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    2021年度国家自然科学基金指南引导类原创探索计划项目
    ——“深下地幔关键物质循环过程及其效应”项目指南

    日期 2020-11-02   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      为贯彻落实党中央、国务院关(guan)于(yu)加强(qiang)基(ji)础研(yan)究的(de)(de)重(zhong)要战(zhan)略(lve)部(bu)署,进(jin)一步(bu)强(qiang)化(hua)原始创新,推动学(xue)(xue)科(ke)交叉,应对研(yan)究范(fan)式变革(ge),国家(jia)自然科(ke)学(xue)(xue)基(ji)金委(wei)员(yuan)会(以(yi)下(xia)简称“自然科(ke)学(xue)(xue)基(ji)金委(wei)”)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)科(ke)学(xue)(xue)部(bu)拟资助“深(shen)(shen)下(xia)地(di)(di)(di)幔关(guan)键(jian)物质(zhi)循(xun)环过(guo)程及(ji)其(qi)效应”原创探索计划项目(以(yi)下(xia)简称“原创项目”)。该原创项目旨在通过(guo)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)科(ke)学(xue)(xue)与高(gao)压(ya)物理(li)、高(gao)压(ya)化(hua)学(xue)(xue)等(deng)多学(xue)(xue)科(ke)的(de)(de)深(shen)(shen)度(du)交叉融(rong)合(he),结合(he)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)超深(shen)(shen)部(bu)研(yan)究的(de)(de)最新重(zhong)大发(fa)现(xian),探索重(zhong)大地(di)(di)(di)质(zhi)事件中超深(shen)(shen)部(bu)过(guo)程控制地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)表层演化(hua)的(de)(de)机(ji)理(li),为认知地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)带来变革(ge)性突破,开(kai)创四维地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)系(xi)统科(ke)学(xue)(xue)基(ji)础研(yan)究的(de)(de)新体系(xi),服务于(yu)国家(jia)“深(shen)(shen)地(di)(di)(di)”发(fa)展战(zhan)略(lve)以(yi)及(ji)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)科(ke)学(xue)(xue)部(bu)“三深(shen)(shen)一系(xi)统”总体规划。

      一、 总体科学目标

      本项(xiang)目基(ji)于深(shen)部(bu)过程主控地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)演化(hua)的(de)(de)新理(li)论(lun)(lun),研究地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)内(nei)部(bu)1800千米以(yi)下(xia)地(di)(di)(di)幔关(guan)键物质循(xun)环过程及(ji)其效应。通过高温高压(ya)实验模拟(ni)和理(li)论(lun)(lun)计算,测(ce)(ce)定超深(shen)地(di)(di)(di)幔岩石矿(kuang)物物理(li)化(hua)学新特性(xing)(xing),结合数值模拟(ni)、地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)物理(li)和地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)化(hua)学观(guan)测(ce)(ce),揭示深(shen)下(xia)地(di)(di)(di)幔关(guan)键物质循(xun)环过程对地(di)(di)(di)质、地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)物理(li)和地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)化(hua)学现象的(de)(de)调控机理(li),原创性(xing)(xing)突破地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)系统(tong)演化(hua)的(de)(de)深(shen)部(bu)动力学机制(zhi)等科(ke)(ke)学问题,为掌握地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)系统(tong)的(de)(de)运行机制(zhi)提供科(ke)(ke)学基(ji)础(chu),丰(feng)富地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)宜居性(xing)(xing)研究的(de)(de)理(li)论(lun)(lun)体系,为了解地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)系统(tong)的(de)(de)过去、预(yu)测(ce)(ce)未来,以(yi)及(ji)构建深(shen)时、深(shen)地(di)(di)(di)四维地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)系统(tong)提供理(li)论(lun)(lun)支撑。

      二、 核心科学问题

      地(di)(di)表水、氢、氧等关键(jian)物质(zhi)经(jing)历了通过(guo)板块俯冲(chong)作用进(jin)入深(shen)地(di)(di)、超深(shen)部大循(xun)环、化(hua)学(xue)(xue)重组(zu)和通过(guo)地(di)(di)幔热柱岩浆返(fan)回(hui)地(di)(di)表的复杂循(xun)环过(guo)程(cheng)。围(wei)绕(rao)地(di)(di)球深(shen)部物质(zhi)循(xun)环过(guo)程(cheng)中(zhong)物质(zhi)的物理(li)化(hua)学(xue)(xue)特(te)征、变化(hua)及其动(dong)力学(xue)(xue)机制等核心(xin)科(ke)(ke)学(xue)(xue)问题(ti),聚焦深(shen)下(xia)地(di)(di)幔科(ke)(ke)学(xue)(xue)前沿,拟从以下(xia)两个关键(jian)科(ke)(ke)学(xue)(xue)问题(ti)进(jin)行深(shen)入探讨:

