大陆地壳整体组成为安山质，上地壳组成为花岗闪长质，这是地球相对于太阳系的其它行星所具有的独一无二的特征。大陆地壳的化学成分对于认识地壳的形成与演化机制具有重要意义。但是现有的对于大陆地壳成分估计的研究多集中在稳定的古老克拉通地区，对占全球大陆地壳约30%的造山带地壳（图1a）的研究相对缺乏，其在全球大陆地壳演化中的角色与比重亦不太清楚。

针对上述科学问题及研究现状，我校科学研究院博士生孙瑶在地球科学与资源学院高若菡副教授和科学研究院刘金高教授的联合指导下，选择中国东南地区作为研究区域（图1），通过结合地质资料、地球物理数据和地球化学数据建立区域三维地壳模型，对具有典型碰撞型造山带特征的大陆地壳成分进行了估计，并取得以下认识：

（1）现有研究的综合数据表明，上地壳的平均SiO₂含量和化学蚀变指标（CIA）表现为强烈的正相关（图2）。表明化学风化在上地壳向酸性平均组成的演化过程中具有重要驱动作用。

（2）全地壳成分的改造受到壳内分异和化学风化的共同作用。不同研究全地壳的SiO₂含量与壳内分异指标（图3c）和化学风化指标（图3d）均表现为弱的相关性。

（3）与现有研究对比，中国东南地区具有演化程度最高的地壳成分之一（上地壳和全地壳SiO₂含量分别为71.0%和64.7%）。这与其经历了广泛的壳内重熔分异、基性下地壳的拆沉和强烈的化学风化相关。

该工作认为对于全球大陆地壳成分的综合估计应该考虑到平均组成演化程度更高的造山带大陆地壳，尤其是经历了广泛地壳重熔作用的碰撞型造山带陆壳。

图1 (a)全球不同类型大陆地壳的分布和(b-c)研究区域地质概况

图2 上地壳(a) Ni _norm vs Ni/Co, (b) SiO₂ vs Sr/Sr*, (c) SiO₂ vs Ni _norm, (d) SiO₂ vs CIA图解

图3 全地壳 (a) Ni _norm vs Ni/Co, (b) SiO₂ vs Sr/Sr*, (c) SiO₂ vs Ni _norm ，(d) SiO₂ vs CIA图解

上述研究成果发表在国际权威地学期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》上，文章信息如下：Sun, Y., Gao, R.*, Li, Z., Wang, A., Han, R., Xi, Y.,  Liu, J*. (2022). Composition and evolution of continental crust at orogenic belts: Constraints from a 3-D crustal model of Southeast China. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127, e2022JB025057. [IF2021=4.39]

 全文链接：https://doi.org/10.1029/2022JB025057