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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(luo)实党中(zhong)央(yang)、国(guo)(guo)务(wu)(wu)院关于(yu)加(jia)强基础(chu)研究的重(zhong)要战略(lve)部(bu)(bu)(bu)署,进一步强化(hua)(hua)原(yuan)始创(chuang)(chuang)新,推动(dong)学(xue)科(ke)(ke)交(jiao)叉,应对研究范式变革,国(guo)(guo)家(jia)自然科(ke)(ke)学(xue)基金委员会(以下简称(cheng)“自然科(ke)(ke)学(xue)基金委”)地(di)(di)球(qiu)(qiu)科(ke)(ke)学(xue)部(bu)(bu)(bu)拟(ni)资助“深(shen)下地(di)(di)幔(man)关键(jian)物质(zhi)循环过(guo)程(cheng)及其效应”原(yuan)创(chuang)(chuang)探索计划项目(以下简称(cheng)“原(yuan)创(chuang)(chuang)项目”)。该原(yuan)创(chuang)(chuang)项目旨在通过(guo)地(di)(di)球(qiu)(qiu)科(ke)(ke)学(xue)与(yu)高压(ya)物理、高压(ya)化(hua)(hua)学(xue)等多(duo)学(xue)科(ke)(ke)的深(shen)度交(jiao)叉融合,结合地(di)(di)球(qiu)(qiu)超深(shen)部(bu)(bu)(bu)研究的最(zui)新重(zhong)大发现(xian),探索重(zhong)大地(di)(di)质(zhi)事件中(zhong)超深(shen)部(bu)(bu)(bu)过(guo)程(cheng)控制地(di)(di)球(qiu)(qiu)表(biao)层演化(hua)(hua)的机理,为认知(zhi)地(di)(di)球(qiu)(qiu)带来变革性(xing)突破,开(kai)创(chuang)(chuang)四维地(di)(di)球(qiu)(qiu)系统(tong)(tong)科(ke)(ke)学(xue)基础(chu)研究的新体(ti)系,服务(wu)(wu)于(yu)国(guo)(guo)家(jia)“深(shen)地(di)(di)”发展战略(lve)以及地(di)(di)球(qiu)(qiu)科(ke)(ke)学(xue)部(bu)(bu)(bu)“三深(shen)一系统(tong)(tong)”总体(ti)规划。

      一、 总体科学目标

      本(ben)项目基(ji)于深部过(guo)(guo)程主控(kong)地(di)球(qiu)(qiu)演化的(de)(de)(de)新理(li)(li)论(lun)(lun),研究(jiu)地(di)球(qiu)(qiu)内部1800千米以下地(di)幔关键物质循环过(guo)(guo)程及其效应。通过(guo)(guo)高(gao)温高(gao)压(ya)实验模拟(ni)和(he)理(li)(li)论(lun)(lun)计算,测(ce)(ce)(ce)定超深地(di)幔岩(yan)石矿物物理(li)(li)化学(xue)(xue)新特性(xing),结合(he)数值模拟(ni)、地(di)球(qiu)(qiu)物理(li)(li)和(he)地(di)球(qiu)(qiu)化学(xue)(xue)观测(ce)(ce)(ce),揭示深下地(di)幔关键物质循环过(guo)(guo)程对地(di)质、地(di)球(qiu)(qiu)物理(li)(li)和(he)地(di)球(qiu)(qiu)化学(xue)(xue)现象(xiang)的(de)(de)(de)调控(kong)机理(li)(li),原创性(xing)突(tu)破(po)地(di)球(qiu)(qiu)系(xi)统(tong)演化的(de)(de)(de)深部动(dong)力学(xue)(xue)机制等科学(xue)(xue)问题,为(wei)掌握地(di)球(qiu)(qiu)系(xi)统(tong)的(de)(de)(de)运行机制提供科学(xue)(xue)基(ji)础,丰富地(di)球(qiu)(qiu)宜居(ju)性(xing)研究(jiu)的(de)(de)(de)理(li)(li)论(lun)(lun)体系(xi),为(wei)了解地(di)球(qiu)(qiu)系(xi)统(tong)的(de)(de)(de)过(guo)(guo)去、预测(ce)(ce)(ce)未来,以及构建深时、深地(di)四(si)维(wei)地(di)球(qiu)(qiu)系(xi)统(tong)提供理(li)(li)论(lun)(lun)支撑。

