Research relevance, 'knowledge transfer' and the geographies of CASE studentship collaboration

The Co-operative Awards in Science and Engineering (CASE) studentship programme of the UK Research Councils provide one example of wider efforts internationally to encourage so-called 'knowledge transfer' and thereby harness publicly supported university research more closely to the goals of national competitiveness, regional economic development and local regeneration. In this paper we describe the implications of how the various UK research councils have interpreted the objectives and beneficiaries of 'knowledge transfer', both for the relative opportunities available to human and physical geographers for collaboration through CASE and for the sorts of values that their research must serve. Then, we draw on unpublished data from the Economic and Social Research Council (ESRC) to explore the geographies of CASE studentship allocation and participation. The broad regional and institutional patterns of participation we describe have important implications for ongoing debates in the UK about research selectivity and the role of the university as an engine of local development, while the striking disciplinary patterns of CASE participation, and in particular the overwhelming success of geographers in this competitive programme, provide an opportunity to reassess claims about whether and for whom geographical research is relevant.     

Representing and communicating deep uncertainty in climate-change assessments

IPCC reports provide a synthesis of the state of the science in order to inform the international policy process. This task is made difficult by the presence of deep uncertainty in the climate problem that results from long time scales and complexity. This paper focuses on how deep uncertainty can be effectively communicated. We argue that existing schemes do an inadequate job of communicating deep uncertainty and propose a simple approach that distinguishes between various levels of subjective understanding in a systematic manner. We illustrate our approach with two examples. To cite this article: M. Kandlikar et al., C. R. Geoscience 337 (2005).     

长江漫滩区深大异形基坑施工对紧邻特大型桥梁影响及变形控制研究

随着地下空间资源的开发利用,越来越多深基坑呈现出开挖深、规模大、形状不规则等特点,其支护结构设计复杂,施工难度大,具有明显的空间效应。本文以南京地铁某基坑工程为例,分析基坑施工对邻近桥梁的影响。其场区位于长江下游漫滩相二元结构地层分布地段,上部软土层厚度大,下部承压含水层地下水位高、水量丰富,地质条件复杂,该基坑为典型的深大异形基坑,距离某大桥的双曲拱引桥仅为7. 2 m,由于之前桥梁已遭受其他地下工程施工产生的较大变形,所以后续工程对其影响变形控制要求极高。为此,该车站基坑支护结构设计基于地下空间实际功能采用设置分隔墙分区开挖及MJS超深工法墙综合变形控制方案。本文通过有限元数值模拟计算,开展复杂环境下基坑开挖引起的围护结构及桥梁桩基的变形预测分析,计算结果显示,该深大狭长异形基坑开挖对邻近桥梁沉降变形影响显著,通过设置分隔墙分区开挖及MJS工法墙进行变形控制,能够较好地控制基坑的空间效应,减少“长边效应”、“异形效应”等对桥梁沉降变形的影响。通过现场基坑开挖过程实际监测结果,验证这一综合变形控制方案的可行性。该研究成果对于类似复杂地质条件下深大狭长异形基坑的支护及施工设计具有很好的借鉴意义。     

南水北调地下水回补对潮白河冲洪积扇中上部地表形变响应及控制因素

2014年南水进京后,持续开展地下水回补对于遏制和减缓地面沉降发展起到重要作用,但地下水回升由此带来的不同区域、不同层位的地面沉降与回弹机制及其控制因素尚不明确。深入探讨和研究回补时间、回补量、回补地点与水位及地表形变之间的关系,了解地表形变发生机理和识别主控因素,为后续如何科学回补,发挥最大化水资源回补效益、对地面沉降防治和超采区治理具有极其重要意义。本文以潮白河冲洪积扇中上部区域为例,采用永久散射体差分干涉测量（PS InSAR）技术获取研究区地面沉降形变信息,并结合区域分层地下水位动态变化、分层沉降变化等多手段进行耦合,查明研究区地表形变与多因素之间的响应与控制因素。结果表明:南水持续回补导致区域地面沉降减缓,并在牛栏山地区出现地表抬升,抬升范围也随着水位上升逐渐向中下游扩展,2022年最大回弹速率达46.9 mm/a;地表形变具有明显的受断裂所控制的第四系沉积差异特性,以黄庄—高丽营断裂、顺义断裂和南口—孙河断裂所分割的后沙峪凹陷范围内变化明显大于其他地区;地下水位变幅与富水性差异决定水位上升范围与响应变化,而沉积构造作用所造成第四系沉积差异在地下水流向上具有一定控制作用。结果为地面沉降防控和机理研究提供理论和科学依据,同时也为后续开展地下水科学回补和方案优化提供指导和借鉴。     

