页岩岩相的研究是页岩气地质评价与选层的基础性工作。本文以四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组一段为研究对象，利用露头、钻井和测井资料，结合岩矿、薄片和地球化学数据分析，对页岩的矿物组成、岩相特征及其对含气性的影响进行了系统研究，确定有利岩相，刻画长宁地区页岩岩相的空间分布特征。研究表明：该区共发育黏土质硅质混合页岩、混合质页岩、硅质页岩、钙质硅质混合页岩和钙质页岩等5种岩相；纵向上，由下至上碳酸盐岩矿物体积分数逐渐降低，黏土矿物体积分数逐渐增加，岩相呈钙质硅质混合页岩—硅质页岩—黏土质硅质混合页岩过渡。研究区的沉降中心位于长宁地区东北部，在横向上硅质页岩岩相的厚度表现为由西南至东北呈增大的趋势。硅质页岩具有高生物成因φ(硅质)、高w(TOC)、高脆性及高孔隙结构参数等特征，因此含气性最好；而黏土质硅质混合页岩中黏土矿物虽能通过成岩转化生成次生孔隙，但其塑性较高，孔隙受压实作用难以保存。此外，较高的塑性导致页岩裂缝不发育，进一步降低了储层物性，黏土质硅质混合页岩含气性较差。

时间域航空电磁法是一种高效的地球物理勘查方法。由于激电效应的存在，晚期道电磁数据经常会出现符号反转现象。此时，传统的不考虑激电效应的成像和反演方法无法恢复地下真实电性结构，因此需要开发含激电效应的电磁正反演模拟技术。本文提出了一种基于非结构有限元的时间域航空电磁激电效应三维正演算法。为描述介质的激电效应，引入Debye模型，利用频时转换将其变成时间域导数形式，进而采用无条件稳定的二阶后推欧拉方法进行时间离散。之后，采用基于非结构四面体网格的矢量有限元法，对麦克斯韦方程进行空间离散，实现含激电效应的时间域航空电磁正演问题求解。通过与均匀半空间模型的一维半解析解进行对比，验证了该算法的准确性。最后，计算了半空间和三维地质体具有不同极化条件时的电磁响应，发现可以根据航空电磁响应曲线的衰减特征，有效识别围岩及异常体的极化特征。此外，激电参数对时间域航空电磁系统的影响特征研究表明，地质体电阻率越高或者充电率越强，极化效应影响越严重。

岩性信息的识别分类对油气储层分类以及储层岩石可压性评价具有重要意义。本文根据对深度学习网络U-Net进行改进，结合松辽盆地中央坳陷区实验数据进行对比和验证，提出了一种更适合测井数据的特征注意力融合网络（feature attention fusion Unet, FAF-Unet）。测井数据主要通过敏感性分析的方式选择特征参数（自然电位，声波时差，光电吸收截面指数，井径，密度，自然伽马以及深、浅侧向电阻率等），分析储层岩石岩性。FAF-Unet是一种融合残差块和通道注意力机制的网络，残差块可以更好地保留深度方向低级特征的数据，而通道注意力机制可以弥补竖向卷积时忽略横向通道之间联系的问题。分别对比了支持向量机、决策树、U-Net、添加有效通道注意力（efficient channel attention, ECA）机制的U-Net（ECA-Unet）、添加残差块的U-Net（Res-Unet）以及同时添加ECA和残差块的FAF-Unet 6种识别方法的准确率和召回率，结果表明，FAF-Unet的准确率与召回率均达到89.00%以上，在6种识别方法中识别效果最佳，且准确率与召回率的波动范围更小。

由于地表障碍或经济限制，采样的地震数据通常是不完整的，因此地震数据重建是地震研究中的一个重要课题。本文提出一种基于联合加速近端梯度和对数加权核范数最小化的地震数据重建方法。首先通过纹理块算子对原始地震数据进行低秩预处理，然后使用加速近端梯度算法对低秩地震数据进行初步重建，最后提出对数加权核范数算法，用该算法解决优化问题并重建缺失数据。合成地震数据和真实地震数据对比实验结果表明，相比于奇异值阈值、加权核范数以及基于最大化最小化框架的非凸对数和函数算法，本文算法的重建结果在定量和定性分析上均有提升：在40%缺失率合成数据集上的信噪比为26.135 7 dB，重建误差为6.789 4；在30%缺失率Mobil Avo Viking Graben Line 12数据集上的信噪比为17.247 8 dB，重建误差为4.762 5；在60%缺失率Netherlands F3数据集上的信噪比为26.058 1 dB，重建误差为7.464 1。

逆时偏移由于其高分辨率的成像效果而得到广泛应用。但双程波动方程波场延拓在互相关成像条件下会产生较强的低频噪声，影响成像质量。本文构建基于U-Net的卷积-反卷积神经网络（DeCNN）压制逆时偏移中的低频噪声。以含低频噪声的震源归一化成像结果作为训练数据，以Laplace滤波结果作为标签，基于数据驱动获得神经网络模型。模型试算和迁移学习对比结果表明，DeCNN有较好的去噪效果，相比于U-Net，其在迁移的SEG/EAGE标准盐丘模型和Marmousi模型上均有更好的噪声压制效果。与常规上下行波分离的低频噪声压制方法相比，DeCNN在训练完成后，将震源归一化成像结果输入网络中，可以在数秒内输出高分辨率成像结果，效率远高于常规波场分离低频噪声压制方法，并且在噪声压制效果方面具有一定优势。

本文对辽西地质走廊带不同地质单元的岩石标本进行物性参数测量，建立沉积岩和火成岩岩石密度、弹性波速度、磁化率、电阻率与光谱数据之间的定性和半定量关系，研究岩石物性与岩石特征之间的相关性，以此来研究岩石的成岩环境。根据不同岩石类型相关系数曲线的统计结果，总结了岩石光谱反射率与岩石密度、弹性波速度、磁化率、电阻率相关系数强弱特征和岩石类型之间的关系，从相关性强弱变化的特征分析出岩石成岩环境的差异会导致不同岩石具有不同的物性特征，其中，沉积岩的物理沉积环境导致其岩石光谱反射率与密度和弹性波速度具有较强的相关性，火成岩稳定的成岩环境导致其岩石光谱反射率与磁化率具有较强的相关性，沉积岩和火成岩的光谱反射率与岩石密度和弹性波速度均为正相关关系。

针对水下分流河道砂体单层厚度薄，叠置、交叉严重，横向非均质性强，井震关系一致性不好等问题，研究了一种基于交叉验证的极限梯度提升（CV-XGBoost）储层厚度预测方法。先用相关分析与多重共线性评价去除冗余属性，然后进行模型训练与参数集寻优，最后用验证集进行厚度预测。结果表明：1）对于较少样本的储层预测，有必要做交叉验证，以提高储层预测精度；2）XGBoost用具有二阶偏导的正则项来控制模型收敛进度，预测精度好于常规的LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)回归、GBDT(gradient boosting decision tree)和SVM(support vector machine)方法；3）验证集占比较低的储层预测可用来了解砂体宏观展布，较高的验证集占比则有助于提高砂体描述的精度；4）本研究区平均振幅、平均能量、弧长、主频为厚度预测贡献度较大的属性。

掌握城市建设用地扩张的特征是控制城镇化进程中建设用地无序扩张的前提。研究选取辽宁省不同方位的4个城市（沈阳、大连、丹东、朝阳）作为典型案例城市，基于1990、2000、2010、2020年4期遥感影像数据，采用建设用地占比、扩张强度指数、扩张强度差异指数、公共边测度法等方法对研究区城市建设用地分异特征进行研究。结果表明：4个城市建设用地空间扩张差异明显，1990—2020年，建设用地总体占比由4.74%迅速增至11.58%；1990—2020年，扩张强度从大到小依次为沈阳、大连、丹东和朝阳，其中，大连一直处于高速扩张状态，沈阳和丹东在第一时期为低速扩张，在第二、第三时期转为高速扩张，朝阳由低速扩张转至高速扩张，又转为中速扩张；1990—2020年，沈阳、朝阳及丹东城市扩张差异逐渐减小，大连城市扩张差异增大；4个城市3种扩张模式并存，整体上主要以蔓延式扩张为主，飞地式次之，填充式面积较小。城市发展主要呈现四周扩散的蔓延式发展，但城市间由于自身发展需求不同，存在一定差异。

团结沟金矿床位于黑龙江省中部嘉荫县境内，是我国东北地区最大的浅成低温热液型金矿床。本文对与成矿有关的花岗闪长斑岩和花岗斑岩进行了系统的岩相学、锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素、LA-ICP-MS锆石原位微量元素、Hf同位素、LA-ICP-MS原位S同位素及矿石的载金矿物黄铁矿Pb-He同位素研究。结果表明：花岗闪长斑岩和花岗斑岩的锆石U-Pb年龄分别为（105.9±1.1）和（102.3±1.2）Ma，属于钙碱性-高钾钙碱性系列岩石；两者呈现富集轻稀土元素和Rb、K等大离子亲石元素，亏损P、Ti、Nb、Ta等高场强元素特征；花岗闪长斑岩中锆石Ce4+/Ce3+值为165~656（均值为322）、Ti饱和温度为605~715 ℃（均值为658 ℃），花岗斑岩中锆石Ce4+/Ce3+值为359~868（均值为480）、Ti饱和温度为606~680 ℃（均值为646 ℃）；两者的锆石εHf (t)值分别为6.9~8.1和5.6~8.2；黄铁矿的δ34S值为-7.8‰~-0.2‰，均值为-3.5‰，普通铅同位素比值206Pb/204Pb值为18.160~18.399、207Pb/204Pb值为15.538~15.590、208Pb/204Pb值为38.135~38.340；黄铁矿中流体包裹体R/Ra值为0.75~1.23。综合研究表明：与成矿密切相关的岩浆为同源结晶岩浆演化产物，岩浆就位发生在早白垩世，初始岩浆可能来源于古太平洋板片俯冲背景下年轻下地壳物质部分熔融的产物，形成过程中混合部分幔源物质；成矿流体来自深源岩浆，具有壳-幔混源特征（地壳为主，地幔流体占8.23%~13.62%），花岗斑岩更高的氧逸度和更低的岩浆结晶温度为金富集过程和良好的运移提供了基础，有利于大规模金矿化。

内蒙古固阳地区存在大量的新太古代末期（石英）闪长质-英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质（DTTG）片麻岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年得到了石英闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩的结晶年龄分别为（2 504±11）和（2 514±7）Ma，在石英闪长质片麻岩中同时得到了约2.6 Ga的继承锆石年龄。这些石英闪长质（D）片麻岩具有相对较低的w(SiO2)（62.08%~62.62%）和Sr/Y值（23.3~39.8），w(MgO)（2.08%~3.06%）和w(TFe2O3)（5.43%~6.01%）相对较高，不具有或具有弱的Eu负异常（Eu/Eu*为0.91~0.98），轻、重稀土元素分异相对不明显((La/Yb)N为7.59~21.60)，显示岛弧钙碱性岩石的地球化学特征。结合其锆石Hf同位素组成，本文认为其形成于相对低压较浅层次古老下地壳的部分熔融，同时有幔源熔体的加入。固阳新太古代末期英云闪长质-奥长花岗质（TT）片麻岩则显示较高的w(SiO2)（67.95%~77.01%）和Sr/Y值（120.00~941.00），相对低的w(MgO)（0.14%~1.29%）和w(TFe2O3)（0.63%~2.66%），具有显著的Eu正异常（Eu/Eu*为1.48~8.73），轻、重稀土元素分异明显（(La/Yb)N为29.70~140.00）。TTG岩石一般被认为是来自水化变质玄武岩的部分熔融。而固阳新太古代末期（石英）闪长质-英云闪长质-奥长花岗质（DTT）片麻岩的地球化学特征则指示了角闪石分离结晶过程。固阳堆晶角闪石岩和奥长花岗质片麻岩的混合模拟可很好地复现出固阳地区石英闪长质片麻岩的地球化学组成。热力学模拟和微量元素的定量模拟则揭示了固阳新太古代末期英云闪长质-奥长花岗质岩石是在含水且相对低压条件下，闪长质岩浆经过多阶段分离结晶后形成，主要分离结晶矿物相为角闪石，同时伴有少量斜长石和榍石的分离结晶；其高的全岩Sr/Y、Eu/Eu*值并不是指示其具有相对高压源区的充分条件。

矽卡岩型白钨矿矿床是吉黑东部重要的钨矿类型，以黑龙江省逊克县翠宏山钨多金属矿床和吉林省汪清县白石砬子钨矿床为典型代表。为确定区内矽卡岩型钨矿床中的成矿流体特征及成矿机制，选取2个代表性矿床中的白钨矿单矿物进行了原位微区微量元素分析。结果表明：翠宏山钨多金属矿床中的白钨矿具有左倾型的稀土元素配分模式和弱的正Eu异常，形成于富Na、Nb的流体环境中，白钨矿中REE3+通过2Ca2+=REE3++Na+和Ca2++W6+=REE3++Nb5+机制替换Ca2+；白石砬子钨矿床中的白钨矿具有右倾型的稀土元素配分模式和正Eu异常，形成于贫Na、Nb的流体环境中，白钨矿中REE3+通过3Ca2+=2REE3++□Ca（□是Ca的空位）机制替换Ca2+。两矿床中白钨矿EuN与Eu*N之间明显的相关关系及较高的Mo质量分数表明，吉黑东部矽卡岩型钨矿床中白钨矿的成矿流体均为氧化性流体。在协变关系图解中，翠宏山和白石砬子矿床中的白钨矿与各自成矿岩体在Y和Ho质量分数之间的良好相关性、Y/Ho和La/Ho值协变关系中的明显差异性，揭示2个矿床的初始成矿流体来源于岩浆，在流体演化过程中发生了水岩反应和流体混合作用；2个矿床中白钨矿Eu异常均高于其各自成矿岩体的Eu异常，进一步指示流体演化过程中发生了水岩反应。岩浆热液上升运移过程中的流体混合作用和水岩反应是吉黑东部矽卡岩型钨矿床白钨矿沉淀富集的主要机制。

