板块俯冲起始机制-来自伊豆小笠原俯冲体系的地球化学制约

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基本信息

  • 批准号：
    91958110
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    52.0万
  • 负责人：
    李贺
  • 依托单位：
    中国科学院海洋研究所
  • 学科分类：
    D0603.海洋地质学与地球物理学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Plate tectonics is the cornerstone of solid earth science. How plate subduction initiated and how to create a new subduction zone are main issues and hot topics of solid earth science. The controversy of the subduction initiation mechanism focused on spontaneous or induced subduction. The spontaneous subduction may happen at passive margin collapse, transform collapse and plume head margin collapse, while induced subduction formed as a result of changing of plate motions. Izu-Bonin subduction zone in the west Pacific is recognized as one of the best place to study subduction initiation. The applicant attended International Ocean Drilling expedition 351 drilled at Izu-Bonin back arc basin and got relative basalt samples formed as magma response of the subduction initiation. This application chooses these basalt to determine helium isotope of pyroxene, osmium isotope of spinel, and major and trace elements of minerals in the basalt, to trace source characteristics of the basalt and the magma forming conditions. The role of mantle plume, ridge related transform fault, ancient continental origin, that played in subduction initiation mechanism will be studied to discriminate spontaneous or induced subduction at Izu-Bonin, and reveal mechanism of subduction initiation based on geochemical information.
板块构造理论是固体地球科学的基石。板块俯冲如何开始、如何形成新的俯冲带是固体地球科学研究的重点和热点问题。关于板块俯冲起始机制的争论主要集中在自发式俯冲还是诱导式俯冲。其中，自发式俯冲可能发生在被动陆源的洋陆过渡带、大洋中的断裂带（转换断层）、以及大火成岩省周边；而诱导式俯冲通常是大洋板块受力而改变向大陆俯冲方向。西太平洋伊豆小笠原俯冲体系是公认的研究俯冲起始机制的最佳天然场所之一。申请人参加了国际大洋钻探在该地区进行的钻探，获得了俯冲起始阶段形成的弧后盆地玄武岩岩心样品。本项目以该航次钻到的弧后盆地玄武岩为研究对象，通过对玄武岩中辉石氦同位素，尖晶石锇同位素以及单矿物主微量元素的测定，对起始俯冲形成的玄武岩源区特征、岩浆形成条件等进行研究，探索地幔柱组份，扩张脊相关的断层，以及古老大陆起源在俯冲起始机制中的作用，从而为判别区内自发式俯冲还是诱导式俯冲，揭示俯冲起始机制提供地球化学制约。

结项摘要

板块构造理论是固体地球科学的基石。板块俯冲起始是研究板块构造理论的难点，也是固体地球科学研究重点和热点问题。板块俯冲起始机制主要的争议是自发式俯冲起始和诱导式俯冲起始。西太平洋伊豆小笠原俯冲体系是研究板块俯冲起始的最佳天然场所之一。本项目对国际大洋钻探在该体系奄美盆地钻取的玄武岩样品，开展了全岩及单矿物主微量元素的研究，氦同位素研究和锇同位素研究。结果显示奄美盆地玄武岩形成于俯冲起始阶段末期向岛弧起源转折的这个关键点。玄武岩具有初始岩浆的特征，记录了的俯冲起始阶段地幔源区特征是难熔的、亏损的、还原的地幔源区。全岩及单斜辉石都具有比大洋中脊玄武岩更亏损的轻稀土特征，指示了难熔、亏损的地幔源区未收到俯冲组分的加入。初始的尖晶石具有低铁比值指示岩浆来自还原环境，未受到俯冲组分的改变。全岩稀土元素特征，单斜辉石和尖晶石组分都指示奄美盆地玄武岩与大洋中脊玄武岩，弧后盆地玄武岩，岛弧及洋岛玄武岩的组分都有所不同。低氦同位素比值和锇同位素比值都未显示地幔柱和大陆组分。奄美盆地玄武岩温压结果显示岩浆具有较高的温度，来自60Km深处的尖晶石橄榄岩相，并且岩浆从该深度迅速上升至地表，指示俯冲起始阶段存在挤压环境，该成果为新生代西太平洋诱导式俯冲提供了关键证据。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Basalt derived from highly refractory mantle sources during early Izu-Bonin-Mariana arc development.
玄武岩源自早期伊豆-小笠南-马里亚纳岛弧发育过程中的高难熔地幔源
  • DOI：
    10.1038/s41467-021-21980-0
  • 发表时间：
    2021-03-19
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Li H;Arculus RJ;Ishizuka O;Hickey-Vargas R;Yogodzinski GM;McCarthy A;Kusano Y;Brandl PA;Savov IP;Tepley FJ 3rd;Sun W
  • 通讯作者：
    Sun W
Sedimentary and volcanic record of the nascent Izu-Bonin-Mariana arc from IODP Site U1438
IODP 站点 U1438 新生伊豆-小博宁-马里亚纳岛弧的沉积和火山记录
  • DOI：
    10.1130/gsab.s.12977651.v1
  • 发表时间：
    2020-09
  • 期刊：
    Geological Society of America Bulletin
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Ryan J. Waldman;Kathleen M. Marsaglia;Rosemary Hickey-Vargas;Osamu Ishizuka;Kyle E. Johnson;Anders McCarthy;Gene Yogodzinski;Eshita Samajpati;He Li;Kate Laxton;Ivan P. Savov;Sebastien Meffre;Richard J. Arculus;Alex;re N. B;ini;Andrew P. Barth;Kara Bog
  • 通讯作者：
    Kara Bog
Early cretaceous ridge subduction in the Shandong Peninsula, Eastern China, indicated by Laoshan A-type granite
老山A型花岗岩指示的中国东部山东半岛早白垩世山脊俯冲
  • DOI：
    10.3389/feart.2022.1000603
  • 发表时间：
    2023-01
  • 期刊：
    Frontiers in Earth Science
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Jie Li;He Li;Congying Li;Mingchun Song;Mengyao Jiang;Shuai Yuan;Lipeng Zhang
  • 通讯作者：
    Lipeng Zhang
Continental-scale geographic change across Zealandia during Paleogene subduction initiation
古近纪俯冲起始期间整个西兰大陆的大陆规模地理变化
  • DOI：
    10.1130/g47008.1
  • 发表时间：
    2020-02
  • 期刊：
    GEOLOGY
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    R. Sutherl;G.R. Dickens;P. Blum;C. Agnini;L. Alegret;G. Asatryan;J. Bhattacharya;A. Bordenave;L. Chang;J. Collot;M.J. Cramwinckel;E. Dallanave;M.K. Drake;S.J.G. Etienne;M. Giorgioni;M. Gurnis;D.T. Harper;H.-H.M. Huang;A.L. Keller;A.R. Lam;H. Li;H. Mats
  • 通讯作者：
    H. Mats
Geochemical and Zircon Hf-O Isotopic Constraints on the Origin of Wulian A-Type Granite in Shandong Peninsula, Eastern China
地球化学和锆石Hf-O同位素对山东半岛五莲A型花岗岩成因的制约
  • DOI：
    10.1007/s12583-021-1592-y
  • 发表时间：
    2022-06
  • 期刊：
    Journal of Earth Science
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Shuai Yuan;He Li;Lipeng Zhang;Congying Li;Haiyang Liu;Yingyu Xue;Weidong Sun
  • 通讯作者：
    Weidong Sun

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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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