从勘查地球化学到应用地球化学——第21届国际勘查地球化学会议综述

第21届国际勘查地球化学会议于2003年8月29～9月3日在爱尔兰首都都柏林召开,本次会议由于见证勘查地球化学历史转折事件而被载入史册。本次会议的常规化探方法如土壤、水系沉积物测量等成熟方法研究较少,岩石、水化学方法再次受到较大关注;而覆盖区深穿透地球化学方法及其机理成为各国研究热点,代表现代勘查地球化学发展方向;一些特殊方法如矿物、同位素、生物等勘查方法在特殊景观区寻找特殊矿床发挥作用;在分析上,全面进入ICP/MS时代。虽然勘查地球化学工作者经多年努力在环境领域有所进展,但要走的路还有很长。     

河南焦作矿区二1煤储层特征及煤层气资源潜力评价

根据河南焦作矿区地质条件、浅部煤田勘查区主要可采煤层二1煤煤层气含量,建立了数学模型,预测了深部煤田预测区二1煤煤层气含量.依据该矿区二1煤储层特征、煤层气资源条件,初步评价了该矿区二1煤煤层气资源潜力和可采性.     

“21世纪海上丝绸之路”沿线国家水产品贸易网络分析

水产品贸易是海洋经济的重要组成部分,是保证水产品有效供给、维护渔业产业链的重要措施。优化水产品贸易网络对保障中国粮食安全和扩展国际贸易具有重要意义。文章借助联合国商品贸易数据库,选取2000—2019年“21世纪海上丝绸之路”沿线国家水产品贸易数据,利用社会网络分析方法,测度“21世纪海上丝绸之路”沿线国家水产品贸易网络结构特征,进而分析沿线国家水产品贸易市场结构和产品结构。研究发现：1）2000—2019年“21世纪海上丝绸之路”沿线国家的水产品贸易变化可划分为2个阶段,其中第一阶段（2000—2008年）为平稳增长期,第二阶段（2009—2019年）为波动发展期。2）水产品贸易网络密度逐渐增大,空间集聚和网络凝聚力逐渐增强,网络的可达性不断提高,呈现小世界的特性。3）水产品贸易网络的核心—边缘结构较为稳定,核心国家的贸易联系紧密,贸易额占整体的一半以上,多边、双边贸易流存在差异,贸易网络的空间非均质性特征凸显;地理区位及距离对其组团有间接的影响,社团划分呈现层级性和地理临近组团的特点。4）水产品贸易网络的空间分异特性较为明显,重要节点国家主要集中在中国和东南亚国家,中间中心度高的国家和接近中心度排名靠前的国家具有趋同性,非洲东部及红海沿岸国家的网络中心性影响力较弱。5）在核心国家的水产品市场结构中,中国占据较大份额;国家间的关系变化引起市场结构发生调整;中国水产品进出口品种结构比较单一,进口和出口产品分别主要集中在冻鱼和水产品制品。     

中国嵌入“21世纪海上丝绸之路”航运网络的关键节点识别

共建“21世纪海上丝绸之路”重大倡议的提出,疏通了东西方经由航运往来,实现全要素“流动”的海上通道,拓展了中国连接世界经济的新型贸易之路。本文基于航运往来关系,引入社会网络分析方法,分析中外整体航运网络空间结构及核心—边缘构局,结合嵌入广度、嵌入深度和网络中介功能,类比不同地区航运网络嵌入模式差异;综合考量中外港口节点的网络中心地位和现实航运能力,识别航运网络中的功能节点。研究发现：①沿线航运网络呈现以中国—东南亚地区紧密关联为重心的“镐头”状空间格局,上海、深圳、新加坡、巴生港共同架构起沿线港口低耗高效的轴辐式关联网络结构;②过滤得到关联骨干网络和核心网络,并识别出关联广度和强度差异的海外港口特殊节点和核心节点;③港口嵌入航运网络的方式大致可分为以中国和东南亚港口为代表的(广度、深度、中介功能)层级嵌入模式和以非洲、南西亚—中东、南亚和欧洲地区为代表的均质嵌入模式;④中国港口外向关联强度层级特征明显,识别出潜在复合型枢纽港、外向干线港、内向直挂港、中介支线港和边缘喂给港五种类型的港口节点,并明确分工提出发展建议,以期有效协调港口组织格局和节点功能互补共进,强化“21世纪海上丝绸之路”的通道价值。     

徐深21-平1井轨迹控制技术

徐深21-平1井完钻井深4955 m。在火山岩储层中横向穿行905 m,井眼轨迹控制精度要求高,并在登二泥岩段岩石可钻性达8级的情况下裸眼侧钻成功,为后续施工奠定了基础。简述了井身结构及轨迹剖面设计,分析了井眼轨迹控制难点,详细介绍了增斜段、侧钻段、水平段井眼轨迹控制情况。该井的成功钻探,为该区块水平井施工积累了宝贵经验。     

Evaluation of two spectral wave models for wave hindcasting in the Mackenzie Delta

Climate change, reduced sea ice and increased ice-free waters over extended areas for longer summer periods potentially lead to increased wave energy in the Beaufort Sea (Wang et al., 2015; Khon et al., 2014) [1], [2], which is a major concern for coastal and offshore engineering activities. We compare two spectral wave models SWAN (Simulating WAves Nearshore) and MIKE 21 SW (hereafter MIKE21) in simulations of storm-generated waves in the Mackenzie Delta region of the southern Beaufort Sea. SWAN model simulations are performed using two nested grids system, whereas MIKE21 uses an unstructured grid system. Forcing fields are defined by hourly hindcast winds. Moving ice edge boundaries are incorporated during storm simulations. Modelled wave spectra from four storms are shown to compare well with field observations. Two established whitecapping formulations in SWAN are investigated: one dependent on mean spectral wave steepness, and the other on local spectral steepness. For the Beaufort Sea study area, we suggest that SWAN wave simulations using the latter local spectral steepness formulation are better than those using the former mean spectral steepness formulation. MIKE21 simulations also tend to agree with SWAN results using the latter whitecapping formulation.     

