中国科学院地质与地球物理研究所 岩石圈演化国家重点实验室简介
“岩石圈演化国家重点实验室”隶属于中国科学院地质与地球物理研究所，2005年4月18日正式批准建设,2007年1月通过科技部验收。2005、2010、2015年连续三次国家重点实验室评估中被评为优秀实验室。实验室主任为吴福元院士；学术委员会主任为郑永飞院士。实验室目前有固定人员58人，其中研究员29名，正高级工程师3名，副研究员25名。固定人员中包括：中国科学院院士4人、发展中国家科学院院士2人；“973”项目首席科学家1人；国家重点研发计划项目负责人4人；国家杰出青年科学基金获得者13人；国家优秀青年科学基金获得者7人；国家自然科学基金委创新研究群体2个、中科院创新团队（国际合作伙伴计划）1个；科技部重点领域创新团队3个。 W1:1xX4?2KJ2?7b
“岩石圈演化国家重点实验室”定位于基础研究，以地质学、地球物理学、地球化学等多学科交叉为手段，通过建立野外稳定实验室，研究中国及邻区大陆岩石圈的物质、结构与状态，认识在固体地球整体行为中岩石圈的动力学过程，探索地球内部圈层相互作用的机理。实验室在大陆动力学研究领域已经取得一系列高水平的有显示度的成果。在开放与流动管理机制下，发挥了地质学、地球物理学和地球化学的交叉融和优势，形成了学术自由与开拓创新的良好科研氛围和一支在国内外有影响的研究队伍。近年来，实验室的研究骨干人员主持和承担了多项科技部973和攻关项目、国家自然科学基金以及中国科学院重大项目；同时，在“知识创新工程”的支持下，已经基本完成了相关学科及其配套实验与观测设备的建设。“岩石圈演化国家重点实验室”已成为国内外有一定影响的实验室。 E9;9wK89GM38r
实验室中长期目标是在岩石圈演化研究领域做出创新性贡献，为构建国家资源安全保障体系和社会可持续发展提供科学决策依据。全方位开放，实施全新运行机制，聚集和培养优秀青年科学家，实现多学科实质性交叉融合，使之成为岩石圈演化领域的国际性研究中心和学术交流中心，以及吸引、凝聚和培养国内外优秀人才的基地。 r4;7Tj1.2td8~4e
实验室将大陆岩石圈的形成、改造和破坏过程与机理作为近期研究重点，主要包括： u1~9rH8:,mB7+,R
（1）以华北克拉通为代表的早期大陆岩石圈的形成与演化； G9.3us7!8rU2?6y
（2）以华北东部为代表的大陆岩石圈的改造与破坏过程； n3~3OD6~2Ym4.3o
（3）以大别－苏鲁－秦岭－柴北缘与青藏高压－超高压变质带为代表的大陆深俯冲过程及壳-幔相互作用； h1.6sd2?4Hs3?2K
（4）以北方及中-东亚造山带为代表的增生型造山作用与大陆增生； N1.4qn3+6Cy9.,P
（5）以喜马拉雅型造山带为代表的陆-陆碰撞造山过程中山根形成与演化机制。 A1;2tM3+4ze9?7U
研究方向
研究中国及邻区大陆岩石圈的物质、结构与状态，认识在固体地球系统整体行为中岩石圈的动力学过程，探索地球内部圈层相互作用的机理，为固体地球系统科学理论的建立做出创新性贡献。 X95zl1,XS3:,m
【近期主要研究内容】 l5;8uv8!,xD,;7j
现代新全球构造理论的发展趋势是将岩石圈的形成和演化与板块的俯冲、碰撞，造山后伸展、垮塌，大陆克拉通的形成、改造和破坏等过程作为有机整体加以研究，并开始从地球深部各圈层之间相互作用的角度，对上述过程的起因给予新的解释。本实验室拟将中国典型造山带和大陆克拉通地区的岩石圈演化研究置于全球构造和地球深部动力学过程的学术背景中。针对全球岩石圈演化的前沿领域和科学问题，结合我国独具特色的地质现象，重点开展大陆岩石圈形成与演化方面研究。 i9;2LV3~8ka5:1g
