本刊記者 張 鳳

解讀巖石“代碼”
——記中國科學院地球化學研究所劉燊研究員

本刊記者 張 鳳

赴加拿大野外考察

劉燊，中國科學院地球化學所研究員，主要從事巖石地球化學方面的研究，曾先后參加原地質(zhì)礦產(chǎn)部“九五”青藏基礎研究重點項目、國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）項目和中國科學院知識創(chuàng)新工程重要方向項目，發(fā)表學術論文50多篇?，F(xiàn)主持2項國家自然科學基金項目。

健壯的體格，黝黑的皮膚，有神的雙眼，穿梭于野外考察與實驗室研究的劉燊研究員對地球化學研究充滿了濃厚的興趣和熱情。在他眼里，那些冰冷的巖石，就是無法估量的珍寶。認真解讀巖石中蘊藏的神秘“代碼”，是他與生俱來的使命和責任。

神秘的巖石“代碼”

“對于西藏北部新生代火山巖和華北中生代基性巖墻群的年代學和地球化學方面的研究，不僅對地質(zhì)學發(fā)展有重要意義，更對礦產(chǎn)資源的勘探具有重要意義?！倍嗄陙?，劉燊研究員穩(wěn)扎穩(wěn)打，努力實現(xiàn)與巖石“深度對話”，致力于推動地質(zhì)學研究，為礦產(chǎn)資源勘探提供有價值的參考。

劉燊研究員對地球化學，特別是巖石學研究有著深厚的情感。1998年，他畢業(yè)于長春科技大學地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè)，考取了本校巖石學專業(yè)碩士研究生，2001年又考入中國科學院地球化學研究所繼續(xù)攻讀博士學位，2004年獲得博士學位。此后，憑借優(yōu)異的成績和表現(xiàn)，劉燊研究員留在研究所工作，主要從事巖石地球化學方面的研究。一路走來，他將自己的滿腔熱忱都放在了科研探索之中，并且取得了不俗的成績。

艱辛而快樂的科研歷程

科研攻堅是艱辛的，更是快樂的。在不斷解讀巖石“代碼”的歷程中，劉燊研究員付出了極大的努力，并取得了令人矚目的成果。

華北地區(qū)分布有大范圍的中生代與巖石圈拉張有關的基性巖墻群，對其系統(tǒng)研究，特別是精確定年，不僅有助于對華北中生代以來地殼拉張期次的正確把握，而且有助于對華北克拉通中生代以來巖石圈減薄或破壞的時間和深部過程的認識。

自2001年以來，劉燊研究員從年代學和巖石地球化學方面對山東地區(qū)燕山期基性巖墻群開展了9年的持續(xù)研究，在已有研究和野外地質(zhì)觀察基礎上，從基性巖墻群地質(zhì)特征入手，以多元同位素體系精確測年和地球化學特征為主要手段，對魯西和膠東集中發(fā)育的燕山期基性巖墻群進行了較全面系統(tǒng)的研究，初步查明山東燕山期基性巖墻群的形成時代、地幔性質(zhì)、成因及其構(gòu)造背景。

研究結(jié)論認為，山東燕山期基性巖墻群的形成時代為80-150Ma。魯西地區(qū)燕山期基性巖墻年齡跨度較大（80-145Ma），且144-143Ma為魯西地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)和報道的一次相對較老的基性巖漿活動；而魯東地區(qū)燕山期基性巖墻群侵位年齡主要集中在120-127Ma之間，對應膠東地區(qū)金成礦的主峰期。在地幔性質(zhì)方面，劉燊研究員和研究團隊通過系統(tǒng)的地球化學研究，認為山東地區(qū)燕山期基性巖墻都來自富集的巖石圈地幔。但不同地區(qū)（魯西和膠東）和時代的巖墻群地幔性質(zhì)存在一定差別，反應出燕山期巖石圈地幔的高度不均一性：魯西地區(qū)存在弱富集地幔（144-143Ma），但整個魯西地區(qū)地幔類型為EM1+EM2，而膠東地區(qū)地幔類型總體趨向EM2型，這與前人研究結(jié)果存在一定區(qū)別（Xu et al., 2004；翟明國等，2004）。更為重要的是，劉燊研究員與他的團隊還揭示了巖石成因及構(gòu)造背景。通過對山東地區(qū)燕山期基性巖墻群的年代學和地球化學研究，他們認為山東地區(qū)（包括蘇魯造山帶）燕山期幔源巖漿活動與太平洋板塊的俯沖關系不大，而與揚子板塊的碰撞導致的巖石圈加厚以及隨后的巖石圈拆沉作用有直接關系，并提出自己合理的成巖模式。該模式的提出，不僅能合理地解釋山東地區(qū)燕山期基性巖墻群的成因，而且對該地區(qū)乃至整個華北東部幔源巖石以及埃達克巖的成因提供了借鑒。同時，以上成果和認識也為燕山期華北巖石圈減薄機制提供了證據(jù)，并將引起國內(nèi)外同行的廣泛關注。

