学术研究工作涉及同位素年代学、热年代学实验技术方法研究和地质研究两部分。先后在青藏高原（藏北、藏南、唐古拉山、巴颜喀拉山、东昆仑山等）、西南三江地区、粤西、冀北-辽西、冀东、川西、阿尔金山、东天山、西天山、阿尔泰山、大别-苏鲁等地区从事同位素年代学、热年代学研究工作。先后承担了国家自然科学基金面上项目、国家科技支撑计划专题、国家重点基础研究发展计划（973项目）专题、公益性行业科研专项课题、国家科技基础性工作专项专题、国土资源大调查工作项目等各类科研项目二十余项。发表学术论文180余篇（其中第一作者和通讯作者文章60余篇），出版专著2部（合著），独立撰写科研报告14部。培养博士、硕士、博士后14人。获国土资源部科技成果一等奖1项。取得的主要科研成果如下：
（3）带领研究团队率先在我国开展（U-Th）/He同位素定年技术研究，分别于2009年和2013年建立了我国第一家非稀释剂法和稀释剂法磷灰石（U-Th）/He测年实验室，于2014年底建立了我国第一家锆石（U-Th）/He测年实验室。
2．标准物质研制和同位素基础理论研究成果
（1）研制成功新生代氩-氩年龄标准物质，古生代氩-氩年龄标准物质、锆石和磷灰石（U-Th）/He同位素定年标准物质等研制工作也取得了良好进展；
（2）研究高压白云母中过剩氩成因并取得若干新认识：①高压变质的正片麻岩和围岩为碳酸岩的榴辉岩中高压白云母不含过剩氩，可以用于Ar-Ar同位素测年分析；②高压白云母中过剩氩的赋存和Mg/(Mg+Fe)有着正相关关系，而和Na/(K+Na)呈负相关；③实验结果否定了国际上关于高压白云母中过剩氩来自于流体的说法，初步认定榴辉岩中多硅白云母的过剩氩主要是在高压-超高压变质过程中由内部继承的。
3．重要构造带（造山带）同位素年代学和热年代学研究成果
（1）东天山造山带大型韧性剪切带Ar-Ar同位素年代学研究：①确定了韧性剪切带早期推覆剪切作用的时代上限为280Ma；②确定了韧性剪切带后期走滑剪切变形作用发生在263Ma-243Ma；③发现在剪切带不同区段存在差异隆升现象，东段和西段隆升时间最大相差20Ma。
（2）古特提斯北部（西南三江地区）地质演化研究：①重塑了古特提斯金沙江洋盆的演化过程：古特提斯洋盆由南东往北西方向呈剪刀状递进打开，洋盆扩张持续了近100Ma；洋盆的闭合事件由南段向北段递进发生，南段最早在晚二叠世之前闭合，北段地区于晚三叠世闭合；古特提斯金沙江洋生存时限超过150Ma。②建立了古特提斯北部碰撞造山事件时代格架：206Ma之后，古特提斯洋北部进入了碰撞造山的陆内演化阶段，195-190Ma，碰撞造山期变质（变形）进入峰期阶段，188Ma左右，区域内中生代造山事件基本结束。③通过大范围精细年代学分析，发现沿西金乌兰－金沙江缝合带及其周边，新生代岩浆活动从北西段向南东段递进发生，指示了青藏高原在新生代向东南方向挤出的地质演化事件。
（3）青藏高原东南缘晚新生代隆升历史研究：通过Ar-Ar热年代学研究，发现青藏高原东南缘在晚新生代以来发生了幕式抬升作用，幕式抬升作用发生的时代分别为约10.1Ma、5.7Ma-4.4Ma和约3.6Ma。
（4）青藏高原北部中生代以来地质演化的同位素年代学研究：应用多种同位素测年手段，较为精确地测定了青藏高原北部中生代以来板块俯冲、地体拼合碰撞及后期陆内演化等多期地质事件的时代，初步建立起青藏高原北部中生代以来地质演化的同位素年代格架。
（5）阿尔金断裂带形成和演化时代研究：通过系统的同位素年代学研究，确定了阿尔金断裂带形成时代（240-220Ma）和三期后期活动时代 （157-140Ma；120-90Ma；45Ma以来）。
（6）南天山洋古生代期间俯冲作用过程研究：通过系统的岩石学、地球化学和同位素年代学研究，认为南天山洋早古生代期间存在向南北两侧双向俯冲的情况，向南为短期、脉冲式或间歇式的正常高角度俯冲过程，至中泥盆世结束，向北则为长期、多阶段性的俯冲。
（7）天山东段红云滩地区构造-热演化历史研究：研究发现东天山红云滩地区自晚石炭世以来总体上经历了很缓慢的抬升冷却过程，其中，在三叠世到始新世期间隆升速率每年只有约20微米，说明该地区持续保持稳定。从始新世之后，受印-亚大陆碰撞远程效应的影响，东天山红云滩地区隆升速率显著加快，并导致岩体揭顶。