1、大陆岩石圈的形成机制 H9?7tN6.2zm7?8M
1.1 华北克拉通等古老大陆岩石圈的形成过程和全球典型的古大陆相比，中国的古大陆（尤其是华北克拉通）在岩石组成及形成演化历史等方面具有特殊性，是研究早期大陆生长的理想地区。本实验室近期将研究早前寒武纪大陆岩石圈的生长机制；高温/高压变质作用对早前寒武纪大陆碰撞拼合方式的启示；探讨太古宙大洋地壳的性质以及壳幔相互作用的方式；早前寒武纪大陆的碰撞拼合方式与古大陆扩展的构造过程；古板块格局的恢复与古大陆的全球对比等。 B,-1GR93rV5+,M
1.2 显生宙大陆岩石圈的形成与地壳增生大陆地壳的形成时间和机制是岩石圈研究的基本问题。主流观点认为现今的地壳形成于地球演化的早期，而在显生宙期间，地壳增长量可以忽略不计；大陆地壳的生长主要通过发生在会聚型板块边界上的岩浆作用来实现。但最近几年对中亚造山带的研究发现，显生宙也是全球地壳生长的重要时期，先前认为地壳基本形成于早前寒武纪的观点需要重新加以认识和修正；同时幔源岩浆的底侵作用也是大陆地壳增生的一种重要方式。我们近期拟通过对我国北部与东部的研究，阐明显生宙期间大陆岩石圈增生的规模机制，研究岩石圈地幔熔融对大陆地壳增长的贡献。 q3?9Il3.40a2-6T
2、大陆板块聚合过程中的岩石圈演化 H5+3Hz7?3Ri,=4n
2.1 大洋板块俯冲过程与大陆增生中-东亚造山带(我国称之为北方造山带)是增生型造山带，具有多阶段缝合和地壳双向增生特点，而且该带发育罕见的巨型矿床，是国际关注的研究区域和前沿科学课题。相关的造山作用特征演化直接关系到国际学术界有关增生造山带类型的重大争议，目前争议焦点在于有关古亚洲洋的特征、闭合时限以及增生作用发生的方式。我们拟通过系统探讨古生代洋陆格局，重点解剖增生造山作用的几何学、运动学与动力学特征，探索大洋板块俯冲过程中典型增生造山过程特征，重塑陆壳侧向增生的历史。 c3:3qc7?4qv6-6T
2.2 大陆岩石圈俯冲过程与壳幔相互作用过去十几年来国际固体地球科学界的一个重大进展是证明低密度的大陆地壳物质曾被俯冲到地幔80-200公里以下的深度，并回返到地表，这一进展促使我们对许多深层次的重大科学问题进行更深入的研究。我们拟将显微尺度的变质演化与宏观尺度的构造演化有机地结合起来，近期将主要研究大陆地壳深俯冲和折返过程中的熔体/流体活动，探讨陆壳俯冲过程中的壳-幔相互作用机制与产物；研究典型大陆上/下地壳和岩石圈地幔在俯冲碰撞过程中的密度和变形等主要动力学控制因素的差异，探讨大陆岩石圈各圈层在俯冲碰撞及碰撞后的差异变质演化及其对诸如地壳加厚、岩石圈地幔的拆沉、碰撞后岩浆活动等造山带演化进程的制约机制。 H6=1Nh7+8RP5?1Q
2.3 陆-陆碰撞过程中山根的形成与演化下地壳在控制地表变形和地貌特征以及演绎壳-幔相互作用有着重要的作用。我们将以青藏高原下地壳出露点为靶区，研究其岩石学和地球化学特征、温压环境和流变特征，同时研究不同碰撞阶段和不同构造变形背景下的岩浆活动特征，进而对下地壳增厚与流动、岩石圈地幔拆沉与减薄、地壳伸展与滑移等三个关键地质过程进行探索，揭示陆-陆碰撞详细过程。 E1;9aQ36vH2-,O
