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近期研究重点，中长期发展目标

    以地球系统科学作为指导思想，以板块碰撞造山带作为主要研究对象，以元素和同位素分析作为主要分析手段，以壳幔物质循环及其环境效应作为研究主线，建立一个能够涵盖深部地球系统 (地球化学、地球物理和化学地球动力学)和表层地球系统 (生物地球化学、地质生物学和极地环境)等前沿科学的多学科交叉研究中心。拟以化学地球动力学及其环境效应、表生地球化学及其生态响应等领域为主要研究方向，强调多学科之间的交叉和互补，特别是地球科学与化学、物理学和生物学之间的相互交叉和渗透。通过地球化学、生态地质学、地球物理学相结合的方法，研究地球内部和外部不同圈层中宏观和微观物质的分布状态、物理和化学结构及其相互交换的动力学过程，认识元素和同位素体系在地球圈层的形成和演化过程中的物理化学行为及其生态环境响应，解决地球动力学、全球变化过程和生命演化研究中关键的时间-空间问题。
    本实验室中长期发展目标以壳幔物质循环和生物地球化学循环为主要研究方向。配合中国科学技术大学985二期工程建设的公共科研平台“地球与空间系统观测分析中心”，集中地球和空间科学学院内部相关领域科研力量，围绕解决地球系统科学中若干重大问题，通过不同学科领域内部的深化和相互之间的交叉，我们凝练出下列两个主要研究方向作为近期工作重点：
(1) 化学地球动力学及其环境效应：从理论和实验上深入研究元素和同位素体系在地球及其各层圈的丰度和演化以及各层圈之间相互作用过程中的地球化学行为，进一步确定自然过程中元素和同位素体系的平衡状态和变化幅度及其动力学分馏的机理、过程和速率等基本规律。应用同位素年代学及痕量元素和同位素地球化学示踪方法解决我国大陆动力学研究中最基本和最关键的与时间-空间相关的问题，对地球层圈结构、组成与物性特征，它们的相互作用和演化历史等提供动力学制约。研究地幔超柱事件与超大陆聚合-裂解、水岩反应和古气候突变之间的时空关系。研究以地幔对流、地幔热柱和俯冲板块为表观的地幔深部物质热运移过程，在地幔热动力学框架上探讨大陆构造、运动和演化问题，建立联系地球物理观测的地幔热对流的数学-物理模型，利用地球物理观测数据研究地幔中大尺度和上地幔小尺度对流模式，用数值模拟的方法构建地幔热动力学的基本框架。在此基础上探讨大陆地球动力学过程对壳幔物质循环的作用及对深部地幔组成的影响。
(2) 表生地球化学及其生态效应：通过重点实验室建设，促进生物地球化学与生态地质学的结合，发展地质生物学和生物地球化学，探讨全球气候变化的生态响应、人类活动对地球表层环境的影响、污染物的环境生物地球化学过程及环境效应、地球化学过程与人体健康等。从多学科交叉的角度出发，发展生物地球化学、极地环境与全球变化等研究方向，着重于地球表层特殊区域不同圈层环境的元素的生物地球化学循环，将环境、生态、生物学、地质地球化学与海洋学等学科有机地结合起来，分析和研究历史时期有关地区生物地球化学循环过程，探讨人类活动对生态和环境变化的影响及其反馈作用。