动了测试观测平台国际化，特别是在微量原位同位素分析
和测年领域起到了引领学科发展的作用，开启了西方人用 “中国方法”的先河。
矿产资源、化石能源的形成机制与探测理论
重要研究方向： 大陆地质与成矿作用； 成矿模型、成矿系统与成矿机理； 盆地动力学与成藏作用； 区域地下水循环和环境地质演化； 深部大型矿床（藏）含矿信息探测与提取。
国际影响
华北克拉通破坏这一科学问题，迅速提升为全球 研究热点；比如，华北克拉通破坏在ISI统计的国际地学 研究前沿，排名第3位；培养了跨入国际前沿的研究团队 和人才（中国科学家有23人进入ISI全球地球科学家引用 率排名前500名，其中有15人从事华北克拉通研究），提 升了中国科学家的全球视野和开展大科学研究的能力；带
0
0 2005 2010 2020 2030 2050
0
石油需求量
国内石油产量
对外依存度
天然气需求量
国内天然气产量
对外依存度
（据：国家能源战略研究报告，2009 ，国家能源局）
我国铁矿石产量、钢产量、消费量变化
4.4亿吨
2008年铁矿石进口4.4亿吨；铜矿砂进口519.2万吨；钾盐进口324.9万吨
题。
第二部分 造山带—典型造山带形成实例—台湾造 山过程启示
Taiwan Tectonics
Kinematic model of SW Taiwan
台灣及其鄰近地區之地體構造
Huang et al., 2000
台灣地質地體構造圖
台灣地體構造剖面
弧陸碰撞的原因：
島弧接近大陸
被动大陆边缘
中央山脉变质岩系片岩变形特征
第三部分 俯冲增生造山带研究
A.M.C. Sengor（1993）
—阿尔泰型（突厥型）造山带
由宽阔的消减一增生杂岩组成， 周期性向洋跃迁的岩浆弧把这些增生 楔体连同洋壳碎片焊接起来。如中亚 、图瓦一蒙古、我国新疆和东北，阿 拉斯加和日本等。
许志琴（1994 ） 北祁连走廊南山加里东火山岛弧带 前缘为弧前俯冲杂岩增生地体，由多 重的增生火山岛弧、复理石增生楔、 高压变质滑脱带及蛇绿岩残片组成， 提出了中祁连地块向北俯冲、阿拉善 地块向南增生的海沟后退的动力学模 式。
造山带构造研究与方法思考
王根厚 中国地质大学（北京） 2013年12月22日
讲授提纲
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 大陆动力学及成矿理论进展 造山带—典型造山带形成实例 俯冲增生造山带研究 造山带区域地质调查技术思考
第一部分 大陆动力学及成矿理论进展
大陆形成演化与地球动力学
重要研究方向: 壳-幔的结构、组成及相互作用； 大陆的形成、演化与陆内地质过程； 大陆碰撞过程与造山带动力学； 大洋板块与大陆边缘的相互作用；
1）查明青藏高原众多大型矿床形成晚于65Ma，证实成
矿作用贯穿于大陆碰撞的全过程；
• 2）揭示印-亚大陆碰撞经历了主碰撞陆陆汇聚、晚碰撞构造转
换和后碰撞地壳伸展等过程，分别对应发育以钨锡钼矿为主的 主碰撞成矿作用、以铅锌铜金矿为主的晚碰撞成矿作用、以铜 钼金矿为主的后碰撞成矿作用，证实不同碰撞阶段及不同深部 过程造就了不同成矿系统；
未来10-15年我国矿产资源需求将达到高峰
2008年石油进口量超过2亿吨
2008年我国主要战略资源对外依存度
据预测，2020年我国石油供需缺口达4亿吨，对外依存度高达67%；天然气供需缺口700亿立方米，对外依存度达23％
亿吨
我国石油资源供需形势
71.4
亿方
12
100
6000
我国天然气资源供需形势
灭绝
数
量
300
Rodinia 裂解 爆发 辐射
?