3、地球深部过程与岩石圈的改造和破坏 u1?9Jo5!6RR4!2m
3.1 大陆克拉通岩石圈的改造与破坏过程我国华北东部岩石圈显生宙以来曾发生过大规模的改造与破坏，这在全球是独一无二的。现有的研究表明，该岩石圈的改造过程不仅使岩石圈的厚度发生变化，更重要的是造成了岩石圈组成和结构的转变。因此，该地区是研究岩石圈演化历史的理想地区，已引起了国内外地学界的广泛关注。本实验室近期将进一步深入研究岩石圈减薄的机制、岩石圈地幔改造过程、橄榄岩-熔体相互反应与壳幔相互作用，以及华北东部、西部岩石圈的差异演化。 m7?5ZZ,:8nn1!3I
3.2 核幔界面物性状态对岩石圈演化的制约认识地球内部各圈层相互作用对研究岩石圈形成与演化具有重要意义，比如在南大西洋的地幔底部, 存在厚300 公里的异常层, 这一异常层具有陡倾的边缘。与地球初始模型相比, 异常层具有低的剪切波速度，这可能意味着地球早期分异具有双向演化的特征。我们拟通过主动源和被动源地震为主的地球物理资料密集观测，综合地质与地球化学研究方法，揭示核幔界面物理化学变化与层圈相互作用过程对岩石圈构造演化的深部控制机理。 P73wv6=5Ef9:3Y
3.3 白垩纪超静磁带记录的地球深部过程白垩纪超静磁带是全球性的地球物理场异常事件，伴随这一地球物理场异常还发生了一系列全球性其它地质事件，如洋壳快速增生、火山活动强烈、古温度和古海平面最高、黑色页岩广泛发育和陆地油气分布量最大。国际上对地球物理场异常与上述全球性地质事件之间的关联性开展了一些初步研究，但未取得重要进展。我们拟通过研究地磁场强度与地磁极性倒转频率的变化探讨地球深部动力学过程对岩石圈演化的影响。 V,:7FU2+,of3=2w
4、岩石圈精细结构地球物理探测 o7.,NS1,GY9!6p
来自地壳-上地幔的深部结构和物性的信息是深化岩石圈构造演化的关键。对于岩石圈构造演化的一系列科学问题的研究能否深入，在很大程度上依赖对目标区域的结构、构造和物质进行仔细的研究。本实验室将结合上述研究目标，以先进的宽频带地震台网进行典型区域的天然和人工地震流动观测，获取直接的地震观测资料，对目标区域的深部结构、构造进行精细的研究，为认识岩石圈演化历史提供高分辨率基础资料。 j2+5qt7!5rw28E
【主要研究工作规划】 g9!,Kb3!2HB5~4e
立足于地球系统科学理论框架，着眼于岩石圈构造演化研究领域的国际前沿重大科学问题，以地球深部各圈层间的相互作用为研究主线，系统解剖大陆岩石圈的组成、结构、形成机制和演化过程，为岩石圈动力学理论的发展做出创新性贡献，同时为国家和社会的可持续发展做出贡献。研究以大陆岩石圈的形成、改造和破坏过程与机理为主线，近期研究重点为： s6:7Aj7!50E9.,n
（1）以华北克拉通为代表的早期大陆岩石圈的形成与演化； k,-9KP4-,Tv,~6o
（2）以华北东部为代表的大陆岩石圈的改造与破坏过程； j2.7iV7!9Kp11c
（3）以大别－苏鲁－秦岭－柴北缘与青藏高压－超高压变质带为代表的大陆深俯冲过程及壳幔相互作用； A,?5oG1+6MS1.,W
（4）以北方及中-东亚造山带为代表的增生型造山作用与大陆增生； O3~7ab6?4zW7;7R
（5）以喜马拉雅型造山带为代表的陆－陆碰撞造山过程中山根形成与演化机制。 X8?3JA3~,Bf4=7y
发展历史
“岩石圈演化国家重点实验室”的前身为“中国科学院岩石圈构造演化重点实验室”。 v6.1HL6!2eA3;1t