      1. 深下地幔关键物质的循环过程:深下地幔水、氢、氧等挥发份的来源,深下地幔新的化学平衡过程,以及深下地幔圈层之间的物质交换。

      2. 深下地幔关键物质的循环效应:深下地幔富氧物质参与的新物质循环过程对地球动力学机制的影响,及其对地表环境宜居性的控制机理。

      三、 主要资助方向和研究内容

      开辟由深下(xia)(xia)地(di)(di)(di)(di)幔活动主控的(de)深时、深地(di)(di)(di)(di)四维地(di)(di)(di)(di)球系(xi)统演化(hua)模(mo)式(shi)的(de)框架(jia),需从“板块俯冲进(jin)入深地(di)(di)(di)(di)—物(wu)质的(de)超深部重组过程—以(yi)全(quan)新(xin)面貌(mao)回到地(di)(di)(di)(di)面”的(de)大(da)循环着手,以(yi)高(gao)压研(yan)究为基础,结合数值模(mo)拟、地(di)(di)(di)(di)球物(wu)理探测、地(di)(di)(di)(di)质和地(di)(di)(di)(di)球化(hua)学(xue)观测等(deng),验证(zheng)深部稳态形(xing)貌(mao),并利用深时发生的(de)地(di)(di)(di)(di)质大(da)事件来(lai)验证(zheng)突变的(de)记录。拟从以(yi)下(xia)(xia)五个(ge)研(yan)究方(fang)向(xiang)开展(zhan)资助:

      1. 深下地幔的俯冲水循环及其机理:针对高压高密度的含水矿物与水深部循环的耦合过程,研究水在深下地幔的赋存、储量和分布,探索未知高压新含水矿物及其稳定区间,研究水在深下地幔主要矿物中的分配行为,解析深部俯冲水循环机理。

      2. 深下地幔物质循环引起的新化学重组:针对深下地幔超高压导致的物质化学、地球物理和地球化学属性的改变,考察其属性及变化特征,研究水与深下地幔主要矿物之间的化学作用,超氧化物的生成、氧元素的异常价态,矿物中氢的超离子化现象,含铁矿物的自旋相变与化学键演化,解析深部物质循环化学重组机制。

      3. 深下地幔与地核的物质交换机理:针对地球内部组分、温度和物性最极端的核幔边界过程,研究边界巨大差异引起的结晶分异过程和效应,超氧化物在核幔边界的形成、积累、重组特征与物质交换过程,检验D"层、LLSVP区、超低波速带等地震学异常区与关键物质循环过程的相互作用过程,解析其动力学机制。

      4. 深下地幔关键物质循环过程的地球动力学效应:研究深下地幔释放挥发份对地幔柱稳态热对流的作用,探索超深部地幔柱上升时挥发份与围岩的同化反应,研究富氧超级地幔柱和超级大陆聚散的关系。

      5. 深下地幔关键物质循环过程的地表效应:通过条带状铁建造等资源聚集的时空对比,定量表征富氧条件下产生溢流岩浆的规模,探索深源富氧岩浆挥发份造成的大气氧含量的变化,阐明富氧超级地幔柱引起的重大地质效应。

      四、 资助计划

      “深下地幔关键物质循(xun)环(huan)过程及其效(xiao)应”原创探(tan)索项目资助(zhu)期(qi)限为5年,申请书中的研究期(qi)限应填写“2022年1月1日-2026年12月31日”。每个资助(zhu)方向(xiang)计划资助(zhu)1项,平均(jun)资助(zhu)强度300万(wan)元/项,资助(zhu)经费总强度为1500万(wan)元。

      五、 申请要求

      1. 申请资格

      具(ju)有承担基础研究项目(课题)或其他基础研究经历的(de)科学(xue)技术人员均可提出申请。

      2. 限项申请规定

      (1)申(shen)请(qing)(qing)人同(tong)年只(zhi)能申(shen)请(qing)(qing)1项原创项目(含预(yu)申(shen)请(qing)(qing))。

      (2)原(yuan)创(chuang)项目从预申(shen)(shen)请开始直到自然科(ke)学基金委(wei)作出资助与否决定之前,不计入申(shen)(shen)请和承(cheng)担(dan)总(zong)数(shu)范(fan)围(wei);获(huo)资助后计入申(shen)(shen)请和承(cheng)担(dan)总(zong)数(shu)范(fan)围(wei)。

