中國科學院大陸碰撞與高原隆升重點實驗室

中國科學院大陸碰撞與高原隆升重點實驗室 ^[1]  依託：中國科學院青藏高原研究所。

我國處於東特提斯多島洋構造域，是世界上最典型的大陸碰撞區，中國大陸是地體長期拼貼增生、多期次大陸碰撞以及仍在進行着的陸－陸碰撞的結果。大陸碰撞是地球上最巨烈的變形方式，塑造了地球上主要地貌形態，如山脈，高原；形成並改造了資源的配置；改變了海陸分佈，直接強烈的影響了環境氣候。大陸碰撞及所形成的造山帶、高原、前陸盆地一直是地質科學研究的最核心內容。印度與歐亞大陸的碰撞是地球歷史上最強烈的碰撞之一，形成了目前世界上最大、最高的高原和最雄威的山脈—喜馬拉雅山，大陸碰撞及相關碰撞構造的演化、高原的隆升是青藏高原最基礎的科學問題和研究內容。青藏高原大陸碰撞造山帶不僅完好的記錄了超級大陸裂解→增生→碰撞的完整演化歷史，同時，伴隨着正在造山的高原—青藏高原的形成而一直處於活動狀態，被譽為建立大陸動力學與成礦新理論、新模型的關鍵地帶。

國際上有很多研究組從事青藏高原大陸碰撞及高原隆升方面的研究，這些科學家分散在美國，法國、德國、英國等著名大學和研究所中，國際上還沒有一個專門進行大陸碰撞及高原隆升的研究機構。

國內，在中科院、地科院及大學內已成立大小不等的各類研究所、研究中心和研究室，但唯獨本實驗室所依託的青藏高原研究所是專門從事青藏高原這一特色地域研究的事業法人單位。

大陸碰撞與高原隆升是青藏高原地球動力學研究的最基礎和最核心的問題，它覆蓋了青藏高原地學研究的方方面面，同時又抓住了青藏高原及我國最具特色的研究領域。因而本實驗室具有鮮明的科學特色，又具備獨特的研究地域優勢和研究對象。

實驗室現有（2008年）固定人員40人，其中研究員9 名，副研究員16名，助理研究員名2名，工程師6名，管理人員7人。他們中已獲得博士學位者30名，博士生導師9名， 2人獲得國家傑出青年基金資助，1人獲政府特殊津貼，7人入選中科院“百人計劃”，45歲以下的佔90%，平均年齡37歲。

板塊構造已經發展成為比較完善的地學理論，能夠很好地解釋板塊邊界各種構造作用，如裂解、俯衝、碰撞以及相關的岩漿活動、變質作用和盆地沉降（Condie, 2006）。相對於大陸邊緣構造作用，大陸內部的構造作用要複雜得多（Molnar，1988）。大陸構造已成為當前地學研究的一個重要方面，自上世紀90年代以來，陸內深俯衝與超高壓變質作用，大陸岩石圈加厚與破壞過程，岩石圈流變和下地殼流動等大陸碰撞動力學過程及其與氣候和環境之間的相互作用的研究成為固體地球科學最前沿的領域，人們呼喚像板塊構造那樣的新的陸內構造理論體系的誕生。預計在未來20年間，大陸動力學仍將持續成為地球科學研究的焦點並逐步建立相對統一的地球系統科學理論體系。

自上世紀70年代以來，一系列大型國際合作項目，把青藏高原推向世界，掀起了世界科學家既相互合作又激烈競爭的研究熱潮，取得了一系列重大成果：揭示出青藏高原是由眾多地體由南向北相繼碰撞拼合而成，但特提斯洋有關特提斯的演化和消失歷史仍然是一個永恆的研究熱點問題；初步限定了印度和亞洲大陸碰撞的初始碰撞時間，但遠未揭示兩大陸的碰撞過程；發現高原地殼厚度是正常大陸地殼厚度的兩倍，但地殼增厚的機制仍然是未解之謎；在北喜馬拉雅中地殼發現代表印度板塊俯衝頂面的大型拆離層—主喜馬拉雅逆衝斷層，證實了印度大陸板塊的向北俯衝，但陸內俯衝的規模和機制還有待深入研究；提出下地殼物質塑性流動形成隧道流（channel flow），但有待進一步驗證；發現藏南上地殼發育巨大的部分熔融和藏北地殼發育巨大的流體庫，但還不清楚它們的物質組成和性質；發現西藏高原發育一系列南北向裂谷系，對其成因和動力學意義遠未達成統一認識；系統研究了青藏高原火山—岩漿作用，但眾多不同性質的火山岩漿作用始終困惑着地質學家；提出了多種動力學模型，如縮短增厚模型、拆沉模型、擠出模型等，但遠沒達到統一認識；發現多個大型成礦帶、礦集區，但離建立大陸碰撞成礦理論還相去甚遠；揭示了青藏高原的變形和抬升階段，但人們驚呼過去50年對地表高度的變化幾乎沒有證據約束。

