地质所在2023年度“中国地质调查局地质科技十大进展”

和“中国地质科学院十大科技进展”评选中获佳绩

　 近日，“中国地质调查局2023年度地质科技十大进展”和“中国地质科学院2023年度十大科技进展”评选结果相继揭晓，地质所领衔完成的《青藏高原大型地震断裂带的变形机制》、《大数据研究范式揭示岩浆深部物源时空演化及其成矿制约》两项成果入选中国地质调查局地质科技十大进展；《青藏高原大型地震断裂带的变形机制》、《大数据研究范式揭示岩浆深部物源时空演化及其成矿制约》、《华南地壳架构控制关键金属成矿系统的形成和就位》和《西藏南部新生代东西向伸展作用的深部岩浆作用响应》四项成果入选中国地质科学院十大科技进展。

　 《青藏高原大型地震断裂带的变形机制》成果由李海兵研究员牵头，王焕、张蕾、杨少华等参加完成，完成单位为中国地质科学院地质研究所和中国地质科学院地质力学研究所。成果首次发现大地震可在地壳浅部含水断层泥中发生熔融作用；确定了龙门山映秀-北川断裂带晚三叠世逆冲-左行走滑的大地震活动，揭示了汶川-茂县断裂带存在大地震活动和还原性孕震环境，并确定了新生代时期存在三期不同构造变形阶段，提供了青藏高原东缘不存在下地壳流机制的新证据；发现强震频发的鲜水河断裂带具有长期蠕滑变形行为，提出深部流体促进弱断层局部强化从而诱发地震的新机制；提高了对大型断裂带变形作用和强震发生机制的认识。成果发表在Geology、JGR、JSG、Tectonophysics、岩石学报、地质学报等主流刊物上。

图1. 鲜水河断裂带乾宁段断层岩结构构造、矿物组成及地下流体来源

　 《大数据研究范式揭示岩浆深部物源时空演化及其成矿制约》成果由王涛研究员牵头，童英、郭磊、丁毅等参加完成，完成单位为中国地质科学院地质研究所。此成果创建了国内首个岩浆岩数据库及研究平台，核心数据和平台功能在某些方面已优于国际已有数据库；编制发布了全球岩浆岩图、亚洲岩浆岩图、深时岩浆岩图等；探索创新“数据+编图+研究”三位一体的研究范式，构建了亚洲花岗岩时空演化格架，提出亚洲大陆3种方式、5阶段的聚合模式；通过全球8个典型造山带同位素数据分析与填图，揭示其深部物质架构，量化显生宙巨量地壳生长及其成矿制约，提出造山带分类和物质造山带新概念，丰富地壳生长理论。这些成果突显了新的研究范式在解决重大科学问题方面的重要作用。成果发表于Nature旗下的Commun. Earth Environ.及Natl. Sci. Rev.、Geology、Earth Sci. Rev.、GRL、GR等期刊。

图2. 全球8个典型造山带 Nd 同位素填图(蓝色表示新生地壳)及其成矿制约

　 《华南地壳架构控制关键金属成矿系统的形成和就位》成果由张智宇副研究员和侯增谦院士牵头，吕庆田、张晓伟、潘小菲等参加完成，完成单位为中国地质科学院地质研究所、中国地质科学院、河北地质大学和澳大利亚西澳地质调查局。项目聚焦华南陆块，开展了大陆尺度的中酸性岩浆岩锆石Hf同位素填图，重新界定了成矿带边界和矿床的空间归属；结合地震波速层析成像结果，刻画了华南陆块呈现新生、古老和再造地壳并置的空间架构；与花岗岩相关的W–Sn–Nb–Ta和REE矿床产于再造地壳域，多阶段的地壳改造和中生代地壳高温熔融事件导致这些关键金属元素被释放到壳源岩浆中。与W–Sn矿床相比，REE矿床主要产于有较多新生幔源物质注入的强改造地壳块体中。斑岩/矽卡岩/浅成低温热液型Cu–Au矿床产于富Cu的新生地壳域，而U和Ag–Pb–Zn成矿系统产于古老地壳域及其边缘。依据地壳属性，研究预测，江南造山带西南段和南岭以北的三角区是W–Sn–Nb–Ta矿床的勘查远景区，而云开地体是Cu–Au矿床勘查的有利靶区。此项研究表明，同位素填图技术方法在刻画地壳物质架构和金属矿床形成就位方面具有重要作用。成果发表于Geology国际地学刊物。

图3. 华南地壳架构控制金属成矿系统空间就位系列图

　 《西藏南部新生代东西向伸展作用的深部岩浆作用响应》成果由曾令森研究员牵头，高利娥、胡古月、徐倩等参加完成，完成单位为中国地质科学院地质研究所、中国地质科学院矿产资源研究所和国家地质实验测试中心。此研究成果一是发现了喜马拉雅造山带首例幔源碳酸质岩浆岩；二是确定了最老的~30 Ma煌斑岩；三是揭示了藏南岩石圈地幔和中下地壳发生顺次部分熔融作用。这些新发现限定了藏南裂谷系的启动时限不晚于~30 Ma，为理解藏南的伸展构造演化提供了重要的新时间坐标，为解译世界上造山带和陆内伸展作用下大陆岩石圈深部熔融的精细模式提供了典型实例。成果发表在Chemical Geology, GSAB 和Lithos。

图4. 藏南裂谷系中岩浆作用模式图