2016年04月08日 星期五

交流动态

中国地质科学院地质研究所杨经绥院士等17人赴西班牙参加2019年Goldschmidt会议的总结报告

作者:杨经绥、王涛、朱祥坤、刘福来等 发布时间:2019-11-26

一、出访任务背景与简况

戈尔德施密特地球化学大会(Goldschmidt Conference)是为了纪念地球化学奠基人之一戈尔德施密特(V. M. Goldschmidt)而举行的全球最高级别地球化学国际会议,在国际地学界具有重要影响。戈尔德施密特大会(Goldschmidt Conferences)是由美国地球化学学会和欧洲地球化学学会共同召集的每年一次的地球化学年会,是国际地球科学界最重要的年度学术会议之一,会议宗旨是邀请全世界地球科学家集聚一堂,共同研讨地球化学相关领域,特别是为青年科学家提供展示工作和沟通交流研究兴趣的广泛平台。学术会议是传递和交流科技信息、学术观点的重要载体,是专业领域内重要的学术交流平台。通过参加学术会议,交流学术思想,参会者能够了解国际前沿学科发展趋势,进而获得新的研究思路和工作方法。同时,通过研究成果和学术观点的展示,能够与国际同行进行有益的学术交流和探讨,从而进一步提升研究成果的科学意义。

随着我国科研水平的整体提高,参加国际学术会议,积极向国外同行展示我国科研水平和研究成果,保证我国科研工作的国际化和开放化具有重要性和必要性。同时,通过与各国同行进行密切的学术交流,也有利于建立与国外的合作关系。

二、主要收获

2019817-2019824,中国地质科学院地质研究所杨经绥院士、朱祥坤研究员、王涛研究员、刘福来研究员、贺振宇研究员、尹继元研究员、向华副研究员、黄河副研究员、刘琰副研究员、胡培远副研究员、李津副研究员、孙剑副研究员、蔡佳副研究员、朱志勇助理研究员、佘宇伟助理研究员、马健雄助理研究和高兆富博士后共17位同志参加了在西班牙巴塞罗那召开的第29届国际地球化学大会(http://10.8.9.101/wcm/app/editor/editor/images/spacer.gifGoldschmidt2019)。团长杨经绥院士作为专题召集人之一,召集并顺利组织了03b“蛇绿岩、豆荚状铬铁矿和深部壳幔循环的新进展(New Perspectives on Ophiolites, Podiform Chromitites and Deep Crust-Mantle Recycling)”专题。该专题共设置了38个报告,其中包括4个邀请报告,13个口头报告,6Flash talk (快速口头报告)和15个展板报告。团员朱祥坤、尹继元、佘宇伟都参与了该专题,并做口头汇报和展板报告,与各国学者进行了热烈讨论,发表各自的观点。其他团员也踊跃参加了与自己专业相关的专题,并做口头汇报和展板汇报。

会议共计7天,会议共计6天,包括15个专题,分别是: 1)早期的太阳系和行星;2)地幔与地核;3)地球岩石圈的形成、演化和再循环;4)纳米-微尺度过程;5)高技术社会的矿产与能源;6)岩浆与火山;7)深层次生命与环境的共同进化;8)过去、现在和未来的气候;9)风化、侵蚀与临界带;10)海洋和大气化学;11)地球生物学和生物标志物;12)陆地和淡水系统中的金属和营养物质;13)污染物生物地球化学;14)传播学;15)虚拟技术主题:新分析方法的最新进展。

 

取得的收获包括:

(1)蛇绿岩研究进展:此次会议可以了解目前国际上蛇绿岩和铬铁矿的最新研究进展,例如有学者通过大量研究总结表明铬铁矿晶格(XY2O4)Y位置上可容纳CrAlFe3+TiVGaSc等元素,这些元素的含量及比值可以很好地指示蛇绿岩和豆荚状铬铁矿的形成构造环境,另外,铬铁矿可以记录多个地质过程。此次会议中有学者针对古巴蛇绿岩中赋存的碳硅石、无定型碳以及一些自然元素的研究暗示这些超还原相可能形成于低温低压的蛇纹石化过程而不深部地幔。该研究从另一个角度去研究蛇绿岩和豆荚状铬铁矿中不寻常矿物的起源问题,让人深思成岩成矿的后期作用可能造成矿物相和元素的重新分配,例如矿物出溶作用,矿物成分分带等过程,而进一步深入剖析这些细微的现象对下一步工作将很有帮助。