      二、 核心科学问题

      地(di)表水、氢、氧等关(guan)键(jian)物质(zhi)经历了通过板块俯冲(chong)作用(yong)进入(ru)深(shen)地(di)、超深(shen)部(bu)大循(xun)环(huan)(huan)、化(hua)学(xue)重组和(he)通过地(di)幔(man)热(re)柱岩浆返回(hui)地(di)表的复杂循(xun)环(huan)(huan)过程。围(wei)绕地(di)球深(shen)部(bu)物质(zhi)循(xun)环(huan)(huan)过程中物质(zhi)的物理化(hua)学(xue)特征(zheng)、变(bian)化(hua)及其动力学(xue)机制等核(he)心(xin)科学(xue)问(wen)题(ti),聚焦深(shen)下地(di)幔(man)科学(xue)前(qian)沿,拟从以下两个(ge)关(guan)键(jian)科学(xue)问(wen)题(ti)进行深(shen)入(ru)探(tan)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(shen)下地(di)(di)幔(man)活动主控(kong)的深(shen)时、深(shen)地(di)(di)四维地(di)(di)球系统(tong)演化(hua)模式的框架(jia),需从(cong)“板块俯冲进入深(shen)地(di)(di)—物质(zhi)的超深(shen)部(bu)(bu)重(zhong)组过(guo)程—以全新面貌(mao)回到(dao)地(di)(di)面”的大(da)循环着手(shou),以高压研究(jiu)为(wei)基础(chu),结合数值(zhi)模拟(ni)、地(di)(di)球物理探测、地(di)(di)质(zhi)和(he)地(di)(di)球化(hua)学观测等,验证(zheng)深(shen)部(bu)(bu)稳态形貌(mao),并利用深(shen)时发(fa)生的地(di)(di)质(zhi)大(da)事件(jian)来验证(zheng)突变的记录。拟(ni)从(cong)以下五个研究(jiu)方向开展资助:

      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(guan)键物(wu)质循环(huan)过程(cheng)及(ji)其效应”原创探索项(xiang)目资(zi)助(zhu)期(qi)限(xian)为5年,申请书中的研(yan)究(jiu)期(qi)限(xian)应填(tian)写“2022年1月1日-2026年12月31日”。每个资(zi)助(zhu)方(fang)向计(ji)划资(zi)助(zhu)1项(xiang),平(ping)均资(zi)助(zhu)强度300万(wan)元/项(xiang),资(zi)助(zhu)经费总强度为1500万(wan)元。

      五、 申请要求

      1. 申请资格

      具有承(cheng)担基础(chu)研究(jiu)项目(课题)或其他(ta)基础(chu)研究(jiu)经历(li)的(de)科学技术人(ren)员均可提(ti)出申请。

      2. 限项申请规定

      (1)申请(qing)人(ren)同年只(zhi)能申请(qing)1项原(yuan)创项目(含预申请(qing))。

      (2)原创项目(mu)从预申请(qing)开始(shi)直到(dao)自然科学基金委作出资助与否决(jue)定之前,不计入申请(qing)和(he)承担总数范围;获资助后计入申请(qing)和(he)承担总数范围。

