不久前,國家自然科學(xué)基金委員會發(fā)布了《“十二五”第四批21個重大項目指南》。根據(jù)《指南》,地球科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒅攸c(diǎn)支持喜馬拉雅山構(gòu)造結(jié)碰撞變形過程研究、地球內(nèi)部水的分布和效應(yīng)、月球早期的地質(zhì)演化、頁巖油氣高效開發(fā)基礎(chǔ)理論、大型深海結(jié)構(gòu)水動力學(xué)理論與流固耦合分析方法等5項研究,項目總資助經(jīng)費(fèi)達(dá)9000萬元。
國家自然科學(xué)基金重大項目資助期限為5年,面向國家經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展和科技發(fā)展的重大需求,選擇具有戰(zhàn)略意義的關(guān)鍵科學(xué)問題,匯集創(chuàng)新力量,開展多學(xué)科綜合研究和學(xué)科交叉研究,充分發(fā)揮導(dǎo)向和帶動作用,進(jìn)一步提升我國基礎(chǔ)研究源頭創(chuàng)新能力。
《喜馬拉雅山構(gòu)造結(jié)碰撞變形過程》重大項目,將通過喜馬拉雅造山帶東西構(gòu)造結(jié)地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理的綜合研究及與青藏高原的對比,完整揭示印度與歐亞大陸碰撞的時間和方式,闡明大陸巖石圈俯沖歷史和殼幔相互作用,探明大陸巖石圈俯沖帶的形態(tài)和結(jié)構(gòu),以及深部和淺部變形的調(diào)節(jié)方式,提出大陸巖石圈俯沖的基本過程、效應(yīng)和動力學(xué)機(jī)制。重點(diǎn)研究喜馬拉雅造山帶東西構(gòu)造結(jié)的碰撞變形過程、東西構(gòu)造結(jié)大陸巖石圈俯沖結(jié)構(gòu)的探測及巖漿-變質(zhì)響應(yīng)等內(nèi)容。
《地球內(nèi)部水的分布和效應(yīng)》重大項目,將以認(rèn)識地球內(nèi)部水的分布和效應(yīng)為目標(biāo),建立地殼和地幔礦物巖石水的含量、種型和氫氧同位素組成的基本圖像;確定不同溫度、壓力和化學(xué)組成條件下水在共存礦物之間和礦物與熔體之間的水分配行為;確定水對巖石和礦物相變、物性和變形的影響。在此基礎(chǔ)之上查明水在地球內(nèi)部分布和遷移的基本規(guī)律,深化對地球內(nèi)部水的物理化學(xué)效應(yīng)的認(rèn)識,為研究深俯沖地殼巖石脫水、礦物相變、巖石變形、深源地震、板片熔融、地幔交代、地幔熔融、分離結(jié)晶、火山噴發(fā)等一系列地質(zhì)過程提供制約。
《月球早期(45~30億年)的地質(zhì)演化》重大項目,將以我國嫦娥1、2和3號所獲得的全月球軌道探測數(shù)據(jù)和著陸區(qū)域就位探測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合高精度的月球樣品同位素和微量元素分析,重新探討月球起源的大撞擊假說、月球早期演化的巖漿洋假說和月球早期大規(guī)模撞擊假說等重大事件的地球化學(xué)制約,揭示月球形成和早期的地質(zhì)演化歷史。重點(diǎn)研究巖漿洋演化及其對月球不均一性的制約,撞擊事件對月球形成和演化的制約;獲得月球重要構(gòu)造單元的形成時間、早期撞擊事件的年齡譜以及雨海盆地玄武巖的噴發(fā)時間序列;了解月球早期地質(zhì)演化史等。
《頁巖油氣高效開發(fā)基礎(chǔ)理論》重大項目,將針對頁巖油氣高效開發(fā)難題,圍繞應(yīng)力敏感性超低滲透頁巖滲流機(jī)理、頁巖力學(xué)、化學(xué)與流體、固體雙重耦合的井筒完整性、頁巖動態(tài)隨機(jī)斷裂與縫網(wǎng)擴(kuò)展等關(guān)鍵科學(xué)問題,以提高頁巖油氣單井產(chǎn)量、減少物耗與保護(hù)環(huán)境為目標(biāo),開展從宏觀到細(xì)觀的頁巖油氣滲流與動態(tài)斷裂理論研究,采用不同尺度物理模擬手段,實(shí)現(xiàn)頁巖氣解吸附、匯聚、滲流關(guān)鍵過程的井型與人工縫網(wǎng)的匹配和耦合調(diào)控,形成頁巖油氣產(chǎn)能預(yù)測、頁巖地層復(fù)雜井型鉆完井理論和長期有效的縫網(wǎng)體壓裂理論,在非常規(guī)能源開發(fā)基礎(chǔ)理論、研究方法和設(shè)計技術(shù)上取得原創(chuàng)性的突破。
《大型深海結(jié)構(gòu)水動力學(xué)理論與流固耦合分析方法》重大項目,將以大型深海結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與工程環(huán)境的相互作用為核心,針對深海極端動力環(huán)境、非線性極端波浪與大型浮體結(jié)構(gòu)的耦合作用、水下超細(xì)長柔性結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)開展系統(tǒng)化研究,發(fā)展大幅非線性不規(guī)則波浪理論、波浪對特殊形式結(jié)構(gòu)作用的分析理論、非線性波浪與大型浮式結(jié)構(gòu)作用的分析理論、超大長細(xì)比柔性結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析方法和結(jié)構(gòu)/系纜/立管耦合運(yùn)動的分析方法,揭示極端深海工程環(huán)境與大型浮體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的耦合作用機(jī)理,闡明相互作用規(guī)律,在深海工程的水動力學(xué)基礎(chǔ)理論、流固耦合分析方法和工程設(shè)計理論上取得突破,為中國南海深水油氣開發(fā)提供理論指導(dǎo)、技術(shù)支撐和參考依據(jù)。