格玛铅多金属矿床是2010年由笔者团队发现的矿床，也是目前在班公湖—怒江成矿带东段发现的唯一一处中型富铅锌银多金属矿床。该矿床大地构造位置处于昂龙岗日—班戈—腾冲岩浆弧带的东段，矿体均呈脉状产于早白垩世花岗闪长岩体外接触带围岩中，矿体产出的形态、位置严格受近东西向和北西向两组断裂构造控制，赋矿围岩为中侏罗统马里组（角岩化）砂岩、粉砂岩。本文通过对格玛铅多金属矿床地质特征的阐述和对矿床岩矿石地球化学、花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学的研究，分析了矿床的成矿物质来源、成矿时代与成矿地质背景，探讨了矿床的成矿作用，并初步建立了班公湖—怒江成矿带东段铅锌银多金属矿床的成矿地质模型。结果表明：区内花岗闪长岩具有低硅、高铝、相对富钾主量元素特征，为板块碰撞前俯冲阶段岩浆作用的产物；花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为（119.86±0.45）Ma，表示其成岩时代为早白垩世；花岗闪长岩与矿石、围岩的稀土元素特征均表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损、Eu负异常，暗示三者在成因上具有一定联系；与中国陆壳丰度值相比，花岗闪长岩中Pb、Ag分别属较富集和强富集元素，Zn属亏损元素，马里组变质粉砂岩中Pb、Ag属极强富集元素，Zn属强富集元素。该矿床成矿物质不仅来源于花岗闪长岩，同时也有围岩马里组中成矿物质大量的加入，成矿物质来源具有明显的“双源性”特征，矿床形成于班公湖—怒江洋盆闭合前的岛弧环境，成矿时代为早白垩世，矿床成因类型为岩浆期后热液型矿床。

增强型地热系统（EGS）的裂隙热储层在长期开采过程中，由于不断地提取高温干热岩体的热量，致使高温花岗岩岩体温度下降，进而诱发岩体产生二次破裂，甚至出现流体短路，降低地热系统开采效率。为了保证EGS热能的稳定提取，需要建立试验场地的热-水动力-力学（THM）耦合模型，分析水动力和热效应对该储层裂隙发育规律的影响。本文基于河北马头营凸起区 EGS开发场地的循环注水试验数据，建立场地热-水动力-力学耦合模型，通过模型模拟结果与现场观测结果进行比较，先验证了THM耦合模型的准确性，然后利用校正后的模型预测了不同注入方案下，EGS储层渗透率的提高和增产带的空间范围，揭示了储层裂隙增产带的范围受温度、压力、注入速率的影响情况。结果表明：经过63 d的增产处理，该模型预测的增产层体积约为10万m3；提高注水压力能刺激现有的裂隙发生剪切性破裂，拓宽增产带的区域；减小注水的温度有助于提升流体的穿透能力，扩大储层的增产带；在水力压裂的开始阶段，适当利用冷水注入有利于提高储层渗透率，且提高注入速率会使储层增产带的范围扩大。

准确预测浅层地下温度对于降低投资风险和推动浅层地热能开发利用具有重要意义。本研究基于粒子群优化（PSO）和极限梯度提升（XGB）的混合模型（PSO-XGB），并将其与K近邻（KNN）、支持向量回归（SVR）、随机森林（RF）和极限梯度提升（XGB）等单一模型进行了比较。首先收集了54组钻孔数据，使用克里金插值法对数据集进行扩充，经过相关性分析最终选择经纬度坐标、年平均降雨量、年平均气温和与断裂距离等因素用作预测100 m地下温度的输入特征。然后利用测试集对预测模型进行验证，使用均方根误差（ERMS）、平均绝对误差（EMA）、决定系数（R2）和均方误差（EMS）等指标评估了模型的性能。结果表明，PSO-XGB混合模型在测试集表现最好，ERMS为0.070 6，EMA值为0.054 9，R2值为0.962 0，EMS值为0.005 0，在精度和拟合程度上明显高于其他模型，可知PSO-XGB混合模型在预测性能方面优于单一模型。

为探寻人类活动影响下的石家庄滹沱河山前冲洪积扇地下水位动态时空演变特征及影响因素，以研究区年降水量、地下水埋深、地下水开采量，人口、GDP等数据为基础，绘制不同阶段的地下水平均水位变幅图和地下水流场图，探讨了地下水流场时空演变特征，在此基础上充分探究了人类活动（地下水开采、人工压采）、自然因素（降水）和其他因素（人口、GDP、土地利用类型）对地下水位动态的影响机制。研究结果表明：1）时间尺度上，1980—2000年研究区年均地下水埋深缓慢增大，2000—2015年快速增大，2015—2021年呈现减小趋势，其中2016年为转折点；空间尺度上，研究区地下水埋深呈现西北小、东南大的特点，地下水整体由西北流向东南。2）1980—2015年研究区内地下水降落漏斗面积较大，地下水在漏斗区发生汇流，2015年后研究区内地下水降落漏斗面积逐渐减小，汇流情况逐渐消失。3）1980—2000年降水与地下水农业开采为年均地下水埋深变化的直接主导因素，2000—2015年地下水工业开采转变为直接主导因素，2015—2021年人工压采转变为直接主导因素。4）人口、GDP以及土地利用类型间接影响研究区整体地下水埋深，石家庄滹沱河山前冲洪积扇地下水埋深变化有明显的阶段性特点。

采灌均衡是水热型地热资源可持续开发利用的有效模式。为了模拟不同采灌情景下热储的温度与压力响应，为地热资源可持续开发提供理论支撑，本文采用数值模拟技术建立了雄安新区容城地热田蓟县系碳酸盐岩热储的数学模型。首先利用 COMSOL软件对300 km2区域内已有地热井的开采数据进行了数值模拟，模拟结果与监测数据吻合较好。然后在此基础上，对单井开采模式下蓟县系热储未来50 a内温度场和压力场变化趋势进行了预测；并针对热储水位下降趋势制定了回灌方案，分析了不同井间距对热储温度场和压力场的影响程度。结果表明：无回灌开采模式下，在40 a左右，水位埋深降低至150 m，每年水位下降约1.13 m；采用“一采一灌”方案的对井系统，在井间距分别为600、800和1 000 m 3种情况下，增大井间距虽然减少了布置的对井数量，但是延长了热突破时间，增加了开采量，从而可以开采更多的热量。在实际工程中应通过数值模拟方法优化对井间距，保证开采量的增加同时延长热突破时间，以开采更多的热量。

  

海南岛位于太平洋板块、印度—澳大利亚板块以及欧亚板块结合部位，是研究板块构造演化历史的理想地区。为探讨海南岛早古生代时期的地质演化特征，本文对海南岛西北部地区分布的安山岩进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和原位Hf同位素研究。年代学研究结果显示，2个安山岩样品的形成年龄分别为（448±5）和（447±11）Ma，时代为晚奥陶世，表明海南岛发育早古生代时期的火山作用。锆石Hf同位素研究显示，安山岩样品的εHf(t)变化于-16.48~5.22之间，对应的二阶段模式年龄TDM2为2 030~953 Ma。结合相关区域地质资料，表明这些安山岩是玄武质岩浆和长英质岩浆混合作用的产物，它们的形成与原特提斯洋壳的俯冲作用有关。

蛇绿混杂岩是研究洋陆转换、板块构造向板内构造转换过程的关键证据。本文以西藏班公湖蛇绿混杂岩中的硅质岩为研究对象，通过岩石学以及主量、稀土元素地球化学特征研究,分析了硅质岩成因和沉积环境。研究区硅质岩呈夹层产出在沙木罗组或断片产出在玄武岩中，具有隐晶质结构、生物碎屑结构和块状构造，含有晚侏罗世—早白垩世放射虫。硅质岩w(SiO2)为73.80%～90.44%，w (Al2O3)为3.67%～12.33%；MnO/TiO2，Fe2O3/SiO2，Fe2O3/TiO2和Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)分别为0.14～0.91，31.44～141.88，1.83～11.80和0.66～0.96；稀土元素北美页岩标准化后显示平坦型稀土配分模式，δCe值为0.77～2.03，Ce整体呈负异常特征，δEu值为0.99～2.11，Eu整体呈弱的正异常特征；(La/Yb)N，(La/Ce)N，(La/Lu)N，(La/Sm)N，(Ce/Yb)N和(Gd/Lu)N值分别为0.43～1.12，0.51～1.27，0.44～1.26，0.59～1.12，0.41～2.01和0.82～1.16。硅质岩的地球化学特征指示，班公湖蛇绿混杂岩中伴生的硅质岩为生物成因，形成明显受陆源物质的影响，其形成环境并非典型的大陆边缘环境，而是一个与大陆边缘有一定距离的大洋盆地到大陆边缘构造环境。

地球内部地质过程及其相互作用不仅控制了全球地质格局的形成演化，也控制着地热资源的形成和地震活动的发生。本文通过系统调研及归纳总结，系统讨论地热资源与地震活动的共生深部驱动机制。首先，总结了全球高温地热带及大型/超大型地震带的形成背景，大多数高温地热与大型地震在空间分布上具有重合性，形成于活跃的板块边缘，而板内常形成中低温地热且周缘伴随地震活动；其次，总结了地热资源及地震活动共生的深部驱动要素，发现流体及断裂构造在热能和地震的释放中起着至关重要的作用，是地热资源与地震活动深部主要的控制要素；再次，总结了地热资源与地震活动深部地球物理探测成果，表明大地电磁等方法可揭示地热与地震形成的同源关系与因果关系，地热与地震源于深部物质与能量的交换；最后，对地热资源与地震活动的共生深部驱动机制研究方法及发展方向进行了展望。

火山喷发堆积保存期古地理环境（陆上、水下）是影响火山岩油气储层发育的关键因素之一。基于火山喷发间歇期薄层沉积岩层具有沉积特征，其蕴含的微量元素地球化学特征与沉积期的氧化-还原环境密切相关，对古地理环境具有重要的指示意义。因此，通过火山喷发间歇期薄层沉积岩层岩心微量元素分析，可间接判断同一地质时期火山岩的堆积保存古地理环境（陆上、水下）。以新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统哈尔加乌组火山喷发间歇期薄层泥岩、粉砂岩等沉积岩层为实例，通过泥岩、粉砂岩等岩心主、微量元素分析，采用总结归纳的U/Th、自生U、V/Cr、Ni/Co、V/Sc、V/(V+Ni)、Cu/Zn、Fe3+/Fe2+、Sr/Ba、V/Zr和B/Ga等11项用以示踪判识细粒沉积物沉积古环境的主、微量元素地球化学参数图版标准，判断哈尔加乌组火山喷发间歇期沉积岩层沉积期的氧化-还原环境，从中推断哈尔加乌组火山岩喷发堆积保存时的古地理环境（陆上、水下）信息。对哈尔加乌组火山喷发间歇期泥岩、炭质泥岩和粉砂岩在纵向上演化特征类似的V/(V+Ni)、V/Sc、Sr/Ba、V/Cr、V/Zr、Cu/Zn和B/Ga等7类微量元素地球化学参数指标研究表明，泥岩、炭质泥岩和粉砂岩等沉积岩层主要沉积于水下还原环境以及滨浅湖频繁水、陆过渡环境；推断与其同一地质时期的火山岩主要喷发堆积保存于水下环境，也存在频繁水、陆过渡复杂沉积成因环境。

柴达木盆地盐湖地区地下卤水资源储量丰富，含卤水层具有孔隙度较小、非均质、各向异性较强及富卤水性能差异较大等特征。为精准探测马海盐湖地下卤水富集区域，获取盐岩分布密度差异性变化区间，针对柴达木盆地马海盐湖地区特有的盐岩介质、晶间高矿化度卤水，以及孔隙储卤、裂隙与断层控卤等多种储卤模式并存的地质条件，采用了包括抽水试验和高精度重力探测法、音频大地电磁探测法、高分辨率地震探测法的多尺度、多种物探方法对结晶盐层与富卤水地层进行了探测。抽水试验的结果表明， K12、K13、K14等井组所处的卤水富集区Ⅰ出水量为37 297 m3/d， T1、K1、K4等井组所处的卤水富集区Ⅱ出水量为35 736 m3/d；基于抽水试验和多种地球物理探测信息集成技术，确定了两处可实现持续与稳定开采的地下卤水富集区域，并刻画其地层结构与地质构造。

N2O是一种重要的温室气体，农田是其主要排放源之一。探究N2O减排潜力不仅可为农田碳减排措施提供理论和技术支持，还可为我国“双碳”目标的实现提供科学依据。为减少吉林省的N2O排放量，本文根据吉林大学功能农业基地（珲春）温室气体排放数据，利用脱氮-分解作用（DNDC）模型进行点位模拟、结果验证和敏感度分析。同时，对吉林省1991—2020年玉米种植条件下N2O的排放情况进行区域模拟，得到农田N2O排放的时空特征，并提出增产减排的优化措施。研究结果表明：DNDC模型对吉林省农田N2O排放的模拟效果较好；各因素中对N2O排放量的影响程度最大的为氮肥施用量,其次是有机肥施用量，土壤有机碳质量分数也会对N2O排放量有一定影响，温度、降雨量和秸秆还田比例对N2O排放量影响较小；玉米种植条件下西部N2O排放量最多，中部居中，东部最少。为合理控制全省农田的N2O排放量，不同区域应进行不同的田间管理，西部、中部、东部最佳施氮量分别为400、330、480 kg/hm2，最佳基追肥施用比例分别为7∶3、9∶1、9∶1；秸秆还田比例对于N2O排放量影响较小；保证产量的同时，降低土壤有机碳质量分数可以减少农田N2O排放量。

为进一步探究山东埕宁隆起区域内热储资源量，制定合理可持续的开发方案，为地热资源的进一步勘探和综合开发提供科学依据，本次研究结合野外地质调查测试结果及以往成果资料，分析了区内地热流体成因，并采用热储法与综合指数法，对寒武系—奥陶系岩溶热储进行资源量估算及开发前景分析。结果表明：区内寒武系—奥陶系岩溶热储可利用地热资源量为1.97×1019 J，折合标准煤6.72×108 t；地热流体年均可采量为29 777.40 万m3/a；具备未来开采条件的区域面积为1 538.29 km2，占岩溶热储总面积的86.18%。区内寒武系—奥陶系岩溶热储具有较高的开发利用潜力，应加大勘查力度，推进开发利用进程。