（8）南天山中段构造-热演化历史研究：热年代学研究揭示了南天山中段地区晚古生代至今经历了5个性质不同的构造-热演化阶段，其中最为典型的两个阶段是中二叠世末到始新世早期地质运动静默期及新生代始新世以来的快速隆升剥蚀期。始新世以来南天山中段剥蚀量超过3km，该阶段的剧烈隆起抬升受控于印亚碰撞的远程效应.。
（9）库车盆地新生代构造-热演化历史研究：带领研究团队运用(U-Th)/He等低温热年代学技术精细约束了库车河地区晚中新世（~ 6 Ma）快速隆升剥蚀事件及库车盆地北缘典型构造带新生代隆升剥蚀起始时间、剥蚀幅度，发现新生代库车盆地北缘逆冲褶皱带存在差异隆升剥蚀现象，据此建立了库车盆地北缘新生代隆升或变形的时空分布模式。
（10）应用同位素热年代学理论和技术重新厘定了哀牢山-红河剪切带活动时限：①证明哀牢山-红河剪切带早期左行走滑韧性剪切作用发生在约45Ma左右，并且在韧性剪切作用发生后快速抬升到约地下5-7km深度位置，随后在约25Ma时间范围内保持位置稳定或极缓慢的抬升；②哀牢山-红河剪切带在约20Ma左右开始极快速抬升，在不到1Ma时间内抬升幅度超过7km；③同位素热年代学等多重证据证明，在20Ma左右哀牢山构造带发生了重大构造体制转换，由长期的水平运动转向垂向抬升运动，同时逐渐带动左行走滑剪切向右行走滑-正断断裂活动转换。
4．重要金属矿床成矿时代和成因研究成果
独立或合作研究了国内三十多个金属矿床的时代和部分矿床成因，代表性成果如下：
（1）确定了东天山铜金多金属成矿带中剪切带型金矿床（康古尔、马头滩、红石、红山等金矿）主成矿期在261Ma -247Ma之间，并揭示了东天山地区剪切变形作用与金属矿床成矿作用之间存在强烈的时间耦合关系；
（2）通过对粤中长坑金矿主成矿期热液蚀变粘土矿物进行激光微区Ar-Ar测年分析，确定该矿金矿的主成矿期年龄在110Ma左右；
（3）通过对阿尔泰可可托海稀有金属矿区及阿祖拜稀有金属、宝石矿床进行Ar-Ar年代学研究，发现了在阿尔泰造山带有燕山期成岩成矿事件存在；
（4）通过金矿石样品中冰长石Ar-Ar测年分析，限定了东天山石英滩低硫型浅成低温热液型金矿床主成矿期的时代为285Ma；
（5）研究确定了东天山觉罗塔格构造带内的尖山铁矿床、梧桐沟铁矿床均为沉积-动力变质（热液）改造型铁矿，成矿期黑云母Ar-Ar测年限定了铁矿所经历的两期后期动力变质（热液）改造成矿作用分别发生在~300Ma（对应区域内逆冲推覆剪切变质变形事件）和~267Ma（对应的区域地质事件是走滑剪切变质变形作用）；
（6）研究认定东天山小热泉子铜矿成矿类型为火山喷流沉积—岩浆热液富集叠加改造型矿床，其早期火山喷流沉积成矿时代为400Ma左右，后期岩浆热液富集叠加改造成矿作用发生在265-270Ma左右；
（7）重新厘定了羊拉铜矿成矿时代和成矿过程：在239Ma~227Ma期间，羊拉矿区岩体在高温区间经历了长达12Ma的缓慢冷却过程，这一过程为成矿金属元素富集提供了有利的温度条件和足够的时间，为成矿奠定了物质基础。在约227Ma时，区内地质体发生了快速抬升及快速冷却作用，羊拉铜矿进入主成矿阶段；
（8）重新厘定了哀牢山金矿带老王寨金矿床成因及时代：通过综合研究认为，老王寨金矿是两期成矿的复合型矿床，早期在古特提斯阶段成矿，是受构造控制的剪切带型金矿床，成矿时代在260-288Ma之间。晚期在新生代期间受区域内构造叠加及碱性岩浆活动强烈影响再造成矿，再造成矿时代在35Ma-45Ma左右。
5．中生代陆相生物群及相关地层时代研究成果
（1）精确测定了辽西北票四合屯含中华龙鸟、孔子鸟等热河生物群珍稀化石的地层时代（125.2Ma），确定其为早白垩世；
（2）将义县组火山岩同位素年龄范围限定在132Ma-120Ma，并识别出三期火山活动。同时，132Ma的年龄也给出了热河生物群时代的下限限制； （3）系统测定了道虎沟化石层的时代，认定道虎沟生物群应属于燕辽生物群；
（4）在西藏浪卡子县羊卓雍湖南侏罗纪-白垩纪界限上部数百米处测定了136Ma的精确地层年龄，为J-K界线时代的确定提供了新的年龄依据。
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