上述重大研究成果為本實驗室的研究奠定了堅實的基礎，同時，上述存留爭議的重大科學問題也為實驗室未來的研究指出了方向。

通過大陸碰撞和高原隆升方面的系統研究，一方面可以在大陸動力學研究上獲得創新性成果，另一方面可以建立大陸動力學過程與成礦作用之間的內在聯繫，完善大陸成礦理論，揭示構造與環境之間的耦合關係。

青藏高原藴藏着豐富的礦產資源，特別是石油、天然氣、鉻鐵、銅、金、鋁、鋅、稀有金屬、鹽類礦產等具有很大前景。地質勘察工作證明，高原東部的三江地層、岡底斯山中東段、東崑崙、祁連山以及一些湖泊等許多地區將成為某些礦產的基地，對於保證我國礦產資源的可持續供應，具有舉足輕重的地位。複雜的地質結構及演化過程，各時代不同類型的沉積盆地，多期次特別是中新生代強烈的岩漿活動等，為礦產資源形成創造了有利的成礦條件。加強基礎地質研究，為礦產資源勘察提供理論指導和技術支撐。

青藏高原生態環境脆弱，是地震及其他地質災害頻發地區。高原的隆升對中國、亞洲乃至全球氣候環境變化影響極大，是亞洲季風區氣候變化的啓動區，高原地氣系統的物理過程，是全球變化研究的重要內容。

鑑於青藏高原在地質資源勘查、地質環境及地質災害評估和地球科學研究上的巨大潛力，以及它在我國經濟社會可持續發展方面的重要作用，同時，也為了保持和發展我院對青藏高原研究的優勢，我們擬圍繞“大陸碰撞與高原隆升”這一主題，建設重點實驗室，繼續深入地開展青藏高原地質構造，岩石圈結構和演化的研究。

實驗室依託青藏高原研究所，在青藏高原上建立中科院大陸碰撞與高原隆升重點實驗室，發揮青藏高原巨大的地域優勢，藉助國際上大陸動力學研究的深入，持續深入研究大陸碰撞過程及其與資源和環境之間的相互作用，為新的陸內構造理論體系的誕生和青藏高原資源的勘探開發、環境保護做出創新貢獻；使我國在青藏高原地質學研究和全球地球動力學理論研究上達到世界先進水平，成為國內外研究大陸碰撞最有影響的實驗室。

大陸碰撞是地球上最激烈的變形方式，是聯繫板塊構造和大陸構造的橋樑，因而也是嫁接板塊理論陸內變形理論的關鍵動力學過程，同時也是研究大陸動力學理論的切入點。突出青藏高原碰撞過程和機制這一根本性科學問題，推動對高原在碰撞以來的演化以及對礦產資源控制的研究；強調高原隆升過程的研究，在於它是青藏高原研究的最基礎科學問題，特色鮮明，可以帶動和促進海洋、大氣、環境氣候等方面的研究。

實驗室以青藏高原為研究基地和研究對象，它是全球碰撞構造發育最完整和最典型的地區，是研究和探索大陸構造和大陸動力學的重要天然實驗室之一，地學領域許多重要的學術思想是通過對青藏高原構造演化的研究而獲得的，或得到進一步深化和驗證。青藏高原地處我國邊陲，科學教育事業相對落後，實驗室強調基礎性和研究成果的轉化，為社會可持續發展服務，對當地的科學教育事業可以起到帶動和促進作用，解決當地一些重大社會需求。

實驗室的建立，吸引了一大批專門從事青藏高原地球動力學研究的人才，已擁有一批在國際學術舞台上十分活躍的年輕科研隊伍，科研項目主要承擔者、第一線領頭實幹者、在高檔次SCI期刊上發表論文多屬於青年骨幹。可實施高層次、多學科綜合性大型研究計劃，具備培養地質學、地球物理學和地球化學交叉融合人才的條件與能力。擁有由多位中國科學院院士組成的專家戰略指導委員會，他們的指導與監督可保證實驗室的正確研究方向和產出高水平成果。

青藏高原是國際地學界持續研究的熱點中的焦點地區，擁有大批國外地學領域的頂尖科學家長期進行科學探索，不間斷的執行大批高水準的大型國際合作項目。實驗室和這些科學家有着長期，固定的合作關係，負責這些項目的實施，深入參與項目的申請和成果的發表。