地震勘探技术具有穿透深度大、分辨率高等特点，是实现我国深地矿产资源探查目标的必备地球物理技术手段。相对于非震地球物理勘探方法，地震勘探方法对构造成像直观、清楚，可以为查明岩浆运移通道、寻找有利成矿空间提供有力指导，同时还能勘探深部的隐伏矿体，寻找成矿母岩，为开发和利用深部矿产资源提供有力的技术支撑。本文分别综述了主动源和被动源金属矿地震勘探方法技术的研究进展，并指出主被动源联合勘探方法的技术优势和研究进展。主被动源数据融合的多震源联合地震勘探方法技术、基于散射理论的地震数据处理和解释方法技术、高精度信噪分离技术和基于人工智能的金属矿地震勘探方法技术等是解决深部金属矿产资源高精度高分辨率探测问题十分重要和有潜力的方法技术。

为了深化对工程实践中黄土排水状态和影响的认识，通过三轴剪切试验控制应变增量比研究了饱和重塑黄土在不排水、强制吸水、自由排水、强制排水、部分排水5种排水条件下的剪切特性。结果表明，饱和重塑黄土的剪切特性与排水条件密切相关：在不排水和强制吸水条件下，黄土试样表现为应变软化，从广义上讲，在强制吸水条件下试样的剪胀性被强制发挥；在自由排水和强制排水条件下，黄土试样表现出硬化趋势，其中，在强制排水条件下试样的剪胀性受到抑制；在部分排水条件下，黄土试样为应变软化或应变软化到硬化的过渡状态，此时，黄土的剪切特性不仅与应变增量比有关，也受到孔隙比的影响，应变增量比越接近0，试样的软化程度越明显，而试样的孔隙比越小，其在剪切初始阶段的剪胀趋势越明显，试样的峰值强度和残余强度越高。另外，基于渐近状态方程和剪胀方程，量化分析了饱和重塑黄土的渐近状态和剪胀性，发现试样的渐近状态应力比与剪胀程度呈负相关关系。

航空重磁梯度、张量梯度测量能有效地减弱环境噪声的干扰，更高分辨率地描述地质体的分布并突出浅部地质体，随着测量装备的成熟，已经在油气与矿产资源勘查中得到应用。本文系统地总结了航空重（磁）多参量梯度探测技术的研究进展，为后续相关研究提供借鉴。基于航空重磁多参量梯度技术的研究背景，总结了国内外装备的进展。针对航空重磁多参量梯度数据的特点，介绍了其数据处理流程；针对航空重磁多参量梯度的分辨率特征，总结了现今重磁多参量梯度的高分辨率反演以及联合反演方法；基于航空重磁多参量梯度探测技术在矿产和油气资源勘查中的应用特征，分析了该项技术在深部资源勘查等方面的应用前景，明确了其在识别地下构造、寻找矿产资源、探测地下小型目标体等方面的应用进展。

为探究海泡石的添加对土-膨润土泥浆阻截墙材料的施工和易性、渗透性，以及对地下水重金属阳离子污染阻截性的影响，采用天然海泡石对土-膨润土泥浆阻截墙改性，并以铅污染为代表，进行了坍落度实验、渗透实验和吸附实验。结果表明：添加海泡石不会对土-膨润土-海泡石阻截材料施工和易性造成太大影响，海泡石掺量从0增加至30%，满足目标坍落度要求的含水率仅增加1%；在实验掺量范围内海泡石对泥浆阻截材料渗透性能的影响较小，材料渗透系数均小于10-7 cm/s，能够满足工程要求；材料对Pb2+的吸附是以化学吸附为主的吸附过程，海泡石掺量分别为0、5%、10%和20%时，泥浆阻截材料对Pb2+的吸附量依次为89.73、112.52、140.85、183.40 mg/g，温度降低，阻截材料吸附量也随之减少。在铅污染液的作用下，土-膨润土-海泡石阻截材料渗透系数逐渐上升，海泡石的存在能够延缓Pb2+对该阻截材料的侵蚀；渗出液pH和Pb2+质量浓度变化表明,在实验时间内阻截材料仍然起着阻截作用。

盆地火山岩相模式是储层分布规律和识别的重要基础，目前遇到了地层单位不一致、钻井揭示不系统和盆地间存在差异大的问题。基于此，需要建立一套系统的基本地层单位的相模式。本文总结了相、岩相、火山岩相的相关定义,梳理了针对地质填图、矿产普查、现代火山和盆地火山岩研究的火山岩相分类方案的特点。本文认为利用出露好的现代火山研究成果指导盆地火山岩相研究是首选的研究方式。针地火山地层堆积单元，突出岩石组构和几何外形要素，厘定了5相15亚相44微相的火山岩相划分方案。相和亚相分别是爆发相的热碎屑流、（热）基浪、火山碎屑裙和火山碎屑筒亚相，喷溢相的水上熔岩流、水下熔岩流和水上喷发水下就位熔岩流亚相，侵出相的水上熔岩穹丘、水下熔岩穹丘和早期水下晚期水上熔岩穹丘亚相，火山-沉积相的火山泥石流和崩塌堆积亚相，次火山岩相的岩脉、岩盖和岩盆/岩席亚相，进一步指出了各微相的特征岩石结构构造。不同化学成分的熔岩可以形成相同的亚相或微相，如流纹岩和玄武岩均可以形成喷溢相水上熔岩流亚相复合熔岩流微相，流纹岩、英安岩、安山岩和玄武岩均可形成侵出相水上熔岩穹丘亚相。从储层来看，复合熔岩流微相好于水上熔岩穹丘亚相的各类微相，所以本文的分类方案可以建立起亚相或微相与储层的细划对应性关系。相关认识可用于盆地火山岩相对比和储层预测。

高精度高分辨率全球海底地形模型是研究地球形状及内部结构的重要基础数据，在海底板块运动研究、海啸监测预警、深海资源勘探、海底工程建设、航海安全保障和海洋国土划界等方面具有重要价值。广袤而深邃的海洋使得人类精准测绘海底地形面临艰巨挑战，由于卫星测高技术具备全球覆盖、高精度高分辨率和周期性重访海洋动态观测能力，已成为全球海底地形测绘的主要手段。本文概述了利用卫星测高数据反演全球海底地形的研究现状与最新进展，研究内容主要包括卫星测高数据反演海底地形的基本原理、主要卫星测高模式与任务、海洋重力场反演、海底地形反演方法及模型产品等。最后，展望了构建高精度动态全球海底地形模型的发展趋势，并从卫星测高数据、船测水深数据和海底地形反演技术等方面开展了可行性分析。

在城市中应用微动H/V谱比方法面对大量且复杂的人文噪声干扰，需要对噪声强度较大的微动数据进行去噪处理或信号分析。本文针对现有方法难以处理干扰较大的微动数据以及信号提取过程繁琐的问题，提出基于XGBoost（extreme gradient boosting）的多重加权谱比降噪方法。首先对采集的微动数据进行幅值和频率分析，建立幅值加权谱比、频率加权谱比和多重加权谱比；然后根据建立的多重加权谱比，通过XGBoost方法获得降噪后的谱比曲线。将本文方法与传统STA/LTA（short time average/long time average）方法进行实际高噪声数据对比分析，结果表明相比于STA/LTA方法，本文方法对高噪声数据提取效果更好。

孔隙结构是油页岩描述的重要特征，直接影响页岩油气的储存和运移。因此，研究孔隙结构演化对指导油页岩原位开采具有重要意义。本文以新疆巴里坤油页岩为研究对象，利用热重（TG）、低温氮气吸附（LTNA）与压汞（MIP）等试验，结合LTNA-MIP联合精确表征方法，揭示巴里坤油页岩热解失质量规律及升温过程中孔隙发育特征，并对孔隙结构演化过程和机理进行研究。结果表明：新疆油页岩热重可分为低温缓慢失质量阶段（20~360 ℃）、中温快速失质量阶段（360~500 ℃）和高温缓慢失质量阶段（500~600 ℃），由于该油页岩具有低挥发分、高含油率、高灰分的特点，中、高温阶段是主要的失质量阶段；巴里坤油页岩内部孔隙类型复杂，升温过程中，微、小孔由狭缝形演变为导管状，中、大孔始终以墨水瓶状为主。墨水瓶状孔隙在300~400 ℃和500~600 ℃这2个温度区间集中发育，有效孔隙则在400~500 ℃大量发育。低温段以原生大孔为主，在自由水蒸汽压、矿物热膨胀和沥青质软化共同影响下，孔隙结构变化较小；中温段有机质集中热解，产生扩孔效应，单位孔隙体积大幅增加，孔隙类型以中孔为主；高温段黏土矿物失水、石英相变产生膨胀压力，大孔、中孔进一步扩展。

为对比不同水岩作用对充填节理岩石损伤劣化的影响，对干湿循环和持续浸泡两种水岩作用下充填节理岩石进行波速测定、静态单轴压缩试验和动态单轴冲击试验。首先分析了两种水岩作用对充填节理岩石波速值、静态和动态抗压强度以及能量耗散特性劣化效应的影响，然后对比了干湿循环作用后不同状态（干燥和含水状态）下充填节理岩石力学参数劣化效应的差异性。结果表明：水岩作用次数小于10次时，干湿循环作用下岩样的波速值显著小于持续浸泡作用下岩样的波速值，但随着水岩作用次数的增加，两者波速值的差距不断缩小；充填节理岩石的静态抗压强度、动态抗压强度和能量耗散率随着水岩作用次数的增加而不断降低，在20次干湿循环和持续浸泡作用下，充填节理岩石的静态抗压强度分别降低了27.16%和18.94%，动态抗压强度分别降低了23.33%和21.76%，能量耗散率分别降低了74.29%和59.71%，可见干湿循环作用对充填节理岩石的损伤劣化相比于持续浸泡作用更大。此外，干湿循环作用下干燥状态岩样静态抗压强度比含水状态岩样强度高，而干燥状态岩样动态抗压强度却比含水状态岩样强度低。

落叶松毛虫害的大规模爆发导致了森林生态系统和经济的严重损失，快速、准确地对落叶松毛虫害发生区域进行识别具有重要的意义。本研究采用知识图谱技术，对与森林虫害相关的敏感特征进行筛选，并综合利用多源数据，分别构建3种不同数据组合的随机森林模型，对研究区内落叶松毛虫害发生区进行遥感识别。结果表明：1）依据图谱构建流程可以实现知识图谱构建及筛选，本研究实现了构建森林虫害遥感识别特征图谱，并筛选了中国东北地区落叶松毛虫害的遥感识别特征；2）知识图谱与遥感技术手段相结合，能够为构建虫害识别模型提供有效特征；3）与单一数据源相比，基于多源数据的落叶松毛虫害识别效果更好，本研究综合使用Sentinel-1A、Sentinel-2A和地形数据的总精度和Kappa系数分别为92.78%，0.876 6。

通过对松辽盆地梨树断陷南部ZK004钻孔21.47~38.26 m段地层进行孢粉分析研究，并结合氧化物样品定量分析结果，将这段地层自下而上划分两个孢粉组合带，其中：ZK004-Ⅰ组合以Classopollis-Cedripites-Schizaeoisporites-Callistopollenites-Borealipollis为主，反映的是半湿润热带—亚热带气候向湿润亚热带气候过渡的特征；ZK004-Ⅱ组合以Cedripites-Rugubivesiculites-Schizaeoisporites-Deltoidospora-Cyathidites-Borealipollis为主，反映的是湿润亚热带气候向半湿润亚热带气候过渡的特征。其总体显示了半湿润的北亚热带气候，为该地区上白垩统嫩江组二段古气候及古植被的恢复提供了新的证据。

第十届天然气水合物国际会议（ICGH10）于2023年7月9—14日在新加坡召开，参会人数700余人，由新加坡国立大学主办。ICGH10共收到摘要538份，分为292份口头报告和246份墙报展示。ICGH10总结了近6年来水合物相关领域的研究进展，本文主要就能源勘探与开发、流动保障、水合物应用技术3个方面重点评述：作为一种清洁低碳能源，天然气水合物在基础理论和试采工程方面取得了许多突破性进展，但距商业化开发利用仍具有一定距离；为实现油气管道的高效输送，与水合物堵塞有关的流动保障技术受到广泛研究，研发了许多环境友好型的水合物动力学和热力学抑制剂；水合物应用技术在碳封存、水处理和气体储运方面也逐步由实验研究走向商业应用。本文对会议内容做简要梳理，旨在介绍国际上水合物领域的最新研究及发展趋势。

河北秦皇岛驻操营剖面寒武系张夏组顶部强迫型海退体系域集中发育一套数十米厚的均一石生物丘，指示这些均一石形成于浅海、高能环境。通过野外考察及镜下观察，分析该区均一石的形成机制及沉积环境。结果表明：均一石生物丘为灰白色致密均一的块状泥晶灰岩，无明显宏观构造，直接覆盖在下部叠层石生物丘之上。在显微镜下，均一石由致密泥晶和少量微亮晶构成。其中，致密泥晶中发现多样化的钙化蓝细菌鞘化石，包括基座菌(Hedstroemia)、附枝菌（Epiphyton）、肾形菌(Renalcis)以及葛万菌（Girvanella），表明均一石形成于微生物复杂的代谢作用及诱发碳酸盐原地沉淀作用。更为特别的是，均一石中可见底栖鲕粒和白云石晶体，表明在富营养条件下，其产出过程中较为明显的与球状微生物膜钙化作用相关的显微组构以及白云石选择性表达。均一石自命名以来相关实例并不多，秦皇岛张夏组中均一石生物丘为了解均一石的形成机制与沉积环境提供了一个典型实例。

