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項(xiàng)目名稱： 中國東部中、新生代巖石圈物質(zhì)活動(dòng)
推薦單位： 中國地震局
項(xiàng)目簡介： 《中國東部中、新生代巖石圈物質(zhì)活動(dòng)》項(xiàng)目通過新生代火山巖及其殼、幔巖石捕虜體、超高壓變質(zhì)超鎂鐵巖的巖石學(xué)、年代學(xué)、地球化學(xué)、高溫高壓相轉(zhuǎn)變和波速實(shí)驗(yàn)等綜合研究，在中國東部巖石圈物質(zhì)活動(dòng)研究中取得如下創(chuàng)新性成果：
率先開展?jié)h諾壩新生代玄武巖中巖漿底侵成因的高溫鎂鐵質(zhì)麻粒巖相和榴輝巖相巖石的研究，獲得了可靠的巖石學(xué)和關(guān)鍵的年代學(xué)證據(jù)（140－120Ma），反傳統(tǒng)提出幔源基性巖漿底侵作用是顯生宙以來大陸地殼垂向增生和殼-幔過渡帶形成的新觀點(diǎn)，開創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域；率先提出華北新生代高地溫（海洋地溫）和薄厚度（50-80km）的巖石圈認(rèn)識(shí)，動(dòng)搖了對(duì)華北地臺(tái)大地構(gòu)造屬性的傳統(tǒng)看法，構(gòu)建了中國東部上地幔巖石分層模型和漢諾壩地區(qū)殼-幔邊界巖石分層模型；在國內(nèi)獲得首批中國東部地幔巖中微量不相容元素在CO2流體-熔體包裹體中富集的實(shí)驗(yàn)證據(jù)和碳同位素組成、發(fā)現(xiàn)地幔中存在中酸性硅酸鹽熔體包裹體，提供了大陸巖石圈內(nèi)部流體活動(dòng)、殼-幔物質(zhì)交換的直接證據(jù)；系統(tǒng)開展中國東部新生代玄武巖的巖石學(xué)、年代學(xué)與構(gòu)造背景研究，提出中國東部新生代玄武巖主要分布于東北－華北裂谷系和東南張裂帶，具有噴發(fā)活動(dòng)多期性和巖漿多樣性特點(diǎn)，包括強(qiáng)堿性、堿性和拉斑系列六種巖石類型，分別起源于軟流圈地幔和巖石圈地幔不同深度、不同程度的部分熔融，同時(shí)提出原始玄武巖漿的判別標(biāo)志。長白山天池火山地幔巖漿房和地殼巖漿房具互動(dòng)式噴發(fā)特點(diǎn)，粗面玄武巖漿的結(jié)晶分異作用和巖漿混合作用，導(dǎo)致特殊的雙峰式火山巖分布和觸發(fā)火山噴發(fā)。
本項(xiàng)成果對(duì)中國東部大陸巖石圈物質(zhì)活動(dòng)及其動(dòng)力學(xué)過程研究起了重要的推動(dòng)作用，被國內(nèi)外同行廣泛引用，其中10篇代表性學(xué)術(shù)論文經(jīng)美國《科學(xué)引文索引》（SCI）擴(kuò)展版檢索被他人引用259次，其它10篇重要論文被他人引用94次。
主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)： 1、核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)
（1）巖漿底侵作用（巖石學(xué)，附件1：1-4）：率先提供了漢諾壩新生代玄武巖中巖漿底侵成因麻粒巖相捕虜體可靠的巖石學(xué)和關(guān)鍵的鋯石U-Pb年代學(xué)證據(jù)，提出中生代晚期（140－120Ma）幔源巖漿底侵作用是顯生宙以來大陸地殼垂向增生和形成殼－幔過渡帶的新觀點(diǎn)，即巖漿底侵作用是殼-幔相互作用和現(xiàn)今殼-幔邊界形成的重要機(jī)制，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的大陸地殼形成（太古代和元古代）和生長方式（水平）的認(rèn)識(shí)，為華北中生代時(shí)期地幔物質(zhì)活動(dòng)及巖石圈動(dòng)力學(xué)研究提供全新的認(rèn)識(shí)，引發(fā)了國內(nèi)地學(xué)界的廣泛關(guān)注，開創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域。（2）中國東部巖石圈組成結(jié)構(gòu)（巖石學(xué)，附件1：5-7）：全面開展我國東部大陸上地幔、殼-幔邊界和超高壓帶巖石學(xué)研究基礎(chǔ)上，成功實(shí)現(xiàn)了高溫高壓下尖晶石-石榴石、輝石-石榴石相轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)和原位波速測(cè)定；率先提出華北新生代高地溫（海洋地溫）和薄厚度（50-80km）的巖石圈認(rèn)識(shí)，動(dòng)搖了對(duì)華北地臺(tái)大地構(gòu)造屬性的傳統(tǒng)看法；構(gòu)建了完整的中國東部上地幔巖石分層模型：尖晶石二輝橄欖巖(35-65km)→尖晶石二輝橄欖巖與石榴石二輝橄欖巖相轉(zhuǎn)變帶(55-70km) →富鋁輝石石榴石橄欖巖（70-120km）→貧鋁輝石石榴石橄欖巖（>120－150km）和漢諾壩地區(qū)殼-幔邊界分層模型：上部下地殼：長英質(zhì)麻粒巖（25～33km）→下部下地殼：麻粒巖相斜長輝石巖（33～40km）→殼幔過渡帶：榴輝巖相石榴輝石巖+輝石巖+尖晶石二輝橄欖巖（40～45km）。
