我國將加大地球科學領域的基礎研究

不久前，國家自然科學基金委員會發(fā)布了《“十二五”第四批21個重大項目指南》。根據(jù)《指南》，地球科學領域將重點支持喜馬拉雅山構造結碰撞變形過程研究、地球內部水的分布和效應、月球早期的地質演化、頁巖油氣高效開發(fā)基礎理論、大型深海結構水動力學理論與流固耦合分析方法等5項研究，項目總資助經費達9000萬元。

國家自然科學基金重大項目資助期限為5年，面向國家經濟、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)略意義的關鍵科學問題，匯集創(chuàng)新力量，開展多學科綜合研究和學科交叉研究，充分發(fā)揮導向和帶動作用，進一步提升我國基礎研究源頭創(chuàng)新能力。

《喜馬拉雅山構造結碰撞變形過程》重大項目，將通過喜馬拉雅造山帶東西構造結地質、地球化學、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)和結構，以及深部和淺部變形的調節(jié)方式，提出大陸巖石圈俯沖的基本過程、效應和動力學機制。重點研究喜馬拉雅造山帶東西構造結的碰撞變形過程、東西構造結大陸巖石圈俯沖結構的探測及巖漿－變質響應等內容。

《地球內部水的分布和效應》重大項目，將以認識地球內部水的分布和效應為目標，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。在此基礎之上查明水在地球內部分布和遷移的基本規(guī)律，深化對地球內部水的物理化學效應的認識，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、分離結晶、火山噴發(fā)等一系列地質過程提供制約。

《月球早期（45～30億年）的地質演化》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，結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制約，揭示月球形成和早期的地質演化歷史。重點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；了解月球早期地質演化史等。

《頁巖油氣高效開發(fā)基礎理論》重大項目，將針對頁巖油氣高效開發(fā)難題，圍繞應力敏感性超低滲透頁巖滲流機理、頁巖力學、化學與流體、固體雙重耦合的井筒完整性、頁巖動態(tài)隨機斷裂與縫網擴展等關鍵科學問題，以提高頁巖油氣單井產量、減少物耗與保護環(huán)境為目標，開展從宏觀到細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，實現(xiàn)頁巖氣解吸附、匯聚、滲流關鍵過程的井型與人工縫網的匹配和耦合調控，形成頁巖油氣產能預測、頁巖地層復雜井型鉆完井理論和長期有效的縫網體壓裂理論，在非常規(guī)能源開發(fā)基礎理論、研究方法和設計技術上取得原創(chuàng)性的突破。

《大型深海結構水動力學理論與流固耦合分析方法》重大項目，將以大型深海結構系統(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構的耦合作用、水下超細長柔性結構的動力響應開展系統(tǒng)化研究，發(fā)展大幅非線性不規(guī)則波浪理論、波浪對特殊形式結構作用的分析理論、非線性波浪與大型浮式結構作用的分析理論、超大長細比柔性結構動力響應分析方法和結構／系纜／立管耦合運動的分析方法，揭示極端深海工程環(huán)境與大型浮體結構系統(tǒng)的耦合作用機理，闡明相互作用規(guī)律，在深海工程的水動力學基礎理論、流固耦合分析方法和工程設計理論上取得突破，為中國南海深水油氣開發(fā)提供理論指導、技術支撐和參考依據(jù)。