孕镶金刚石钻头是通过胎体超前磨损，促使金刚石出露形成微切削刃，在钻压和扭矩的作用下对岩石进行磨削碎岩，可广泛应用于硬地层和复杂地层钻进。然而，常规金刚石钻头存在坚硬地层钻速低、进尺慢、费用高等问题。本研究首先采取甘青隧道S2Z-45钻孔相邻孔不同深度的岩石样品，对其硬度、矿物组成及可钻性进行测试分析，确定了岩层大部分以闪长岩为主，岩石可钻性等级为8级；然后针对甘青隧道的地质特点对孕镶金刚石的胎体硬度和底唇面形状进行了优化设计，并进行了现场试验，通过分析钻头的实际使用情况研究了孕镶金刚石钻头性能的影响因素。试验结果表明：胎体硬度为HRC 15~20、金刚石粒度40~50目、金刚石体积分数为20%、底唇面为环槽尖齿型的孕镶金刚石钻头性能最佳，寿命达到321 m，钻速为1.17 m/h；在相同金刚石参数下，胎体硬度为HRC 10~15的滚齿型孕镶金刚石钻头在钻速方面具有优势，最大钻速能够达到1.44 m/h。环槽尖齿型底唇面和高胎体硬度有助于提高钻头寿命，滚齿型底唇面和低胎体硬度有利于提高钻进效率，但钻头寿命偏低。

煤炭开采形成大面积的采空区和数量众多的废弃矿井，在这些废弃矿井中蕴藏着大量的煤层气资源。区别于常规煤层气资源，废弃矿井煤层气资源的勘探和开发受到采空区分布、覆盖层、围岩情况、裂隙带发育情况、煤层顶底板情况、煤矿开采方式以及采空区地下水等情况的综合影响，利用地球物理勘探技术可以为废弃矿井煤层气的开发提供技术支持。本文介绍了山西煤炭地质的基本情况，分析了采空区坍塌及积水的机制，以及围岩与采空区的地震波场特征、电性特征、激发极化特征和放射性氡异常特征；介绍了地震法、直流电法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法、激发极化法、放射性勘探法、微动勘探法、航空瞬变电磁法和半航空瞬变电磁法探测采空区的原理、方法及应用。指出开发、研究新的地球物理方法，建立多方法、多维度、多空间的采空区综合探测体系,充分利用地球物理大数据，深入发掘人工智能反演技术，可为我国废弃矿井煤层气资源的勘探和开发提供技术支持。

南海北部陆坡是一个呈条带状分布的大规模海底斜坡，西起海南岛东南部海域，向东延伸至台湾岛西南部海域。该区域分布了多个峡谷陡坡群，地质构造复杂、地震易发多发，滑坡地质灾害活跃。特别是该区域地形起伏较大，地震灾害可能诱发区域大面积的海底滑坡，科学评估其地震稳定性显得十分重要。本文以南海北部陆坡区神狐海域典型峡谷陡坡群为例，基于Scoops3D和GIS技术建立了三维计算模型，开展了海底陡坡群的地震稳定性研究，获得了峡谷区不同陡坡的地震稳定性安全系数及其分布特征。结果表明：峡谷剖面大多呈“U”字形，推断研究区峡谷为Ⅱ型海底峡谷系统；强震作用可以大幅削弱海底斜坡稳定性，其中对于C1峡谷区陡坡群，随着水平拟静力地震系数增大至0.40，区域最小安全系数则陡降至0.50；地震作用下西部峡谷陡坡群的失稳范围明显高于东部区域，大部分滑坡发生在两侧谷壁靠近峰顶的位置，另有相当一部分滑坡位于C1和C2峡谷区南段的东侧谷壁，整体呈带状分布。

减缓和消除泥石流对桥墩的冲击作用对大桥安全至关重要。以品字形桩林作为防护结构，结合泥石流运动特征参数和桥墩宽度等因素，提出了一种桩林结构尺寸的设计原则。先通过模拟泥石流中大块石对不同型式桩林结构的冲击作用获得了桩林结构的最佳布置方式，然后采用SPH（光滑粒子流体动力学）-FEM（有限元）结合的方法分析了含大块石泥石流对设置品字形桩林结构情况下桥墩的冲击作用。结果表明：大块石与泥石流浆体共同撞击桥墩的冲击力为3 843 kN，远大于无防护时纯泥石流浆体对桥墩冲击力1 840 kN和有防护时的1 452 kN；桩间距3.0 m、桩排距1.0 m是品字形桩林结构最为合理稳固的布置方式；设置防护结构时桥墩所受泥石流浆体的冲击力峰值、墩底应力峰值和数值模拟t=8.0 s时墩底位移峰值相比于无防护状态下分别减小了约21.1%、79.0%和29.4%。采用品字形桩林防护结构对于桥墩受泥石流冲击破坏有相当显著的防护作用。

激光钻探具有高能性、高度方向性、清洁性、非接触式切割钻进等优势，在激光热融穿透冰的过程中，融水对激光的穿透效率有很大影响。为探究融水对激光穿透效率的影响程度，本文选用冰吸收效率更高的CO2激光，在不同辐照角度、不同激光功率作用下对模拟极地冰心制备的冰样品进行定点穿透实验。结果表明：在负入射角-90°~-15°时，穿透速度为0.67~2.20 mm/s,仅为理论速度的21%~40%，孔径达到了光斑直径的3~5倍；而在正入射角15°~45°时，融水因重力作用及时排除，穿透速度为13.19~36.50 mm/s，是理论速度的2.2~6.5倍。

莱州市是我国海水入侵的典型地区，为探明莱州市海水入侵灾害风险程度及灾害影响要素，本研究基于海水入侵灾害发生的链式传递过程，根据致灾因子危险性、承灾体易损性、灾害损失及防灾减灾能力构建了莱州市海岸带海水入侵灾害风险评价指标体系，基于最小信息熵将层次分析法（AHP）和熵权法（EWM）进行结合确定各指标权重，通过综合加权评价法得到海岸带各镇街风险总值并进行风险排名，并通过指标大小数值对比及皮尔逊相关性检验揭示各指标风险影响程度。结果表明：根据风险总值可将城港路街道、永安路街道及金城镇划分为海水入侵灾害高风险区，沙河镇、三山岛街道及虎头崖镇为较高风险区，土山镇及金仓街道为较低风险区，其中城港路街道风险最高，风险指数值为5.76，金仓街道风险最低，风险指数值为4.03；在各指标中，地下水开采强度与风险总值的相关系数达0.917，表明地下水开采强度是区域海水入侵风险评定的控制指标，该指标为防止海水入侵灾害的关键要素。

储层的微观孔隙结构定性定量表征可以为油藏后期高效开发奠定地质基础。本次研究利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等实验手段，对吴起油田白豹地区长4+5超低渗储层的微观孔隙结构进行表征，并建立起研究区孔隙结构划分标准。在此基础上，制作真实砂岩模型，通过油水两相渗流实验反映孔隙结构好坏，通过微观可视化油水驱替实验对不同孔隙结构水驱后微观剩余油存在类型及成因进行分析。结果表明：Ⅰ类孔隙结构组合类型为粒间孔-溶孔，油水两相渗流特征最好，水驱后微观剩余油主要以小面积连片簇状形式存在，驱油效率为35%；Ⅱ类孔隙结构组合类型为溶孔-残余粒间孔，油水两相渗流特征接近Ⅰ类，储渗能力及水驱效果最好，驱油效率为43%，水驱后微观剩余油主要以簇状、环状形式存在；Ⅲ类孔隙结构组合类型为晶间孔-溶孔，其物性最差，油水两相渗流特征最差，驱油效率仅为21%，水驱后微观剩余油以连片簇状形式存在。研究区成岩作用及孔隙中的填隙物含量主要影响孔隙结构发育，从而影响不同孔隙结构在水驱过后的微观剩余油分布。

储层有效性及成因机理是制约目前深层油气勘探的关键地质问题。本文以准噶尔盆地腹部阜康凹陷下侏罗统三工河组砂岩为研究对象，利用岩石薄片、SEM（扫描电子显微镜）、稳定碳和氧同位素、流体包裹体等研究手段，分析储层成岩演化与烃类充注的动态关系，对深层储层有效性及形成过程进行研究。研究发现：三工河组储层主要由富塑性岩屑极细—细砂岩和相对富刚性颗粒中—粗砂岩2类岩石组成，它们在储层砂岩段内相互成层出现，在成岩演化和油气充注方面表现出很大的差异性。在储层深埋成岩过程中，富塑性岩屑极细—细砂岩以泥质塑性岩屑强烈机械压实和新生变形作用为特征，在第一期石油充注之前已变为致密储层，同期和后期烃类均不能充注。相比之下，刚性颗粒体积分数相对较高的中—粗砂岩中机械压实作用较弱，自生矿物类型多样，溶蚀作用亦较为普遍；这类砂岩至少经历了2期石油充注事件，成岩作用与烃类充注交替发生。富塑性岩屑极细—细砂岩构成储层内的隔夹层，可能引起油气运移的不均一性。

棘皮动物是最原始的动物门类之一，其多样性及古地理分布对于研究多细胞动物的起源和早期演化至关重要。本文对贵阳乌当地区湄潭组棘皮动物化石进行整理，进行了系统古生物学鉴定，并统计了奥陶纪海林檎属种的古地理分布情况。结果表明：其萼板来自于海蕾亚门（Blastozoa）孔菱海林檎目（Rhombifera）中的雕刻海林檎超科（Glyptocystitoida）和半海林檎超科（Hemicosmitoida），奥陶纪海林檎存在湄潭组Polycosmites和Macrocystella属。这一发现增加了海林檎化石的新地点和新层位记录，扩大了其在扬子板块的层位和生物古地理分布范围，同时也揭示了贵阳乌当地区棘皮动物的多样性,提供了早奥陶世棘皮动物辐射演化的新信息。

在地震易发区科学规划避震疏散路径，对人口聚集、密度大的高等学校师生的生命及财产安全具有重要意义。本文基于对吉林大学朝阳校区空间分布信息的提取和相关资料的调查，利用位置分配（location allocation, LA）模型、迪杰斯特拉（Dijkstra）最优路径算法，结合服务域分析、最优路径分析等方法实现了对研究区白天、夜间两种模拟情景避震疏散路径的科学规划。结果表明：在高等学校中做避震疏散计划时，可直接将运动场、室外篮球场、广场、空旷草地、部分面积较大的停车场作为备用避震场所；在疏散方向不交汇、不冲突、避震场所可容纳人数较多时，LA模型、Dijkstra算法均能够满足避震疏散规划的需求。针对校园内存在的避震安全场所空间分布不平衡的问题，提出了均衡空旷场地分布、增加避震疏散设施、加强避震疏散技能等完善高等学校地震逃生体系的建议。

20世纪以来，地质灾害以灾害链形式出现的频率明显加大，目前对灾害链的演变过程以及影响范围的研究并不多。本文以2021年4月5日四川洪雅县铁匠湾高位远程崩滑碎屑流-泥石流灾害链为例，阐述了灾害链的演变过程。启动源为高位崩塌，崩落的大量岩块对下方斜坡岩土体造成冲击和加载形成滑坡，受降雨影响，崩滑碎屑流物质向双溪河发展演变为泥石流；采用RAMMS软件对泥石流的运动过程进行数值模拟分析，划定了其在不同降雨频率下的影响范围。结果表明：在20 a一遇降雨频率下，影响范围涵盖了双溪村上游部分分散农户；在50 a一遇降雨频率下，影响范围覆盖双溪村人口密集区；在100 a一遇降雨频率下，影响范围将继续向下游发展，延伸至老赵河聚居区。灾害链发生期间，附近最大降雨量接近10 a一遇，将10 a一遇模拟结果与现场实际形成的影响范围进行对比，发现两者基本一致，说明模拟结果可信。

为了研究湘中南地区中奥陶统烟溪组富含有机质的黑色细粒岩系的地球化学特征与富集模式，选取了宁远棉花坪（MHP）、双牌何家洞（HJD）、全州沙子塘（SZT）等剖面，测试样品的有机质丰度并对其主量、微量和稀土元素进行地球化学元素分析。结果表明：湘中南地区中奥陶统烟溪组有机地球化学指标较好，SiO2质量分数高，属于优质烃源岩；黑色页岩有机质丰度比较高，w（TOC）平均值为2.12%，普遍高于2%，脆性矿物体积分数在50%以上，具有很好的生气能力。烟溪组内发育的大量硅质层主要为沉积成因，氧化还原参数U/Th，V/(V+Ni)等指标指示水体整体为贫氧的还原环境，烟溪组时期生产力较高；陆源物质输入、氧化还原环境、海平面相对变化和古生产力等方面因素共同影响着有机质的富集，烟溪组页岩有机质的富集主要受控于缺氧环境，属于“深水滞留盆地”的富集模式。

分散性土的水稳性极差，易形成管涌、洞穴、冲沟等破坏，季冻区土体在冻融循环过程所发生的冻胀融沉作用可能会增强土体的分散性。为了研究不同钙剂对土体分散性改良效果及冻融循环对改良效果的影响，先采用氧化钙和氯化钙两种钙离子剂对吉林西部地区分散性土体进行改良，确定最佳掺量后进行冻融循环试验；再分别通过分散性鉴定试验、无侧限抗压强度试验及微观结构试验探讨冻融循环对土体分散性改良效果的影响。试验结果表明，氯化钙对吉林西部土体分散性的改良效果优于氧化钙，氧化钙改良分散性土的最优掺量为1.6%，氯化钙改良分散性土的最优掺量为0.4%。冻融循环试验采用掺量为0.4%的氯化钙改良土。氯化钙改良土在经历不同次数的冻融循环后仍为非分散性土，其无侧限抗压强度在冻融循环次数0~5次有明显下降，但在冻融循环超过10次后下降趋势变缓且抗压强度基本保持在60 kPa；通过观察掺量为0.4%的氯化钙改良土在不同冻融循环次数的扫描电镜图像，推测冻融循环10次后其裂隙和孔隙的状态已趋于稳定。上述试验结果说明氯化钙可作为一种良好的改良剂对季冻区土体的分散性进行改良。 

