图为榴辉岩。（湖北日报全媒记者 张歆 摄）
湖北日报讯 （记者张歆、通讯员庞伟红）4月4日，中国地质大学（武汉）地球科学学院和地质过程与矿产资源国家重点实验室蒂姆·科斯基教授团队发布最新研究成果，团队在河北遵化附近识别出榴辉岩相残留洋壳，这是目前世界上已知最古老的造山带型榴辉岩相洋壳残余，为现代板块构造至少启动于新太古代（25亿年前）提供了关键岩石学证据。
造山带榴辉岩是一种低温高压变质岩，也是现代板块构造的重要标志物。在大洋板块和大陆板块相对横向位移过程中，大洋地壳向大陆板块下方俯冲到40千米-50千米以下后，洋壳发生榴辉岩相变质作用。
在实验室内，记者看到了榴辉岩相的洋壳残余体——石块呈深灰色，细看有深红色、灰绿色的点状花纹，那是石榴石和富钙的单斜辉石，握在手里掂一掂，好似拿着一块秤砣。
“在地下四五十千米的深度，岩石在高压的作用下变得非常紧实，换句话说，就是密度很大。”团队研究员王璐介绍，这块变质岩是2018年7月团队在河北上营野外考察华北古陆内部的中央造山带时发现的，被包裹在前身同样是洋壳残余体的变质辉长岩体中。
记者了解到，这块变质岩体是遵化-上营大洋板块构造混杂岩带的一部分，团队首次发现时，这块榴辉岩只是十几厘米宽的“露头”（岩石中凸起外露的部分），被夏季茂密的植被所覆盖。进一步勘探后，发现榴辉岩在该地多处分布，大块岩石可以宽达3至5米。通过详细野外填图、变质岩石学、地球化学和同位素年代学等综合研究，团队确定该岩石于25.3亿至25.2亿年之前形成，当时洋壳和大陆相遇后，洋壳至少俯冲至对面岛弧下的65千米至70千米的深度，岩石的变质作用则发生在24.7亿年前。
地下几十千米深的榴辉岩是怎样到达地表的呢？王璐解释说，大洋地壳向大陆板块下方俯冲过程中形成俯冲隧道，俯冲板块中的流体也被释放出来，在流体的润滑作用下，部分榴辉岩从深部顺着俯冲隧道和逆冲断层等其他构造边界从地下折返，到达地表。
现代板块构造学说认为，地球早期是岩浆海，板块构造形成了整个地球-生态系统的空气循环和水循环等，构造了现在的宜居地球。确定板块构造的开始时间，对于研究宜居地球的形成具有重要意义。但科学家们争议不断，答案从数亿年到数十亿年不等，尤其缺乏太古代（38亿年前至25亿年前）出现现代板块构造活动的证据。发现于我国华北地区的变质榴辉岩则填补了这是一时段岩石学发现的空白。
此项研究成果发表在国际著名综合类期刊《PNAS》（《美国科学院院刊》）上，第一作者为中国地质大学（武汉）地球科学学院博士研究生宁文彬，共同通讯作者为地球科学学院和地质过程与矿产资源国家重点实验室蒂姆·科斯基教授和王璐研究员，合作作者为湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站黄波副研究员。