(2)非传统稳定同位素在岩石学和矿床学的研究进展:一般认为Mg同位素在地幔部分熔融和岩浆分离结晶过程中不会发生分馏,但是此次会议有学者的研究表明岛弧岩浆的Mg同位素不均一,而且这种不均一不是由俯冲的壳源成分混染所导致。该学者的研究还发现,岩浆的δ25MgMgO呈正相关,这暗示岩浆分离结晶作用与Mg同位素分馏有关,而橄榄石(富集轻Mg同位素)的分离结晶是导致岩浆演化过程中Mg同位素分馏的关键因素。但是,由于样品从高温体系向低温体系转变的过程中,极易发生化学扩散,Mg同位素不均一的现象有没有可能是亚固相线再平衡的结果也需要我们在实际工作评估。此次会议展示了太古代科马提岩的Cr同位素研究,研究发现3.45Ga2.7Ga以来的科马提岩的δ53Cr值相近,暗示地幔的Cr同位素是均一的。然而,这些样品的Fe同位素是不均一的。由于橄榄石和辉石等主要硅酸盐矿物分离结晶不会导致Cr同位素发生分馏,但是会导致岩浆中Fe同位素发生分馏,因此,Cr同位素和Fe同位素差异的原因可能是岩浆演化过程中不同矿物相结晶所导致。但是值得我们深入思考的是,原始岩浆在演化过程中会发生少量铬尖晶石分离结晶,而铬尖晶石既含Fe又含Cr,铬尖晶石相的分离对Fe同位素和Cr同位素变化的影响有多大是必须要考虑的因素。此次会议也展示Ti同位素研究进展,有学者的研究表明Horoman Massif橄榄岩的Ti同位素不均一,而这种不均一既不是地幔橄榄岩部分熔融导致,也不是熔体分离导致,而是地幔中残留的壳源物质交代作用导致了地幔橄榄岩的Ti同位素不均一。研究也发现原始超钾质岩浆富集重的Ti同位素。综合来看,Ti同位素可以应用于示踪壳源物质地幔再循环过程。

3)古环境研究方面:目前的研究热点主要集中在大氧化事件(GOE)的研究上,报告主要集中在采用不同同位素/元素体系对GOE前后(2.2~2.4Ga)时代大气的氧化情况进行评估。氧同位素异常,硫同位素异常,U同位素,Cr同位素,Mo同位素及模型模拟研究是目前主要的研究手段。金属稳定同位素的研究主要集中在FeULiCrMoZnCd等同位素体系上,之前很少见的Ce同位素也出现在了今年的报告中,并已经开始了示踪环境氧化程度方向的应用。铬同位素的研究主要集中在陨石中铬同位素异常和古环境中稳定铬同位素指示大气的氧化还原程度上。目前Cr同位素的研究主要集中在不同沉积条件对于Cr同位素的影响上。S.BRUGGMANN关于微生物作用对微生物岩铬同位素组成影响的研究,显示了微生物岩的铬同位素相较于海水偏轻,R. SCHOENBERG等对于Ijzermijn iron formation的研究显示了同一地区钻孔露头剖面元素、同位素组成的存在明显差异。这些研究对于我课题组正在开展的古环境领域的研究具有很重要的启发:采集的样品的方式是否能够科学,样品是否真实的保存了研究所需要的信息,这些都是地质研究的首要问题。

