各有關(guān)單位：

為貫徹落實黨中央、國務(wù)院關(guān)于加強基礎(chǔ)研究的重要戰(zhàn)略部署，進一步強化原始創(chuàng)新，推動學科交叉，應(yīng)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(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程及其效應(yīng)”原創(chuàng)探索計劃項目（以下簡稱“原創(chuàng)項目”）。該原創(chuàng)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(jié)合地球超深部研究的最新重大發(fā)現(xiàn)，探索重大地質(zhì)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(chuàng)四維地球系統(tǒng)科學基礎(chǔ)研究的新體系，服務(wù)于國家“深地”發(fā)展戰(zhàn)略以及地球科學部“三深一系統(tǒng)”總體規(guī)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(nèi)部1800千米以下地幔關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程及其效應(yīng)。通過高溫高壓實驗?zāi)M和理論計算，測定超深地幔巖石礦物物理化學新特性，結(jié)合數(shù)值模擬、地球物理和地球化學觀測，揭示深下地幔關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程對地質(zhì)、地球物理和地球化學現(xiàn)象的調(diào)控機理，原創(chuàng)性突破地球系統(tǒng)演化的深部動力學機制等科學問題，為掌握地球系統(tǒng)的運行機制提供科學基礎(chǔ)，豐富地球宜居性研究的理論體系，為了解地球系統(tǒng)的過去、預(yù)測未來，以及構(gòu)建深時、深地四維地球系統(tǒng)提供理論支撐。

二、核心科學問題

地表水、氫、氧等關(guān)鍵物質(zhì)經(jīng)歷了通過板塊俯沖作用進入深地、超深部大循環(huán)、化學重組和通過地幔熱柱巖漿返回地表的復(fù)雜循環(huán)過程。圍繞地球深部物質(zhì)循環(huán)過程中物質(zhì)的物理化學特征、變化及其動力學機制等核心科學問題，聚焦深下地幔科學前沿，擬從以下兩個關(guān)鍵科學問題進行深入探討：

1. 深下地幔關(guān)鍵物質(zhì)的循環(huán)過程：深下地幔水、氫、氧等揮發(fā)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(zhì)交換。

2. 深下地幔關(guān)鍵物質(zhì)的循環(huán)效應(yīng)：深下地幔富氧物質(zhì)參與的新物質(zhì)循環(huán)過程對地球動力學機制的影響，及其對地表環(huán)境宜居性的控制機理。

三、主要資助方向和研究內(nèi)容

開辟由深下地幔活動主控的深時、深地四維地球系統(tǒng)演化模式的框架，需從“板塊俯沖進入深地—物質(zhì)的超深部重組過程—以全新面貌回到地面”的大循環(huán)著手，以高壓研究為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)值模擬、地球物理探測、地質(zhì)和地球化學觀測等，驗證深部穩(wěn)態(tài)形貌，并利用深時發(fā)生的地質(zhì)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(huán)及其機理：針對高壓高密度的含水礦物與水深部循環(huán)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(wěn)定區(qū)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(huán)機理。

2. 深下地幔物質(zhì)循環(huán)引起的新化學重組：針對深下地幔超高壓導致的物質(zhì)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(tài)，礦物中氫的超離子化現(xiàn)象，含鐵礦物的自旋相變與化學鍵演化，解析深部物質(zhì)循環(huán)化學重組機制。

3. 深下地幔與地核的物質(zhì)交換機理：針對地球內(nèi)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(jié)晶分異過程和效應(yīng)，超氧化物在核幔邊界的形成、積累、重組特征與物質(zhì)交換過程，檢驗D"層、LLSVP區(qū)、超低波速帶等地震學異常區(qū)與關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程的相互作用過程，解析其動力學機制。

4. 深下地幔關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程的地球動力學效應(yīng)：研究深下地幔釋放揮發(fā)份對地幔柱穩(wěn)態(tài)熱對流的作用，探索超深部地幔柱上升時揮發(fā)份與圍巖的同化反應(yīng)，研究富氧超級地幔柱和超級大陸聚散的關(guān)系。

5. 深下地幔關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程的地表效應(yīng)：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(chǎn)生溢流巖漿的規(guī)模，探索深源富氧巖漿揮發(fā)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(zhì)效應(yīng)。

