化学地球动力学是地球化学的前沿学科，同位素地球化学是化学地球动力学的核心化学地球动
力学在固体地球科学中的重要性主要体现在如下几个方面：(1) 地球化学示踪体系是精确定量地球动力学研究的支柱，元素和同位素体系对自然演化过程和物质循环的示踪是地球科学研究的重要组成部分；(2) 地球科学是一门时间起着关键作用的科学，同位素定年技术是使地球科学研究从三维空间向四维空间发展的重要支撑体系；(3) 化学地球动力学是一个高新技术含量较高的领域，地球科学的前沿研究已经同这些高新技术融为一体； (4) 地球科学的研究在空间尺度上不断向微观深入，另一方面向地球不同层圈扩展，这是化学地球动力学研究的优势和特色。

化学地球动力学研究地球内部化学组成和演化时，把地球视为一个完整的动力学系统而不是彼此孤立的地质集合体。以板块构造理论为框架，研究地壳物质再循环和地幔的化学结构，确定地幔对流与玄武岩源区之间的关系，提高了人们对地幔化学组成及地球内部演化规律的认识。这些成果促使化学地球动力学脱颍而出，成为地球化学的最前沿学科，它的出现和发展是固体地球科学走向成熟和现代化的一个重要标志。

同位素地球化学和化学地球动力学是国际上地球化学研究最活跃的领域，有举足轻重的影响。仅有的一次奖给地球化学家的Crafoord奖(相当于诺贝尔奖)由从事同位素地球化学和化学地球动力学研究的美国加州理工学院教授G.J. Wasserburg 和法国巴黎第六大学教授C. J. Allegre分享就是明证。地幔地球化学和大陆岩石圈化学结构等一系列研究成果的涌现已向人们表明，地球化学不仅仅是一种“手段”，而且是地球科学的一个独立且很有前景的学科方向；化学地球动力学研究不仅着眼于同位素地球化学的基础理论和地质应用，而且在对地质现象深入认识的基础上能够“透过现象看本质”。它以同位素方法为手段，结合基础地质工作认识地球各层圈内部及其之间相互作用的物理化学规律，因此有着极为广阔的远景。它将是我国科学家在地球科学方面的一个重要研究方向，通过这一方向的研究工作，在国际上占有领先地位，为提高我国地球科学研究的国际地位做出贡献。

化学地球动力学对于解决固体地球科学中存在的重大问题能够发挥巨大的作用，并具有如下突出科学意义：

(1) 壳幔相互作用是近年国际化学地球动力学研究的前沿，特别是大陆地区壳幔相互作用研究，既是重点也是难点。在大陆会聚带(碰撞造山带)能否发生与岛弧—海沟区类似的壳幔相互作用，以及它的特征和对成岩成矿的影响势必成为地球化学研究的一个前沿领域。人们虽然已知道陆壳可俯冲到地幔深度，但俯冲陆壳能否象俯冲洋壳一样析出流体，交代楔形地幔并产生岛弧型岩浆尚属未知领域，引起了国际地球科学界极大的兴趣。

(2) 岩石圈引张条件下的岩浆活动与地质历史中的壳幔相互作用之间的关系，是国际上化学地球动力学研究的又一重要问题。碱性花岗岩-正长岩系列、新生代玄武质岩石及其中的超镁铁包体是了解上部地幔和下部地壳的最直接样品，通过对它们的研究可以为上地幔和下地壳物质组成、相互作用、形成及演化过程提供有力的证据。

(3) 把同位素的长时效应(演化)和微量元素的短时效应(岩浆过程)相结合，能够解决更深层次的壳-幔演化问题；进行高精度低本底低含量的同位素、微量元素测试，体现了地学领域新技术新方法的应用，体现了从微观入手解决宏观问题的方法论。研究成果预期可为今后将要开展的岩石圈三维结构和时间演化研究提供理论基础以及重要而有价值的基础地球化学资料。

(4) 从制约成矿作用的因素作为研究的切入口，以典型的斑岩型和矽卡岩型矿床为解剖对象，寻找具有地球动力学意义的地球化学成矿控制因素，探讨成矿热液体系的分布范围和持续时间及其与岩浆作用和构造背景的关系，探索壳幔相互作用机制及其对岩浆活动和成矿作用的制约，对于探索大型—超大型矿床形成的地球动力学背景具有重要的指导意义。

很明显，开展以同位素地球化学为核心的化学地球动力学研究，具有重大的科学意义，它对认识壳幔相互作用、成岩成矿作用、对地幔化学不均一性成因以及大陆地壳生长机制及化学演化都有重要意义。

中国幅员辽阔，典型地质现象丰富，在此基础上开展同位素地球化学和化学地球动力学研究具
有突出科学意义和地域优势

我国是一个多山国家，有世界瞩目的青藏高原及大别山超高压带。在以往工作基础上，我们一定可以使大陆造山带化学地球动力学研究成为我国的优势领域并不断做出国际一流工作。秦岭-大别-苏鲁造山带是国际上著名的碰撞造山带，它不仅是已知规模最大、保存最好的高压超高压变质带，而且是世界上已知发育同碰撞镁铁-超镁铁岩侵入体的少数造山带之一。在对高压超高压岩石开展同位素定年研究的同时，将碰撞造山带的超高压变质岩及镁铁-超镁铁岩研究有机地结合起来，从俯冲陆壳与楔形上地幔相互作用的角度去观察研究这一问题，这既不同于一般的超高压变质岩研究，也不同于单纯的超镁铁岩研究，它完全是在大陆会聚带这一特定构造背景下的地球动力学研究，因此具有重要的创新意义。

中国东部是一个具有复杂构造活动历史的地区，出露有长达上千公里的新生代玄武质岩带，并富含幔源包体和巨晶，为研究大陆岩石圈地幔提供了大量宝贵样品和优越条件。花岗岩和中生代火山岩在中国东南部广泛分布，为研究地壳生长提供了有利条件。

中国科学技术大学地处中国东部，靠近许多当前国际地球科学研究热点的所在地，如经历过超高压变质作用的大别造山带；中国东部的新生代玄武岩提供了研究地幔地球化学演化的天然实验室；中国东南沿海地区广泛分布的中生代岩浆岩和相关矿产记录了太平洋和欧亚大陆板块的相互作用过程；沿长江中下游分布的铜、铁、金、硫等矿产构成了我国东部一个重要资源密集区等。这些地理优势可谓得天独厚，便于我们介入这些国际热点的研究。