4)海洋热液体系的研究进展: Roerdink通过一个连续剖面的稳定Fe同位素特征及演化来制约水岩界面以下的铁的循环,更深入的解释还需要等待文章发表之后再研究。也有人研究报道shallow-water hydrothermal vent systemLichtschlag A)的地球化学特征,富铁的热液流体对宣龙式铁矿的成因具有指示和参照意义。另外,SEMTEM等手段广泛应用于矿床研究,研究不同尺度上的矿物学特征,加深了对矿床成因的理解。Nano-scale观察与地球化学研究相结合是重要研究手段。海底成矿系统中黄铁矿的Fe-S同位素做了详细研究,用于制约甲烷参与的硫酸盐还原过程(Sulfate-driven anaerobic oxidation of methane,简称AOM),这一过程近几年是硫同位素研究热点,有一系列高水平文章发表。AOM向有机质参与的硫酸盐还原过程(OSR)转变,导致黄铁矿的较高的Fe-S同位素组成向低值转变。让我想到近期Geology上发表的不同深度上硫同位素还原方式的转变导致的SC同位素组成的差异,用于制约硫酸盐还原方式的改变,对重硫同位素有一定指示意义,也启示了对东升庙矿床硫同位素组成特征的解释。

5)此次会议,地球化学相关领域的科学家们集聚一堂,为我们年轻学者提供了学习和交流的平台,近距离了解目前各领域的研究前沿和科学动向。听取蛇绿岩铬铁矿和花岗岩成因,非传统同位素等方向的报告,了解这些领域的研究现状和问题,认识目前各国研究该领域的科学家们,为以后自己从事上述的研究打好基础。此外,在会议中对我所的研究成果进行宣传,扩大我们的学术影响。最后,会议期间与来自于不同国家、地区的相关专家、学者展开了广泛学术交流,并商讨未来开展国际合作的可能性,也有利于提供我所科研人员的国际影响力。

国内其他兄弟单位的许多同行也参加了这次大会,其中包括中国科学院(地质与地球物理研究所、广州地化所)、中国科学技术大学、南京大学、http://10.8.9.101/wcm/app/editor/editor/images/spacer.gif中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)、合肥工业大学和中国石油大学(北京)等单位。

           

                   地质所杨经绥院士与国际地质学者在会场交流

    左一:美国Prof. Snow, 左二:杨经绥院士,左三:加拿大Prof. Kaminsk和右一:Prof. Robinson

 

会议上,朱祥坤研究员作了题目为“Comparison of Redox States between the Ultramafic Bodies of Xigaze and Luobusha Ophiolites, Tibet, China(中国西藏罗布莎日喀则和罗布莎铬铁矿超镁铁质岩体的氧化还原条件对比)” 的口头报告,并与参会的国内外专家热烈讨论。

王涛研究员做了题目为“A Comparison of Isotopes of Granitoids between the Central Asian Orogenic Belt and Qinling-Dabie Orogen and Implications for Understanding of Accretionary to Collisional Orogeny(中亚造山带和秦岭—大别造山带花岗岩同位素特征比较及其对理解增生和碰撞两类造山作用的启示)”的口头报告。 

刘福来研究员做了题目为“Geochemistry and Metamorphic Evolution of Lawsonite-Bearing Eclogite in the Changning-Menglian Orogenic Belt, SE Tibetan Plateau(青藏高原东南缘昌宁-孟连造山带含硬柱石榴辉岩地球化学和变质演化研究)”的展板交流。

佘宇伟助理研究员做了主题为“Coexistence of highly heterogeneous chromitites and dunites in the Dazhuqu ophiolite, Tibet: implications for the tectonic environment(西藏大竹曲岩体成分不均一的铬铁矿和纯橄岩共存机制:应用于构造环境)”的展板交流。同时通过题目为“Formation of the highly heterogeneous chromitites and dunites in the Dazhuqu ophiolite, Tibet(西藏大竹曲不均一铬铁矿和纯橄岩的形成过程)”的口头报告简要阐述了日喀则蛇绿岩型豆荚状铬铁矿的形成机制。

孙剑副研究员做了题目为“A one-column separation of Ca and Sr for isotopic analysis using MC-ICPMS CaSr同位素MC-ICPMS精确测定的单柱化学分离方法)”的展板交流,并与与会专家热烈讨论。

李津副研究做了题目为“Chromatography separation of Ti and Ti isotopes analysis of igneous rocks using a double-spike method with MC-ICPMS(玄武岩钛同位素组成的双稀释剂测定方法研究)”的展板报告。