松辽盆地古龙凹陷青山口组生排烃扩张微米孔/缝的发现及其意义

笔者等通过电子背散射、二次成像和能谱分析,结合薄片和反射显微镜观察,发现松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩中发育了大量由生排烃扩张形成的微米孔和微米缝。生排烃高压扩张微米孔的特点有：①一般只发育在超高压的页岩油储层中;②一般只发育在黏土质长英页岩中,纯黏土岩少见;③多为近圆形或半圆形,直径多在0. 5 μm到数微米,一般1~2 μm,最大可达8 μm;④孔缘一般为以绿泥石为主的黏土,形成不连续的圈环;圈环上缘的黏土多呈弧形或眉状,绿泥石化明显,在背散射图像中呈亮色;⑤孔内多有自生的纳米级葡萄状或豆渣状黏土,是构成封存油气的物质基础;⑥生排烃高压扩张微米孔可以组合成4种类型：即垂向联结成垂直的排烃烟囱型、垂向联结成倾斜的排烃烟囱型、水平联结成顺层的排烃管型和竖面上联结成更大的片状大孔型。排烃烟囱直或微曲,直立或倾斜;宽1~3 μm,最宽可达200 μm;高十几到30 μm,最大可达1500 μm;顶部多与顺层微米缝（或毫米缝）联结,是排烃烟囱的最终泄压和泄油气的总库;生排烃扩张微米孔孔隙度变化大,面孔率一般在5%~6%,局部面孔率最高可达39. 66%。生排烃高压扩张微米缝的特点有：①一般只发育在超高压的页岩油储层中;②一般只发育在黏土质长英页岩中,纯黏土岩少见;③多以顺页理为主的微米缝为主;④略曲的张性缝,多呈锯齿状,绕过刚性矿物;⑤宽度多在0. 5 μm到数十微米;最宽可达150 μm;⑥多与黄铁矿、白云石、磷灰石等自生矿物伴生;⑦多与生排烃扩张微米孔和排烃烟囱相连。生排烃扩张微米孔缝的形成动力主要有两种：一种是烃类流体的高压扩张力;第二种是烃类流体的化学溶蚀力。笔者等计算了形成这种生排烃微米孔和微米缝的压力,形成生排烃扩张微米孔从1500 m的44. 74 MPa到2500 m深的74. 81 MPa;形成生排烃扩张微米缝的排烃压力稍大,在相同深度比形成生排烃扩张微米孔大3 MPa。生排烃扩张微米孔缝与其他孔缝相连构成了一个储运网络,使储层的储集能力和渗透性大幅增加,是可动用储量的主要贡献者,为古龙页岩油的开发创造了有利条件。生排烃扩张微米孔缝的发现对于古龙页岩油的勘探开发具有重要意义,同时对于页岩油储层的研究具有启发作用。     

