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岩石圈演化研究室

  岩石圈演化研究室由32名固定科研人员组成,分为6个学科组。我们的研究工作以地球动力学为切入点,在地球系统科学框架中,从纳米尺度到板块尺度,通过矿物学、岩石学、构造地质学、地球物理学、地球化学、同位素年代学、沉积学和大地测量学等方法探索并理解岩石圈的物质组成、结构构造、岩石变质—变形历史、岩石圈地幔和下地壳的破坏和重建等一系列过程。我们特别关注通过地表观测及流体、包裹体和矿物岩石在地球内部的物理化学性质和地球化学行为,解剖岩石圈和软流圈的相互作用、造山带与盆地形成和演化的动力学背景;研究成果为可持续发展及创新型社会服务。

近期的研究:

  我们近期研究工作主要集中在:1. 华北克拉通破坏;2. 华南大陆再造;3. 早期大陆形成与演化;4. 从苏鲁到西南天山的板块深俯冲及折返过程;5. 从法国的中央高原-阿尔卑斯-地中海科西嘉-撒丁岛-伊朗高原-青藏高原-印支半岛(缅甸-越南)的特提斯演化。我们的研究工作同样关注于国家油气资源的勘探与评价,页岩气的开发、地热资源勘探与资源评价、金属矿产的成因及自然灾害和环境变化对我们的影响等等。

中长期目标:

  以板块及其周缘造山带的研究为基础,认识地表及岩石圈形成和演化的动力学过程,反演岩石圈和软流圈的相互作用;系统研究古老大陆和年轻造山带的形成、演化机制;完善学科建设,走地质-地球物理-地球化学相结合之路,深入对岩石圈构造的高精度地震成像研究;在矿物学和岩石学方面,巩固优势学科地位;加强岩石圈动力学的地球化学示踪,发展Sr-Nd-Hf-Os同位素与非传统稳定同位素地球化学研究;增强显微-区域尺度的构造解析,发展区域构造数值模拟和高精度年代学研究;进一步加强实验室建设,为高水平科研工作和可持续发展提供技术支撑。

室主任:李献华 电 话:82998512
副主任:林 伟 电 话:82998546 


学科组:

  • 地幔地球化学 
      研究区域:华北克拉通和北方造山带。 
      研究手段:岩石学,地球化学,矿床学。 
      研究内容:大陆岩石圈形成和演化过程。当前研究主要集中在华北克拉通岩石圈地幔和下地壳的破坏和重建过程;华北克拉通东、西部岩石圈的差异演化及其机理;华北克拉通周边块体的演化对华北克拉通岩石圈演化的影响;岩石圈演化过程中的橄榄岩-熔体相互作用过程、规模和程度;参与反应的熔体的性质和来源;岩石圈演化与矿产资源的关系等。 
      研究对象:华北和周缘块体上的中、新生代火山岩;中、新生代基性、碱性侵入岩;地幔橄榄岩、辉石岩捕虏体;下地壳麻粒岩捕虏体;矿物捕虏晶和巨晶;地幔堆晶岩;熔体包裹体。 
      项目支撑:国家自然科学基金委重点项目“华北东部中生代岩石圈地幔的改造过程:橄榄岩-熔体相互作用”;中国科学院知识创新工程重要方向项目“华北克拉通东、西部岩石圈地幔的差异演化过程”;国家自然科学基金委《克拉通破坏》重大研究计划项目“华北岩石圈地幔的破坏和重建过程:非传统同位素地球化学示踪”;“华北克拉通破坏前后的下地壳组成及改造过程”,多个国家自然科学基金委面上项目以及矿产资源探查方面的横向项目。
      组长:英基丰 成员:张晓晖 汤艳杰 肖 燕 张宏福

 

  • 化学地球动力学
      研究区域:中国东部、青藏高原、世界典型克拉通和造山带。
      研究手段:岩石学、地球化学(尤其是原位微区同位素地球化学)、矿床学、同位素年代学
      研究内容:元素-同位素原位微区分析标样和新技术的研发。主要利用LA-MC-ICPMS和SIMS等仪器研发微区年代学和同位素分析标样和新方法;岩石圈演化的化学地球动力学。(1)围绕我所“三个突破”中“特提斯造山带演化”,通过研究世界典型克拉通、造山带地区不同类型的岩浆岩,从岩石地球化学探针角度,探索克拉通和造山带的形成和演化过程及其地球动力学机制,包括克拉通破坏、大陆再造、特提斯造山带的形成和演化等关键基础科学问题;(2)在研发适合地球早期物质和地外样品中矿物的微区原位同位素分析方法基础上,研究地球早期物质和地外样品的时代、组成及其演化,为探索地球早期形成和演化提供约束,同时为我国“探月计划”和“金星探测计划”提供技术保障。
      研究对象:中国东部显生宙花岗岩类岩石、法国科西嘉和中央高原等地区华力西造山带岩浆岩、青藏高原和阿尔卑斯花岗岩和蛇绿岩、典型克拉通内部的碱性岩等
      项目支撑:国家自然科学创新研究群体科学基金、基金委重点项目、国家杰出青年科学基金、优秀青年科学基金和面上基金等项目,国家科技部“973”项目,院重大创新工程项目等。
      组长:杨进辉 成员:李献华 吴福元 刘传周 李秋立 张艳斌 纪伟强
                 兰中伍 刘小驰 王 浩

