刘少峰教授团队在《Nature Geoscience》发表板块俯冲与克拉通变形耦合机制的最新研究成果

2024-09-18     发布：[信息网络中心]魏玮    点击：0次

近日，我校刘少峰教授团队在国际知名学术期刊《Nature Geoscience》发表了创新性研究成果，题为“Craton deformation from flat-slab subduction and rollback”（平板后撤式俯冲诱发克拉通变形）（https://www.nature.com/articles/s41561-024-01513-2）。该研究由刘少峰教授团队与国际科学家合作完成，刘少峰教授为论文的第一作者和通讯作者，我校为第一作者单位和通讯作者单位。

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刘少峰教授在华北太行山野外考察

刘少峰教授与部分国内外团队研究人员和学生合影

克拉通作为地球上最古老且相对稳定的大陆核心区域，因其厚实的岩石圈根部，历来被视为地球上保留最为持久且难以破坏的区域。然而，近年来的研究对克拉通的长期稳定性提出了质疑，指出了克拉通发生变形的可能性。什么引发了克拉通的变形与破坏是一个亟待解答的核心基础科学问题。为了解答这一问题，研究团队整合了岩石圈变形、地震层析成像及地表地形演化等多种约束，并利用板块-地幔系统四维地幔流动模型对华北克拉通变形进行了系统研究。研究发现，平板俯冲导致岩石圈收缩和加厚，随后平板回撤引发岩石圈的伸展与减薄，进而影响地表地形的变化。快速的平板回撤，伴随着660公里深度地幔不连续面处的黏度跳变和相变，是大地幔楔形成的关键因素。大洋板片的平板俯冲及回撤不仅引发了岩石圈伸展和减薄，还导致克拉通的破坏。该研究结合了地质大数据与动力学模型，为板块俯冲、地幔过程、克拉通变形与地形之间的复杂动力相互作用提供了新的见解。

大地幔楔形成及其与克拉通变形的关系的示意模型

与本文相关，Nature Geoscience在其News & Views栏目中发表了由Jolante van Wijk撰写的评述文章（https://www.nature.com/articles/s41561-024-01528-9），对本文的成果做出了高度评价。

刘少峰教授长期从事构造地质学与沉积学的教学和科研工作，主要研究方向为盆山耦合机制与地球动力学。通过主持4项国家重点基金项目等，在深部地幔动力、盆-山构造与地形演变之间的动态相互作用等方面取得了系统的创新性成果。在Nature Geoscience、Geology (3篇)、EPSL、ESRs、GSAB、JGR、GRL、Tectonics (5篇)和Basin Research (5篇)等期刊发表学术论文200余篇，其中发表论文被Nature系列、Science系列和PNAS期刊论文引用达20余次。获教育部自然科学奖一等奖1项（第1名）。