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《当代地质学前沿探索：岩石圈深部过程与资源潜力研讨会论文集》 书籍简介 本书精选了2023年度“当代地质学前沿探索：岩石圈深部过程与资源潜力研讨会”的百余篇高质量学术论文。本次研讨会汇集了全球顶尖地质学家、地球物理学家、地球化学家以及能源科学家的最新研究成果，旨在深入剖析地球岩石圈从浅层到深部的复杂物理、化学和动力学过程，并聚焦于这些过程如何控制着关键矿产、油气及新型能源（如地热和氢气）的形成与富集。 第一部分：岩石圈结构与动力学演化 本部分集中展示了利用先进地球物理技术（如大地电磁、宽频带地震层析成像和高精度重力测量）对大陆及大洋岩石圈结构进行超高分辨率成像的研究。论文深入探讨了地幔柱与板块构造的相互作用机制，揭示了古老克拉通下部岩石圈地幔的异质性及其稳定性控制因素。 地幔对流与板块运动的耦合： 多篇论文采用高精度数值模拟方法，重建了过去五亿年来主要大洋板块的运动历史，并模拟了地幔热柱的上升路径及其对地壳变形的影响。特别值得关注的是，研究人员利用深源地震波形反演技术，首次勾勒出新生代以来俯冲带下方地幔楔的精细三维流场结构。 岩石圈减薄与地壳伸展： 针对全球主要裂谷盆地（如东非大裂谷、渤海湾盆地），学者们通过分析深源岩石的捕虏体和同位素地球化学数据，重建了岩石圈物质在伸展过程中发生拆离、熔融和迁移的具体过程，为理解大陆裂解机制提供了新的约束。 第二部分：深部流体活动与地球化学循环 本部分聚焦于岩石圈内部流体（水、二氧化碳、甲烷等）的来源、迁移途径及其在地球化学循环中的核心作用。 深源水的迁移与示踪： 论文详细报告了在超高压变质岩（蓝片岩、榴辉岩）中捕获的流体包裹体研究成果。通过原位光谱分析和激光剥蚀质谱技术，确定了深部俯冲带水的赋存状态和氢、氧同位素特征，挑战了传统认为水主要以羟基形式存在于矿物晶格中的观点，强调了超临界流体在深部物质迁移中的重要性。 深部碳循环与温室气体： 多篇报告关注了地幔脱气过程及其对地表气候的长期影响。研究人员利用天然气、深源温泉水的氦同位素比值（³He/⁴He）和碳同位素（δ¹³C）数据，量化了深源CO₂向大气释放的通量，并探讨了深部岩浆活动在过去重大气候事件中的作用。 第三部分：关键矿产与非常规油气资源潜力 本部分是研讨会的重点之一，侧重于深部过程如何控制关键能源和矿产资源的形成与富集。 斑岩型矿床的成矿机制： 针对全球重要的铜、金、钼资源区，研究人员结合了高精度LA-ICP-MS微区原位分析和矿物包裹体热力学模拟，精确解译了岩浆-热液流体在岩浆房顶部结晶和演化过程中硫、氯等成矿元素的分异和迁移路径，提出了新的斑岩矿床形成动力学模型。 非常规油气与页岩气地质学： 在非常规能源领域，论文重点探讨了页岩储层的“成熟度”与“产气性”之间的非线性关系。研究人员利用热历史模拟和镜质体反射率分析，精确划定了具有高烃源岩潜力的页岩层段，并深入分析了页岩孔隙结构（微纳米孔）的形成机理及其对天然气吸附和解吸的影响。 地热能与深层氢气： 针对未来能源转型，本书收录了对深部地热系统的地球化学评估。通过分析深层地下热流体中的溶解气体和微量元素，科学家们构建了潜在的高温地热资源区评估图谱，并首次报道了在古老变质岩裂隙中检测到的地质成因（非生物）氢气的稳定生成条件和分布规律。 第四部分：前沿监测技术与模型构建 本部分展示了利用人工智能、大数据分析和新型传感器技术对深部过程进行实时或准实时监测的最新进展。 深部地球物理数据处理： 论文介绍了一种基于深度学习的地震数据去噪和速度建模新方法，该方法显著提高了岩石圈不连续面识别的精度。 岩石高温高压实验模拟： 学者们详细介绍了利用新型对顶砧或扭转型设备，在模拟地幔深部（>10 GPa，>1500°C）条件下，对含水矿物分解、熔融行为以及流体-矿物反应动力学进行的最新实验约束。 本书内容全面、数据翔实、理论前沿，是地质学、资源勘探、地球物理学及相关工程领域研究人员和高级学生的必备参考书。它不仅总结了当前岩石圈研究的最高水平，更指明了未来地球科学探索的方向。
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