为推动国际地质科学联合会(IUGS)和国际地球物理与大地测量联合会(IUGG)共同组织的国际岩石圈计划的进行，联合国内对岩石圈演化这一研究领域有志趣的科学家共同进行高水平研究，在孙枢院士的建议下，原中国科学院地质研究所申请组建“中国科学院岩石圈构造演化开放研究实验室”，并于1989年5月经科学院批准正式对外开放。第一任实验室主任为锺大赉研究员、院士，学术委员会主任由孙枢院士担任。 G,9Tf2.1Bn2;5U
1999年，根据中国科学院知识创新基地建设的总体布局，原中国科学院地质研究所和中国科学院地球物理研究所进行了整合，“岩石圈构造演化开放研究实验室”成为整合后的中国科学院地质与地球物理研究所的开放实验室之一。2000年，“岩石圈构造演化开放研究实验室”更名为“岩石圈构造演化重点实验室”。 p7~6qC6?9fS1;5V
2004年9月，中国科学院地质与地球物理研究所在“岩石圈构造演化重点实验室”的基础上，依照科技部《国家重点实验室建设与管理暂行办法》和国家重点实验室建设的总体要求，为适应固体地球科学的发展趋势和更好地服务于国家需求，调整和增加了其他相关学科的研究力量，向科技部提出了建设“岩石圈演化国家重点实验室”的申请。 s9+7Nm,-8lq14h
2005年3月至5月，科技部委托国家自然科学基金委员会对数理和地球二个学科领域的41个国家、部门重点实验室进行评估，“岩石圈构造演化重点实验室”作为科学院重点实验室参加了评估。2005年8月12日，科技部发文（国科发基字[2005]325号）公布了评估结果。“岩石圈构造演化重点实验室”被评为优秀实验室，在地球学科参评的27个实验室（国家重点实验室16个、部门实验室11个）中排名第三（前二名大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室和黄土与第四纪地质国家重点实验室为免评实验室）。 M5-2Dk5;3uk4;1f
2005年4月18日科学技术部于正式发文（国科发基字【2005】111号）批准建设“岩石圈演化国家重点实验室”。 N2=,ut8+1YT,1S
2005年7月26日，中国科学院发文（计任通字【2005】5号）聘任朱日祥同志为“岩石圈演化国家重点实验室”主任，聘任陈颙同志为”岩石圈演化国家重点实验室”学术委员会主任。8月2日，中国科学院地质与地球物理研究所发文（质球所字【2005】048号），聘任王清晨、张中杰、叶凯为实验室副主任，聘任翟明国、郑永飞、陈晓非为学术委员会副主任，同时聘任了11名学术委员会委员。 d1:,PJ1!1dU2=,h
2010年10月，根据国科发基【2010】578号文件，岩石圈演化国家重点实验室在评估中获得优秀。 U8+5PE,=2ZH5!4q
2015年11月27日，科技部发布2015年数理和地学领域国家重点实验室评估处理结果，岩石圈演化国家重点实验室在评估中获得优秀。 Q1=9Iq4:7HD57v
2017年5月24日，中国科学院发文（前任通字【2017】1号）聘任吴福元院士为岩石圈演化国家重点实验室主任。6月8日，中国科学院地质与地球物理研究所发文（质球所字【2017】033号），聘任杨进辉、刘传周、万博、赵亮同志为为岩石圈演化国家重点实验室副主任。 Z7?3NA8-4cy5-5P
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