地球板塊構(gòu)造學(xué)說是二十世紀地球科學(xué)的巨大成就。板塊構(gòu)造為我們認識地球內(nèi)部運作機制，特別是大洋的產(chǎn)生和消亡歷史，提供了合理的理論框架。

板塊構(gòu)造理論認為，地球的外殼是由地殼與巖石圈地幔組成的，屬弱構(gòu)造變形的剛性塊體。地球的巖石圈被許多大型斷裂或構(gòu)造帶分割成若干塊體，即巖石圈板塊。剛性的巖石圈板塊位于軟流圈之上，并以大規(guī)模水平運動為主。地幔深處源源不斷上涌的巖漿從洋中脊噴發(fā)，向兩側(cè)增生，形成對稱的磁性異常帶，構(gòu)成不斷增長的大洋地殼，與下伏的巖石圈地幔一道構(gòu)成大洋巖石圈板塊。

但是，該理論仍然在板塊起源、板塊動力、板塊上陸三大難題上面臨挑戰(zhàn)。

中科院院士張宏福介紹，蛇綠巖套的研究一直是認識板塊構(gòu)造的重要途徑，其中對古老蛇綠巖的識別有助于人們探討地球早期演化和板塊構(gòu)造起始時限等重要課題。而華北克拉通作為最古老的克拉通之一，被認為是由多個陸塊碰撞拼合而成。其是由華北東、西部陸塊碰撞形成的中部帶是最主要的古元古代造山帶，以發(fā)育多個具有碰撞造山性質(zhì)的高級變質(zhì)地體為特征。

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所劉卉博士在導(dǎo)師張宏福的指導(dǎo)下，通過對河北赤城紅旗營子群地幔橄欖巖（純橄巖和方輝橄欖巖）、地幔堆晶巖（橄欖輝石巖）、退變榴輝巖、長英質(zhì)片麻巖等各類巖石的巖石學(xué)和鋯石的年代學(xué)和Hf-O同位素地球化學(xué)精細研究，結(jié)合前人的研究成果，發(fā)現(xiàn)我國河北赤城地區(qū)存在晚太古-早元古（25-19 億年）典型蛇綠巖剖面。即揭示出25億年前大洋巖石圈形成、25-19億年大洋向大陸巖石圈轉(zhuǎn)化，地幔被交代形成大量方輝橄欖巖、19億~18.5億年巖石圈深俯沖到榴輝巖相深度，原來的洋底玄武巖轉(zhuǎn)變成榴輝巖、320百萬年左右?guī)r石圈抬升到斜長角閃巖相，榴輝巖退變?yōu)榱耖W巖或石榴斜長角閃巖，記錄了大洋巖石圈從形成到消亡的全過程。

這一研究結(jié)論為最終解決現(xiàn)代意義的板塊構(gòu)造最早出現(xiàn)的時間這一固體地球科學(xué)重大難題提供了一個很好的實例。其相關(guān)研究成果發(fā)表于地球?qū)W科國際期刊《巖石》和《前寒武紀研究》上。