项目简介：   本项目属于地质学研究领域。

近年来大陆动力学研究最重要的进展之一是发现低密度的大陆地壳可以俯冲到大于80公里的深部地幔，并快速折返到地表。从1984年至今，科学家已在全球的板块碰撞造山带中发现了22条超高压变质带，表明大陆地壳曾经普遍参与了深俯冲和折返过程。大陆深俯冲的研究已逐渐成为发展大陆动力学的前沿和核心课题。

自上世纪80年代后期始，本项目对大别山－苏鲁造山带的超高压变质岩进行了深入的研究，在以下方面取得了一系列在国际上产生重要影响的系统性和创新性成果：1）论证了大陆地壳物质曾被俯冲到大于200公里的深度, 突破了以往由柯石英和金刚石的发现所厘定的80－120公里的陆壳俯冲深度；2）论证了大规模的大陆地壳整体经历了深俯冲作用, 结束了国际上多年的超高压变质岩"异地说"/"原地说"的争论；3）论证了大陆深俯冲和折返过程中存在强烈的熔/流体活动和引发了独特的壳幔相互作用，改变了大陆深俯冲过程中缺乏熔/流体活动的传统认识；4）综合变质温度－压力轨迹和超高压变质带结构构造的地质－地球物理特征，提出了超高压变质地体三阶段折返模型。

1994年至今，该项目在国内外刊物发表了70篇SCI收录论文。其中63篇论文被SCI刊物引用1431次，其中他引1269次。其中10篇代表性论文（总引用435次，他引398次）和25篇其它主要论文（总引用435次，他引365次）被引用870次，他引863次。根据美国科技信息研究所Essential Science Indicaters的统计，在2000-2005年，"大别-苏鲁超高压变质带研究"共有18篇论文入选Top 1%论文， 本项目贡献了其中最具影响的前5篇论文中的2篇（10篇代表性论文之1和2）。这些成果显著提升了中国科学家在大陆深俯冲研究领域的国际影响和地位。本研究集体曾于1995年成功主办了第3届国际榴辉岩野外学术讨论会，并竞争到第8届国际榴辉岩大会(2009年)在中国的主办权。

主要发现点：

1）论证了大陆地壳物质曾被俯冲到大于200公里的深度

在苏鲁地区榴辉岩的早期石榴子石中发现大量的单斜辉石、金红石和磷灰石出溶。证明大陆地壳曾经被俯冲到大于200公里深的地幔，之后折返到地表。这一深度远远超出了由柯石英和金刚石的发现所推论出的80－120公里的俯冲深度。代表性论文为10篇代表性论文之1。该成果所属的学科分类为岩石学和矿物学。

2）论证了大规模的大陆地壳整体经历了深俯冲作用

在大别山－苏鲁超高压变质带的多种区域片麻岩的锆石中均发现了柯石英等微细超高压矿物包裹体，证明大规模的大陆地壳曾被整体俯冲到深部地幔，此后又整体折返到地表。这一工作结束了困扰国际超高压变质界多年的榴辉岩和片麻岩关系的 "In-Situ"（原地）说和 "Foreign"（外来）说之争。代表性论文为10篇代表性论文之2 和7。该成果所属的学科分类为岩石学和矿物学。

3）证明大陆地壳在深俯冲和折返过程中存在强烈的熔流体活动

通过系列岩石学研究证明：（1）大陆地壳俯冲过程中通过含水矿物脱水分解析出大量流体；（2）深俯冲大陆地壳通过"名义上"无水矿物携带大量流体进入深部地幔，（3）在超高压岩石折返的过程中通过"名义上"无水矿物析出结构水等多种方式析出流体；（4）俯冲陆壳析出的流体进入上覆地幔楔，造成了强烈的地幔交代。该系列研究改变了大陆深俯冲过程中无强烈熔流体活动的传统认识。代表性论文为10篇代表性论文之5、6和8。该成果所属的学科分类为岩石学。

4）提出了超高压变质地体三阶段折返模型

通过对变质温度－压力研究论证了超高压变质地体的折返轨迹；通过对超高压变质带结构构造的地质－地球物理观测，厘定了超高压地体的运动学特征，在岩石圈地幔中识别出深俯冲的大陆岩石圈残余板片；基于这些数据提出了超高压变质地体三阶段折返模型，向传统的单因素单阶段折返模型提出了挑战。代表性论文为10篇代表性论文之3、4、9和10。该成果所属的学科分类为构造地质学。

