解读岩石“代码”——记中国科学院地球化学研究所刘燊研究员

本刊记者 张 凤

解读岩石“代码”
——记中国科学院地球化学研究所刘燊研究员

本刊记者 张 凤

赴加拿大野外考察

刘燊，中国科学院地球化学所研究员，主要从事岩石地球化学方面的研究，曾先后参加原地质矿产部“九五”青藏基础研究重点项目、国家重点基础研究发展计划（973计划）项目和中国科学院知识创新工程重要方向项目，发表学术论文50多篇。现主持2项国家自然科学基金项目。

健壮的体格，黝黑的皮肤，有神的双眼，穿梭于野外考察与实验室研究的刘燊研究员对地球化学研究充满了浓厚的兴趣和热情。在他眼里，那些冰冷的岩石，就是无法估量的珍宝。认真解读岩石中蕴藏的神秘“代码”，是他与生俱来的使命和责任。

神秘的岩石“代码”

“对于西藏北部新生代火山岩和华北中生代基性岩墙群的年代学和地球化学方面的研究，不仅对地质学发展有重要意义，更对矿产资源的勘探具有重要意义。”多年来，刘燊研究员稳扎稳打，努力实现与岩石“深度对话”，致力于推动地质学研究，为矿产资源勘探提供有价值的参考。

刘燊研究员对地球化学，特别是岩石学研究有着深厚的情感。1998年，他毕业于长春科技大学地质矿产勘查专业，考取了本校岩石学专业硕士研究生，2001年又考入中国科学院地球化学研究所继续攻读博士学位，2004年获得博士学位。此后，凭借优异的成绩和表现，刘燊研究员留在研究所工作，主要从事岩石地球化学方面的研究。一路走来，他将自己的满腔热忱都放在了科研探索之中，并且取得了不俗的成绩。

艰辛而快乐的科研历程

科研攻坚是艰辛的，更是快乐的。在不断解读岩石“代码”的历程中，刘燊研究员付出了极大的努力，并取得了令人瞩目的成果。

华北地区分布有大范围的中生代与岩石圈拉张有关的基性岩墙群，对其系统研究，特别是精确定年，不仅有助于对华北中生代以来地壳拉张期次的正确把握，而且有助于对华北克拉通中生代以来岩石圈减薄或破坏的时间和深部过程的认识。

自2001年以来，刘燊研究员从年代学和岩石地球化学方面对山东地区燕山期基性岩墙群开展了9年的持续研究，在已有研究和野外地质观察基础上，从基性岩墙群地质特征入手，以多元同位素体系精确测年和地球化学特征为主要手段，对鲁西和胶东集中发育的燕山期基性岩墙群进行了较全面系统的研究，初步查明山东燕山期基性岩墙群的形成时代、地幔性质、成因及其构造背景。

研究结论认为，山东燕山期基性岩墙群的形成时代为80-150Ma。鲁西地区燕山期基性岩墙年龄跨度较大（80-145Ma），且144-143Ma为鲁西地区首次发现和报道的一次相对较老的基性岩浆活动；而鲁东地区燕山期基性岩墙群侵位年龄主要集中在120-127Ma之间，对应胶东地区金成矿的主峰期。在地幔性质方面，刘燊研究员和研究团队通过系统的地球化学研究，认为山东地区燕山期基性岩墙都来自富集的岩石圈地幔。但不同地区（鲁西和胶东）和时代的岩墙群地幔性质存在一定差别，反应出燕山期岩石圈地幔的高度不均一性：鲁西地区存在弱富集地幔（144-143Ma），但整个鲁西地区地幔类型为EM1+EM2，而胶东地区地幔类型总体趋向EM2型，这与前人研究结果存在一定区别（Xu et al., 2004；翟明国等，2004）。更为重要的是，刘燊研究员与他的团队还揭示了岩石成因及构造背景。通过对山东地区燕山期基性岩墙群的年代学和地球化学研究，他们认为山东地区（包括苏鲁造山带）燕山期幔源岩浆活动与太平洋板块的俯冲关系不大，而与扬子板块的碰撞导致的岩石圈加厚以及随后的岩石圈拆沉作用有直接关系，并提出自己合理的成岩模式。该模式的提出，不仅能合理地解释山东地区燕山期基性岩墙群的成因，而且对该地区乃至整个华北东部幔源岩石以及埃达克岩的成因提供了借鉴。同时，以上成果和认识也为燕山期华北岩石圈减薄机制提供了证据，并将引起国内外同行的广泛关注。

