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日，中國海洋大學深海圈層與地球系統前沿科學中心、海底科學與探測技術教育部重點實驗室、海洋地球科學學院李三忠教授團隊及國際合作者在Nature旗下刊物CommunicationsEarth&Environment（《通訊·地球與環境》）發表了題為“I-typeandS-typegranitesintheEarth’searliestcontinentalcrust”（地球最早的地殼上的I型和S型花崗巖）的成果。論文第一作者為鐘世華副教授，李三忠教授和鐘世華副教授為共同通訊作者。

由于缺乏巖石記錄，40億年前的地球歷史一直充滿爭議。當前，對早期地殼研究的認識大都來源于澳大利亞西部JackHills地區44-33億年的碎屑鋯石。如何確定這些碎屑鋯石的源巖類型是目前國際研究的熱點，不但可以約束早期地球陸殼組成和構造體制，同時對認識早期地球宜居性也具有重要意義。然而，盡管經歷了長達20多年研究，這一問題仍舊爭論不休，存在巨大的分歧。早期主流觀點認為這些碎屑鋯石來源于鎂鐵質熔體或隕石撞擊產生的熔體，但后來人們發現這些成因很難解釋JackHills鋯石的許多成分特征，因此這些觀點逐漸被遺棄?？紤]到40-25億年的太古宙時期，整個陸殼以TTG成分為主，許多學者堅信40億年前出現的最早陸殼長英質巖石應當也是TTG，因此認為JackHills地區的碎屑鋯石來源于TTG巖石。不過，來自美國的一批學者通過長期對JackHills碎屑鋯石中包裹體類型和成分的研究，提出它們可能來源于I型和S型花崗巖。雖然TTG、I型花崗巖和S型花崗巖均屬于長英質巖類，但它們代表截然不同的構造環境，這使早期地球構造體制之爭仍在繼續。

基于以上科學問題，本研究團隊在國際上首次運用大數據分析和人工智能手段，開展JackHills鋯石源巖類型研究。研究團隊利用機器學習手段，首先建立了能夠識別I型、S型和TTG成因鋯石的機器學習方法，然后運用該機器學習方法對JackHills鋯石進行分類。研究結果顯示，盡管一些JackHills鋯石的確可能來源于TTG巖石，但是大部分（高達70%）被識別為I型和S型成因鋯石?？紤]到I型和S型巖石通常出現于現今地球的匯聚板塊邊緣，JackHills地區保留的大量I型和S型成因鋯石記錄很難被垂向運動的“停滯蓋層”體制解釋；相反，研究結果支持“類似現今板塊構造的活動蓋層體制在40億年前就已啟動”。

李三忠教授領銜的研究團隊長期從事海洋地質學、前寒武紀地質與構造地質學研究，本次發表的研究成果是該團隊在前寒武紀地質領域取得的又一重要研究進展。該論文由中國海洋大學、莫納什大學、英國自然歷史博物館等單位的相關學者合作完成。

李三忠教授于2013年獲國家杰出青年基金資助，2017年入選國家百千萬人才工程，2021年獲李四光地質科學獎研究獎，多次入選科睿唯安全球高被引學者，曾任多個國際地學權威刊物的主編或副主編。

通訊員：鐘世華丁文雁