四、資助計劃

“深下地幔關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程及其效應(yīng)”原創(chuàng)探索項目資助期限為5年，申請書中的研究期限應(yīng)填寫“2022年1月1日-2026年12月31日”。每個資助方向計劃資助1項，平均資助強度300萬元/項，資助經(jīng)費總強度為1500萬元。

五、申請要求

1. 申請資格

具有承擔基礎(chǔ)研究項目（課題）或其他基礎(chǔ)研究經(jīng)歷的科學技術(shù)人員均可提出申請。

2. 限項申請規(guī)定

（1）申請人同年只能申請1項原創(chuàng)項目（含預(yù)申請）。

（2）原創(chuàng)項目從預(yù)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(shù)范圍；獲資助后計入申請和承擔總數(shù)范圍。

（3）應(yīng)符合《2021年度國家自然科學基金項目指南》中對申請數(shù)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(nèi)容必須涵蓋本指南中該資助方向的全部研究內(nèi)容。申請人應(yīng)根據(jù)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(nèi)容、技術(shù)路線，凝練關(guān)鍵科學問題等，并撰寫和提交預(yù)申請以及正式申請的項目申請書。

六、申請程序

1. 預(yù)申請

（1）預(yù)申請?zhí)峤粫r間為2021年12月2日9時-12月6日24時。

（2）請申請人登錄國家自然科學基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)（以下簡稱信息系統(tǒng)）https://isisn.nsfc.gov.cn撰寫預(yù)申請。沒有信息系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶。

在信息系統(tǒng)“申請與受理”菜單下，點擊“原創(chuàng)項目預(yù)申請”，進入預(yù)申請?zhí)顚戫撁妫x擇“指南引導類”，附注說明選擇“深下地幔關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程及其效應(yīng)”，申請代碼1選擇地球科學部相應(yīng)的申請代碼，申請代碼2根據(jù)項目研究所涉及的領(lǐng)域自行選擇相應(yīng)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(yù)申請主要闡述所提學術(shù)思想的原創(chuàng)性、科學性和潛在影響力，字數(shù)控制在2000字以內(nèi)。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(tǒng)中的有關(guān)提示填寫預(yù)申請相關(guān)內(nèi)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(yù)申請并組織審查。審查結(jié)果將以電子郵件形式反饋至申請人。

2. 正式申請

（1）預(yù)申請審查通過的申請人，應(yīng)按照“專項項目-原創(chuàng)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(nèi)容應(yīng)與預(yù)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(jù)與研究內(nèi)容-2.本研究擬解決的關(guān)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(jù)與研究內(nèi)容-3.研究內(nèi)容和研究目標”部分注明為實現(xiàn)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(shù)指標；在“（二）研究條件”部分，申請人應(yīng)承諾為實現(xiàn)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(nèi)共享研究材料、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實驗平臺。

（2）每個原創(chuàng)項目的合作研究單位數(shù)合計不超過2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(yīng)根據(jù)《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(guān)問題的補充通知》有關(guān)規(guī)定和《國家自然科學基金項目資金預(yù)算表編制說明》的具體要求，按照“目標相關(guān)性、政策相符性、經(jīng)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(yù)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(yīng)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(chuàng)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(zhì)申請書。項目獲批準后，將申請書的紙質(zhì)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(yīng)與信息系統(tǒng)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(yīng)于申請材料提交截止時間前，通過信息系統(tǒng)上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件（請在信息系統(tǒng)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(zhì)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(lián)系方式如下：北京市海淀區(qū)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(lián)系電話010-6232 8591。

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(wǎng)站公布資助原創(chuàng)項目基本信息。

2. 項目實施保障

原創(chuàng)項目負責人應(yīng)將主要精力投入原創(chuàng)項目的研究中;依托單位應(yīng)加強對原創(chuàng)項目實施的監(jiān)督、管理和服務(wù)，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(chuàng)項目申請與資助不設(shè)復(fù)審環(huán)節(jié)。

自然科學基金委將把相關(guān)項目負責人項目執(zhí)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(shù)問題，可聯(lián)系國家自然科學基金委員會信息中心協(xié)助解決，聯(lián)系電話：010-6231 7474。

（2）國家自然科學基金委員會地球科學部綜合與戰(zhàn)略規(guī)劃處：鄭袁明；電話：010-6232 7157。

（3）學校科技處計劃項目科聯(lián)系方式：8830 2962，likeky@nwu.edu.cn

科技處

2021年11月2日