“郯庐断裂带中生代以来发生了大规模的运动，其活动对燕山期岩浆活动的影响不容忽视，这是下一步研究所要解决的关键问题之一。”刘燊研究员的目光总是放在更远的未来。

其实，这一项目的成果还远不只这些。结合已有基性岩墙群年代学研究，刘燊研究员和他的团队还初步查明了山东燕山期基性岩墙群形成的精确时代（80-150Ma），并厘定出了山东地区燕山期岩石圈伸展拉张的时间和期次（80-100Ma、110-140Ma和150Ma）。该时段与整个中国东部中生代岩石圈伸张拉张（75-100Ma、110-140Ma和160Ma）具有一定的耦合性。而且，通过对基性岩墙成因的分析，结合已有的研究，他们还认为基性岩墙在形成机制上与岩石圈减薄之间存在一定联系，可能都与岩石圈（下地壳和上地幔）拆沉作用有直接联系，而且115-144Ma可能是华北岩石圈减薄的主要时期。

“这一研究成果对华北岩石圈减薄或破坏研究具有重要的意义。”刘燊研究员的研究得到了国内外同行的广泛认可。有关研究成果发表在Chemical Geology、Lithos、Journal of Asian Earth Sciences、International Geology Review等刊物上。

西藏北部新生代火山岩的研究，也是刘燊研究员关注的重要领域。多年来，他多次深入野外，大胆探索，积极实践，首次在藏北羌塘地区发现了埃达克质火山岩（Liu Shen et al., ACTA GEOLOGICA SINICA, 2003, 77(2):187-193），并认为该组埃达克岩为拆沉下地壳部分熔融的产物，该研究为新生代高原隆升机制提供了新的证据。

艰辛付出之后接踵而来的是行业内的认可与好评。截至目前，刘燊研究员已经在国内外多种权威刊物发表论文50余篇，多篇代表性论文发表后短时间之内被国外权威SCI刊物文章多次引用，为处于国际前沿的创新性成果。他本人亦曾担任国际（如Chemical Geology、Lithos和International Geology Review）和国内（如《岩石学报》、《矿床地质》、《地球化学》和《矿物学报》）多家刊物的审稿人，是第13届（2010年）侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖获得者。目前，担任中国矿物岩石地球化学学会火山及地球内部化学专业委员会委员。

带领课题组深入西藏野外考察

着眼未来的扎实探索

“从发展的角度来看，地球化学是目前地质学界领先的领域，而且必将是未来地质学重要的开拓学科之一。”刘燊研究员坦言。正因如此，他更加勤奋地投入到了科学研究之中。

我国地球化学研究起步相对较晚，至今已经取得了长足的进步。然而，跟欧美等发达国家相比，尚存在一定差距。为了实现我国地球化学学科的新发展，刘燊研究员下大力气培养研究生，因为在他心里，学生们才是地球化学真正的未来。

“一是必须不断充实自身的知识储备，将科学研究与野外实践结合起来；二是注重成果积淀，发表学术前沿的高水平论文；三要注重学术交流，在与同行的交流中不断进步。”刘燊研究员对学生的培养有一套自己的理论和方法。特别是在野外实践的过程中，他总是会让学生们自己做好准备，给他们充分的成长空间。

业余时间，刘燊研究员也会从事体育锻炼：“身体素质好，才能更好地搞研究。对我们搞地球化学的来说，最好的实验品总是在野外。”刘燊研究员脑子里面想的永远都是他的专业。

在科学技术日新月异的今天，刘燊研究员将和他的同行们一起不懈努力，推动地球化学不断走向新的飞跃！