2024年4月3日上午,由中国科学院大学团委指导,中国科学院大学学生会主办,中国科学院地质与地球物理研究所研究生会协办的第89期院士大讲堂顺利举行,来自中国科学技术大学的郑永飞院士在中国科学院地质与地球物理研究所报告厅为广大师生带来了一场题为“陆内造山带及其成矿作用”的讲座,地质地球所的吴福元院士主持了讲座。
郑院士以20世纪板块构造理论作引子,介绍了板块构造理论在21世纪的升级版,然后着重介绍了板块边缘与板块内部的不同类型造山作用,提出陆内造山带与陆缘造山带之间的继承和发展关系,最后,郑院士进一步由陆内造山带的成因推测其中的热液成矿作用机制,提出了大陆碰撞带的成矿潜力。
20世纪板块构造理论虽然对地球科学掀起了一场革命,但是在解释大陆地质时遇到了挑战,究其原因是忽视了过去板块汇聚边缘转化为陆内造山带这一重要地质现象,结果难以解释大陆碰撞带热液成矿作用。21世纪板块构造理论将现今陆内造山带视为过去陆缘造山带的演化产物,指出两者之间存在继承和发展的内在联系,不容忽视。
与海底扩张导致洋中脊的形成相类比,陆内造山带是大陆张裂构造作用产物。首先,板块边缘发生板块俯冲或碰撞,导致造山带岩石圈加厚;加厚的造山带在去根减薄后经受软流圈上涌,引起高温/低压变质作用,进而发展为造山带破坏,由此诱发造山带地壳的部分熔融和长英质岩浆作用。
随着在中国境内大陆碰撞带中越来越多热液矿床的发现,大陆碰撞与成矿作用之间在时间上的差异,已经成为认识这些矿床成因的关键。有关研究表明,在碰撞造山带,可能存在先前大洋板块俯冲引起的地幔楔成矿元素预富集区,这一成矿元素预富集区要么直接部分熔融引起垂向增生大陆边缘的热液成矿作用,要么在大陆碰撞或者碰撞后阶段的拉张体制下发生部分熔融,从而引起成矿元素的进一步富集直至成矿。由于陆内造山带在碰撞后拉张构造作用下发生再活化,碰撞造山带在大陆碰撞之后常常形成热液矿床。
此次讲座持续近2个小时,吸引了线上、线下共300余名师生听众。本次报告气氛轻松热烈,与会师生与郑院士就学术问题进行了深入探讨,大家纷纷表示受益颇多。再次感谢郑永飞院士、吴福元院士对本次活动的支持!