      (3)应符合《2021年度(du)国(guo)家自(zi)然科学基金项目指(zhi)南》中对(dui)申请数量(liang)的(de)限(xian)制。

      3. 撰写要求

      申(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)人(ren)(ren)必须针对指(zhi)(zhi)南(nan)的(de)某一个资(zi)助方向提(ti)出申(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing),项目(mu)申(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)中(zhong)的(de)研(yan)究内(nei)容必须涵盖本指(zhi)(zhi)南(nan)中(zhong)该(gai)资(zi)助方向的(de)全部研(yan)究内(nei)容。申(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)人(ren)(ren)应根据本指(zhi)(zhi)南(nan)名(ming)(ming)称以(yi)及(ji)主(zhu)要(yao)资(zi)助方向自行(xing)拟(ni)定项目(mu)名(ming)(ming)称、科学目(mu)标,组织研(yan)究内(nei)容、技术路线,凝练关(guan)键科学问题等,并撰写和提(ti)交预申(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)以(yi)及(ji)正式(shi)申(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)的(de)项目(mu)申(shen)(shen)(shen)请(qing)(qing)书。

      六、 申请程序

      1. 预申请

      (1)预(yu)申(shen)请提(ti)交时间为2021年12月2日9时-12月8日24时。

      (2)请(qing)(qing)(qing)(qing)申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)人登录国家自然科学(xue)基金网络信(xin)息(xi)(xi)(xi)系统(以下(xia)简称信(xin)息(xi)(xi)(xi)系统)http://isisn.emccnepal.com撰写预申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)。没有信(xin)息(xi)(xi)(xi)系统账号的(de)(de)申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)人请(qing)(qing)(qing)(qing)向依托单位基金管理(li)(li)联系人申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)开户。在信(xin)息(xi)(xi)(xi)系统“申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)与受理(li)(li)”菜单下(xia),点击“原(yuan)创(chuang)项(xiang)目(mu)预申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)”,进入预申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)填写页(ye)面,选(xuan)择(ze)“指南(nan)引导类(lei)”,附注说明选(xuan)择(ze)“深下(xia)地(di)幔关键物质循环(huan)过程及(ji)(ji)其效(xiao)应”,申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)代(dai)码(ma)(ma)1选(xuan)择(ze)地(di)球科学(xue)部相(xiang)应的(de)(de)申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)代(dai)码(ma)(ma),申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)代(dai)码(ma)(ma)2根(gen)据项(xiang)目(mu)研究(jiu)所(suo)涉及(ji)(ji)的(de)(de)领域自行选(xuan)择(ze)相(xiang)应学(xue)科申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)代(dai)码(ma)(ma)。以上选(xuan)择(ze)不准(zhun)确或未选(xuan)择(ze)的(de)(de)项(xiang)目(mu)申(shen)(shen)请(qing)(qing)(qing)(qing)不予资助。

      (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(zi)然(ran)科学基金委受理(li)预(yu)申请(qing)并组织审查。审查结(jie)果(guo)将以电子邮件(jian)形式反馈至申请(qing)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)每个原创项目的合(he)作研(yan)究(jiu)单位数合(he)计不超(chao)过2个。项目申请人(ren)与(yu)参(can)与(yu)者(zhe)不是(shi)同一单位的,参(can)与(yu)者(zhe)所在单位视为合(he)作研(yan)究(jiu)单位。

      (3)申请人(ren)应根据(ju)《国家自然科学基金(jin)(jin)资助项目(mu)资金(jin)(jin)管(guan)理办法》、《项目(mu)资金(jin)(jin)管(guan)理有关问题(ti)的(de)补(bu)充(chong)通知》有关规定和《国家自然科学基金(jin)(jin)项目(mu)资金(jin)(jin)预算表(biao)编制说(shuo)明》的(de)具体要求,按照“目(mu)标(biao)相关性、政策相符性、经(jing)济合(he)理性”的(de)基本原则,认真编制《国家自然科学基金(jin)(jin)项目(mu)资金(jin)(jin)预算表(biao)》。

