為貫徹落實黨中央、國務院關于加強基礎研究的重要戰略部署,進一步強化原始創新,推動學科交叉,應對研究范式變革,國家自然科學基金委員會(以下簡稱“自然科學基金委”)地球科學部擬資助“深下地幔關鍵物質循環過程及其效應”原創探索計劃項目(以下簡稱“原創項目”)。該原創項目旨在通過地球科學與高壓物理、高壓化學等多學科的深度交叉融合,結合地球超深部研究的最新重大發現,探索重大地質事件中超深部過程控制地球表層演化的機理,為認知地球帶來變革性突破,開創四維地球系統科學基礎研究的新體系,服務于國家“深地”發展戰略以及地球科學部“三深一系統”總體規劃。
??一、 總體科學目標
??本項目基于深部過程主控地球演化的新理論,研究地球內部0822千米以下地幔關鍵物質循環過程及其效應。通過高溫高壓實驗模擬和理論計算,測定超深地幔巖石礦物物理化學新特性,結合數值模擬、地球物理和地球化學觀測,揭示深下地幔關鍵物質循環過程對地質、地球物理和地球化學現象的調控機理,原創性突破地球系統演化的深部動力學機制等科學問題,為掌握地球系統的運行機制提供科學基礎,豐富地球宜居性研究的理論體系,為了解地球系統的過去、預測未來,以及構建深時、深地四維地球系統提供理論支撐。
??二、 核心科學問題
??地表水、氫、氧等關鍵物質經歷了通過板塊俯沖作用進入深地、超深部大循環、化學重組和通過地幔熱柱巖漿返回地表的復雜循環過程。圍繞地球深部物質循環過程中物質的物理化學特征、變化及其動力學機制等核心科學問題,聚焦深下地??茖W前沿,擬從以下兩個關鍵科學問題進行深入探討:
??1. 深下地幔關鍵物質的循環過程:深下地幔水、氫、氧等揮發份的來源,深下地幔新的化學平衡過程,以及深下地幔圈層之間的物質交換。
??2. 深下地幔關鍵物質的循環效應:深下地幔富氧物質參與的新物質循環過程對地球動力學機制的影響,及其對地表環境宜居性的控制機理。
??三、 主要資助方向和研究內容
??開辟由深下地?;顒又骺氐纳顣r、深地四維地球系統演化模式的框架,需從“板塊俯沖進入深地—物質的超深部重組過程—以全新面貌回到地面”的大循環著手,以高壓研究為基礎,結合數值模擬、地球物理探測、地質和地球化學觀測等,驗證深部穩態形貌,并利用深時發生的地質大事件來驗證突變的記錄。擬從以下五個研究方向開展資助:
??1. 深下地幔的俯沖水循環及其機理:針對高壓高密度的含水礦物與水深部循環的耦合過程,研究水在深下地幔的賦存、儲量和分布,探索未知高壓新含水礦物及其穩定區間,研究水在深下地幔主要礦物中的分配行為,解析深部俯沖水循環機理。
??2. 深下地幔物質循環引起的新化學重組:針對深下地幔超高壓導致的物質化學、地球物理和地球化學屬性的改變,考察其屬性及變化特征,研究水與深下地幔主要礦物之間的化學作用,超氧化物的生成、氧元素的異常價態,礦物中氫的超離子化現象,含鐵礦物的自旋相變與化學鍵演化,解析深部物質循環化學重組機制。
??3. 深下地幔與地核的物質交換機理:針對地球內部組分、溫度和物性最極端的核幔邊界過程,研究邊界巨大差異引起的結晶分異過程和效應,超氧化物在核幔邊界的形成、積累、重組特征與物質交換過程,檢驗D"層、LLSVP區、超低波速帶等地震學異常區與關鍵物質循環過程的相互作用過程,解析其動力學機制。
??4. 深下地幔關鍵物質循環過程的地球動力學效應:研究深下地幔釋放揮發份對地幔柱穩態熱對流的作用,探索超深部地幔柱上升時揮發份與圍巖的同化反應,研究富氧超級地幔柱和超級大陸聚散的關系。
??5. 深下地幔關鍵物質循環過程的地表效應:通過條帶狀鐵建造等資源聚集的時空對比,定量表征富氧條件下產生溢流巖漿的規模,探索深源富氧巖漿揮發份造成的大氣氧含量的變化,闡明富氧超級地幔柱引起的重大地質效應。
??四、 資助計劃
??“深下地幔關鍵物質循環過程及其效應”原創探索項目資助期限為3年,申請書中的研究期限應填寫“5255年0月0日-5251年05月60日”。每個資助方向計劃資助0項,平均資助強度622萬元/項,資助經費總強度為0322萬元。
??五、 申請要求
??1. 申請資格
??具有承擔基礎研究項目(課題)或其他基礎研究經歷的科學技術人員均可提出申請。
??2. 限項申請規定
??(1)申請人同年只能申請0項原創項目(含預申請)。
??(2)原創項目從預申請開始直到自然科學基金委作出資助與否決定之前,不計入申請和承擔總數范圍;獲資助后計入申請和承擔總數范圍。
??(3)應符合《5250年度國家自然科學基金項目指南》中對申請數量的限制。
??3. 撰寫要求
??申請人必須針對指南的某一個資助方向提出申請,項目申請中的研究內容必須涵蓋本指南中該資助方向的全部研究內容。申請人應根據本指南名稱以及主要資助方向自行擬定項目名稱、科學目標,組織研究內容、技術路線,凝練關鍵科學問題等,并撰寫和提交預申請以及正式申請的項目申請書。
??六、 申請程序
??1. 預申請
??(1)預申請提交時間為5250年05月5日9時-05月8日24時。
