极端条件下地核中轻元素的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41502035
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0203.矿物学(含矿物物理学)
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The chemical composition and the structure of materials in Earth's core is the key to understand Earth's formation and evolution, interior energy recycling and the generation of Earth's magnetic field. Due to extreme conditions (pressure above ~100 GPa, temperature above ~3000 K) of Earth's core, the unique high pressures and temperatures behaviors of its components have been attracted to lots of studies and become one of the most challenging scientific issues in condensed matter physics. The main component of Earth's core is believed to be iron, and a certain amount of lighter elements (L) with their atomic number smaller than iron (26) is also considered to present in the core. The amount and types of light elements are significant in determining the earth's chemical model, the core anisotropy and geodynamics. Here we propose a study that will undertake a series of investigations of light elements in Earth's core. Diamond anvil cells (DAC) will be combined with microanalysis techniques, to study the partition coefficient of light elements between the core and mantle, phase diagram of Fe-L compounds, and the melting and crystallization behavior of light elements under Earth's core conditions. By developing and applying innovative electromagnetic devices, the behaviors of iron-light elements compounds under controllable magnetic field will be explored, and new results will be provided to understand the behaviors of Fe-L compounds in Earth's core under extreme conditions.
地球内核的化学组成及结构状态是理解地球形成与演化、地球内部能量的产生与释放以及地球磁场的产生与变化的关键问题。由于地球内核处于极端条件(压力大于100 GPa, 温度大于3000 K),研究内核物质在这一超高温高压环境下独特的物理化学变化及也成为凝聚态物理中最具挑战的基础问题之一。内核主要成分为Fe,同时含有一些原子序数较低的轻元素(L)。轻元素的组成与含量对确定地球的化学模型、地核的各向异性以及地球动力学有重要意义。本申请项目将对地核中的轻元素展开一系列研究,利用金刚石压砧(DAC)结合微区分析技术,对轻元素在核幔的分异、轻元素与铁的相图及高压结构、铁轻元素合金在高压下的熔融、结晶等问题进行深入研究。通过设计并使用新的电磁学元件,探索铁轻元素物质在电磁场作用下的高压行为,有望为地球深部研究提供新的数据,更深入地了解铁轻元素在极端条件下的性质。

结项摘要

铁-硫-磷Fe-S-P化合物是陨石及月岩中常见矿物。它们能够在一定的温压条件下形成固溶体。我们用大压机方法合成了高质量的Fe3(S,P)固溶体并研究了其稳定性。我们分别利用同步辐射X射线衍射与X射线发射谱研究了Fe3(S0.5P0.5)样品的压缩性和铁自旋态变化。Fe3(S,P)固体溶液中S的溶解度随压力的增加而增加,合成的纯相Fe3S和Fe3(S0.13P0.87)的最低压强分别是21和8 GPa。Fe3(S0.5P0.5)在18 GPa时,Fe3(S0.5P0.5)的晶胞参数发生不连续变化,对应于固溶体中Fe的自旋由高自旋向低自旋的转变。Fe3(S,P) 固溶体中S的含量随压力的变化也使其成为一种潜在的标型矿物。相关结果发表在《美国矿物学家》。由于氯(Cl)元素具有强亲水性,其在地球化学中有着特殊地位。通过(Mg,Fe)SiO3与盐水及α-FeOOH与盐在约100 GPa,2000 K的高温高压化学反应实验,我们首次合成并解析出了氯化亚铁FeCl2高压立方相。此实验结果表明地球内部Cl循环在含水条件下可以被扩展到下地幔深部。相关结果正在审阅中。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Phase stabilities and spin transitions of Fe3(S1–xPx) at high pressure and its implications in meteorites
高压下 Fe3(S1−xPx) 的相稳定性和自旋转变及其对陨石的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    American Mineralogist
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Tingting Gu;Yingweu Fei;Xiang Wu;Shan Qin
  • 通讯作者:
    Shan Qin

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其他文献

皮下盘菌属种内及种间遗传多样性的ISSR分子标记
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    微生物学杂志
  • 影响因子:
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  • 作者:
    林英任;韩加军;于红梅;陈莉;顾婷婷;高小明;刘艳兵
  • 通讯作者:
    刘艳兵
气候变化背景下的洪涝风险稳健决策方法评述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    气候变化研究进展
  • 影响因子:
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  • 作者:
    胡恒智;顾婷婷;田展
  • 通讯作者:
    田展
基于环流分型法的地面臭氧预测模型
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁卓然;顾婷婷;杨续超
  • 通讯作者:
    杨续超
散斑壳属两近似种的表型性状和ITS序列分析比较研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    菌物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高小明;陈江琳;王士娟;顾婷婷;陈莉;林英任
  • 通讯作者:
    林英任
葡萄石的热膨胀性与压缩性及其地质意义
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    岩石学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    秦善;顾婷婷;巫翔
  • 通讯作者:
    巫翔

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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

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          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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