《地幔柱及其成礦效應》是由中國地質大學（北京）擔任第一完成單位，張招崇、侯通、李宏博、程志國、張東陽、黃河、王萌擔任主要完成人的一項科技項目。
基本介紹
- 中文名：地幔柱及其成礦效應
- 主要完成單位：中國地質大學（北京）
- 主要完成人：張招崇、侯通、李宏博、程志國、張東陽、黃河、王萌
- 等級：二等
- 獲獎序號：20180063
- 獲獎證書編號：KJ2018-2-56
- 獎種：國土資源科學技術獎
項目摘要
地幔柱假說是繼板塊構造理論後又一個重要的大地構造理論。但是相對於板塊構造理論，地幔柱假說尚不成熟，有許多重要的科學問題還存在爭議。如何識別地幔柱、完善地幔柱理論是當前地球科學的熱點和難點。本項目以我國被國際地學界普遍承認的兩個大火成岩省：峨眉山大火成岩省和塔里木大火成岩省為主要研究對象，在地幔柱的證據、地幔柱-俯衝板片相互作用及其成礦效應等方面取得了一系列重要的系統性成果，概括如下：
（1）大火成岩省的地幔柱證據：由於很多大火成岩省沒有觀察到地幔柱模型預測的地質現象，所以地幔柱長期以來受到一些學者的質疑。本項目為峨眉山大火成岩省和塔里木大火成岩省的地幔柱成因提供了4個關鍵證據：（1）在雲南麗江地區發現了兩處有確切依據的三層高溫苦橄質熔岩；（2）在苦橄岩橄欖石斑晶中找到了高純度的自然金和含少量矽和鋁的自然銅；（3）論證了峨眉山大火成岩省存在放射狀岩牆群；（4）在塔里木大火成岩省識別出主噴發期之前的20Ma的岩漿活動。該項研究成果不僅為兩個大火成岩省是地幔柱成因提供了關鍵的證據，而且也為解決其他大火成岩省的地幔柱成因提供了可驗證的例證。
（2）地幔柱-岩石圈/俯衝板片相互作用及其效應：為什麼全球大火成岩省內的岩漿岩岩石組合及其地球化學特徵不同，其是否與地幔柱-岩石圈或俯衝板片的相互作用有關？本項目的研究表明，峨眉山大火成岩省和塔里木大火成岩省均為地幔柱與岩石圈或俯衝板片相互作用的產物，但是不同位置、不同程度的相互作用導致了不同類型岩石的形成。該項研究成果為完善地幔柱模型做出了重要的貢獻。
（3）地幔柱的成礦效應：為什麼全球大火成岩省有不同的成礦效應，其和地幔柱的關係一直不清楚。本項目選擇了峨眉山大火成岩省中部的攀西地區不同類型礦床為研究對象，從源區的角度揭示了作為全球最大的釩鈦磁鐵礦礦集區，其釩鈦磁鐵礦巨量富集的原因是源區除了地幔柱組分外，還存在俯衝成因的榴輝岩，提出這種源區部分熔融形成的富鐵鈦苦橄質岩漿是導致攀西地區巨量富集釩鈦磁鐵礦的根本原因。攀西地區銅鎳硫化物礦床少而規模小的原因則與區域上缺乏富硫地層有關。這一新的認識不僅對豐富地幔柱成礦理論具有重要意義。
本項目共發表論文79篇（包括JP, EPSL, AM, GCA等SCI收錄49篇，CSCD收錄24篇），被包括Nature Communications在內的SCI他引744次，被CSCD他引360次。研究過程中，1人獲國家傑出青年科學基金並成為國家973項目首席科學家，1人獲歐盟地平線計畫瑪麗·居里學者獎學金資助，反映了培養的學生達到了國際先進水平；2人獲侯德封礦物岩石地球化學青年科學家獎，3位研究生獲李四光優秀研究生獎。上述成果為提升中國科學家在地幔柱及其成礦效應的國際影響和地位做出了實質性貢獻。
