深部物质探测及其成矿预测：方法、应用与展望

摘要

深部物质探测是地球深部探测的软肋，主要是由于欠缺有效且可靠的技术方法，制约了对地球深部物质组成、演变及其动力学的认识。本文总结了近年在深部物质架构探测的理论与方法体系及其应用方面的进展。该方法体系主要包括：(1)岩浆岩岩石学、矿物学研究，获取深部组成的物质类型等信息；(2)包体(如捕虏体)研究，直接探测深部物质类型；(3)元素地球化学示踪与填图，了解岩浆成因与源区物质成分特征；(4)放射性成因同位素(如Nd、Hf同位素体系)示踪与填图，确定深部物质时间(新、老)属性；(5)稳定同位素(如O、Mg、Ca等)示踪与填图，了解深部物质来源与循环；(6)捕获/继承锆石示踪与填图，获得深部物质时间和物质属性；(7)地球物理探测，获得深部物质地球物理参数并推测深部岩石类型和物质组成；(8)实验模拟，提供多元同位素和元素地球化学联合示踪的依据，为深部物质探测与地球物理探测结果的对标提供理论支撑；(9)多学科数据集成、综合分析方法。这些方法的有机结合，在厘定造山带与克拉通边界、探测典型构造单元三维架构到四维演变、揭示覆盖区及大型盆地的基底属性、阐明深部物质成矿制约等方面取得了新进展。本文还指出了目前在同位素填图与应用方面存在的和值得注意的问题，展望了未来发展方向和前景。

关键词

岩浆岩 / 岩石探针 / 同位素填图 / 深地探测 / 岩石圈物质架构 / 成矿制约

基金资助

国家重点基础研究发展计划项目(2019YFA0708600); 国家自然科学基金重大计划集成项目(92162322); 中国地质调查局项目(DD20250208807,DD20230229,DD20190685,DD20243516); 国际地学计划项目IGCP 662; 深时数字地球(DDE)大科学计划; 基本科研业务项目(J2404)