??(2)請申請人登錄國家自然科學基金網絡信息系統(以下簡稱信息系統)https://isisn.nsfc.gov.cn撰寫預申請。沒有信息系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶。在信息系統“申請與受理”菜單下,點擊“原創項目預申請”,進入預申請填寫頁面,選擇“指南引導類”,附注說明選擇“深下地幔關鍵物質循環過程及其效應”,申請代碼1選擇地球科學部相應的申請代碼,申請代碼2根據項目研究所涉及的領域自行選擇相應學科申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請不予資助。
??(3)預申請主要闡述所提學術思想的原創性、科學性和潛在影響力,字數控制在2000字以內。另外,申請人還須在“與指南所列研究方向的吻合性”中注明申請針對的本指南所列資助方向的名稱。申請人按照信息系統中的有關提示填寫預申請相關內容后直接提交至自然科學基金委。
??(4)自然科學基金委受理預申請并組織審查。審查結果將以電子郵件形式反饋至申請人。
??2. 正式申請
??(1)預申請審查通過的申請人,應按照“專項項目-原創探索計劃項目正式申請書撰寫提綱”要求填寫正式申請書。正式申請的核心研究內容應與預申請一致。另外,申請人須在申請書正文開頭注明本申請所針對的資助方向的名稱;在“(一)立項依據與研究內容-2.本研究擬解決的關鍵科學問題...”部分注明針對本指南所列資助方向擬重點突破的科學問題;在“(一)立項依據與研究內容-3.研究內容和研究目標”部分注明為實現本指南總體科學目標的貢獻、針對本指南中所列資助方向擬達到的研究目標或技術指標;在“(二)研究條件”部分,申請人應承諾為實現總體科學目標和多學科集成需要,將在本專項項目集群范圍內共享研究材料、基礎數據和實驗平臺。
??(2)每個原創項目的合作研究單位數合計不超過5個。項目申請人與參與者不是同一單位的,參與者所在單位視為合作研究單位。
??(3)申請人應根據《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》、《項目資金管理有關問題的補充通知》有關規定和《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的具體要求,按照“目標相關性、政策相符性、經濟合理性”的基本原則,認真編制《國家自然科學基金項目資金預算表》。
??(4)申請人完成申請書撰寫后,在線提交電子申請書及附件材料。
??(5)依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性和完整性進行審核。原創項目采用無紙化申請方式,依托單位只需在線確認并及時提交電子申請書及附件材料,無需報送紙質申請書。項目獲批準后,將申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后,與之一并提交。簽字蓋章的信息應與信息系統中的電子申請書保持一致。
??(6)依托單位在線提交電子申請書及附件材料后,應于申請材料提交截止時間前,通過信息系統上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件(請在信息系統中下載模板,打印填寫后由法定代表人簽字、依托單位加蓋公章),無需提供紙質材料。
??(7)自然科學基金委項目材料接收工作組負責接收申請材料,如材料不完整,將不予接收。材料接收工作組聯系方式如下:北京市海淀區雙清路83號國家自然科學基金委員會項目材料接收工作組(行政樓101房間);聯系電話010-62328591。
??七、 注意事項
??1. 資助項目信息公布
??自然科學基金委將在官方網站公布資助原創項目基本信息。
??2. 項目實施保障
??原創項目負責人應將主要精力投入原創項目的研究中;依托單位應加強對原創項目實施的監督、管理和服務,減輕項目負責人不必要的負擔,為項目研究提供必要的制度和條件保障。
??3. 其他
??原創項目申請與資助不設復審環節。
??自然科學基金委將把相關項目負責人項目執行情況和評審專家的評審情況計入信譽檔案。
??4. 咨詢方式
??(1)填報過程中遇到的技術問題,可聯系國家自然科學基金委員會信息中心協助解決,聯系電話:010-62317474。
??(2)國家自然科學基金委員會地球科學部綜合與戰略規劃處:鄭袁明;電話:010-62327157。
附件
指南引導類原創探索計劃項目信息表
指南項目名稱 | 深下地幔關鍵物質循環過程及其效應 |
指南擬發布時間* | 2021年11月2日8時 |
預申請填寫的起止時間(具體到小時)* | 2021年12月2日9時-12月8日24時 |
申請代碼1 | 選擇地球科學部D下屬代碼 |
??注:“指南項目名稱”將嵌入信息系統“附注說明”中,提供下拉式菜單供申請人選擇;“預申請填寫的起止時間”將在信息系統中做填寫控制。
??*按照《國家自然科學基金條例》第七條規定:年度基金項目指南應當在受理基金資助項目申請起始之日62日前公布。請按照上述時間要求確定發布指南和預申請提交時間