大陆岩石圈地幔榴辉岩对克拉通演化影响的数值模拟

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41802217
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    王振胜
  • 依托单位：
    中国地质大学（武汉）
  • 学科分类：
    D0211.大地构造学与构造地质学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Eclogites have high density, and their related negative buoyancy is a key trigger for lithospheric instabilities. The felsic melt produced by partial melting of eclogites is an important material source for crustal growth and accretion. Recent studies have shown that eclogites exist both in the thickened lower crust and in the sub-continental lithosphere mantle (SCLM) under some cratonic areas. The existence of the SCLM eclogites involves two significant hot and controversial issues: (1) The genesis of the SCLM eclogites is controversial and may involve imbrication of subducted oceanic plates, and/or basic magma underplating, closely related to the origin and later modification of cratons. (2) Influences of the SCLM eclogites on the stability of cratonic lithosphere and accretion of continental crust need quantitative constraints. Thus, in this proposal, we plan to solve these two problems from the point of view of quantitative analysis via numerical modeling: (1) Models of imbrication of subducted oceanic plates and basic magma underplating will be designed respectively. These model results will be compared with the geological and geophysical characteristics of different cratons, to quantitatively explore the genesis of the SCLM eclogites in different cratons. (2) The effects of different genesis and composition of the SCLM eclogites on the stability of the cratonic lithosphere and crustal accretion will be analyzed. This study will provide new understandings of the genesis of the SCLM eclogites, the stability of the cratonic lithosphere and the evolution of the continental crust.
榴辉岩密度高，其所产生负浮力是岩石圈失稳的关键驱动因素。榴辉岩部分熔融产生的长英质熔体是地壳生长、增生的重要物质来源。近来研究表明，榴辉岩不仅在于加厚下地壳，也存在于某些克拉通大陆岩石圈地幔（SCLM）中。SCLM榴辉岩的存在涉及两个重要热点争议问题：（1）SCLM榴辉岩成因存在争议，包括俯冲大洋板片叠置和/或基性岩浆底侵，与克拉通起源和后期改造密切相关；（2）SCLM榴辉岩对克拉通岩石圈稳定性以及陆壳增生的影响亟需定量约束。因此，本研究拟从数值模拟定量分析角度来探讨这两个问题：（1）设计俯冲大洋板片叠置和基性岩浆底侵模型，将其演化结果与不同克拉通地质、地球物理实测特征作对比，定量探讨不同克拉通的SCLM榴辉岩成因。（2）分析不同成因，不同组成的SCLM榴辉岩对克拉通岩石圈稳定性和陆壳增生的不同影响。该研究将为克拉通SCLM榴辉岩成因、克拉通岩石圈稳定性、陆壳演化提供新认识。

结项摘要

深源捕虏体数据表明克拉通岩石圈地幔中存在一定量的榴辉岩。其成因、含量、分布以及地球动力学效应尚不明确。本项目对克拉通岩石圈地幔中的榴辉岩开展地球动力学数值模拟研究，主要对其成因、含量、分布以及地球动力学效应进行了约束，取得了一系列阶段性成果。一、确定了俯冲叠置成因的洋壳变质榴辉岩可以部分保存在克拉通岩石圈地幔内。二、约束了该方式保存的榴辉岩含量约占岩石圈地幔总体积的10%左右，与地质和地球物理观测结果一致。三、约束了该方式保存的榴辉岩主要呈现出两种分布形式，一种保持俯冲叠置状存在于岩石圈浅部，一种以离散状分布于岩石圈深部。本研究解决了克拉通岩石圈的俯冲叠置成因模型中的榴辉岩演化之谜，合理解释了榴辉岩的去向、现存状态以及克拉通岩石圈的层状构造和长期稳定性，对于早期板块构造的启动和克拉通岩石圈的形成具有重要意义。受资助期间，课题组成员在Geology、EPSL、ESR，PR发表第一作者及通讯作者论文4篇，其中包括2篇自然指数文章。并多次在国际和国内相关领域大会上做特邀报告宣传研究成果。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Mantle degassing related to changing redox and thermal conditions during the Precambrian supercontinent cycle
地幔脱气与前寒武纪超大陆旋回期间氧化还原和热条件的变化有关
  • DOI：
    10.1016/j.precamres.2020.105895
  • 发表时间：
    2020-08
  • 期刊：
    Precambrian Research
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Wang Zhensheng;Liu Yongsheng;Zong Keqing;Lin Jie;Kusky Timothy M.
  • 通讯作者：
    Kusky Timothy M.
Density and viscosity changes between depleted and primordial mantle at ∼1000 km depth influence plume upwelling behavior
～1000公里深度处贫化地幔和原始地幔之间的密度和粘度变化影响地幔柱上涌行为
  • DOI：
    10.1016/j.epsl.2021.117213
  • 发表时间：
    2021-12
  • 期刊：
    Earth and Planetary Science Letters
  • 影响因子：
    5.3
  • 作者：
    Guanjie Xiang;Zhensheng Wang;Timothy Kusky
  • 通讯作者：
    Timothy Kusky
The importance of a weak mid-lithospheric layer on the evolution of the cratonic lithosphere
中岩石圈弱层对克拉通岩石圈演化的重要性
  • DOI：
    10.1016/j.earscirev.2019.02.010
  • 发表时间：
    2019-03
  • 期刊：
    Earth-Science Reviews
  • 影响因子：
    12.1
  • 作者：
    Wang Zhensheng;Kusky Timothy M.
  • 通讯作者：
    Kusky Timothy M.

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其他文献

基于IDL的三维地质矿产建模
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    测绘科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王振胜;王贤敏
  • 通讯作者：
    王贤敏

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王振胜的其他基金

不同成因中岩石圈不连续面与刚性板块底界关系数值模拟研究
  • 批准号：
    42272243
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    57 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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