主要完成人：

1.  叶凯

本人对主要发现点1和2作出了创造性贡献：（1）在榴辉岩的早期石榴子石中发现大量的单斜辉石、金红石和磷灰石出溶。证明大陆地壳物质曾经被俯冲到大于200公里的深度并折返到地表（发现点1）。（2）通过显微激光拉曼光谱探测，在大别山－苏鲁超高压变质带的各类区域片麻岩锆石中均发现微细柯石英等超高压矿物包体，并通过结晶历史研究证明这些锆石普遍记录了片麻岩原岩形成－超高压变质－后期折返三阶段演化历史，从而证明大规模的大陆岩石圈整体经历了深俯冲作用（发现点2）。

本人在该项研究中的工作量占本人工作量的80％。

代表性论文：10篇代表性论文之1和2。

2.  王清晨

本人对主要发现点4作出了创造性贡献：（1）对山东威海超高压变质岩进行了详细研究，厘定了其近等温降压P-T轨迹，向国际超高压研究领域提供了一个榴辉岩经历麻粒岩相叠加变质的研究范例。（2）对合肥盆地侏罗系砾岩中的榴辉岩砾石进行了详细的沉积学和岩石学研究，指出其来源于南侧的大别山，并指出大别山超高压变质地体在侏罗纪中期就已折返至地表。（3）在岩石学、构造地质学、地球物理学和年代学研究资料基础上，归纳了超高压变质岩的三阶段变形序列，提出了超高压岩石的三阶段折返模型。

本人在该项研究中的工作量占本人工作量的70％。

代表性论文：10篇代表性论文之3和4。

3.  杨建军

本人对主要发现点3作出了创造性贡献：证明苏鲁超高压变质带中的超基性岩有多种来源；证明苏鲁超高压变质带中的超基性岩；证明苏鲁超高压变质带中的超基性岩在随俯冲陆壳进入地幔深部，经历了超高压变质和强烈的陆壳交代。

本人在该项研究中的工作量占本人工作量的60％。

代表性论文：10篇代表性论文之5和6。

4.  刘景波

本人对主要发现点2和3作出了创造性贡献：(1)通过显微激光拉曼光谱探测，在大别山超高压变质带的典型区域片麻岩锆石中均发现微细柯石英等超高压矿物包体，证明大规模的大陆岩石圈整体经历了深俯冲作用（发现点2）。（2）通过对大别山高压－超高压变质地体的详细岩石学研究证明，从蓝片岩相和绿帘角闪岩相到榴辉岩相的转变伴随着大量低压含水矿物（如绿泥石、角闪石和钠云母等）的脱水分解，从而析出流体（发现点3）。

本人在该项研究中的工作量占本人工作量的80％。

代表性论文：10篇代表性论文之7和8。

5.  徐佩芬

本人对主要发现点4作出了创造性贡献：通过高分辨地震层析成像研究揭示出大别山－苏鲁超高压变质带下存在着地壳尺度的穹隆构造，并在岩石圈地幔中发现了代表深俯冲大陆岩石圈残余体的板片状高速体。

本人在该项研究中的工作量占本人工作量的60％。

代表性论文：10篇代表性论文之9和10。

10篇代表性论文：

1.   The possible subduction of continental material to depths greater than 200 km。/Nature

2.   Large areal extent of ultrahigh-pressure metamorphism in the Sulu ultrahigh-pressure terrane of East China: new implications from coesite and omphacite inclusions in zircon of granitic gneiss. /Lithos

3.   Coesite-bearing granulite retrograded from eclogite in Weihai, eastern China: a preliminary study./ European Journal of Mineralogy

4.   Exhumation of UHP terranes: A case study from the Dabie Mountains, eastern China./ International Geology Review

5.   Titanian clinohumite-gamet-pyroxene rock from the Su-Lu UHP metamorphic terrane, China: chemical evolution and tectonic implications./Lithos

6.   Chromian dissakisite-(Ce) in a garnet lherzolite from the Chinese Su-Lu UHP metamorphic terrane: Implications for Cr incorporation in epidote-group minerals and recycling of REE into the Earths mantl

7.   Mineral inclusions in zircon from gneisses in the ultrahigh-pressure zone of the Dabie Mountains, China. /Journal of Geology

8.   Transformation of garnet epidote amphibolite to eclogite, western Dabie Mountains, China. /Journal of Metamorphic Geology

9.   Slab-like high velocity anomaly in the uppermost mantle beneath the Dabie-Sulu orogen./ Geophysical Research Letters

10.  Seismic tomography beneath the Dabie-Sulu collision orogen - 3-D velocity structures of lithosphere. /Chinese Journal of Geophysics