項目簡介：   本項目屬于地質(zhì)學(xué)研究領(lǐng)域。

近年來大陸動力學(xué)研究最重要的進(jìn)展之一是發(fā)現(xiàn)低密度的大陸地殼可以俯沖到大于80公里的深部地幔，并快速折返到地表。從1984年至今，科學(xué)家已在全球的板塊碰撞造山帶中發(fā)現(xiàn)了22條超高壓變質(zhì)帶，表明大陸地殼曾經(jīng)普遍參與了深俯沖和折返過程。大陸深俯沖的研究已逐漸成為發(fā)展大陸動力學(xué)的前沿和核心課題。

自上世紀(jì)80年代后期始，本項目對大別山－蘇魯造山帶的超高壓變質(zhì)巖進(jìn)行了深入的研究，在以下方面取得了一系列在國際上產(chǎn)生重要影響的系統(tǒng)性和創(chuàng)新性成果：1）論證了大陸地殼物質(zhì)曾被俯沖到大于200公里的深度, 突破了以往由柯石英和金剛石的發(fā)現(xiàn)所厘定的80－120公里的陸殼俯沖深度；2）論證了大規(guī)模的大陸地殼整體經(jīng)歷了深俯沖作用, 結(jié)束了國際上多年的超高壓變質(zhì)巖"異地說"/"原地說"的爭論；3）論證了大陸深俯沖和折返過程中存在強(qiáng)烈的熔/流體活動和引發(fā)了獨特的殼幔相互作用，改變了大陸深俯沖過程中缺乏熔/流體活動的傳統(tǒng)認(rèn)識；4）綜合變質(zhì)溫度－壓力軌跡和超高壓變質(zhì)帶結(jié)構(gòu)構(gòu)造的地質(zhì)－地球物理特征，提出了超高壓變質(zhì)地體三階段折返模型。

1994年至今，該項目在國內(nèi)外刊物發(fā)表了70篇SCI收錄論文。其中63篇論文被SCI刊物引用1431次，其中他引1269次。其中10篇代表性論文（總引用435次，他引398次）和25篇其它主要論文（總引用435次，他引365次）被引用870次，他引863次。根據(jù)美國科技信息研究所Essential Science Indicaters的統(tǒng)計，在2000-2005年，"大別-蘇魯超高壓變質(zhì)帶研究"共有18篇論文入選Top 1%論文， 本項目貢獻(xiàn)了其中最具影響的前5篇論文中的2篇（10篇代表性論文之1和2）。這些成果顯著提升了中國科學(xué)家在大陸深俯沖研究領(lǐng)域的國際影響和地位。本研究集體曾于1995年成功主辦了第3屆國際榴輝巖野外學(xué)術(shù)討論會，并競爭到第8屆國際榴輝巖大會(2009年)在中國的主辦權(quán)。

主要發(fā)現(xiàn)點：

1）論證了大陸地殼物質(zhì)曾被俯沖到大于200公里的深度

在蘇魯?shù)貐^(qū)榴輝巖的早期石榴子石中發(fā)現(xiàn)大量的單斜輝石、金紅石和磷灰石出溶。證明大陸地殼曾經(jīng)被俯沖到大于200公里深的地幔，之后折返到地表。這一深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了由柯石英和金剛石的發(fā)現(xiàn)所推論出的80－120公里的俯沖深度。代表性論文為10篇代表性論文之1。該成果所屬的學(xué)科分類為巖石學(xué)和礦物學(xué)。

2）論證了大規(guī)模的大陸地殼整體經(jīng)歷了深俯沖作用

在大別山－蘇魯超高壓變質(zhì)帶的多種區(qū)域片麻巖的鋯石中均發(fā)現(xiàn)了柯石英等微細(xì)超高壓礦物包裹體，證明大規(guī)模的大陸地殼曾被整體俯沖到深部地幔，此后又整體折返到地表。這一工作結(jié)束了困擾國際超高壓變質(zhì)界多年的榴輝巖和片麻巖關(guān)系的 "In-Situ"（原地）說和 "Foreign"（外來）說之爭。代表性論文為10篇代表性論文之2 和7。該成果所屬的學(xué)科分類為巖石學(xué)和礦物學(xué)。

3）證明大陸地殼在深俯沖和折返過程中存在強(qiáng)烈的熔流體活動

通過系列巖石學(xué)研究證明：（1）大陸地殼俯沖過程中通過含水礦物脫水分解析出大量流體；（2）深俯沖大陸地殼通過"名義上"無水礦物攜帶大量流體進(jìn)入深部地幔，（3）在超高壓巖石折返的過程中通過"名義上"無水礦物析出結(jié)構(gòu)水等多種方式析出流體；（4）俯沖陸殼析出的流體進(jìn)入上覆地幔楔，造成了強(qiáng)烈的地幔交代。該系列研究改變了大陸深俯沖過程中無強(qiáng)烈熔流體活動的傳統(tǒng)認(rèn)識。代表性論文為10篇代表性論文之5、6和8。該成果所屬的學(xué)科分類為巖石學(xué)。

4）提出了超高壓變質(zhì)地體三階段折返模型

通過對變質(zhì)溫度－壓力研究論證了超高壓變質(zhì)地體的折返軌跡；通過對超高壓變質(zhì)帶結(jié)構(gòu)構(gòu)造的地質(zhì)－地球物理觀測，厘定了超高壓地體的運動學(xué)特征，在巖石圈地幔中識別出深俯沖的大陸巖石圈殘余板片；基于這些數(shù)據(jù)提出了超高壓變質(zhì)地體三階段折返模型，向傳統(tǒng)的單因素單階段折返模型提出了挑戰(zhàn)。代表性論文為10篇代表性論文之3、4、9和10。該成果所屬的學(xué)科分類為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。