中生代生物群 古生代生物群
0
寒武纪生物群
PreC 600
二 三 叠 叠 纪 纪
C P Tr
200
Cam
O
S
400
D
J
K
T
0
新元 古代
古 生 代
地质年代（百万年）
中 生 代
Sepkoski, 1982
新生 代
（2）更加关注壳幔相互作用与成 矿地质过程以及物质-能量交换与
成矿物质聚散问题，从更深层次 上揭示成矿系统和大型矿床的发
育机制；
（3）建立于经典板块构造理论基础上的成矿理论日臻成 熟，较好地阐释了增生造山带和板块边缘的成矿系统和 成矿机制，但在大陆内部及碰撞造山带成矿方面遇到了
一系列重大难题和严峻挑战（Groves and
Bierlein, 2007；Hou et al., 2009a），因此，构建
• 3）发现大陆碰撞不仅导致地壳缩短加厚，产生壳源富铅锌钨锡
的低fO2岩浆，而且引起地壳垂向增生，产生幔源富稀土和壳幔
混源富铜钼金的高fO2岩浆，引发了大规模成矿；
• 4）发现连续碰撞过程出现多幕次张-压交替
转换，挤压环境导致大型岩浆房长寿命稳定 发育和地壳流体长距离迁移集聚，应力释放 促使成矿岩浆流体快速出溶和含矿地壳流体 突发排泄，导致金属淀积成矿。 • 在此基础上提出了“大陆碰撞成矿论”，阐 明了大陆碰撞为何成矿和如何成矿的理论问
大陆的形成与演化
二十世纪地球科学最伟大的成就－板块构造理 论成功解释了洋壳的生长与消亡过程，但不能合理解 释大陆是如何形成和演化的。大陆主要是由稳定的克
拉通和造山带构成，是人类赖以生存的主要空间（全
球能源和资源约90％来自大陆）。因此，占陆地面积
50%克拉通的形成和演化成为当前地球科学的前沿和热
点，华北是研究克拉通破坏的最佳场所。
9.许继峰等，2002. 宁镇山脉中生代岩浆活动
10.李正祥，李献华等，2002. 华南元古代造山带 11.郑洪波等，2000. 更新世青藏高原隆升
GEOLOGY, December 2012; v. 40; no. 12; p. 1147–1148 | doi:10.1130/focus122012.1
GEOLOGY杂志十年最高引用率论文
（中国科学家发表11/30）
1.徐锡伟等，2009. 汶川地震地表断裂 2.杨进辉等，2008. 华北中生代去克拉通化 3.李正祥，李献华等，2007. 华南中生代构造模型 4.周美夫等，2006. 中生代藏南构造演化 5.郑建平等，2006. 杨子地台太古代基地 6.王强等，2005. 藏北新生代钾质埃达克岩浆活动 7.张培震等，2004. GPS观测显示青藏高原连续变形 8.钟荪霖，刘敦一等，2003. 藏北加厚地壳部分熔融
通破坏的新观点，在克拉通破坏研究领域做出了原创性贡献，起到了国际
引领作用。在理论研究的基础上，揭示了华北克拉通破坏的资源效应，即 华北东部强烈伸展、断陷、热沉降有利于新生代形成大型含油气盆地；华
北克拉通西部有利于前中生代油气资源的富集、保存；克拉通破坏的时代
与成矿峰期密切相关，为能源和资源的形成背景、保存条件和远景评价提 供了科学依据。
形成前陆盆地
弧陆碰撞 活动大陆邊緣
造山前:
张裂式亚洲大陆边缘 (南海北坡-台湾海峡-东海) 造山中: 台湾-吕宋间俯冲带 (南海海洋地壳俯冲带)
造山后: 台湾-琉球俯冲带-冲绳海槽弧后 张裂(及台湾岛地形)
南海海洋地壳向东俯冲，
持续俯冲，导致弧陆碰撞
产生呂宋島弧
呂宋島弧附到臺灣 擠出亞洲大陸邊緣， 形成中央山脈 東部，形成海岸山脈
马文璞（1999） 阿尔泰型碰撞造山带由宽阔消减增生杂岩组成的造山带，其地球动力 学环境可能类似于今天的东南亚，与 毗邻长命大洋盆地的复杂边缘海体系 有关。
Cawood (2003、2007) 增生造山带的定义 形成在大洋岩石圈俯冲的位置，由 岩浆弧体系和下行板块增生物质以及上 部板块侵蚀物质组成，是大陆岩石圈通 过新生岩浆的增加而增生，是陆壳消减 和改造的主要场所，包括太古宙绿岩 带、古元宙的Birimian 造山带(西非 ) 、阿拉伯-奴比亚地盾（泛非）和亚洲 显生宙的造山带。
Pangea
Rodinia
数
量
300
大 爆 发 寒
三 叠 纪 末 生 物 大 灭 绝
中生代生物群 古生代生物群
0
*
PreC 600
武 纪
寒武纪生物群
二 三 叠 叠 纪 纪
C P Tr
200
Cam
O
S
400
D
J
K
T
0
新元 古代
古 生 代
地质年代（百万年）
中 生 代
Sepkoski, 1982
新生 代
900
地球深部过程与表层过程的耦合关系。
WHY DOES EARTH HAVE PLATE TECTONICS AND CONTINENTS? 板块 板块边界的相互作用是地震、火山爆发、山脉形成及大陆 地表缓慢漂移的原动力
“大陆动力学”研究领域主要进展
◈
对我国华北、华南、塔里木等主要组成陆块进行了较为深入的研究。
台灣板塊地質 結語
• 碰撞點移動方向? － 由北向南移； • 增生岩增長方向? － 向西、向南加大；
• 构造演化先後順序？
－ 北早南晚； • 构造事件依序重复发生； 所以是研究弧陸碰撞的 現在、過去和未來的
最佳场所。
黑色片岩 (black schist, 九曲洞)
台湾中央山脉变质岩系中大理岩鞘褶皱
形成分布规律（Kerrich et al., 2005; Grove et
al., 2005；Goldfarb et al., 2005）；
900
科 的
600
泛 大 陆
奥 陶 纪 末 生 物 大 灭 绝
晚 泥 盆 世 生 物 大 灭 绝
泛 大 陆
二 叠 纪 末 大 灭 绝