“郯廬斷裂帶中生代以來發(fā)生了大規(guī)模的運動，其活動對燕山期巖漿活動的影響不容忽視，這是下一步研究所要解決的關鍵問題之一。”劉燊研究員的目光總是放在更遠的未來。

其實，這一項目的成果還遠不只這些。結(jié)合已有基性巖墻群年代學研究，劉燊研究員和他的團隊還初步查明了山東燕山期基性巖墻群形成的精確時代（80-150Ma），并厘定出了山東地區(qū)燕山期巖石圈伸展拉張的時間和期次（80-100Ma、110-140Ma和150Ma）。該時段與整個中國東部中生代巖石圈伸張拉張（75-100Ma、110-140Ma和160Ma）具有一定的耦合性。而且，通過對基性巖墻成因的分析，結(jié)合已有的研究，他們還認為基性巖墻在形成機制上與巖石圈減薄之間存在一定聯(lián)系，可能都與巖石圈（下地殼和上地幔）拆沉作用有直接聯(lián)系，而且115-144Ma可能是華北巖石圈減薄的主要時期。

“這一研究成果對華北巖石圈減薄或破壞研究具有重要的意義?！眲鲅芯繂T的研究得到了國內(nèi)外同行的廣泛認可。有關研究成果發(fā)表在Chemical Geology、Lithos、Journal of Asian Earth Sciences、International Geology Review等刊物上。

西藏北部新生代火山巖的研究，也是劉燊研究員關注的重要領域。多年來，他多次深入野外，大膽探索，積極實踐，首次在藏北羌塘地區(qū)發(fā)現(xiàn)了埃達克質(zhì)火山巖（Liu Shen et al., ACTA GEOLOGICA SINICA, 2003, 77(2):187-193），并認為該組埃達克巖為拆沉下地殼部分熔融的產(chǎn)物，該研究為新生代高原隆升機制提供了新的證據(jù)。

艱辛付出之后接踵而來的是行業(yè)內(nèi)的認可與好評。截至目前，劉燊研究員已經(jīng)在國內(nèi)外多種權威刊物發(fā)表論文50余篇，多篇代表性論文發(fā)表后短時間之內(nèi)被國外權威SCI刊物文章多次引用，為處于國際前沿的創(chuàng)新性成果。他本人亦曾擔任國際（如Chemical Geology、Lithos和International Geology Review）和國內(nèi)（如《巖石學報》、《礦床地質(zhì)》、《地球化學》和《礦物學報》）多家刊物的審稿人，是第13屆（2010年）侯德封礦物巖石地球化學青年科學家獎獲得者。目前，擔任中國礦物巖石地球化學學會火山及地球內(nèi)部化學專業(yè)委員會委員。

帶領課題組深入西藏野外考察

著眼未來的扎實探索

“從發(fā)展的角度來看，地球化學是目前地質(zhì)學界領先的領域，而且必將是未來地質(zhì)學重要的開拓學科之一?！眲鲅芯繂T坦言。正因如此，他更加勤奮地投入到了科學研究之中。

我國地球化學研究起步相對較晚，至今已經(jīng)取得了長足的進步。然而，跟歐美等發(fā)達國家相比，尚存在一定差距。為了實現(xiàn)我國地球化學學科的新發(fā)展，劉燊研究員下大力氣培養(yǎng)研究生，因為在他心里，學生們才是地球化學真正的未來。

“一是必須不斷充實自身的知識儲備，將科學研究與野外實踐結(jié)合起來；二是注重成果積淀，發(fā)表學術前沿的高水平論文；三要注重學術交流，在與同行的交流中不斷進步。”劉燊研究員對學生的培養(yǎng)有一套自己的理論和方法。特別是在野外實踐的過程中，他總是會讓學生們自己做好準備，給他們充分的成長空間。

業(yè)余時間，劉燊研究員也會從事體育鍛煉：“身體素質(zhì)好，才能更好地搞研究。對我們搞地球化學的來說，最好的實驗品總是在野外?！眲鲅芯繂T腦子里面想的永遠都是他的專業(yè)。

在科學技術日新月異的今天，劉燊研究員將和他的同行們一起不懈努力，推動地球化學不斷走向新的飛躍！