课题4：深部物质示踪新方法与揭示岩石圈三维物质架构示踪的理论方法体系 

课题简介： 

针对岩石圈深部物质组成架构及演变探究缺乏理论方法这一瓶颈难题,在其他三个课题研究基础上，开展Mg、Fe、Ti、Zn等新兴同位素研究，探索构建新兴同位素示踪深部物质与循环的方法体系;探索完善岩浆岩捕获错石信息填图方法。开展关键地区地球物理资料的综合研究，并与地壳深部物质示踪结果进行对比，探索其相互对应关系。构建岩浆系统内示踪深部物质和过程的实验模拟方法，为揭示岩石圈三维物质架构提供约束。综合分析增生造山带、碰撞造山带和克拉通三大代表性构造单元的多种深部物质架构示踪技术与结果，并对比有关的地球物理探测、实验模拟结果，形成以深部岩石探针及同位素填图为核心的探索深部物质性质、时空分布、三维架构、岩石圈热-化学组分及其演变过程的理论方法体系，为探明深部物质组成架构提供技术支撑。
关键科学： 

(1）新兴同位素深部物质示踪结果与其他同位素示踪结果的关联性;
(2）深部物质架构示踪结果与地球物理探测、实验模拟结果的对应关系;

(3)多学科、多手段物质示踪方法共同揭示深部物质架构的内在规律。
主要研究内容： 

示踪岩石圈深部物质组成需要不断探索新的技术方法:

（1）探索构建Mg、Zn、Fe、Ti等新兴同位素示踪深部物质和循环的理论方法体系，为深部物质的多元同位素约束提供新的技术方法。

（2）探索示踪深部源区物质和岩浆过程的实验模拟方法，为探索研究岩石圈深部物质特征提供约束。

（3）探索一些区域的多种地球物理技术（如岩石圈结构S波速度成像、地震数据联合非地震数据反演）的多参数模型（如岩石圈厚度，密度，温度，及岩石圈地幔Mg#等），并与物质示踪结果的对比分析，寻找其对应关系。

（4）采用多元、多维深部物质示踪数据集成分析与模拟方法，综合集成，总结分析，构建揭示三维岩石圈物质架构的理论方法体系。