朱志勇助理研究员做了题目为“A fully automatic multi-ion species purification system for elemental isotopic analysis(可应用于元素同位素分析的全自动离子络合相分离提纯系统)”的展板交流。

马健雄助理研究员做了题目为“Matrix dependent elution behavior of Ti, Al, Fe and Cr cation resin(阳离子树脂中基质对于TiAlCr淋洗行为的影响)”的展板交流。

高兆富助理研究员做了题目为“Constrains of lead isotopes on regional metallogeny of sediment-hosted sulfide ore deposits in the Langshan-Zhaertai ore belt, northern China(中国北部狼山-渣尔泰成矿带四个大型铅锌矿床之间成因关系的铅同位素约束)”的展板交流。

蔡佳副研究员做了“Metamorphic and geochronological constraints on the evolution of Wuhe high-pressure mafic granulites, JiaoLiaoJi Belt, North China Craton(华北克拉通胶辽吉带五河高压基性麻粒岩变质作用和年代时限)”的展板报告。

胡培远副研究员做了题目为“Early Neoproterozoic Sedimentation and Mafic Magmatism in the North Lhasa Terrane, Tibet: Transition from Continental Rift to Embryonic Oceanic Crust(西藏北拉萨地块新元古代沉积于基性岩浆记录:从大陆裂谷到胚胎洋壳)”的口头报告。

贺振宇研究员做了题目为“The crustal evolution of microcontinents in the Beishan orogen of the southern Central Asian Orogenic Belt(南中亚造山带中的北山造山带中的微陆块地壳演化)”的口头报告。

尹继元研究员做了题目为“Ridge Subduction Accompanied by Slab Roll-Back in the CAOB: Evidence from Late Carboniferousearly Permian A-Type Granites and Granitic Dikes in the Alataw Mountains, Northern Xinjiang (NW China)(中亚造山带洋脊俯冲伴随着板片回撤过程:来自北部新疆阿拉套山晚石炭-早二叠世A型花岗岩和花岗质岩墙的证据)”的口头报告。

向华副研究员做了题目为“Calculation of TiO2 Activity with Phase Equilibria Modeling and Application to Ti in zircon Thermometer(相平衡模拟计算长英质和泥质岩中TiO2活度以及对锆石Ti温度计的限定)”的口头报告。

黄河副研究员做了题目为“Rejuvenation and Growth of Micro-Continents of the CAOB: Insights from Zircon Isotopic Mapping in the Yili Block and Adjacent Regions(中亚造山带微陆块的活化和生长:来自伊犁地块及邻区锆石Hf同位素填图的证据)”的口头报告。

刘琰副研究员做了题目为“REE Mineralization during Hydrothermal Conditions in the Mianning-Dechang REE Belt, Sichuan Province, Southwestern China(中国西南四川省冕宁-德昌REE矿带热液成矿作用)”的口头报告。 

三、启示与建议

参加这次国际会议的体会和建议包括:

1.经过长期的积累,我国地质学家的研究水平与国际先进水平的差距逐步缩小,在一些领域和一些区域的研究水平上,可以说已经达到了国际一流水平。然而,在开创研究思路、开发技术方法、对重大地质问题的总结提炼、对重要地质现象和地质体总结命名和分类、全球地质大数据集成开发等方面,欧美澳地质学家仍占主导地位。中国有丰富的地质调查研究资源,新一轮的地调工作中应注重创新工作方法和凝练重大科学问题,并重视地质数据的积累、集成与发布共享。

2Goldschmidt会议包括了地球科学的各个领域,包括固体地球形成与演化,生命的形成演化,与环境演化的关系,地表过程,新技术方法的传播与发展等等,并设置了大量相关专题进行讨论。同时,会议还组织了大量的商业洽谈,会议组织的展台也吸引大量企业的参与。这些方面值得国内学术会议加以借鉴。

3.通过参加国际性学术会议的见闻和认识,建议鼓励广大的年轻学者走出去参加国际学术交流,拓宽视野,学习先进的研究方法和分析技术,融入到国际地学科学研究体系,展示我国科研最新成果。