为了探究5~30 ℃温度变化对黏性土渗透性影响机理，同时考虑温度变化诱导的流体性质和土体变形对渗透系数的影响，提高模型的应用范围和精度，本文先采用室内实验和理论模型相结合的方法对该问题进行了研究，然后基于变温渗流实验数据，构建了土体应变与介质孔隙比的关系式，最后对Kozeny-Carman模型的修正模型（REN模型）进行了进一步修正。结果表明：在地下水常见的5~30 ℃温度区间，温度变化引起土体变形对黏性土渗透系数的影响显著，仅考虑流体黏度随温度变化而忽略黏性土形变影响的渗透系数计算误差最大可达40%；修正后的模型与现有渗透系数模型相比具有更好的性能；通过修正后的渗透系数模型分析，发现温度在5~20 ℃区间时，渗透系数变化的主控因素是流体黏度，此温度区间介质形变对渗透系数影响较小，影响程度低于10%；当温度在20~30 ℃区间时，温度引起介质形变诱导的渗透系数变化贡献率增大，对渗透系数影响最大超过40%。

港东断裂是歧口凹陷北部的一条重要的控藏断裂。为了研究歧口凹陷港东断裂位置的沙一下亚段油气分布规律，根据转换输导油气形式分两种情况研究：通过港东断裂在沙一下亚段内输导部位、沙一中亚段区域性泥岩盖层封闭部位和沙一下亚段连通砂体分布部位，取三者重合部位预测港东断裂向沙一下亚段砂体完全转换输导油气形式的分布部位；通过港东断裂在沙一下亚段内输导部位、沙一中亚段区域性泥岩盖层不封闭部位、沙一下亚段连通砂体分布部位和上覆明化镇组区域性泥岩盖层封闭部位，取四者重合部位预测港东断裂向沙一下亚段砂体部分转换输导油气形式的分布部位。结果表明：港东断裂向沙一下亚段砂体完全转换输导油气形式分布部位主要为其东部和西部，而部分转换输导油气形式分布部位主要为其中部，少量分布在其东部局部。港东断裂向沙一下亚段砂体完全和部分转换油气形式分布部位控制了港东断裂位置的沙一下亚段内油气在整条断裂内的分布。

弯曲元是测试土体小应变动力学参数的常用手段，然而在使用弯曲元测试时，波形、频率、峰值和试样的尺寸对波在土体中传播时间的确定会造成一定的影响。目前大多从输入波的频率方面来研究其对输出信号传播时间确定的影响，但对输入波峰值、输入波形对输出信号的影响研究较少。基于此，采用弯曲元对干燥福建标准砂的小应变动力学参数进行了研究，分析了输入频率、输入波峰值、输入波形对输出信号的影响，以及土体相对密度和有效围压对侧线模量、剪切模量和泊松比的影响。结果表明：输入频率对S波（剪切波）的传播时间有明显影响，对P波（压缩波）基本没有影响；输入波峰值的大小对判别S波或P波的传播时间没有影响；输入波形对S波或P波的传播时间有显著的影响；土体的侧线模量、剪切模量和泊松比均随有效围压和孔隙比的增大呈指数形式变化。根据Hardin提出的小应变模量预测模型，拟合出了考虑有效围压和孔隙比耦合作用下的三维模型公式，可为实际工程中对侧线模量、剪切模量和泊松比的估算提供一定参考。

地面核磁共振（surface nuclear magnetic resonance, SNMR）技术是一种可直接定性定量探测地下水的非侵害式地球物理方法，已广泛应用于资源勘探、地质灾害预警和环境检测等方面。但在实际应用中，复杂的环境噪声导致微弱的SNMR信号常常被淹没，很难获取有效的SNMR信号。针对这一问题，本文提出了一种基于差分结构的SNMR数据噪声压制技术，采用两个接收线圈等距设置在发射线圈上下位置。这种分布可以实时抵消大部分环境噪声以及消除收发线圈耦合影响。理论建模和仿真结果验证了新方法能够有效压制噪声，并可靠获取到早期自由感应衰减（free induction decay, FID）信号。

地磁感应电流（geomagnetically induced currents, GIC）是指地球变化磁场在地球表面导体中产生的感应电流，可对电网、油气管道、高铁等人造基础设施造成严重破坏，包括电力系统失效、通信干扰和电子设备损坏等，影响其稳定运行和功能。研究GIC的意义在于深入理解其产生机理及影响因素，为制定相应的预防和应对策略提供科学依据。论文在深入总结GIC研究进展的基础上，详细阐述了GIC的产生机理及影响因素，包括宇宙空间、地球环境和电力系统对GIC的影响；概述了GIC的研究现状，分别从空间物理、地球物理和电气工程领域对GIC进行了综合评述；进而详细介绍了GIC估算的步骤，包括地磁场数据与建模、地电场和导体中GIC的计算；并重点分析了不同地球物理参数对GIC估算结果的影响以及互相之间的差异；最后，对GIC研究面临的挑战、地球物理在相关问题解决中的潜在贡献以及研究未来进行展望。

在地震数据处理中，多次波的存在会对地震数据成像和地震资料解释带来影响，如何有效地压制多次波干扰是地震勘探中的重要问题。抛物线Radon变换因其高效的特点被广泛应用于多次波压制中，但在野外地震数据采集时，炮检距的有限性会导致变换域中的能量扩散，产生假象，使多次波压制达不到理想的效果。针对此问题，提出一种基于L1/2正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换，并应用广义迭代收缩算法（generalized iterated shrinkage algorithm, GISA）进行求解。研究结果表明，L1/2正则化有很强的稀疏约束能力，能提高解的稀疏度，改进信噪分离的效果。与最小二乘反演和基于L1正则化的稀疏反演相比，基于L1/2正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换能更有效地压制多次波，并确保了重构数据与原始数据的一致性。

解析信号是磁法数据处理与解释的常用工具。本文从不同阶次解析信号及其垂向导数关系出发，引入深度缩放因子，构建了磁源变深度成像函数。该方法利用深度成像的极大值反映场源空间位置，利用反演深度及成像极大值估计场源构造指数。另外，结合不同深度缩放因子、不同阶次的成像结果提高方法的可靠性与适用性。模型试验及实例应用表明，相对于解析信号比值和局部波数的DEXP（depth from extreme points）方法，本文方法在使用更低阶次导数的情况下，能够获得更强的计算稳定性、更高的空间成像分辨率和更准确的场源参数反演结果。

漫游飞行在数字地球、虚拟现实和仿真等领域有着广泛的应用。以往的研究多集中于客户机/服务器（client/server，C/S）结构的桌面端应用程序，本文以浏览器/服务器（browser/server，B/S）结构下的Web端开源三维地理框架Cesium为基础构建虚拟地球，设计了三种不同的漫游算法：常规漫游算法、回调函数漫游算法、拉格朗日插值漫游算法，并在地球表面成功加载了重庆市主城区的倾斜摄影模型以实现漫游飞行功能，从帧率（frames per second, FPS）和网络延迟（network latency, NL）两方面对比分析三种算法的有效性。结果表明，常规漫游算法、回调函数漫游算法、拉格朗日插值漫游算法前50 s的平均FPS分别为70、74、80 Hz，平均NL分别为14.145、13.166、12.419 ms。就FPS而言，回调函数漫游算法较常规漫游算法提升了5.714%，拉格朗日插值漫游算法较常规漫游算法提升了14.286%。就NL而言，回调函数漫游算法较常规漫游算法缩短了6.921%，拉格朗日插值漫游算法较常规漫游算法缩短了12.202%。总体而言，算法运行效率从大到小最终排序为：拉格朗日插值漫游算法、回调函数漫游算法、常规漫游算法，即在漫游飞行过程中，回调函数漫游算法、拉格朗日插值漫游算法较常规漫游算法有一定的提升，拉格朗日插值漫游算法可实现更高效、流畅的渲染效果。

本文基于直流点电源三维非结构有限元数值模拟技术和不完全高斯-牛顿三维反演方法，讨论近些年兴起的多极距组合中梯装置三维激电法不同供电方向激励对探测效果的影响，为中梯装置三维激电测量供电方向的合理选择提供依据。首先，设计了多个不同的三维地电模型，在横向供电（供电方向垂直于构造走向或目标体延伸方向）、纵向供电（供电方向平行于构造走向或目标体延伸方向）、横向和纵向双方向组合供电3种方式下，开展理论模型的三维正反演试算。然后，选取某矿区在这三种方式下获取的三维激电实测数据进行三维反演。最后，对理论模型合成数据和实测数据的三维反演结果及矿区已有地质资料进行综合对比分析。研究结果表明：横向供电、纵向供电、横向和纵向双方向组合供电三种方式激电数据的三维反演结果均能有效反映研究区的岩性分布和构造展布特征；但在揭示研究区的局部异常信息方面，横向和纵向双方向组合供电方式激电数据的三维反演结果展示的异常信息更为丰富、完整，而横向供电或纵向供电单方向供电方式激电数据的三维反演结果揭示的异常信息不完整，有可能漏掉部分有效异常信息。

岩性识别是储层测井评价的重要环节，储层发育程度和孔隙度等参数的评价精度很大程度上取决于岩性识别的准确率。然而南海北部珠江口盆地惠州26-6井区的火成岩岩性复杂，普遍存在的蚀变现象对常规测井数据产生了很大影响，令常规测井岩性识别更加困难，识别精度难以满足勘探需求。为了提高蚀变火成岩地层的岩性识别准确率，本文结合常规测井和元素录井数据，建立了基于不同机器学习算法的岩性识别方法并进行对比分析，得到了适用于确定蚀变火成岩岩性的综合识别方法。首先利用岩心元素数据建立录井元素校正方法，得到可靠的元素录井数据，并以常规测井的采样间隔为标准对标准化元素录井数据进行线性插值；之后优选出与岩性相关性更高的常规测井和元素录井曲线，分别采用k近邻（KNN）和支持向量机（SVM）两种机器学习算法对研究区的构造片岩、闪长岩、蚀变辉绿岩、花岗闪长岩、花岗岩和蚀变花岗岩等6种火成岩进行岩性识别。在研究区内4口有岩石薄片鉴定资料井的目标层中，按照对应深度提取数据点（共145个），其中80%作为训练样本，其余20%作为测试样本。以样本测试精度和全井岩性识别效果作为评价指标，对两种算法进行对比，结果表明：KNN和SVM算法的识别准确率均为92.65%，但是KNN算法全井识别效果更符合地层岩性分布特征，说明基于KNN算法的测、录井综合岩性识别更适用于研究区。

基于泰勒展开的旅行时公式是计算P波旅行时的一种常用方法。泰勒展开的结果仅在计算点附近准确，而地层中具有垂直对称轴的横向各向同性（transverse isotropy with vertical symmetry axis, VTI）介质进一步放大了旅行时计算的不准确性。本文提出了一种改进的P波旅行时计算方法。该方法以基于泰勒展开的偏移距八阶旅行时方程为基础，利用系数匹配方法分别处理偏移距八阶项与六阶项的系数、偏移距六阶项与四阶项的系数，用整合处理优化得到的参数结构，形成了基于系数匹配与参数整合的偏移距四阶P波旅行时计算方法。水平层状VTI介质模型测试结果表明，该方法能够得到更小的计算误差，保证其在远偏移距处具有较好的表现。三维垂直地震剖面数据实验结果表明，该方法经参数调整后能够进行数据分析，在中偏移距处的表现相对稳定，在远偏移距处具有一定优势。

总有机碳（TOC）质量分数是烃源岩评价的重要指标。为了对鄂尔多斯盆地东南部安塞地区延长组长9烃源岩有机碳进行测井评价，本文先立足于岩心分析实测w(TOC)资料，基于烃源岩对不同测井曲线的响应特征，运用多元回归模型、传统Δlog R模型以及Δlog R模型的改进型和广义型，分别建立烃源岩w(TOC)测井定量预测模型；然后将这几种模型加以分析和组合运用，从改进Δlog R模型中提取拟合叠合系数应用到两种广义Δlog R模型的计算当中，应用效果良好；最后对模型进行对比和优选，提出最适合研究区的烃源岩w(TOC)测井定量预测模型。结果表明：考虑密度的广义Δlog R模型准确度最高，平均相对误差为7.78%；多元回归模型次之，平均相对误差为9.65%。二者均满足w(TOC)测井定量预测的精度要求。

传统的单点一维反演是煤矿瞬变电磁数据处理与解释应用最广泛的技术方法，然而，实际地层往往存在一定倾角，当地层倾角较大时，基于单点水平层状模型的一维反演方法将不再适用，无法准确还原倾斜地层的电性分布特征。为此，针对煤矿瞬变电磁探测点距小、沉积地层地下电性结构相对连续的特点，本文采用加权横向约束反演（weighted laterally-constrained inversion, WLCI）方法，将相邻测点地电参数的差异作为约束项加入目标函数，对层界面的深度进行约束，同时引入加权因子控制约束强度，反演过程尽可能使相邻测点反演剖面具有横向的连续性以及纵向的光滑性。首先，阐述了瞬变电磁一维正、反演原理，并对WLCI计算过程进行了详细介绍。然后，建立了2组不同倾斜角度的H型与K型模型进行测试，分析加权因子对反演结果的影响。与传统的一维反演结果相比，WLCI通过建立层参数和深度加权约束方程并合成总的反演方程，是一种拟二维的反演方法，反演的电阻率剖面横向及纵向连续性好，与实际模型的吻合度较高，验证了反演方法的有效性。最后，实测数据的反演结果显示，WLCI可以准确还原倾斜地层的电性分布，反演结果与实际地质资料吻合。

本文基于连续介质力学和理性扩展热力学分析流程，将L-S（Lord and Shulman）热弹性理论与声弹性理论相结合，建立L-S热声弹性理论的基本框架，包括运动学、力学与热力学、本构方程与演化方程、基本场方程四部分。在运动学部分，区分了Lagrange描述和Euler描述，以及3种不同的状态和构形，同时针对热声弹性情况定义了两类从自然状态到初始状态的转变过程；在力学与热力学部分，给出了质量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律、能量守恒定律以及熵产不等式，从而引出经典不可逆热力学的局限性；在本构方程与演化方程部分，介绍了扩展不可逆热力学原理，并基于理性扩展热力学流程，推导了从自然状态到初始状态、从初始状态到最终状态的热声弹性本构方程与演化方程，将热流作为本构自变量并考虑了热流与应变和温度的相关性；在最后一部分给出了基本场方程的运动方程形式和适用于数值模拟的一阶速度-应力-热流-温度微分方程。

