课程大纲

课程大纲

化学地球动力学

课程编码:070902M05003H 英文名称:Chemical Geodynamics 课时:42 学分:2.50 课程属性:专业普及课 主讲教师:杨进辉等

教学目的要求
本课程为矿物学、岩石学、地球化学、矿床学、天体化学、构造地质学专业及部分地震地质、海洋地球化学及环境地球化学研究生的专业课程。教学要求:通过本课程的学习使学生应用现代地球化学、矿物学、岩石学及全球构造知识,认识和掌握地壳、地幔与地核的化学结构、组成及相关的地球动力学机制与演化历史;特别是运用现代元素和同位素地球化学知识示踪和制约与岩石圈深部过程有关的壳幔与幔幔相互作用、地球动力学过程的地球化学表征及其与资源、环境等人类生存密切相关问题的关系。教学目的:要求学生应用现代地球系统科学概念,从化学地球动力学角度及圈层相互作用观点出发,处理现代及地质历史上各圈层子系统相互作用机制、相应各类产物和岩类的成因及其地球动力学演化历史。本课程是相关专业研究生完成其学位论文研究的重要专业课。

预修课程
元素地球化学、同位素地球化学、岩石学

大纲内容
第一章 绪论 3学时 英基丰
第1节 化学地球动力学产生、现状与展望
第二章 化学地球动力学研究方法的地球化学理论基础
第1节 元素分配理论与应用 3学时 英基丰
第2节 放射性同位素理论与应用 3学时 英基丰
第3节 非传统稳定同位素理论与应用 3学时 汤艳杰
第三章 地幔地球化学 3学时 汤艳杰
第1节 地幔化学不均一性及成因
第四章 岩石圈地幔与地幔交代作用 9学时 汤艳杰
第1节 大陆岩石圈地幔形成、演化与地球化学特征
第2节 地幔流体与地幔交代作用
第3节 造山带橄榄岩的成因与构造过程
第五章 大陆地壳的形成与演化 12学时 杨进辉
第1节 早期陆壳的形成与地壳生长模式
第2节 板块构造(俯冲再循环)与大陆地壳演化
第3节 拆沉、底侵作用与壳幔相互作用
第4节 花岗岩成因与大陆动力学
第六章 地幔体系的地球动力学模式探讨 3学时 杨进辉
第1节 地球壳幔化学结构理论模型
第七章 口头报告与研讨 3学时 杨进辉
第1节 课程考核

参考书
1、 高等地球化学;稳定同位素地球化学;化学地球动力学;固体地球科学研究方法;华北克拉通破坏 中国科学院地球化学所编;郑永飞,陈江峰;郑永飞;丁仲礼;朱日祥、朱光、李建威等 2000;2000;1999;2013;2020 科学出版社;科学出版社;科学出版社;科学出版社;科学出版社

课程教师信息
杨进辉,中国科学院地质与地球物理研究所研究员,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者,创新研究群体基金学术带头人。现任副所长、岩石圈演化国家重点实验室副主任、多接收等离子体质谱(MC-ICPMS)实验室主任。主要从事岩浆岩与大陆地壳演化、克拉通形成与破坏、地球与行星早期演化、同位素年代学、现代微区分析技术等研究。研发了热液金矿黄铁矿Rb-Sr等时线定年方法,准确厘定了华北大规模金成矿时代;研发并利用多种副矿物的原位微区同位素和年代学分析技术探索花岗岩及镁铁质包体成因,为岩浆混合和岩浆形成热源提供了确凿同位素证据;提出华北东部中生代花岗岩、大规模金成矿与克拉通破坏之间内在联系,提出了decratonization(去克拉通化作用)的术语和内涵。已发表SCI论文130余篇,SCI引用7600余次,h-index:45,进入ISI全球地学高引用率科学家排名录前200名。
汤艳杰:中国科学院地质与地球物理研究所研究员,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。主要从事地幔地球化学研究,以火山岩及其捕虏体为研究对象,通过矿物学、岩石学和地球化学研究,探讨幔源岩石的成因、大陆岩石圈地幔组成特征及其演化过程。将新兴的锂同位素示踪体系与传统岩石学和地球化学研究方法相结合、应用到岩石圈地幔演化研究中,发现大陆岩石圈地幔锂同位素组成存在高度不均一性,论证了地壳衍生熔体对大陆岩石圈地幔的改造作用,提出地幔改造过程中熔体性质和来源的锂同位素判据,揭示了华北岩石圈地幔经历俯冲洋壳衍生熔体和软流圈熔体的多期改造过程;发现全球克拉通岩石圈地幔普遍遭受了熔体改造,古老、难熔的岩石圈地幔由于熔体改造而变得相对年轻和饱满,为进一步认识大陆岩石圈地幔的演化规律提供了新证据。在国内外学术刊物发表论文82篇,其中SCI论文57篇,被引用3000余次。
英基丰,中国科学院地质与地球物理研究所研究员,博士生导师。中国矿物岩石地球化学学会地幔矿物岩石地球化学专业委员会副主任委员。主要从事大陆岩石圈的组成与演化研究。以大陆构造背景上不同时代的各类超基性、基性岩浆岩和其中的幔源、壳源岩石捕虏体为研究对象,运用矿物学、岩石学和地球化学(包括放射性和稳定同位素地球化学)等综合研究手段,揭示大陆岩石圈的物质组成特征,时空上的演化规律,反演地球各圈层的相互作用。已发表SCI论文50余篇,论文被SCI引用1000余次。2012年获侯德封青年科学家奖,2014年获中科院杰出科技成就奖(主要完成者), 2018年获国家自然科学二等奖(排名第5)。
刘庆,毕业于中国地质大学(武汉)地质学专业,在中国科学院地质与地球物理研究所获地球化学专业博士学位。中国科学院大学地球科学学院任讲师、副教授, 主要从事火成岩的岩石学及地球化学方面的教学和科研工作。主持的项目包括国家自然科学基金项目、国土资源部公益性行业科研专项子课题和国家重点研发项目下属子专题,并参与多项其他研究课题。目前已发表论文30余篇。