O型地体富含金矿;借助配位化学理论建立了沉积物稀土元素地球化学演化的氧化还原模式;在国际地科联增设2.3Ga分期界线之前,发现2.3Ga地质环境突变事件;发现我国2.3-2.0Ga碳酸盐碳同位素正向飘移现象。现专于陆陆碰撞体制的流体-成岩-成矿作用研究,开拓造山型银、铜、钼等矿床类型的识别和研究。