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第三部分 国家杰出青年科学基金获得者及创新研究群体学术带头人选介 |
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郑永飞教授的主要研究方向是同位素地球化学和化学地球动力学。在国家杰出青年科学基金资助下，开展的主要工作和取得的主要成果如下： 1.矿物氧同位素分馏系数理论计算和实验测定。应用自己建立的增量方法，对金属氢氧化物、碳酸盐和磷酸盐矿物以及岩浆岩的氧同位素分馏系数进行了系统准确的理论计算，从理论上定量描述了矿物晶体结构和化学成分与氧同位素配分之间的函数关系，并对同质多象变体的晶体结构效应进行了定量评价。发展了流体参与条件下的同位素交换反应实验技术，在高温高压条件下成功地测定了方解石与橄榄石之间、方解石与角闪石之间的氧同位素交换机制和动力学。指导研究生应用化学合成方法，在低温条件下首次成功地实验校准了水镁石 水和文石 水体系的氧同位素分馏系数。所有计算的分馏系数不仅与当时的实验测定和自然观察相吻合，而且不断地被后续的实验测定和自然观察所证实，同时在地球化学研究中广泛用于同位素地质测温和地球化学示踪。 2.超高压变质岩稳定同位素地球化学及其化学地球动力学。通过对中国大别-苏鲁造山带超高压变质岩的系统深入研究，将稳定同位素示踪方法成功地拓展到化学地球动力学研究领域。发现超高压榴辉岩、片麻岩和大理岩中存在显著的氧和碳同位素异常，论证了它们的原岩具有表壳岩性质，在随大陆板块俯冲至>120km深度时与周围地幔之间没有发生有效的同位素化学交换。根据矿物稳定同位素证据成功论证了大陆板块深俯冲与折返过程地球动力学的“油炸冰淇淋模型”，即板块俯冲速率快、形成榴辉岩板片在地幔深度滞留时间短、板块折返早期速率快。发现超高压榴辉岩和片麻岩中含羟基矿物之间存在氢同位素不平衡，创造性地提出板块快速折返过程中的羟基降压出溶是退变质流体的主要来源之一。观察到超高压变质矿物之间的氧同位素平衡与否能够制约矿物Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄的有效性。通过系统的锆石U-Pb微区定年和激光氧同位素分析，证明大别-苏鲁造山带超高压正变质岩原岩对应于新元古代时期侵位的双峰式低18O岩浆岩，是超大陆裂解过程中扬子板块边缘裂谷岩浆活动的产物。 1995年以来，郑永飞教授作为第一作者或通讯作者发表学术论文90余篇，其中50余篇发表在国际SCI检索刊物上，部分论文已经被Nature和Science等国际SCI刊物引用达1098余次(ISI论文引用世界地球科学家排名榜前1000名，中国地球科学家第3位)。获1996年度中国青年科技奖，1998年度中国青年科学家奖，2004年度国家自然科学奖二等奖(排名第一)，2005年度美国矿物学会会士。 郑永飞教授现任中国科学技术大学地球和空间科学学院副院长，中国科学院壳幔物质与环境重点实验室主任；兼任中国矿物岩石地球化学学会副理事长和化学地球动力学专业委员会主任委员、国际岩石圈计划陆壳超深俯冲工作委员会副主席、《科学通报》执行副主编、Geochemical Journal副主编、Lithos、Acta Geologica Sinica、《岩石学报》和《地球化学》等国内外学术期刊编委。 |