2、其他重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)
（1）地幔流體（熔體）包裹體（巖石學(xué)與地球化學(xué)，附件1：8-9）：在國內(nèi)首開地幔中CO2流體包裹體微量元素和碳同位素研究，提供了微量不相容元素和稀土元素在CO2流體-熔體包裹體中富集的實(shí)驗(yàn)證據(jù)；首先在中國東部地幔橄欖巖礦物中發(fā)現(xiàn)中酸性硅酸鹽熔體包裹體，證明在固體巖石圈地幔溫-壓條件下形成了中-酸性硅酸鹽巖漿，為大陸巖石圈殼-幔相互作用（如華北巖石圈減薄）、地幔近期交代事件、地幔化學(xué)非均一性及動(dòng)力學(xué)過程提供直接的證據(jù)。(2) 新生代火山巖（巖石學(xué)與地球化學(xué)，附件1：10）：系統(tǒng)開展中國東部新生代玄武巖的巖石學(xué)與年代學(xué)研究，提出中國東部新生代玄武巖主要分布于東北－華北裂谷系和東南張裂帶，具有噴發(fā)活動(dòng)多期性（始新世、漸新世、中新世、上新世和第四紀(jì)）和巖漿多樣性特點(diǎn)，包括強(qiáng)堿性、堿性和拉斑系列六種類型，分別由軟流圈地幔（石榴石橄欖巖）和巖石圈地幔（尖晶石橄欖巖）不同深度、不同程度部分熔融產(chǎn)生，同時(shí)提出原始巖漿的判別標(biāo)志。長白山天池火山地幔巖漿房和地殼巖漿房具互動(dòng)式噴發(fā)特點(diǎn)，粗面玄武巖漿的結(jié)晶分異作用和巖漿混合作用，導(dǎo)致特殊的雙峰式火山巖分布和觸發(fā)火山噴發(fā)。
主要完成人： 樊祺誠
本項(xiàng)目研究占據(jù)了本人26年工作量的80%以上，參與了該項(xiàng)目的野外地質(zhì)和室內(nèi)研究全過程。在第1核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)通過殼-幔邊界巖石捕虜體的巖石學(xué)和年代學(xué)研究，提出晚中生代巖漿底侵作用導(dǎo)致地殼垂向增生和殼－幔過渡帶形成新觀點(diǎn)；在第2核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)開展巖石學(xué)和高溫高壓相轉(zhuǎn)變、波速實(shí)驗(yàn)等綜合研究，提出中國東部巖石圈結(jié)構(gòu)分層模型；在第1重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)提出地幔流體包裹體中普遍富集微量元素和碳同位素組成非均一性，發(fā)現(xiàn)中國東部大陸地幔普遍存在中酸性熔體包裹體，提供殼-幔相互作用的重要證據(jù)；在第2重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)提出中國東部新生代玄武巖構(gòu)造背景、分類、原始巖漿判別標(biāo)志和起源于地幔不同深度不同程度的部分熔融新認(rèn)識(shí)。
劉若新
本項(xiàng)目研究占據(jù)了本人28年工作量的50%以上，參與了該項(xiàng)目大部分的野外地質(zhì)工作和部分室內(nèi)研究工作，為本項(xiàng)研究提出重要的指導(dǎo)性意見。在第2核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)提出華北新生代高地溫（海洋地溫）和薄厚度（50-80km）的巖石圈認(rèn)識(shí)，為華北巖石圈減薄提供重要的基礎(chǔ)性依據(jù)；在第1重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)首次應(yīng)用激光探針二次離子質(zhì)譜，提供地幔流體富集微量元素的實(shí)驗(yàn)證據(jù)；在第2重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)提出中國東部新生代火山巖的年代學(xué)與構(gòu)造環(huán)境。
李霓
對(duì)本項(xiàng)目主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：本項(xiàng)目研究占據(jù)了本人60%以上的工作量，參與該項(xiàng)目的部分野外地質(zhì)工作和室內(nèi)研究，主要負(fù)責(zé)巖相學(xué)、礦物學(xué)和巖石學(xué)鑒定、測(cè)試工作。
隋建立
本項(xiàng)目研究占據(jù)了本人60%以上的工作量，參與該項(xiàng)目的部分野外地質(zhì)工作和室內(nèi)研究，主要負(fù)責(zé)同位素地球化學(xué)、年代學(xué)和地幔流體-熔體包裹體的分析測(cè)試工作。
孫謙
本項(xiàng)目研究占據(jù)了60%以上的工作量，參與該項(xiàng)目的部分野外地質(zhì)工作和室內(nèi)研究，主要負(fù)責(zé)火山地質(zhì)學(xué)和部分樣品制備、測(cè)試工作。
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