Harnessing the wind: A case study of applying Flettner rotor technology to achieve fuel and cost savings for Fiji's domestic shipping industry

For over 5000 years, humans have successfully harnessed the power of wind to transport people and goods across the world's oceans. This research expands on previous studies of the unique Flettner rotor propulsion system and the demonstrable success in reducing fuel consumption and carbon dioxide (CO₂) emissions. Recent examples such as Enercon's E-ship 1 have proven seaworthy and economically viable along major shipping routes. The remote Pacific island countries (PICS), however, have the unique characteristics of retaining a remarkable seafaring heritage while remaining on the periphery of global commerce. With data obtained from a field study of Fiji's domestic shipping, this research analyzes the potential for implementing Flettner rotor systems to achieve more economically viable alternatives to the current situation. The findings show that with an incremental approach and the addition of a government fuel savings incentive, the Government Shipping Franchise Scheme (GSFS) subsidies could be significantly lowered for Fiji's ten uneconomical shipping routes. Four scenarios of 5%, 10%, 15%, and 25% fuel savings contrast the baseline data on one extreme with a zero-emissions scenario on the other. The most likely fuel savings scenario of between 10% and 15% results in a 20-year government savings of between 348,042 and 522,063 U.S. dollars and a 20-year cumulative reduction in CO₂ emissions of between 2931 and 4396 t. The paper concludes that Flettner rotors show promising results in reducing fuel consumption and CO₂ emissions and recommends future studies in collaboration with the Fiji government to develop practical strategies of implementation.     

21世纪中国东北地区气候变化预估

利用各国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第4次科学评估报告中全球气候系统模式组考虑人类排放情景的计算结果,计算与分析了多个气候模式对21世纪中国东北地区气候变化的集成预估结果。多模式集成预估结果表明:到21世纪后期,由于人类排放增加的影响,中国东北地区气温将可能较目前变暖3.0℃或以上,降水将可能增加。需要注意这种气候变化对中国东北地区社会经济的长远影响。     

水动力方法改善品清湖水质的可行性及优化方案

为提升潟湖水环境质量和水动力条件,改善因潮水动力弱、自然条件限制和频繁的人类活动对沿海潟湖脆弱生态环境的影响,文章以亚洲第二大潟湖品清湖为例,基于MIKE21非结构网格建立了品清湖及周边海域二维水动力模型,并在此基础上耦合构建水质模型。通过分析对比品清湖现状与17种改造工况间的水动力及水质的影响变化发现,拆除近岸或者离岸1/2防波堤（工况2和工况3）或同步拆除1/4沙舌和部分崩坎角（工况9）可在较低工程量下有效地改善品清湖水动力及水质,使品清湖的整体平均流速提升10.42%~32.25%,纳潮量增加1.68%~2.48%,水体更新时间缩短21.44%~23.13%,TN和TP浓度分别降低9.0%~10.7%、11.2%~13%;工况2、工况3和工况9各有优势,但不适合共同实施。研究结果不但可为低成本品清湖修复工程提供实施依据,也可为潟湖的水动力、水质改善提供模拟案例。     

珠江口盆地恩平21洼文昌组泥岩元素地球化学特征及其与有机质富集的关系

泥岩的元素特征能够较好地保存于原始沉积记录。为了明确恩平21洼文昌组泥岩元素地球化学特征及其与有机质富集的关系,选择YJ-1井文昌组10个泥岩岩屑样品,开展有机碳、常量元素和微量元素测试。在分析常量、微量元素地球化学特征的基础上,利用元素地球化学方法,系统分析洼陷文昌期古气候、古水深、古氧相和古生产力等古环境指标。文昌组泥岩元素平均含量对UCC(Upper Continental Crust)做标准化处理,恩平21洼文昌组泥岩具有富集Al2O3、K2O和MnO,贫CaO、MgO和Na2O;富Li、Be、Zn、Rb、Cs、Ba、Pb、Th和U,贫Sr、V和Cr的特征。古环境指标显示恩平21洼文昌期气候属于温暖湿润-温热潮湿,湖泊水深相对较深,纵向水深变化小,水体分布稳定,水体以还原环境为主,古生产力相对较高,但纵向差异大。泥岩有机碳含量与古生产力参数相关性较差,而与水体还原性之间具有较好的正相关关系,表明有机质富集受控于水体的氧化还原程度,水体还原条件有利于有机质的保存,有机质富集属于“保存模式”。进一步分析显示,古气候条件是文昌组有机质富集的关键性因素,温热潮湿的气候对湖泊生产力有一定的积极影响,同时降水量较大,湖泊水体较深,有利于湖底还原环境的形成和保持,进而有利于有机质的保存。