岩性识别是储层评价中的一项重要工作。随着机器学习方法的不断发展，岩性的智能识别也成为热门研究方向。随钻测井技术目前已经得到了广泛的应用，但是受限于高温高压的钻井作业条件，随钻测井仪器只能测得少量测井参数。由于随钻测井参数较少，直接输入机器学习模型无法充分挖掘其中的信息。对此，本文将随机树嵌入引入随钻测井资料的岩性识别。该方法将低维随钻测井数据通过二叉树编码并转化为高维稀疏特征，利用升维后的数据进行训练从而提升机器学习模型的判别能力。对比实验结果表明，使用随机树嵌入的随机森林方法具有最佳的识别效果，准确率和F1值较直接使用随机森林分别提升了3.16%和3.25%，且优于梯度提升树、极随机树和粒子群优化支持向量机算法。

海底热液硫化物的同位素组成不仅可以示踪其来源，也记录了流体及其沉淀过程。本文分析了全球海底热液硫化物的金属（铅、铼、锇、铁、铜、锌）、非金属（硫）及其流体包裹体中的稀有气体同位素组成，探讨了硫化物中金属、非金属和稀有气体同位素组成之间的关系。结果表明：海底热液硫化物中的硫同位素组成与锇、铁同位素组成之间，铁同位素组成与铅和氦同位素组成之间，存在负相关性；其锇同位素组成与铁同位素组成之间，氙同位素组成与铅、锇同位素组成之间，则存在正相关性。在岩浆去气注入流体阶段形成的硫化物，具δ34SVCDT值较低（约0‰），3He/4He（>8 Ra）、40Ar/36Ar（>300）和129Xe/132Xe（>0.99）值较高的特点。在流体-岩石相互作用阶段，随着岩石中含铅矿物的不断溶解，即流体-岩石相互作用程度的增加，流体中沉淀的黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿的铅质量分数增加，伴随206Pb/204Pb值轻微的减小。在流体-海水混合阶段，海水影响的加剧可使硫化物中的锇质量分数（约0 ×10-9）急剧降低，δ57Fe值（<—1.6‰）、187Os/188Os值（>1）明显增大；随着流体-海水混合作用的增强，硫化物中黄铁矿的δ34SVCDT值将随着其流体包裹体中3He/4He、40Ar/36Ar、129Xe/132Xe值轻微降低而升高，而其3He/4He值随着其130Xe/132Xe值的降低而降低。以上表明，通过综合分析海底硫化物中金属、非金属和稀有气体的同位素组成和其质量分数，并讨论它们之间的关系，可以揭示岩浆去气、流体-岩石相互作用和流体-海水混合对海底热液循环的影响，进而了解硫化物沉淀过程中流体-岩石相互作用和流体-海水混合的程度。

页岩油是目前非常规油气研究的热点与难点。细粒沉积岩岩相类型及成因分析是页岩油“源储”特征研究及“甜点”预测的有效途径。松辽盆地青山口组细粒沉积广泛发育，是页岩油富集的有效层段。本文通过岩性、矿物成分、有机质丰度与沉积构造4个参数，将松辽盆地青山口组细粒沉积岩划分为6种岩相：高有机质泥纹层黏土质页岩（A）、中高有机质含细粉砂纹层长英质页岩（B）、中低有机质含粗粉砂纹层长英质页岩（C）、低有机质层状粉砂岩（D）、低有机质层状介形虫灰岩（E）和低有机质层状白云岩（F）。进一步从水动力学与有机质富集方面探讨了不同岩相类型的成因，并建立了相应的沉积模式。具体为：在风暴浪基面之下的静水、咸水环境、高湖泊生产力背景中，浮游藻类与黏土絮状物均匀悬浮沉降，形成贫富有机质黏土质纹层，沉积A岩相；在正常浪基面之下的相对静水（浪基面附近局部动荡）、半咸水环境、高湖泊生产力背景中，三角洲径流与洪流带来的细粉砂颗粒继续向湖盆中央搬运，经均匀悬浮沉降形成长英质纹层，间歇期悬浮沉降形成黏土质纹层，形成B岩相；正常浪基面之下，洪水携带粉砂级颗粒，顺着水下分流河道搬运至外前缘，以稳定性浊流的形式进入前三角洲，随流速逐渐降低，分异形成粗粉砂—细粉砂纹层，间歇期悬浮沉降形成黏土质纹层，形成C岩相；正常浪基面之下，三角洲前缘早期沉积物在阵发性浊流的作用下，滑塌至较深水区，形成D和E岩相；于正常浪基面与风暴浪基面之间，在相对干燥的气候背景下的咸水环境中，形成F岩相。

恩平凹陷恩平A油田在新近纪位于古珠江三角洲前缘，一方面由于砂体普遍偏薄，使得储层预测难度大，另一方面由于三角洲前缘河流作用和海洋作用的往复交替，也使得三角洲沉积微相变化复杂，影响后期的增储上产。针对上述问题，本文在钻井小层精细对比的基础上，充分利用测井解释成果，依据古三角洲地势平坦、地层厚度变化小的特点，采用砂层组平均砂岩体积分数表征相对海平面的变化；并进一步利用岩心和地震沉积学方法，确定主力砂层组的平面沉积相展布。研究表明：研究区珠江组、韩江组的砂层组平均砂岩体积分数能够较好地表征古海平面的相对变化，可以实现对五级相对海平面变化的精细刻画。通过对砂层组级别砂体的沉积微相分析，表明相对海平面变化与三角洲的沉积微相演化具有良好的对应关系，验证了基于砂层组平均砂岩体积分数来表征相对海平面变化的方法具有可行性，可以用来预测三角洲的演化和砂体的叠加关系。

沙湾凹陷作为准噶尔盆地西北缘重要的油气富集凹陷，在红车断裂带和斜坡区域均有重大油气发现。为明确沙湾凹陷周缘构造原油的来源，采用全烃地球化学分析方法，分析准噶尔盆地西北缘地区4套烃源岩和原油的地球化学特征，进行油-源和油-油对比研究。研究认为沙湾凹陷原油可分为5类，5类原油生物标志化合物指标与碳同位素分别表现为不同的特征，其中：A1亚类原油来源于二叠系下乌尔禾组烃源岩高成熟阶段,A2亚类原油来源于下乌尔禾组烃源岩成熟阶段，B类原油来源于风城组和下乌尔禾组的烃源岩的混合，C类原油来源于二叠系风城组烃源岩成熟—高成熟阶段，D类原油为侏罗系烃源岩产物。

孔喉微观结构定量评价一直是致密砂岩储层研究的热点和难点。以分形维数为突破口，在鄂尔多斯盆地子长地区不同井中采集了上三叠统延长组长6段12个岩心样品，通过扫描电镜、铸体薄片、高压压汞等实验方法以及分形理论对致密砂岩样品的孔喉结构及其分形特征进行了研究。结果表明，研究区致密砂岩储层的孔隙类型主要由剩余粒间孔、溶孔和晶间孔组成。总分形维数与孔隙度和渗透率存在良好的负相关性，表明研究区致密砂岩储层孔喉结构的复杂程度和非均质性对物性具有一定的影响。中孔的分形维数与孔喉结构参数的相关性更好，表明中孔的非均质性和表面粗糙度主要影响储集空间和渗流性质。致密砂岩储层的品质与分形维数呈明显的负相关关系，越有利于油气富集的储层，其分形维数越小。

储层微观孔隙结构的研究对油气勘探开发具有重要意义。本文采用氮气吸附、铸体薄片观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、X射线衍射(XRD)和核磁共振等实验手段研究志靖—安塞地区延长组7段致密砂岩的微观孔隙结构，计算孔隙结构参数,观察微孔分布，分析微孔隙类型，探讨并分析影响微孔发育的矿物成分、粒度及分选等相关参数。结果表明：研究区长7段的岩性主要为长石砂岩;致密砂岩微孔隙结构复杂，主要以黏土粒间溶孔、长石溶孔等形式存在；长7段主要发育小孔喉，微孔体积平均值为6.19×10-3 mL/g，孔隙发育差；长7油层组砂岩样品中，长7段的BET（Brunauer-Emmett-Teller）比表面积平均值为4.252 m2/g，总孔体积平均值为0.018 3 mL/g，最大孔径平均值为185.9 nm；砂岩孔隙以介孔为主，宏孔和微孔次之。

沉积环境对岩溶型储层的发育起着基础性作用，影响着岩溶体的规模和强度，加强沉积环境研究有助于优质岩溶储层的勘探与预测。为深入认识塔河地区中下奥陶统沉积特征，在野外调查基础上，结合岩石颜色、类型、组合、结构、构造、古生物、地球化学特征等岩石学和岩相学标志，利用岩心、测录井、地震和区域宏观沉积资料，对中下奥陶统沉积环境进行了精细识别和划分。结果显示，研究区岩石类型主要为颗粒灰岩、泥晶灰岩、生物灰岩和过渡岩类；共发育5种沉积环境，蓬莱坝组以局限—半局限台地为主，鹰山组以半局限台地、开阔台地为主，一间房组以开阔台地、台地边缘、淹没台地为主；共发育11种地震相，与各类沉积相带具有较明显的对应关系。总的来说，研究区以台地相为主，时空演化差异明显。纵向上，自蓬莱坝组至一间房组沉积水体逐渐加深，沉积环境由局限逐渐变为开阔；横向上，研究区主体以开阔台地、台地边缘为主，向东、向南至研究区外部逐渐过渡为斜坡、盆地相。综合前人资料，建立了研究区自下奥陶统蓬莱坝组局限台地→半局限台地→中下奥陶统鹰山组开阔台地→中奥陶统一间房组台地边缘→一间房组晚期、吐木休克组淹没台地的演化模式。
关键词:塔河地区；中下奥陶统；沉积环境；地震相；演化模式

自然过程和人为因素可以活化和迁移硒进入和离开土壤。查明土壤中硒的来源和迁移作用对富硒土地管理和富硒产业开发具有科学上和实践上的重要意义。岩石圈和大气干湿沉降是土壤硒的最基本来源。地表水径流、地下水淋滤、农作物收割、植物和微生物的挥发是土壤硒丢失的主要途径。土壤中硒的迁移作用可归因于水动力迁移作用、固相吸附作用和动植物循环作用。土壤组成和物理化学条件是控制土壤中硒分布和迁移的直接因素，气候、地形和农业活动通过改变土壤组成和物理化学条件间接地影响土壤中硒的迁移和重分布。在区域尺度（如大洲、国家和省）上，地质背景、气候和地形因素对硒的分布至关重要，而在局部尺度（如县、乡和农田）上，人类活动特别是农业耕作的影响更为显著。基于硒在土壤中的行为特性，提出了一系列硒资源管理策略：1）生物强化和修复，通过动植物循环作用来调节土壤中硒分布和生物有效性，它被认为是一种生态富硒手段;2）灌溉模式，通过改变水动力条件来调整土壤的理化条件，进而改变土壤的固相吸附作用和动植物循环作用，其中漫水灌溉和有氧灌溉结合的水管理模式被认为可以提升土壤硒的有效性;3）农艺措施，如施加硒肥、磷肥、硫肥和撒石灰，通过直接改变土壤组成和理化条件调整土壤硒的分布和有效性，这是传统的富硒农艺措施，但也可能产生一定的生态风险。

关于断陷尺度火山岩充填规律的全面认识，需要从深部岩浆汇聚区开始，到输导体系，再到其喷发分散，进行统一分析；但在研究过程中往往还是以单项分析为主，导致火山岩分布规律的认识不够全面。为了深入分析断陷盆地火山岩分布的规律，利用钻井、地震资料和已有的深部结构研究成果，开展松辽盆地长岭断陷下白垩统营城组火山岩岩浆汇聚区和上升通道对火山岩分布特征的控制作用分析。取得如下认识：营城组火山岩在平面上呈现东西分带和南北分块的特征，在中央洼陷带集中分布；水平断距是火山岩是否发育的敏感参数，垂直断距对火山岩厚度影响更显著；断裂仅是火山岩发育的必要条件，非充分条件；火山岩分布还受软流圈上拱和地壳伸展减薄区域的约束；断陷盆地火山岩充填往往与沉降中心对应，当火山岩体积较小时烃源岩可以与火山岩组成好的生储组合，而当火山岩体积过大时会显著减少细粒沉积岩的沉积空间，不利于烃源岩在空间上延伸。

惠陆低凸起东侧为陆丰南富生烃洼陷，为厘清该低凸起东侧物源面貌及沉积储层分布规律，综合利用钻井和三维地震资料，恢复了古物源区面貌，描述了源-汇体系要素，预测了富砂沉积体平面分布，并探讨了砂体差异富集的控制因素。结果表明：惠陆低凸起发育完整的受古地貌控制的源-汇系统，研究区古近纪下文昌组进一步可划分为A—H共8个凸起群单元，在古地貌恢复的基础之上，8个凸起群单元共划分出17个由独立流域和对应沉积区组成的源-汇系统。惠陆低凸起东侧发育流域1—6组成的6个独立的源-汇系统，其中流域2、4和6剥蚀范围大,基底受剥蚀能力强,水系发育数量多且相对汇聚，是主要的优势物源供给区。2号流域（陆丰13东洼缓坡中部）大的剥蚀面积、花岗岩和喷出岩母岩为大型辫状河三角洲及优势储层发育提供了物质基础，多个水系和平面上的优势汇聚为优质的水下分流河道砂岩储层提供了良好的发育条件。

