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壳幔演化和壳幔交换动力学是当今固体地球科学的领域，被认为是认识大陆动力学和区域构造演化和成矿作用的关键。我国在此方面的研究具有得天厚的XX优势，已成为国际关注的重要研究地区之一。现代壳幔演化动力学研究强调多学科的结合。其中地球化学和流变学是研究物质组成、化学演化和动力学机制的重要手段，两者具有很强的互补性。因此本方向力求将这两方面研究内容有机结合。
本方向旨在运用现代地球化学和流变学的理论和方法，在区域岩石圈结构和物质组成的背景上，从历史的角度研究壳幔体系的地球化学演化，从流变学角度研究壳幔体系动力学，从而达到全面认识壳幔体系的形成、交换和动力学机制以及区域构造发展历史和区域成矿作用的目的。围绕所承担的国家自然科学基金二个项目和国家重大基础研究“973”项目的开展，近期研究为西秦岭－松潘－祁连构造结、青藏高原以及华北克拉通的壳幔交换动力学。

3. 流动反应动力学装置
4. 气象色谱—化学源质谱联用仪
第三、地球物质科学与材料学学科群
建设2个子项目：（1）地球物质科学及资源环境效应；（2）地球物质科学与岩矿新材料。
含矿物学、岩石学、矿床学、材料物理与化学、宝石及材料工艺学等学科。科学家翟裕生院士。
（一）项目建设内容
1. 主攻的学科方向、科学技术问题及学术思想创新。
瞄准国际结合地球物质科学发展方向，研究岩石圈物质组成、地球内部层圈作用、矿产富集规律、岩矿新材料开发及应用，进一步完善区域成矿系统理论、地球深部过程对区域成岩、成矿作用的制约，拓宽矿产资源的应用领域，主要包括如下方向：
（1）区域成矿系统与资源环境效应

制及深部过程；新生代以来青藏高原地壳和岩石圈的加厚机制与深部过程；东西部深部过程的生成关系及对浅部的约束。
③ 秦岭—大别—苏鲁造山带高压、压岩石的形成折返过程、造山后的伸展构造、岩浆作用及造山带岩石圈三维组成结构研究。
④ 中国东部中新生代岩浆-火山系统及地幔动力学。
（3）矿物学方向：
① 成因矿物学研究
进一步完善成因矿物学及找矿矿物学理论体系，发展矿物标型学说，开拓应用领域，包括矿物学填图在找矿中的应用及环境矿物学等方面取得进展。
② 二次资源矿物学研究
探索如何利用人类活动形成的废弃物进行环境改造，特别是荒漠化土地的治理和矿山修复。
（4）材料学方向：
巩固优势研究方向，开拓新的研究领域，开展：
① 非水溶性钾矿等战略性资源的综合利用技术研究；
② 纳米矿物的表征、制备与应用技术研究；
③ 矿物材料的成分、结构和性能表征，材料结构与功能效应关系的研究。

2. 带动相关学科建设发展计划。
在深入矿物成因结构研究基础上的新型岩矿材料及基于首饰设计计算机成形技术的宝玉石工艺研发，作为学科建设所带动新兴学科；负责材料物理化学硕士学位点的建设和申报工作并获得成功，并为材料学博士点申报作准备。
（二）预期效益和成果
1. 学科建设：
按照“持续、务实、创新”的原则，本学科发展的总体目标，将以地球物质组成研究为基础，建设适应21世纪国民经济发展需要、把握国际方向，有基础、有创新，出人才、出成果的开放性综合性教学科研基地。鼓励支持新学科生长点建设，满足国民经济发展和社会对新的需求，增加材料学博士学位和硕士学位授予点。

“九五”期间已承担科研项目155项，合计经费5561万元。其中基金项目（或重大工程项目）88项，省部级60项，横向科研项目7项。计划新承担项目165项，合计经费4000万元。
计划完成科研项目80项，通过省部级评审20项，获省部级二等奖以上奖励3项，其中1项。
4. “十五”重大科研项目及研究方向
中国东部中央造山带及邻区块体作用的区域成岩成矿制约。
5. 取得发明专利6项，科技成果转化4项。
（三）建设经费预算：总经费1470万元，其中：中央专项资金945万元，学校自筹资金525万元

（1）资源定量评价新理论、新方法与新技术：XX大调查项目“秦岭－松潘地区成矿规律综合研究”，XX大调查项目“西南三江北段成矿规律和找矿方向综合研究”， 胜利石油管理局“临清坳陷东部油气资源综合评价”，国家“十五”重大科技攻关“金属矿产资源快速评价预测系统研究”， 国土资源部“高分辨率光谱遥感信息XX应用研究”,矿区深部矿体定位预测的多源趋势外推法研究等。
（2）非传统矿产资源基础研究：国土资源部“新型矿产资源预测评价”，“基于XX异常理论的区域矿产资源定量预测系统”等。
（3）煤油气XX与洁净化开发利用：国家自然基金及国家973项目“煤层气藏预测理论”。
（4）油气勘探开发新理论与新技术：国家973项目“大型叠合盆地层序地层与构造古地理”，中石化集团公司项目“海相碳酸盐岩油气田勘探评价理论、方法与技术”、“非构造油气藏预测理论、方法和技术”。