      (3)应符合《2021年(nian)度国家(jia)自然(ran)科学(xue)基金项目(mu)指南(nan)》中对申请(qing)数量的限制。

      3. 撰写要求

      申(shen)请(qing)人(ren)必须针对指(zhi)南的(de)某一个资助(zhu)方(fang)(fang)向提(ti)出申(shen)请(qing),项(xiang)目(mu)申(shen)请(qing)中的(de)研(yan)(yan)究内(nei)容(rong)必须涵盖本(ben)指(zhi)南中该资助(zhu)方(fang)(fang)向的(de)全部研(yan)(yan)究内(nei)容(rong)。申(shen)请(qing)人(ren)应根据本(ben)指(zhi)南名称以及主要资助(zhu)方(fang)(fang)向自行拟定项(xiang)目(mu)名称、科学目(mu)标,组织研(yan)(yan)究内(nei)容(rong)、技术(shu)路(lu)线(xian),凝练关键科学问题等,并撰写和(he)提(ti)交(jiao)预申(shen)请(qing)以及正式申(shen)请(qing)的(de)项(xiang)目(mu)申(shen)请(qing)书。

      六、 申请程序

      1. 预申请

      (1)预申请提交时(shi)间为2021年12月2日9时(shi)-12月8日24时(shi)。

      (2)请(qing)(qing)申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)人(ren)(ren)登录(lu)国(guo)家(jia)自(zi)然科(ke)学基(ji)金(jin)网络信(xin)息系(xi)统(tong)(以下简称信(xin)息系(xi)统(tong))http://isisn.wanggoupindao.com撰写预申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)。没(mei)有(you)信(xin)息系(xi)统(tong)账(zhang)号的申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)人(ren)(ren)请(qing)(qing)向依托(tuo)单(dan)位(wei)基(ji)金(jin)管(guan)理联系(xi)人(ren)(ren)申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)开户。在信(xin)息系(xi)统(tong)“申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)与受理”菜(cai)单(dan)下,点击“原(yuan)创项(xiang)目(mu)预申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)”,进入预申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)填写页面(mian),选(xuan)择(ze)(ze)“指(zhi)南(nan)引导类”,附(fu)注说明选(xuan)择(ze)(ze)“深下地(di)幔关键物质循环过程(cheng)及其(qi)效应”,申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)代(dai)码(ma)1选(xuan)择(ze)(ze)地(di)球科(ke)学部相应的申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)代(dai)码(ma),申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)代(dai)码(ma)2根(gen)据(ju)项(xiang)目(mu)研究所涉及的领域自(zi)行选(xuan)择(ze)(ze)相应学科(ke)申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)代(dai)码(ma)。以上(shang)选(xuan)择(ze)(ze)不准确或(huo)未选(xuan)择(ze)(ze)的项(xiang)目(mu)申(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)不予(yu)资助。

      (3)预申请主要阐述所提学术思想的原创性、科学性和潜在影响力,字数控制在2000字以内。另外,申请人还须在与指南所列研究方向的吻合性中注明申请针对的本指南所列资助方向的名称。申请人按照信息系统中的有关提示填写预申请相关内容后直接提交至自然科学基金委。

      (4)自然科学基金委受理(li)预(yu)申请并组织(zhi)审查。审查结果将(jiang)以(yi)电(dian)子邮件形(xing)式反馈至(zhi)申请人。

      2. 正式申请

      (1)预申请审查通过的申请人,应按照“专项项目-原创探索计划项目正式申请书撰写提纲”要求填写正式申请书。正式申请的核心研究内容应与预申请一致。另外,申请人须在申请书正文开头注明本申请所针对的资助方向的名称;在(一)立项依据与研究内容-2.本研究拟解决的关键科学问题...”部分注明针对本指南所列资助方向拟重点突破的科学问题;在(一)立项依据与研究内容-3.研究内容和研究目标部分注明为实现本指南总体科学目标的贡献、针对本指南中所列资助方向拟达到的研究目标或技术指标;在(二)研究条件部分,申请人应承诺为实现总体科学目标和多学科集成需要,将在本专项项目集群范围内共享研究材料、基础数据和实验平台。

      (2)每个(ge)原创项(xiang)目的合作研究单(dan)位(wei)数合计不(bu)超过2个(ge)。项(xiang)目申请(qing)人与(yu)参(can)与(yu)者不(bu)是同一单(dan)位(wei)的,参(can)与(yu)者所在(zai)单(dan)位(wei)视为合作研究单(dan)位(wei)。

