俯冲板片的命运是造山带地球动力学研究一个重要命题。本博士论文以“俯冲板片的命运”为主题，开展了三方面研究：（1）深俯冲板片（超高压变质岩）的折返过程与机制；（2）俯冲或折返板片的深熔条件与机制；（3）板片俯冲引起的变质脱水过程中镁（Mg）同位素地球化学行为。主要研究内容和获得的成果为：（1）通过对大别山北部超高压变质带（北大别）的麻粒岩进行锆石年代学、矿物包裹物和其他造岩矿物的微量元素研究，揭示了北大别岩片的三阶段折返历史和稀土元素在退变质过程中的地球化学行为；（2）通过对北大别混合岩的岩石学、矿物学和地球化学研究，查明了白垩纪大别造山带中地壳深熔的过程和机制，以及中地壳深熔熔体的地球化学特征，揭示了中地壳深熔对加厚山根拆除的动力学过程的制约；（3）通过对华北板块东南缘蚌埠隆起淡色花岗岩的片麻理填图、锆石年代学、氧同位素和岩石地球化学研究，查明了花岗岩从“源岩到岩浆”的演化过程，进而揭示了蚌埠低-δ18O花岗岩的成因和造山带物质和能量的迁移过程。（4）通过对经历从成岩-浅变质-绿片岩相-角闪岩相-麻粒岩相-榴辉岩相变质的不同类型岩石进行Mg同位素组成研究，揭示出板片俯冲引起的变质脱水过程中Mg同位素不发生显著分异（；5）通过对南非克拉通榴辉岩的Mg同位素研究，发现其显著低于“正常”地幔值的Mg同位素组成暗示其源岩为古老再循环洋壳，从而揭示了Mg同位素在示踪再循环俯冲洋壳的地质应用；（6）通过对西天山蚀变洋壳榴辉岩的Mg同位素研究，发现其显著高于“正常”地幔值的Mg同位素组成是由古老海水蚀变导致，进而揭示了Mg同位素在示踪海水蚀变的地质应用；（7）通过对交代地幔楔物质-大别山茅屋榴辉岩的Mg同位素研究，揭示了其较低的Mg同位素组成是由于地幔交代引起；（8）通过对苏鲁荣成碳酸盐化榴辉岩Mg同位素研究，揭示了Mg同位素在示踪深部碳循环的应用。