一、实验室开放课题的申请
1、课题申请书
2、Application Form for Open Fund Project (English Version)
二、实验室目前资助的开放课题
实验室开放课题重点支持国内外优秀科学家和合作者利用实验室的实验平台开发新的试验方法和流程，以及利用实验室已经建立的实验研究方法，配合实验室的研究方向，拓展研究领域，加深研究的深度和广度。经过多年的实践，国内外合作者已利用我们的实验室的研究平台，开发出多项新的实验方法和流程。
2023年实验室共设置了4项开放课题，共有在研开放课题11项。
（1）新增开放课题
SKL-K202301：早始新世极热事件火山活动的Hg记录及陆地生态系统响应
早始新世长期持续增温过程中，地表系统发生了一系列历时短暂的(~10万年)、由巨量CO2注入所诱发的快速增温事件，包括PETM、H1、H2、I1和I2等。由于极热事件发生时期碳释放过程与当前人为碳排放可以类比，因此对这类事件的深入研究可为预估今后增温趋势、环境和生态效应提供重要的科学依据。目前，有关这些事件的成因机制及其生态环境效应的认识，仍存在较大争议。有观点认为，剧烈的火山活动可能是导致极热事件发生的触发器。但迄今为止，火山活动的直接记录仍然缺乏。为此，本项目拟从空间上选取三个点（两个陆相剖面：江汉盆地和抚顺盆地；一个海相钻孔：新疆乌恰）开展Hg含量及其同位素的对比研究，获取火山活动的沉积记录，以探究深部过程碳释放对极热事件发生的触发作用；此外，通过对三个剖面孢粉分析，系统重建极热事件时期陆地植被的演变历史，着重探讨不同纬度气候环境下陆地植被对CO2浓度增高事件的响应方式和响应速率。
地球深部过程对表层系统的影响是当今地球系统科学研究的热点和难点。本项目旨在研究深部过程快速碳排放对地表系统的影响过程及机制，这正是研究方向一“地球跨圈层过程机理”重点关注的内容。通过本项目的实施，可深入理解地球深部过程演化与地表气候、陆地植被响应的多圈层相互作用过程。
SKL-K202302：中元古代表生环境氧含量波动对锰沉积成矿的控制作用研究
锰矿作为我国一种战略性的新低碳能源矿产，主要赋存于表生沉积建造中，其沉积与富集成矿过程与地质历史时期古海洋-大气的氧化还原状态演化密切相关，因而是典型的环境控制型矿产，直接受控于地球复杂且不可逆的动态氧化历程，这也导致地球演化不同阶段中表生环境控制锰沉积成矿的具体机制可能不尽相同。
中元古代是地球演化的“中年期”—处于元古宙早晚期两次增氧事件之间以及真核生物分化和原始动物出现的前夕，是真核生物繁衍的关键时期。当前众多研究均聚焦于诠释该时期的表生环境特征，认为地球中年期大气整体应为稳定低氧状态，而局部海洋甚至于大气在特定时段氧含量应存在一定程度的波动，具间歇或脉冲性。
中元古代是沉积锰矿的重要成矿期之一，虽然其空间分布局限，仅集中于我国华北东北部和澳大利亚西北地区，但沉积规模巨大，常发育大型锰矿床（>2000万吨），是锰资源的重要工业基地和潜在找矿靶区。然而，该时期锰矿床研究贫乏，仅在上世纪九十年代对其矿石特征进行了描述，未能揭示中元古代地球表生环境氧含量的波动与锰沉积成矿之间的成因联系，这极大限制了对地球环境演变控制下的锰成矿效应的深入理解，也在较大程度上制约了找寻该时期同类型矿产的勘探工作。
