化學地球動力學是地球化學的前沿學科，同位素地球化學是化學地球動力學的核心化學地球動
力學在固體地球科學中的重要性主要體現在如下幾個方面：(1) 地球化學示蹤體系是精確定量地球動力學研究的支柱，元素和同位素體系對自然演化過程和物質循環的示蹤是地球科學研究的重要組成部分；(2) 地球科學是一門時間起着關鍵作用的科學，同位素定年技術是使地球科學研究從三維空間向四維空間發展的重要支撐體系；(3) 化學地球動力學是一個高新技術含量較高的領域，地球科學的前沿研究已經同這些高新技術融為一體； (4) 地球科學的研究在空間尺度上不斷向微觀深入，另一方面向地球不同層圈擴展，這是化學地球動力學研究的優勢和特色。

化學地球動力學研究地球內部化學組成和演化時，把地球視為一個完整的動力學系統而不是彼此孤立的地質集合體。以板塊構造理論為框架，研究地殼物質再循環和地幔的化學結構，確定地幔對流與玄武岩源區之間的關係，提高了人們對地幔化學組成及地球內部演化規律的認識。這些成果促使化學地球動力學脫潁而出，成為地球化學的最前沿學科，它的出現和發展是固體地球科學走向成熟和現代化的一個重要標誌。

同位素地球化學和化學地球動力學是國際上地球化學研究最活躍的領域，有舉足輕重的影響。僅有的一次獎給地球化學家的Crafoord獎(相當於諾貝爾獎)由從事同位素地球化學和化學地球動力學研究的美國加州理工學院教授G.J. Wasserburg 和法國巴黎第六大學教授C. J. Allegre分享就是明證。地幔地球化學和大陸岩石圈化學結構等一系列研究成果的湧現已向人們表明，地球化學不僅僅是一種“手段”，而且是地球科學的一個獨立且很有前景的學科方向；化學地球動力學研究不僅着眼於同位素地球化學的基礎理論和地質應用，而且在對地質現象深入認識的基礎上能夠“透過現象看本質”。它以同位素方法為手段，結合基礎地質工作認識地球各層圈內部及其之間相互作用的物理化學規律，因此有着極為廣闊的遠景。它將是我國科學家在地球科學方面的一個重要研究方向，通過這一方向的研究工作，在國際上占有領先地位，為提高我國地球科學研究的國際地位做出貢獻。

化學地球動力學對於解決固體地球科學中存在的重大問題能夠發揮巨大的作用，並具有如下突出科學意義：

(1) 殼幔相互作用是近年國際化學地球動力學研究的前沿，特別是大陸地區殼幔相互作用研究，既是重點也是難點。在大陸會聚帶(碰撞造山帶)能否發生與島弧—海溝區類似的殼幔相互作用，以及它的特徵和對成岩成礦的影響勢必成為地球化學研究的一個前沿領域。人們雖然已知道陸殼可俯衝到地幔深度，但俯衝陸殼能否象俯衝洋殼一樣析出流體，交代楔形地幔並產生島弧型岩漿尚屬未知領域，引起了國際地球科學界極大的興趣。

(2) 岩石圈引張條件下的岩漿活動與地質歷史中的殼幔相互作用之間的關係，是國際上化學地球動力學研究的又一重要問題。鹼性花崗岩-正長岩系列、新生代玄武質岩石及其中的超鎂鐵包體是了解上部地幔和下部地殼的最直接樣品，通過對它們的研究可以為上地幔和下地殼物質組成、相互作用、形成及演化過程提供有力的證據。

(3) 把同位素的長時效應(演化)和微量元素的短時效應(岩漿過程)相結合，能夠解決更深層次的殼-幔演化問題；進行高精度低本底低含量的同位素、微量元素測試，體現了地學領域新技術新方法的應用，體現了從微觀入手解決宏觀問題的方法論。研究成果預期可為今後將要開展的岩石圈三維結構和時間演化研究提供理論基礎以及重要而有價值的基礎地球化學資料。

(4) 從制約成礦作用的因素作為研究的切入口，以典型的斑岩型和矽卡岩型礦床為解剖對象，尋找具有地球動力學意義的地球化學成礦控制因素，探討成礦熱液體系的分布範圍和持續時間及其與岩漿作用和構造背景的關係，探索殼幔相互作用機制及其對岩漿活動和成礦作用的制約，對於探索大型—超大型礦床形成的地球動力學背景具有重要的指導意義。

很明顯，開展以同位素地球化學為核心的化學地球動力學研究，具有重大的科學意義，它對認識殼幔相互作用、成岩成礦作用、對地幔化學不均一性成因以及大陸地殼生長機制及化學演化都有重要意義。

中國幅員遼闊，典型地質現象豐富，在此基礎上開展同位素地球化學和化學地球動力學研究具
有突出科學意義和地域優勢

我國是一個多山國家，有世界矚目的青藏高原及大別山超高壓帶。在以往工作基礎上，我們一定可以使大陸造山帶化學地球動力學研究成為我國的優勢領域並不斷做出國際一流工作。秦嶺-大別-蘇魯造山帶是國際上著名的碰撞造山帶，它不僅是已知規模最大、保存最好的高壓超高壓變質帶，而且是世界上已知發育同碰撞鎂鐵-超鎂鐵岩侵入體的少數造山帶之一。在對高壓超高壓岩石開展同位素定年研究的同時，將碰撞造山帶的超高壓變質岩及鎂鐵-超鎂鐵岩研究有機地結合起來，從俯衝陸殼與楔形上地幔相互作用的角度去觀察研究這一問題，這既不同於一般的超高壓變質岩研究，也不同於單純的超鎂鐵岩研究，它完全是在大陸會聚帶這一特定構造背景下的地球動力學研究，因此具有重要的創新意義。

中國東部是一個具有複雜構造活動歷史的地區，出露有長達上千公里的新生代玄武質岩帶，並富含幔源包體和巨晶，為研究大陸岩石圈地幔提供了大量寶貴樣品和優越條件。花崗岩和中生代火山岩在中國東南部廣泛分布，為研究地殼生長提供了有利條件。

中國科學技術大學地處中國東部，靠近許多當前國際地球科學研究熱點的所在地，如經歷過超高壓變質作用的大別造山帶；中國東部的新生代玄武岩提供了研究地幔地球化學演化的天然實驗室；中國東南沿海地區廣泛分布的中生代岩漿岩和相關礦產記錄了太平洋和歐亞大陸板塊的相互作用過程；沿長江中下游分布的銅、鐵、金、硫等礦產構成了我國東部一個重要資源密集區等。這些地理優勢可謂得天獨厚，便於我們介入這些國際熱點的研究。