 

  • 前寒武纪地质
      研究区域:华北克拉通及周缘,域外典型相应地区
      研究手段:前寒武纪地质学,变质地质学,岩浆岩岩石学,同位素年代学。
      研究内容:(1)花岗岩-绿岩地体和TTG片麻岩地体的成因与太古宙陆壳生长分异机制;(2)高压-高温-超高温变质作用、相关岩浆活动与早期板块构造的性质;(3)变质作用-深熔作用-幔源岩浆活动的联系及下地壳过程;(4)基性岩墙群的成因与超大陆重建;(5)花岗岩类的成因与古老地壳在显生宙的改造过程。
      研究对象:早期大陆的形成与演化,主要研究前寒武纪重大地质事件的时代、性质、构造过程及其对重要矿产资源的控制作用;研究早前寒武纪岩浆活动和变质作用及其与超大陆聚合-裂解过程的联系;研究早前寒武纪华北克拉通地壳的组成与结构特征及其在显生宙的破坏与改造过程。
      项目支撑:目前,学科组的研究人员得到的资助主要有:一个973项目、3个基金委重点项目、2个基金委面上项目、1个基金委青年基金项目、1个院人才项目。
      组长:郭敬辉 成员:姜 能 彭 澎 储著银 赵新苗 翟明国 周艳艳
                 钱 青 焦淑娟 赵 磊

 

  • 高压超高压变质作用
      研究区域:我国中东部高压超高压造山带、西南天山造山带、柴北缘-北祁连及西藏雅鲁藏布超基性岩带
      研究手段:岩石学、矿物学、构造地质学、地球化学。
      研究内容:(1)地壳在深俯冲和折返过程中的变质演化;(2)地壳深俯冲和高压-超高压变质流体;(3)地壳深俯冲和壳幔相互作用;(4)大陆深俯冲对大陆俯冲碰撞造山带演化的制约。
      研究对象:以地壳岩石深俯冲为主线,以高压-超高压变质作用为切入点,深入研究大洋和大陆岩板在深俯冲和折返过程中的变质演化、流/熔体活动、流体-岩石反应和壳-幔相互作用等,在此基础上,深入研究这些地质过程中元素活动性和元素分异。
      项目支撑:目前,学科组的研究人员得到的资助主要有:一个973项目、基金委面上项目和基金委青年基金项目。
      组长:刘景波 成员:苏 文 陈 意 郭 顺

 

  • 沉积学与构造地质
      研究区域:中国及邻区沉积盆地及相关的造山带;华南-华北板块及周缘造山带、天山-准噶尔增生造山带、法国中央高原和Armorican华力西造山带及西阿尔卑斯造山带。
      研究手段:沉积学,岩石学,石油地质学,构造地质学,同位素年代学。
      研究内容:(1)造山带及相邻盆地的构造几何学与运动学,盆地充填结构与沉积系统和含油气盆地沉积与成矿区带构造分析;(2)沉积成岩过程与深埋藏演化;(3)区域构造-古地理恢复与重建及造山带与盆地动力学;(4)西北盆山演化;(5)华北克拉通破坏及华南大陆再造;(6)板块深俯冲及折返过程;(7)地球早期的构造演化。
      研究对象:中国及邻区(含全球)沉积盆地与造山带的沉积学、岩石学和构造地质学记录,关注盆地充填演化、造山过程、盆山作用与构造-古地理演化,及其相关化石能源与矿床形成分布规律解析,为认识岩石圈动力学演化、推进矿产资源勘探提供科学依据。
      项目支撑:国家科技重大专项(2项)、国家973项目(2项)、国家自然科学基金重点项目和面上项目(多项)、国际合作项目(1项)、中国科学院创新项目(1项)、大型企业和地方横向攻关项目(2项)。
      组长:李 忠 成员:林 伟 王志洪 褚 杨 刘嘉庆 卫 巍

 

  • 构造-热演化学科组
      研究区域:中国大陆地区主要沉积盆地、苏鲁-大别-秦岭造山带、华北克拉通、青藏高原、中国近海主要沉积盆地(重点是南海海盆)。
      研究手段:低温热年代学(裂变径迹、U-Th/He),数值模拟,矿物学,地热学,构造地质学。
      研究内容:(1)盆地、造山带热状态-热流测量、岩石圈热结构;(2)构造-热演化-盆地热史恢复、造山带抬升剥蚀(冷却)历史及岩石圈构造-热演化数值模拟;(3)地热资源勘探与资源评价;(4)含油气盆地烃源岩热演化与生烃期次;(5)天然气水合物赋存的地热条件。
      研究对象:中国大陆地区及邻近海域浅部热状态与深部岩石圈热结构,盆地热历史与造山带抬升冷却史;干热岩地热资源评价。
      项目支撑:国家科技重大专项专题(2项)、国家973项目(2项)、国家自然科学基金重点项目和面上项目(3项)、国际合作项目(1项)、大型企业和地方横向攻关项目(5项)。
      组长:胡圣标 成员:何丽娟 李曰俊
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