华北燕辽盆地中元古界高于庄组（~1.58 Ga）和铁岭组（~1.44 Ga）发育两套富锰沉积建造，分别形成以冀东秦家峪和辽西瓦房子为典型代表的沉积锰矿床，这为系统探讨中元古代地球环境演变对锰矿的控制作用提供了绝佳契机。为此，本课题拟聚焦华北中元古代锰矿沉积地层，采用沉积学-矿物学-氧化还原敏感元素（如Mo和U）以及传统（如C和O）-非传统（如Mo和Se）稳定同位素相结合的方法，精细揭示锰沉积成矿前-成矿期-成矿后表生环境的氧化还原状态，系统查明锰质迁移-浓集-沉淀成矿过程，诠释表生氧含量波动与锰矿形成之间的成因关联，建立中元古代环境演变控制下的锰成矿模式。
本研究有助于深化对地球中年期环境演变及其成矿效应的理解，具有重要科学意义。
SKL-K202303：中低温地热流体微生物群落形成机理及其在缝网表征中的应用
中低温地热能是一种空间分布广泛且相对容易开采的清洁能源，其有效开发利用有望大幅增加全国地热资源利用规模、助力“双碳”目标实现。示踪剂技术是表征中低温热储导水通道的重要手段，是制定可持续开采方案的基本依据。但由于区分度和实用性有限，传统示踪剂和示踪方法难以满足场地尺度多井示踪的需求。近年来，新一代高通量测序技术的发展使裂隙水微生物群落这一尚未被利用的数据宝藏得以被发掘，有望成为一种具有高度特异性的新型天然示踪剂促进裂隙流网精细表征。然而，目前对中低温热储流体微生物群落分布规律与形成机制的认识仍十分有限，制约了这一流网信息载体作为天然示踪剂的有效利用。本项目拟以河北雄安新区的中低温岩溶热储（60-100℃）为研究对象，选取地质资料丰富、注采状态较为稳定的采灌井进行多井微生物采样，综合利用高通量测序、水化学分析、相关性分析、生态建模等手段，探究热储流体土著微生物群落的组成、分布规律及差异形成机制，并在此基础上建立适用于热储开发工程实际需求的微生物群落示踪方法。本项目成果不仅能增进对热储这一极端环境下微生物群落多样性和形成机制的科学认识，而且可促进裂隙流网精细表征并指导热储开发方案优化，在地热开发领域具有广阔的应用前景。
SKL-K202304：郯庐断裂带中段地热资源潜力和成因研究
大地热流是地球内部热能在地表热显示最综合的参数，热流值的高低是判定地热异常区存在与否最直接的标志之一。地热异常是地壳深部热流在上移过程中相对集中，并在地表形成地温或热流异常等的现象，而活动断裂（特别是深大断裂）是影响区域热异常形成和演化的关键要素，在不同的时间–空间尺度上控制着热流的传递和聚集。因此，以活动断裂的大地热流为基础，综合研究断层活动热等不同热源对热异常形成的相对贡献，对地热资源潜力分析和活动断裂异常热的成因研究具有重要意义。郯庐断裂带是东亚最重要的活动断裂带，近年，我们在断裂带中段获取了三个高质量的热流数据，平均值超过90 mW/m2，显著高于背景热流值(~60 mW/m2)，与之前的研究结果显著不同，这亟需进一步揭示热异常的范围和热结构特征。此外，断裂带断层活动的热效应没能有效约束，这制约该区域不同热源的量化和热源的成因研究。综上，本课题拟选取郯庐断裂带中段为典型实例，开展断裂带热异常区的识别与成因研究，通过稳态测温和岩石热物性参数测试，获取大地热流，揭示其热流分布和地热异常分布范围；综合地质、地表热流和地球物理资料等，构建地质模型并开展数值模拟，揭示地幔热等各热源对地表热流的贡献，阐明成因机制。研究成果不仅可以丰富全球活动断裂的地热成因理论，也为断裂带深部地热资源潜力（勘探、评价和开发等）提供科学依据，有助于我国地热资源利用的进一步发展和“双碳”目标的实现。