四川盆地东缘寒武系盐下油气勘探领域探讨

地球物理资料显示四川盆地东缘齐岳山附近寒武系高台组膏盐岩层下深部存在逆冲构造,其形成过程以及油气地质意义未见深入研究。笔者等综合四川盆地东部石柱地区线束三维和建南地区二维地震反射资料,并结合钻井资料以及区域地质研究成果,从构造继承性的角度探讨四川盆地震旦系灯影组台缘带类型,并分析了川东地区寒武系盐下油气圈闭特征。研究获得如下认识：①川东齐岳山北段构造变形强烈,普遍发育基底卷入构造,构造样式受青白口纪—南华纪裂谷与转换带构造位置的控制。②依据构造继承关系将盆内灯影组台缘带划分为德阳—安岳地区原生型台缘带、万源—达州地区继承型台缘带以及石柱地区继承—改造型台缘带。③依据青白口纪—南华纪裂谷的分布和后期构造作用影响大小,认为沿齐岳山向南至南川一带存在与石柱地区相似的灯影组继承—改造型台缘带,忠县、南川以西存在灯影组继承型台缘带。④研究区新元古界—下寒武统烃源岩、灯影组—龙王庙组滩相白云岩储层与寒武系膏盐岩层系构成完整的生储盖组合。⑤寒武系盐下基底逆冲可形成成排、成带的构造,与灯影组继承—改造型台缘带、龙王庙组滩相白云岩储层配置,形成断层相关的构造—岩性圈闭带,成为川东地区油气规模聚集有利区。研究认为四川盆地东部石柱地区震旦纪—早寒武世早期继承了青白口纪—南华纪裂谷构造特征,燕山期构造反转,高台组盐下形成基底卷入逆冲构造,具备生储盖等基本石油地质条件,具有重要的油气勘探现实意义。     

论华夏成矿省——贺陈毓川院士九十华诞

笔者等对《中国矿产地质志·华南洋—滨太平洋构造演化与成矿》一书（2020）厘定的战略矿产资源居于重要地位的华夏成矿省作些简要论述：① 该成矿省处于古华南洋成矿域与滨太平洋成矿域强烈复合地带,历经早前寒武世克拉通—华南洋—华南裂谷系—陆表海—大陆的发展演化,又受到多期造山特别是空前强烈的燕山期陆内活化造山,并且是一个世界级钨地球化学块体,构成了优越的成矿基因;② 主要成矿特征：包括华南洋及其陆缘弧盆残体成矿,南华间冰期与冰后期大规模沉积成矿,多期大规模S型岩浆以钨为首的有色、铀、贵金属、非金属成矿,I型岩浆以铜为首的铁、有色、贵金属成矿以及钦杭成矿带超大矿床集群与“深地”找矿之眼等;③ 燕山运动岩浆与成矿“核幔式”时空演化规律以及多体系复合构造格局与陆洋左行扭动与洋壳俯冲为主导并有板内挤压、地壳蠕散相复合的动力学机制。     

基于ROSE2.0的普洱地区CINRAD/CC雷达冰雹探测算法评估及参数本地化

为提高冰雹探测算法（Hail Detection Algorithm,HDA）产品的可用性,针对2015—2020年普洱地区监测到的22次冰雹个例,利用新一代雷达业务应用软件ROSE2.0对相关雷达基数据进行回放及产品分析,以命中率、虚警率、临界成功指数为指标对HDA算法在普洱地区的识别效果进行评估并给出本地化参数配置方案。结果表明:HDA算法在普洱地区命中率接近100%,但虚警现象非常普遍,使用强冰雹概率（Probability of Severe Hail,POSH）的预警效果优于任意大小冰雹概率（Probability of Hail,POH）,且冰雹尺寸越大POSH虚警的概率越低。进一步使用模拟测评法对POSH算法的适配参数进行分析,发现正确输入降雹日当天的0 ℃层和-20 ℃层高度能有效减少POSH的虚警率及提高临界成功指数;同时使算法预测的最大冰雹直径普遍偏大的情况得到控制,其中,中小冰雹直径偏离百分比减小76.07%,改善效果显著高于大冰雹。此外,增大反射率因子及POSH阈值能有效控制虚警,但也导致漏报次数快速增加,当阈值太大时命中率明显降低,为了保证较高的命中率和临界成功指数,选择Z=50 dBz或POSH=70%为阈值能明显改善HDA算法的识别效果。