主要完成人：

1.  葉凱

本人對主要發(fā)現(xiàn)點1和2作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：（1）在榴輝巖的早期石榴子石中發(fā)現(xiàn)大量的單斜輝石、金紅石和磷灰石出溶。證明大陸地殼物質(zhì)曾經(jīng)被俯沖到大于200公里的深度并折返到地表（發(fā)現(xiàn)點1）。（2）通過顯微激光拉曼光譜探測，在大別山－蘇魯超高壓變質(zhì)帶的各類區(qū)域片麻巖鋯石中均發(fā)現(xiàn)微細(xì)柯石英等超高壓礦物包體，并通過結(jié)晶歷史研究證明這些鋯石普遍記錄了片麻巖原巖形成－超高壓變質(zhì)－后期折返三階段演化歷史，從而證明大規(guī)模的大陸巖石圈整體經(jīng)歷了深俯沖作用（發(fā)現(xiàn)點2）。

本人在該項研究中的工作量占本人工作量的80％。

代表性論文：10篇代表性論文之1和2。

2.  王清晨

本人對主要發(fā)現(xiàn)點4作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：（1）對山東威海超高壓變質(zhì)巖進(jìn)行了詳細(xì)研究，厘定了其近等溫降壓P-T軌跡，向國際超高壓研究領(lǐng)域提供了一個榴輝巖經(jīng)歷麻粒巖相疊加變質(zhì)的研究范例。（2）對合肥盆地侏羅系礫巖中的榴輝巖礫石進(jìn)行了詳細(xì)的沉積學(xué)和巖石學(xué)研究，指出其來源于南側(cè)的大別山，并指出大別山超高壓變質(zhì)地體在侏羅紀(jì)中期就已折返至地表。（3）在巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)和年代學(xué)研究資料基礎(chǔ)上，歸納了超高壓變質(zhì)巖的三階段變形序列，提出了超高壓巖石的三階段折返模型。

本人在該項研究中的工作量占本人工作量的70％。

代表性論文：10篇代表性論文之3和4。

3.  楊建軍

本人對主要發(fā)現(xiàn)點3作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：證明蘇魯超高壓變質(zhì)帶中的超基性巖有多種來源；證明蘇魯超高壓變質(zhì)帶中的超基性巖；證明蘇魯超高壓變質(zhì)帶中的超基性巖在隨俯沖陸殼進(jìn)入地幔深部，經(jīng)歷了超高壓變質(zhì)和強(qiáng)烈的陸殼交代。

本人在該項研究中的工作量占本人工作量的60％。

代表性論文：10篇代表性論文之5和6。

4.  劉景波

本人對主要發(fā)現(xiàn)點2和3作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：(1)通過顯微激光拉曼光譜探測，在大別山超高壓變質(zhì)帶的典型區(qū)域片麻巖鋯石中均發(fā)現(xiàn)微細(xì)柯石英等超高壓礦物包體，證明大規(guī)模的大陸巖石圈整體經(jīng)歷了深俯沖作用（發(fā)現(xiàn)點2）。（2）通過對大別山高壓－超高壓變質(zhì)地體的詳細(xì)巖石學(xué)研究證明，從藍(lán)片巖相和綠簾角閃巖相到榴輝巖相的轉(zhuǎn)變伴隨著大量低壓含水礦物（如綠泥石、角閃石和鈉云母等）的脫水分解，從而析出流體（發(fā)現(xiàn)點3）。

本人在該項研究中的工作量占本人工作量的80％。

代表性論文：10篇代表性論文之7和8。

5.  徐佩芬

本人對主要發(fā)現(xiàn)點4作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：通過高分辨地震層析成像研究揭示出大別山－蘇魯超高壓變質(zhì)帶下存在著地殼尺度的穹隆構(gòu)造，并在巖石圈地幔中發(fā)現(xiàn)了代表深俯沖大陸巖石圈殘余體的板片狀高速體。

本人在該項研究中的工作量占本人工作量的60％。

代表性論文：10篇代表性論文之9和10。

10篇代表性論文：

1.   The possible subduction of continental material to depths greater than 200 km。/Nature

2.   Large areal extent of ultrahigh-pressure metamorphism in the Sulu ultrahigh-pressure terrane of East China: new implications from coesite and omphacite inclusions in zircon of granitic gneiss. /Lithos

3.   Coesite-bearing granulite retrograded from eclogite in Weihai, eastern China: a preliminary study./ European Journal of Mineralogy

4.   Exhumation of UHP terranes: A case study from the Dabie Mountains, eastern China./ International Geology Review

5.   Titanian clinohumite-gamet-pyroxene rock from the Su-Lu UHP metamorphic terrane, China: chemical evolution and tectonic implications./Lithos

6.   Chromian dissakisite-(Ce) in a garnet lherzolite from the Chinese Su-Lu UHP metamorphic terrane: Implications for Cr incorporation in epidote-group minerals and recycling of REE into the Earths mantl

7.   Mineral inclusions in zircon from gneisses in the ultrahigh-pressure zone of the Dabie Mountains, China. /Journal of Geology

8.   Transformation of garnet epidote amphibolite to eclogite, western Dabie Mountains, China. /Journal of Metamorphic Geology

9.   Slab-like high velocity anomaly in the uppermost mantle beneath the Dabie-Sulu orogen./ Geophysical Research Letters

10.  Seismic tomography beneath the Dabie-Sulu collision orogen - 3-D velocity structures of lithosphere. /Chinese Journal of Geophysics