页岩主要由有机质干酪根和无机质黏土矿物等组成，其中干酪根和黏土矿物对CH4的吸附作用是页岩吸附气的主要来源。为了研究无机质黏土矿物中CH4吸附行为、CH4-CO2竞争吸附行为和CO2埋存规律，利用钠基蒙脱石来表征页岩中的黏土矿物，基于巨正则蒙特卡洛方法，利用Lammps软件开展不同压力、温度和孔径下的流体吸附模拟。结果表明：随着压力增大，各孔径下CH4超额吸附量先增加后减少，并在11~12 MPa间达到峰值；随着温度升高，各孔径下CH4超额吸附量逐渐减少；随着孔径的增大，CH4超额吸附量逐渐减少。小孔径下，CH４在钠基蒙脱石中主要以吸附态赋存，随着孔径的增大，CH4在钠基蒙脱石中处于吸附态和游离态共存的状态，并且钠基蒙脱石对CH4的作用类型为物理吸附。CO2的驱替效率随CO2初始压力的升高而增大，随孔径的增大而增大。CO2埋存量随温度的升高而降低，随注入压力的升高而升高，随孔径的增大而降低。CO2与CH4竞争吸附比随压力的增大而降低，随孔径的增大而升高。

为了研究含油气盆地油源断裂附近油气分布规律，在受油源断裂控制的不同层位油气运聚空间及分布部位研究的基础上，通过油源断裂在下部储层内输导油气有利部位，确定下部盖层油气运聚空间分布部位；通过油源断裂在下部储层内输导油气有利部位和下部区域性泥岩盖层渗漏部位，确定中部盖层油气运聚空间分布部位；通过油源断裂在下部储层内输导油气有利部位、下部和中部区域性泥岩盖层渗漏部位，确定上部盖层油气运聚空间分布部位;三者组合建立了一套受油源断裂控制的不同层位油气运聚空间分布部位的预测方法，并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷受港东断裂控制的不同层位油气运聚空间分布部位的预测。结果表明：除西南部端部外，其余部位皆为受港东断裂控制的沙三段源岩—沙一中亚段盖层油气运聚空间分布部位；受港东断裂控制的沙三段源岩—东二段盖层和沙三段源岩—明化镇组盖层油气运聚空间分布部位均在其中部，前者分布范围略大于后者。这些分布部位分别有利于下伏沙三段源岩生成的油气在港东断裂附近的沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层之下的储层中运聚成藏。该预测方法的预测结果与目前港东断裂附近沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层之下储层中已发现油气分布相吻合。

为了分析冀中坳陷南部中—新生代构造转换机制及其与油气分布的关系，基于地震解释资料，对该区地质结构特征、构造演化及构造转换过程进行研究，并对其油气地质意义进行了探讨。结果表明：冀中坳陷南部衡水调节带两侧地质结构存在明显差异，北部为“双断-双向滑脱-背倾半地堑”结构，南部为“多断-单向滑脱-复式半地堑”结构；冀中坳陷南部地区中—新生代构造演化大致分为基底演化（中生代）、初始裂陷演化（孔店组—沙四段沉积时期）、强裂陷演化（沙三段—沙二段沉积时期）、弱裂陷演化（沙一段—东营组沉积时期）及后裂陷演化（馆陶组沉积时期以来）5个阶段；冀中坳陷南部经历了基底NNE向构造体系向新生代NE向构造体系的转换，区域中—新生代以来应力场变化是冀中坳陷多方位复杂构造形成的原因；冀中坳陷南部构造转换作用通过影响洼槽迁移进而影响有效烃源岩分布，通过控制砂体入盆通道影响储层砂体展布，构造变换过程中主干断层位移梯度变化导致横向背斜形成指示油气富集的有利部位。构造体制转换形成的不同规模变换构造具有一定勘探潜力。

宝灵山隧道是某铁路先开段的重难点控制性工程，其中宝灵山DZ-06勘察钻孔深2 118.00 m，是该段深度最大的控制性勘察钻孔。在钻孔的2 072.53、2 084.27 m深度选取合适岩心，采用ASR法（非弹性应变恢复法）开展了地应力测试，并与该钻孔采用水压致裂法获取的地应力结果进行对比，同时验证了ASR法对于估测超深钻孔的三维地应力大小和方向的实用价值。结果表明：在钻孔2 072.53～2 084.27 m深度范围，ASR法2个测点获取的最大主应力、中间主应力、最小主应力平均值分别为59.70、54.03、30.74 MPa，最大主应力近水平，方向近SN向，说明该区域以水平构造应力为主；ASR法的最大主应力测试结果均值与水压致裂法测试结果回归值一致性很好，最小主应力测试结果均值与水压致裂法测试结果回归值的一致性处于合理范围，两种方法的水平主应力方向测试结果基本一致。

为了掌握盾构掘进参数和地质条件对砂卵石地层盾构区间地表沉降的综合影响规律，依托成都地铁某盾构区间，结合团队前期地表沉降与掘进参数的关系，确定了总推力、刀盘转速、螺旋机转速、上覆土层厚度、地下水位、卵石层厚度6种聚类指标，利用K均值聚类算法对各参数指标的实际监测数据进行聚类，综合分析各个指标对地表沉降的影响。结果表明：1）根据K均值聚类结果把监测点即施工地段划分为3种地表沉降风险等级，监测点1—3为危险(Ⅰ级),监测点7—13、16—19、25—34为较危险(Ⅱ级)，监测点4—6、14—15、20—24为安全（Ⅲ级）。2）根据聚类结果可知，在特定范围内掘进参数、地层构造与地表沉降之间具有正、负相关性关系。3）通过分析地层构造、掘进参数与地表沉降的关系，得出当上覆土层厚度较大、地下水位较小、卵石层厚度较大时，掘进参数控制范围为总推力29 034.00~31 181.95 kN，刀盘转速1.25~1.32 r/min，螺旋机转速6.13~6.98 r/min；当上覆土层厚度较小、地下水位较小、卵石层厚度较小时，掘进参数控制范围为总推力34 419.89~36 867.28 kN，刀盘转速1.44~1.45 r/min，螺旋机转速5.74~6.99 r/min。

软土具有渗透性差、承载力低等特性，软土地基的处理一直是岩土工程中的一大难题。利用虹吸免动力排水的特点，可将虹吸排水法应用于软土地基处理中，达到改善土体性质的目的。本文针对虹吸排水法独特的定降深降水模式，先基于离散化的Theis井流模型以及非线性的分层总和法，构建了以孔隙率为核心、渗透系数与压缩模量随固结情况改变的水位与沉降动态计算模型，并与数值模拟结果对比，然后从土体渗透系数、排水板间距以及场地大小3个方面对虹吸排水法处理软土地基的效果进行了分析。结果表明：数值模拟结果验证了计算模型的可靠性，对于浙江沿海不同渗透系数的土体，虹吸排水法均可起到良好的排水固结作用；调整排水板间距可对排水固结时间以及地下水位线起到显著控制作用；排水带来的附加应力随着场地面积的增大向土体深处延伸，对于面积50 m×50 m大小的场地，有效影响深度可达到地表以下27.31 m，远远超出虹吸扬程的极限。在实际的大面积软土地基处理中，虹吸排水法可发挥更好的作用。

工程中因岩石蠕变而诱发的灾害屡见不鲜，其中的软岩蠕变在实际工程中也较为常见。为探讨软岩蠕变特性，并准确预测软岩蠕变变形，本研究首先对宁夏固原市隆德县的软泥岩进行了一维次固结蠕变试验，分析了一维次固结蠕变试验下软泥岩的蠕变特性；然后引入了分数阶理论的概念，推演能够描述非线性蠕变特征的分数阶Burgers模型本构方程；最后利用Matlab中lsqcurvefit算法对软泥岩一维次固结蠕变试验数据进行数值求解，分析了分数阶阶数对软泥岩一维次固结蠕变曲线的影响。蠕变试验表明：软泥岩蠕变机制符合固结蠕变中瞬时变形、固结变形、稳定变形三阶段，并呈明显的非线性特征，且原状、重塑试样在固结过程中均产生了较大程度的次固结蠕变，最大变形量可占总变形量的59%。数值模拟结果表明：分数阶Burgers模型能够更好地描述次固结蠕变的非线性特征；模型分数阶阶数γ有较强的敏感性，能够反映拟合曲线的弹性阶段及之后的非线性黏弹性阶段，而分数阶阶数β敏感性较差，仅能对黏弹性阶段的蠕变趋势做出细微反应。

川中—川西过渡带沙溪庙组天然气勘探潜力巨大，是四川盆地近几年勘探的热点。目前，制约沙溪庙组致密砂岩天然气勘探开发的问题较多，其中，“相对优质储层”的形成机理和综合预测是亟需解决的关键问题之一。针对这一科学问题，本次研究通过系统的物性分析、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析以及储层地球化学分析等，开展了研究区沙溪庙组相对优质储层成因机制研究。研究结果表明：沙溪庙组致密砂岩以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主。沙二段砂岩石英平均体积分数为35.27%，长石平均体积分数为35.37%，岩屑平均体积分数为29.36%，沙一段砂岩石英平均体积分数为37.79%，长石平均体积分数为24.01%，岩屑平均体积分数为38.20%，沙一段长石体积分数较高，沙二段岩屑体积分数较高。沙二段以变质岩岩屑为主（占岩屑体积分数的55%），沙一段则以岩浆岩岩屑为主（占岩屑体积分数的43%）。储层孔隙类型以原生孔为主，长石溶蚀孔为辅，沙一段具有相对更高比例的原生孔和裂隙孔。沙二段砂岩中38.00%的样品孔隙度大于12%，25.25%的样品渗透率大于1 ×10-3 μm2，沙一段砂岩仅3.09%的样品孔隙度大于12%，但41.22%的样品渗透率大于1 ×10-3μm2。总体表现为致密背景下发育一定的相对优质储层。其中沙二段储层孔隙度发育较好，而沙一段储层渗透性更佳，说明沙一段储层孔隙结构相对较好。沙溪庙组致密砂岩储层发育受控于岩矿组合-烃源体系-成岩系统。岩矿组合为成岩作用的演化提供物质基础，烃源体系决定溶蚀作用发育的强度，并为砂岩中主要自生矿物的沉淀提供必要的离子来源；成岩系统的开放程度则决定了体系内外离子的带进带出，进而影响了溶蚀作用和相应成岩产物的沉淀。沙二和沙一段砂岩岩矿组合的差异、沉积环境的不同、烃源体系以及成岩系统的开放程度是导致其成岩作用差异的主要原因。综上认为，高能沉积环境、早期保持性成岩作用（孔隙衬垫绿泥石）、多期次和多种类型的溶蚀作用以及局部微裂缝的发育改造，是研究区沙溪庙组相对优质储层发育的主要机制。

针对滏阳河流域断流河道生态修复的问题，为了实现断流河道尽可能恢复有水时间并且恢复基本生态功能的目标，基于节水措施和调水工程现状，通过建立滏阳河流域SWAT ( soil and water assessment tool) 水文模型，在模型中设置不同补水水量、补水方式的生态补水情景，分析不同情景下断流河道断面的径流量变化和恢复有水天数，并结合生态流量评价标准评价不同情景的河流生态恢复效果。结果表明：滏阳河流域邯郸断面在节水情景和调水情景中恢复河流生态效果较好，在通过上游节水措施和补充年调水1.00×108 m3/a的情景下，可以达到5—10月恢复有水184 d、恢复径流量3 486.7×104 m3/a的目标；年内恢复径流峰值在8月中旬，并且河道年均径流量可以恢复到“好”等级的生态流量标准。滏阳河下游邢台断面在节水情景和调水情景下恢复径流量较少，河道有水天数不达标，需要在上游节水条件下补充外来调水水量1.50×108 m3/a来达到恢复年有水天数304 d、恢复径流量1 906.5×104 m3/a的目标，年内恢复径流峰值分别在3月中旬和8月中旬；并且在达到恢复有水目标的情景下邢台断面仅达到“一般”等级的生态流量标准，需要考虑增加调水水量进行分时段单点位补水的补水方案。
关键词:SWAT模型；生态补水；恢复有水；情景分析；滏阳河流域

为描述岩石在水化-冻融耦合条件下的蠕变特性，以大理岩为试验对象，分别开展酸性、碱性、中性溶液与不同冻融循环条件下的单轴压缩蠕变及核磁共振试验，分析T2（弛豫时间）谱分布和蠕变试验结果，并进行耦合损伤演化，得到一个新的考虑水化-冻融与应力耦合的蠕变损伤本构模型。结果表明：1）大理岩T2谱表现为三个谱峰，岩石以大孔径孔隙为主。2）冻融循环作用促进大理岩孔隙发育，不同溶液环境对孔隙发育影响从大到小的关系为酸性、碱性、中性。3）分别构建水化-冻融和受荷损伤变量，从而建立耦合损伤变量。基于大理岩蠕变特性，确定蠕变基础模型，进行耦合损伤演化，得到新的水化-冻融耦合条件下的大理岩蠕变损伤本构模型。4）新建模型模拟大理岩三种溶液冻融循环50次的的平均R2达0.985 4，远高于基础模型平均R2（0.919 4），说明本文新建模型对三种岩石蠕变数据辨识效果更好。

为更精确地模拟岩溶区地下水运动，以贵州省黔西南普安县某岩溶水文地质单元为研究区，用基于有限单元法的FEFLOW软件建立研究区岩溶管道-等效多孔介质耦合地下水流数值模拟模型。模拟中，在地质条件控制下应用高斯随机分布生成地下暗河的管道，用非稳定三维地下水运动的偏微分方程描述等效多孔介质水流运动，用Manning-Strickler方程描述管道水流运动，将导水断层处理为强渗透条块，将落水洞汇水范围的降水入渗系数设置为1，将泉水处理为定水头的抽水井。流场模拟结果显示，25个观测点计算水位与实测水位关系的决定系数可达到0.998 5，纳西效率系数达0.998 2，极接近于1；表明基于这些处理建立的地下水模拟模型反映了岩溶地下水运动特征，具有较强的仿真能力,可用于提高岩溶区地下水资源评价精度。

为厘清降雨入渗作用对花岗岩区梯田边坡稳定性的影响，本文以湖南省紫鹊界梯田为例,在分析紫鹊界梯田地质条件的基础上，基于有限元数值模拟软件Geostudio多模块的耦合，分析了不同边坡坡度和不同土层厚度在暴雨条件下的渗流场和稳定性。研究结果表明：在降雨强度为90 mm/d、降雨历时为5 d的工况下，坡度为35°和40°的边坡处于失稳状态，稳定性系数与边坡坡度负相关；全风化土层越厚的边坡稳定性系数越低；在降雨历时5 d后,不同土层工况下的稳定性系数相差不大，但无降雨时，全风化土层越薄的边坡明显更加稳定。

