探秘“油炸冰淇淋”

　　始终站在国际学术发展的前沿，是郑永飞开展科学研究的最大特点。

　　上个世纪末，对大陆板块深俯冲及其有关地质学问题的研究，已成为国际上地球科学研究的前沿和热点。郑永飞敏锐地洞察到未来学科的发展方向，及时追踪国际前沿，将稳定同位素示踪方法成功拓展到化学地球动力学研究领域。他通过中国大别—苏鲁造山带超高压变质榴辉岩的研究发现，不仅存在区域上的氧同位素不均一性，而且局部具有氧同位素负异常。这表明，载有榴辉岩的板块俯冲到100多公里深的地幔内部时，超高压岩石形成后在地幔中的滞留时间很短，像“油炸冰淇淋”一样。

　　大洋板块密度比地幔大，能够俯冲；而大陆板块密度比地幔小，就像木板浮在水面一样，要想使木板浸到水里，就必须用力按下去。是什么力量使大陆板块克服浮力而俯冲进入地幔深度？如果大陆的确深俯冲了的话，为什么榴辉岩没有与地幔达到氧同位素平衡？还是大陆板块压根儿就没有深俯冲进入地幔深度？

　　“当时，这些问题在国际上没有很好解决。但是我调研发现，大陆深俯冲是个事实，而榴辉岩氧同位素负异常的保存要求特殊的物理化学条件，这就是热力学与动力学之间的竞争。”郑永飞用通俗易懂的语言解释了自己当时在理论研究上的发现。

　　“这个‘油炸冰淇淋’模型只是理论推断，当时属于科学假说。要使科学假说上升为科学理论，必须经过科学验证和时间检验。”郑永飞说，自己不去做实验、做研究肯定深化不了，只能是从假说到假说，既成不了科学模型，更上升不到科学理论，别人也不会信服。

　　从此，郑永飞开始了长达10年的理论探索与技术攻坚。他把每天的大部分时间都倾注在自己的科研工作上。除了出差在外，他几乎每天都泡在实验室里，设计实验、分析数据、阅读文献，成天像陀螺一样高速旋转。有时为了灵光一闪的想法，常连续十几个小时泡在实验室里寻求佐证。

　　与此同时，郑永飞带领青年教师和研究生们经常进行艰苦的野外地质考察和标本收集。每次重要的采样回来，郑永飞都要和学生一起讨论如何进行实验分析，如何在天然样品中找到科学创新的“蛛丝马迹”。对一些重要实验，他常常和学生们一起熬到深夜。

　　“重要的实验必须自己去参加，重要数据的处理必须自己参与分析，而且全过程都应该是一丝不苟的，这样得来的数据才直观，才有感性认识，对解决的科学问题才有把握。”郑永飞如是说。

　　功夫不负有心人。经过10年潜心研究和实验，郑永飞根据同位素年代学和地球化学证据，定量验证了具有氧同位素负异常榴辉岩在地幔深部居留短暂的假说，成功地证明了大陆板块的俯冲/折返过程为“快进/快出”过程，就像“油炸冰淇淋”一样，冷的大陆地壳在热的地幔深度只能“短暂居留”，否则就会“融掉”。郑永飞领导的研究团队先后在国际刊物上发表58篇学术论文，SCI检索他引计1269次，有关成果得到了国内外同行的一致认可和高度评价。