中国地质科学院：王涛-数字岩浆岩揭示大陆聚合、地壳生长、物质架构及其成矿制约

岩浆岩是地球上最重要的地质体之一, 数字岩浆岩是数字地球的重要内容。本文综述了这方面的研究进展, 主要包括岩浆岩数据库创建及其应用研究取得的重要进展。

研究团队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。基于这些数据, 研究团队编制并发布了一系列数字化全球岩浆岩、亚洲岩浆岩和深时岩浆岩图, 取得了以下重要研究进展: 1)创建了亚洲花岗岩时空演化格架, 提出亚洲大陆平直、弯曲旋转、剪刀状3种方式和5个阶段的聚合模式; 2)通过对比全球8个典型造山带同位素填图, 确定了从典型增生到典型碰撞不同类型造山带的深部物质架构特征, 鉴别出显生宙巨量地壳生长, 丰富了地壳生长理论; 3)定量刻画了深部物质架构及其成矿制约, 构建了深部物质探测方法体系框架, 提出造山带分类和物质造山带新概念, 为深化认识造山带奠定了理论基础。

结论与展望

(1)依托 DDE, 研究团队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。基于数据, 编制了全球岩浆岩、亚洲岩浆岩和深时岩浆岩等数字图件。

(2)研究团队应用“数-图-文”三位一体的研究范式, 取得系列研究进展。厘清了亚洲显生宙花岗岩时空演化格架, 提出亚洲大陆平直、弯曲旋转、剪刀状3种方式和5个阶段的聚合模式; 全球8个典型的显生宙造山带同位素填图对比研究确定增生造山带年轻地壳占30%以上, 而典型碰撞造山带年轻地壳小于10%; 提出造山带分类和物质造山带新概念, 并证实显生宙巨量地壳生长。定量刻画了深部物质架构及其成矿制约, 从深部物质制约角度, 论述了新生(年轻)地壳、再造(古老)地壳和混合(过渡)地壳制约的三种类型矿床。此外, 初步构建了深部物质探测方法体系框架, 为开展深部探测提供了新的途径。

上述进展仅仅是初步的成果。数字化岩浆岩是深时数字地球的一个重要内容, 是一项长期的研究工作。今后的主要任务是进一步实现数据量的高质量增长和数据库功能的升级。这方面将加强信息技术的应用, 包括应用 GeoGPT 等大语言模型(large language model, LLM)。在数据库平台上力争实现一个目标: 岩浆岩数据、图件、知识查询与获取及科学研究全流程、一体化服务, 即使用者针对特定地区、领域, 提出数据, 获得数据分析图解、可编辑的岩浆岩数字化图及相应的文字报告(中英文)。这将极大方便科研人员(特别是研究生和青年科技工作者)尽快了解、熟悉研究区域或领域的研究现状, 分析存在问题, 获得已有的研究成果(数据等), 并站在前人的“肩膀”上, 开展创新性研究。

引用本文

王涛,童英,丁毅,黄河,郭磊,王朝阳,张晓伟,范润龙,张建军,张颖慧,曹光跃,薛怀民,王杨刚,孙超,孙会一,张菊仙.2024.数字岩浆岩揭示大陆聚合、地壳生长、物质架构及其成矿制约[J].地球学报,(6):841-853.

WANG Tao, TONG Ying, DING Yi, HUANG He, GUO Lei, WANG Chaoyang, ZHANG Xiaowei, FAN Runlong, ZHANG Jianjun, ZHANG Yinghui, CAO Guangyue, XUE Huaimin, WANG Yanggang, SUN Chao, SUN Huiyi, ZHANG Juxian. 2024. Digital Magmatic Rocks Reveal Continental Assembly, Crustal Growth, Compositional Architecture, and Their Control on Metallogenesis. 45(6):841-853.