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香港大学/西北大学赵国春院士来所访问交流并作学术报告
2021-06-09 | 作者:岩石圈 | 【 】【打印】【关闭

  202168日,香港大学/西北大学赵国春院士应邀来所进行学术交流,并作题为大陆的起源:岛弧模式vs.洋底高原模式的地球科学前沿论坛报告。报告由吴福元院士主持,我所百余名师生参加此次报告并进行了热烈的交流互动。 

  太阳系固体星球都有类似的核--壳结构,但唯独人类居住的地球具有长英质组成的大陆壳。尽管有相当数量的大陆地壳在地球早期就已经存在,但是其成因一直众说纷纭。太古宙大陆克拉通主要由英云闪长岩(Tonalite- 奥长花岗岩(Trondhjemite- 花岗闪长岩(Granodiorite)为主的TTG深成片麻岩和由基性-超基性火山岩及少量沉积岩变质的表壳岩(绿岩)组成。已有的资料显示这些太古宙大陆岩石组合起源于大洋壳的部分熔融。而大洋壳又可分为大洋盆地、洋中脊、岛弧和洋底高原等诸多类型。前两者地壳的平均厚度只有5-10公里,不可能成为形成太古宙TTG深成侵入体的场所。因此,长英质大陆或起源于板块构造体制下的岛弧,或起源于地幔柱体制下的洋底高原。 

  本次报告中,赵国春院士对上述两种成因模式进行了详细的归纳总结,认为板块构造体制下的岛弧模式能够很好地解释太古宙克拉通TTG深成岩的成因,但该模式不能很好地解释太古宙绿岩带火山岩组合中缺少大量的安山岩、科马提岩~1600℃高温形成环境、克拉通规模近于同时侵位的TTG岩套、大规模卵形构造样式、代表性的逆时针P-T轨迹变质作用演化等诸多特征。相反,地幔柱洋底高原模式能够合理地解释太古宙绿岩双峰式火山岩组合的成因,即基性的拉斑玄武岩和超基性的科马提岩分别来自地幔柱头部部分熔融和尾柱熔浆,而酸性的英安岩、流纹质英安岩和流纹岩是地幔柱热异常导致的洋底高原底部的部分熔融物。

  按照地幔柱洋底高原模式,太古宙TTG岩浆是由洋底高原底部玄武质地壳的部分熔融而成,这样能够合理地解释为什么太古宙TTG能够在短时间内巨量产出并在形成时间上没有任何系统变化的现象。地幔柱洋底高原模式还能合理地解释太古宙克拉通穹隆构造(dome-and-keel structure)样式、近等压冷却型(IBC)逆时针P-T轨迹,缺少蓝片岩和双变质带的等典型岛弧俯冲带的标志的特征。然而,地幔柱洋底高原模式无法解释TTG的源区玄武质岩石如何历过水化(hydrated)作用。 

赵国春作报告

报告会现场

  【报告人简介】

  赵国春,19851988年在原长春地质学院(现并入吉林大学)分别获得学士和硕士学位,2000年在澳大利亚科廷大学(Curtin University)获得博士学位,现为香港大学讲座教授和西北大学长江学者讲座教授。主要从事前寒武纪地质和超大陆研究,目前担任国际主流SCI刊物Precambrian Research《前寒武纪研究》主编。

  1998年以来以第一作者或通讯作者发表学术论文130余篇,SCI总他引48700余次 (H-index = 123)2004年获得国家自然基金海外杰出青年基金,国家自然基金重大项目“Pangea的东亚重建”首席科学家,2014年度国家自然科学奖二等奖项目“华北克拉通早元古代拼合与Columbia超大陆形成”的第一完成人,同年当选为美国地质学会(GSA)会士,2017年获得教育部颁发的长江学者讲座教授,2018年获发展中国家世界科学院TWAS地球科学奖,201911月当选中国科学院院士,2020年当选发展中国家世界科学院(TWAS)院士。 

  【延伸阅读】

  • Zhao G C, Wilde S A. Cawood P A, Sun M.2001. Archean blocks and their boundaries in the North China Craton: lithological, geochemical, structural and P-T path constraints and tectonic evolution. Precambrian Research,107:45-73. 
  • Zhao G C, Sun MA, Wilde S A, Li S Z. 2005. Late Archean to Paleoproterozoic evolution of the North China Craton:key issues revisited. Precambrian Research, 136:177-202. 
  • Zhao G C.2014. Precambrian evolution of the North China Craton .Elsevier, Amsterdam,194.
  • 赵国春,张国伟. 2021.大陆的起源.地质学报,95 (01): 1-19
  • 赵国春,2009. 华北克拉通基底主要构造单元变质作用演化及其若干问题讨论.岩石学报, 25: 1772-1792.

    

(供稿:刘鹏/岩石圈   编辑:科技处、综合办)

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