      (3)申请人应根据《国(guo)家自然(ran)科(ke)学基(ji)金(jin)资(zi)(zi)助项(xiang)目(mu)资(zi)(zi)金(jin)管理(li)办法》、《项(xiang)目(mu)资(zi)(zi)金(jin)管理(li)有关问题(ti)的补充通知》有关规定(ding)和《国(guo)家自然(ran)科(ke)学基(ji)金(jin)项(xiang)目(mu)资(zi)(zi)金(jin)预(yu)算表编制(zhi)说明(ming)》的具体(ti)要求(qiu),按照“目(mu)标相关性(xing)(xing)、政策相符性(xing)(xing)、经济(ji)合理(li)性(xing)(xing)”的基(ji)本(ben)原则,认真编制(zhi)《国(guo)家自然(ran)科(ke)学基(ji)金(jin)项(xiang)目(mu)资(zi)(zi)金(jin)预(yu)算表》。

      (4)申(shen)(shen)请(qing)人完成申(shen)(shen)请(qing)书撰写后,在线提交电(dian)子申(shen)(shen)请(qing)书及附(fu)件材料。

      (5)依(yi)托单(dan)(dan)(dan)位应对本单(dan)(dan)(dan)位申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)人所提交申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)材(cai)料(liao)的真实性和(he)完整(zheng)性进(jin)行(xing)审核(he)。原创(chuang)项目(mu)采用(yong)无纸化申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)方式,依(yi)托单(dan)(dan)(dan)位只需(xu)(xu)在线(xian)确(que)认并及(ji)时提交电(dian)子(zi)申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)书(shu)及(ji)附件材(cai)料(liao),无需(xu)(xu)报送(song)纸质申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)书(shu)。项目(mu)获批准后,将(jiang)申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)书(shu)的纸质签(qian)字盖章(zhang)页(ye)装订在《资助项目(mu)计划(hua)书(shu)》最后,与之一(yi)并提交。签(qian)字盖章(zhang)的信(xin)息(xi)应与信(xin)息(xi)系统(tong)中的电(dian)子(zi)申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)书(shu)保(bao)持(chi)一(yi)致。

      (6)依(yi)托单(dan)位(wei)在线提交(jiao)电(dian)子申请(qing)书(shu)及(ji)附件材料(liao)后,应于申请(qing)材料(liao)提交(jiao)截止时间前,通过信(xin)息(xi)系(xi)统(tong)上传本单(dan)位(wei)科(ke)研诚(cheng)信(xin)承诺书(shu)的电(dian)子扫(sao)描件(请(qing)在信(xin)息(xi)系(xi)统(tong)中(zhong)下载(zai)模板(ban),打(da)印填写后由法定代表(biao)人(ren)签字(zi)、依(yi)托单(dan)位(wei)加盖公章),无需提供纸质材料(liao)。

      (7)自然(ran)(ran)科(ke)学基(ji)金(jin)委项目(mu)(mu)材(cai)料(liao)(liao)接(jie)收(shou)工(gong)作组(zu)负(fu)责(ze)接(jie)收(shou)申请材(cai)料(liao)(liao),如材(cai)料(liao)(liao)不(bu)完整,将不(bu)予接(jie)收(shou)。材(cai)料(liao)(liao)接(jie)收(shou)工(gong)作组(zu)联系方式(shi)如下:北(bei)京市海淀(dian)区(qu)双清(qing)路(lu)83号国家自然(ran)(ran)科(ke)学基(ji)金(jin)委员(yuan)会项目(mu)(mu)材(cai)料(liao)(liao)接(jie)收(shou)工(gong)作组(zu)(行(xing)政楼101房间);联系电话(hua)010-62328591。

      七、 注意事项

      1. 资助项目信息公布

      自然科学基金委(wei)将在官(guan)方网(wang)站(zhan)公布资(zi)助原创项目基本信息。

      2. 项目实施保障

      原(yuan)(yuan)创项(xiang)(xiang)目负责(ze)人(ren)(ren)应将主要精力投入原(yuan)(yuan)创项(xiang)(xiang)目的研究中;依(yi)托单位应加(jia)强对原(yuan)(yuan)创项(xiang)(xiang)目实施的监督(du)、管理(li)和服务(wu),减轻项(xiang)(xiang)目负责(ze)人(ren)(ren)不(bu)必(bi)要的负担,为(wei)项(xiang)(xiang)目研究提供必(bi)要的制度和条(tiao)件保障。

      3. 其他

      原创(chuang)项目申请与资助不设复(fu)审环节。

      自然科学基金委将(jiang)把(ba)相(xiang)关项目负责人项目执行(xing)情(qing)况和评审专家的评审情(qing)况计入信誉档案。

      4. 咨询方式

      (1)填报过程中(zhong)遇到的技术(shu)问题,可(ke)联系(xi)国家自然(ran)科学基(ji)金委员会信(xin)息(xi)中(zhong)心(xin)协助解决,联系(xi)电话:010-62317474。

      (2)国家自(zi)然科学基金委(wei)员会地球科学部综合与战(zhan)略规划处:郑袁明;电话(hua):010-62327157。




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