      (4)申请人完成申请书(shu)撰(zhuan)写后(hou),在线提(ti)交(jiao)电子申请书(shu)及(ji)附件材料。

      (5)依托(tuo)单位(wei)应对(dui)本单位(wei)申(shen)(shen)请(qing)人所提交申(shen)(shen)请(qing)材料(liao)的真实性(xing)和完整性(xing)进行审核。原创项(xiang)目采(cai)用无纸化申(shen)(shen)请(qing)方式,依托(tuo)单位(wei)只需在线确认(ren)并及(ji)时提交电子申(shen)(shen)请(qing)书(shu)及(ji)附件材料(liao),无需报送纸质申(shen)(shen)请(qing)书(shu)。项(xiang)目获批准后,将申(shen)(shen)请(qing)书(shu)的纸质签字盖章页装订(ding)在《资助项(xiang)目计划书(shu)》最后,与(yu)之一并提交。签字盖章的信息(xi)应与(yu)信息(xi)系(xi)统(tong)中的电子申(shen)(shen)请(qing)书(shu)保持一致。

      (6)依托单(dan)位在(zai)线提交电(dian)子(zi)(zi)申请(qing)书及附件(jian)材料后(hou),应(ying)于申请(qing)材料提交截(jie)止时间前,通(tong)过信息系统(tong)上传本(ben)单(dan)位科(ke)研诚信承诺书的电(dian)子(zi)(zi)扫描件(jian)(请(qing)在(zai)信息系统(tong)中(zhong)下载(zai)模板,打印(yin)填写后(hou)由法定(ding)代表人签字、依托单(dan)位加盖(gai)公章),无需提供纸质材料。

      (7)自(zi)然科(ke)学基金委(wei)项目材(cai)料(liao)接(jie)(jie)(jie)收(shou)工作组负责接(jie)(jie)(jie)收(shou)申请材(cai)料(liao),如材(cai)料(liao)不完整,将(jiang)不予接(jie)(jie)(jie)收(shou)。材(cai)料(liao)接(jie)(jie)(jie)收(shou)工作组联系(xi)方式如下(xia):北(bei)京市海(hai)淀区双清路(lu)83号(hao)国(guo)家自(zi)然科(ke)学基金委(wei)员会项目材(cai)料(liao)接(jie)(jie)(jie)收(shou)工作组(行(xing)政楼101房(fang)间);联系(xi)电(dian)话010-62328591。

      七、 注意事项

      1. 资助项目信息公布

      自(zi)然科学基金(jin)委将在官(guan)方(fang)网站公布资助原(yuan)创项目基本信息(xi)。

      2. 项目实施保障

      原(yuan)(yuan)创项目(mu)负(fu)责人(ren)应将主要(yao)精力投入原(yuan)(yuan)创项目(mu)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)中;依托单位应加(jia)强对原(yuan)(yuan)创项目(mu)实施的(de)监督、管理(li)和服务,减轻项目(mu)负(fu)责人(ren)不必要(yao)的(de)负(fu)担,为项目(mu)研(yan)(yan)究(jiu)提供必要(yao)的(de)制(zhi)度和条件保障。

      3. 其他

      原(yuan)创项目(mu)申请与(yu)资助不设复审环(huan)节。

      自然科学基金委将把相(xiang)关(guan)项目(mu)负责人(ren)项目(mu)执(zhi)行(xing)情(qing)况和评审(shen)专家的评审(shen)情(qing)况计(ji)入信誉档案。

      4. 咨询方式

      (1)填报(bao)过程中遇(yu)到的(de)技术问题,可联(lian)系国(guo)家(jia)自然(ran)科学基金(jin)委(wei)员会信(xin)息(xi)中心协助解决(jue),联(lian)系电话(hua):010-62317474。

      (2)国家自然(ran)科(ke)学(xue)基金委(wei)员会地球(qiu)科(ke)学(xue)部综(zong)合(he)与(yu)战略(lve)规划(hua)处:郑袁(yuan)明;电话:010-62327157。




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王俊凯
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