为系统地量化环境因子之间的协同关系及其对生物量时空格局的调控，以锡林河流域为研究区域，测量了2020年5月—9月典型草原生态系统地上生物量以及气象因子（包括降水量和气温）、地形因子（包括高程）、土壤因子（包括土壤含水量、干密度、有机碳质量分数、全氮质量分数和pH）等三大类共8个环境因子，并通过地理探测器方法定量分析了地上生物量与各环境因子之间的关系。结果表明：1）时间维度上，研究区地上生物量在生长季初期稳定增长，在水热条件最好的7月，植被地上生物量增长最为迅速，在9月3日地上生物量达到峰值，此时流域上、下游地上生物量分别为209.12、147.19 g/m2；空间维度上，上游地上生物量显著高于下游（显著性水平p<0.05）， 地上生物量空间分布格局呈现从东南向西北整体减小的趋势。2）整个生长季中，气象因子（降水量和气温）是地上生物量空间格局的关键驱动因子，其对地上生物量分布格局的解释率在60.0%以上；生长季末期，除气象因子外，土壤pH也成为影响研究区地上生物量分布格局的主要驱动因子。3）生长季各阶段，各环境因子对地上生物量的交互作用均呈现出非线性增强和双因子增强关系。生长季初期，降水量和土壤干密度之间交互作用的影响力最大；生长旺期及末期，随着土壤含水量达到较高水平，土壤干密度与其他环境因子（降水量、气温、pH）的交互作用对流域植被地上生物量影响显著。

水热耦合作用，采用数值模拟方法对路基填筑短期内温度场变化进行了分析。结果表明：受热棒高导热性影响，路基填筑短期内冻结锋面沿热棒下凹；6月填筑，易使坡脚和蒸发段处发生水热侵蚀，7月填筑，冻结锋面最低点深度超过热棒埋置深度，对热棒稳定性最不利，8月和9月填筑，热棒高导热性影响时间较短；热棒高导热性对温度场的负面影响随填料温度和热棒材料导热系数的增加而增大。为减少填筑短期内热棒高导热性影响，应避免在6到7月份施工，施工时尽量降低路基填料温度，在不影响降温效果的前提下可适当减小热棒材料的导热系数。

国内常规土类剪切波速与埋深的统计关系公式（刘红帅等《常规土类剪切波速与埋深的关系分析》一文中，表2—5中的幂函数和一元二次函数模型公式）作为全国性经验公式，已成为地区经验公式检验对比的重要参考，但缺乏较系统的可靠性评价。为此，选取国内典型地区（北京、鲁西、成都、天津、常州、武汉6个区域）的剪切波速与埋深的统计经验公式，检验全国性常规土类剪切波速与埋深经验公式的可靠性。结果表明：幂函数模型预测的剪切波速随深度增大而增大，符合定性认识，而一元二次模型有可能出现不合理的回弯反常现象，不应继续采用。全国性剪切波速经验公式在不同地区的预测精度差异显著，在大多数地区对于绝大数土类预测的相对误差总体在±20%以内，在少数地区对于大数土类预测的相对误差超过±20%，仅在近地面20 m内的相对误差较大，最大可达40%左右。建议优先选择适合当地的剪切波速经验公式；当缺乏本地公式，需选用全国性剪切波速幂函数型经验公式时，应先经过本地实测资料检验确认后方可使用；20 m范围的剪切波速最好以实测为准，这有助于降低全国性剪切波速经验公式带来的显著误差。

萤石是一种重要的非金属战略性关键矿产资源，其成矿规律及找矿预测广受矿床学界关注。赣南兴国—宁都萤石成矿带地处NE向武夷山成矿带与EW向南岭成矿带交汇复合部位，发育一系列萤石矿床。虽然前人对该区萤石矿床进行过较为系统的研究，认为其主要受断裂构造控制，但区内断裂构造和萤石矿床空间分布的定量表征及两者之间的耦合关系鲜有报道。本文基于分形理论刻画赣南兴国—宁都成矿带断裂构造和萤石矿床之间的分形结构特征，并探讨重点成矿与找矿区域。结果显示：研究区NE-NNE向断裂容量维、信息维和关联维分别为1.609 0、1.608 9、1.594 7，说明本区成矿地质条件优越，NE-NNE向断裂与研究区萤石成矿关系密切。萤石矿床容量维、信息维、关联维分别为0.937 9、0.921 5、0.926 2，含统计中心矿床时，萤石矿床数量分形分维值为0.784 1，密度分形分维值为0.784；未含统计中心矿床时，萤石矿床数量分形分维值为1.129 6，密度分形分维值为1.130。根据研究区断裂分维值与萤石矿床空间分布的耦合特征、萤石矿床数量及密度分形特征综合圈定了3级有利成矿区，其中Ⅰ级有利成矿区为成矿条件最佳、成矿潜力最大的区域。根据断裂分维值与矿床空间分布的耦合特征、矿床数量及密度分形特征，可快速有效圈定受断裂体系控矿的萤石矿集区或成矿带内的重点找矿区域。

新沂地区花岗片麻岩位于苏鲁造山带的西缘。本文通过新沂地区花岗片麻岩岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学等方面的研究，探讨其成因与构造环境，以揭示Rodinia超大陆裂解事件在该地区的反响。研究认为：研究区花岗片麻岩属准铝质-弱过铝质A型花岗岩，具有高SiO2、富碱、贫CaO、低Al2O3质量分数的特征，以及右倾海鸥型稀土元素配分模式，富集Rb、Zr、Hf等元素，严重亏损Sr、Eu、Nb、Ta等元素，形成年龄为746.0~742.5 Ma。新沂地区花岗片麻岩是来自下地壳物质为主、少量幔源物质的部分熔融，在岩浆演化过程中经历了以钾长石和斜长石为主的分离结晶，而后经过超高压变质作用最终形成。研究区花岗片麻岩形成于新元古代后碰撞伸展环境，是Rodinia超大陆裂解事件在苏鲁造山带新沂地区的最初响应。

辽宁本溪地区位于华北克拉通东部陆块东北部，区内广泛发育新太古代深成侵入岩和变质表壳岩，尚无钾质花岗岩的报道。钾质花岗岩的形成过程是早期陆壳发育成熟和稳定的重要标志，本次钾质花岗岩的发现对系统的研究华北克拉通早期陆壳的形成与演化具有重要的价值。本文对本溪地区马家沟的钾质花岗岩进行了岩石学、成岩年代学、岩石地球化学的研究，探讨了岩石成因和形成的构造背景。马家沟岩体为片麻状中细粒黑云母二长花岗岩。锆石U-Pb测年数据显示，岩石207Pb/206 Pb加权平均年龄为（2 490±21）Ma，形成于新太古代晚期。该岩体属弱过铝质、高钾钙碱性系列钾质岩石；主要富集高场强元素La、Zr、Th及大离子亲石元素K、Nd等元素，亏损P元素、高场强元素Nb和大离子亲石元素Sr、Ti等；REE曲线为右倾型，负Eu异常，属于S型花岗岩。研究区钾质花岗岩岩浆主要来源于地壳，是变质泥岩部分熔融的产物，形成于活动大陆边缘碰撞造山后的伸展环境，代表华北太古宙克拉通固结基底形成之前的最后一次岩浆活动，标志着在新太古代晚期本溪地区微陆块已拼贴完成，并与其他地区一起构成稳定的华北太古宙克拉通。

滇西那俄铍矿床是近年评价的小型稀有金属矿床，矿体主要为石榴子石钠长石化花岗伟晶岩脉，赋存于二长花岗岩中。矿体长100~1 150 m，厚度0.43~3.70 m，w(BeO)为0.007%~1.790%，w(Ta2O5)为0.003 2%~0.053 3%，w(Rb2O)为0.041%~0.317%。有用组分以铍矿为主，共伴生钽、铷矿；少数矿石以钽矿为主，共伴生铍、铷矿。矿石矿物以绿柱石、铌钽铁矿、白云母、钾长石为主，区内最明显的找矿标志是含绿柱石伟晶岩，其次是含石榴子石钠长石化伟晶岩。电子探针分析显示：绿柱石属于无碱绿柱石-低碱绿柱石，分子式为Be2.8928~2.9481Al1.9766~2.0225Si6O18；云母中w(Li2O)为0.500 1%~2.427 9%，w(Rb2O)为0.730 3%~2.304 2%，属白云母—多硅白云母—富锂多硅白云母；钾长石中含有较高的w(Rb2O)，为0.486 1%~1.033 4%，分子式为K0.8932~0.9713 \[Al1.0013~1.0151 Si2.9809~2.9990O8\]；石榴子石能谱谱系以发育Mn、Fe双峰为特征，以锰铝榴石(Spe)和铁铝榴石(Alm)为主，锰铝榴石体积分数达67.02%~69.07%，属岩浆成因锰铝榴石。本区Be元素主要赋存于绿柱石中，Rb元素赋存于钾长石和白云母中，Li元素赋存于白云母—多硅白云母—富锂多硅白云母中。白云母和绿柱石成分显示那俄地区花岗质岩浆初始Li并不富集，在伟晶岩演化晚期岩浆中高度富集F-Li流体活动是该地区稀有金属异常富集的重要因素。

含油气盆地不同阶段的性质对于恢复盆地的演化过程、评价油气资源生储运条件具有重要意义。本文在总结前人关于新生代柴达木盆地西部地区性质与演化研究的基础上，重新解译现有地震剖面，系统地开展了盆地构造几何形态、沉积速率、沉积相、沉积旋回、沉积中心迁移以及盆地内不整合的接触关系等方面研究。研究表明：作为陆内挤压背景下的巨大坳陷，新生代的柴达木盆地西部地区具有几何剖面形态不对称、沉积速率较高但又低于西部典型前陆盆地、过补偿状态下强烈缩短致使沉积中心迁移、沉积-构造反旋回性质明显发育等特点。柴达木盆地西部地区以狮子沟组为界线，前期发育细粒远源沉积，属压陷盆地；后期沉积速率显著增加，粗颗粒沉积发育，具有非典型的类前陆盆地性质，并由周缘山体构造活动及盆地过补偿状态共同控制。

扬子克拉通北缘、鄂北枣阳市耿集-板桥地区震旦系—奥陶系中相间出露两套变火山岩系，其地层归属存在武当群和花山群的争议且长期缺乏深入研究。耿集-板桥地区野外调查、变火山岩系LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Lu-Hf同位素分析结果表明：耿集地区变火山岩系主要为浅灰色、灰白色变酸性含砾晶屑岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、玻屑凝灰岩、粉砂岩，与打鼓石群硅质条带叠层石白云岩共生，其中变酸性晶屑凝灰岩锆石年龄为821.7 Ma、εHf(t)值为-2.44~9.70，其可能是扬子克拉通前南华纪基底青白口系花山群组成部分；板桥地区变火山岩系主要由灰白色变酸性晶屑岩屑凝灰岩、火山凝灰岩、酸性火山岩、粉砂岩组成，内部发育大量基性侵入岩，其中变酸性火山岩锆石年龄为741.2 Ma,εHf(t)值为4.62~9.56，其应归属为南秦岭造山带南华系武当群，可能是印支期逆冲到扬子克拉通盖层上的残块。

四川省乐山市沙湾地区附近出露大面积的二叠纪玄武岩，是峨眉山大火成岩省的重要组成部分。研究区岩石学及地球化学研究表明，其岩性主要为致密块状辉石玄武岩、斜斑玄武岩和粗面玄武岩；主量元素显示玄武岩具有高钛拉斑系列的成分特点，稀土元素表现出玄武岩呈轻稀土元素富集的右倾模式，轻、重稀土元素分馏程度较高；微量元素相对富集Th、U等大离子亲石元素及高场强元素，强烈亏损Sr和P等与流体相关的微量元素；与云南宾川上仓附近晚期喷发的高钛玄武岩及洋岛玄武岩（OIB）特征相似，暗示峨眉山周边的玄武岩形成于地幔柱诱发下的板内拉张环境，原始岩浆源于交代富集地幔源区的石榴石二辉橄榄岩的低程度部分熔融，具有与再循环洋壳有关的辉石岩相似的成分特点，且在上升过程中发生斜长石的分离结晶作用及微弱的地壳混染。本次玄武岩对比工作揭示，位于大火成岩省中带的沙湾地区玄武岩与内带的宾川上仓晚阶段喷发产物具有同源性和等时性的特点，暗示该玄武岩浆属于大火成岩省活动晚期地幔柱边缘部分熔融的产物。

黑龙江省永新金矿床位于兴蒙造山带东段的兴安地块和松嫩地块交会拼合部位，是近几年新发现的大型金矿床。为了深入探讨永新金矿床外围及深部的成矿潜力，首先在典型矿床分析和音频大地电磁测深以及重磁联合剖面基础上，利用三维地质建模软件Creatar XModeling构建了区域和矿床三维地质模型，刻画了主要控矿地质体三维形态，揭示了区内深部构造地质特征、矿体空间分布特点及与各地质要素之间的关系。然后，采用立方体预测模型找矿方法，依据证据权法对研究区地质、地球物理等多源信息进行融合，圈定了8处深部找矿预测靶区。部分深部靶区钻孔发现了多处矿化信息，验证了本次深部预测的准确性和可靠性，指示研究区深部仍具有较大的成矿空间和潜力。

渤海湾盆地新生代玄武岩是华北克拉通东北部新生代玄武岩的重要组成部分，由于该地区的玄武岩在地表出露较少，之前的研究程度一直很低。本次研究在辽河油田选取了钻孔岩心样品，通过岩石学、地球化学、Sr-Nd-Hf-Pb同位素方法进行分析，探讨了新生代玄武岩的成因。结果表明：渤海湾盆地新生代玄武岩主要为玄武岩和粗面玄武岩，玄武岩的w（SiO2）为49.08%~50.70%，w（MgO）为2.63%~5.80%，具有明显的轻重稀土元素分馏，(La/Yb)N和(Dy/Yb)N值分别为7.96~11.61和1.71~1.84，Eu和Ce没有明显的负异常，高场强元素（HFSE）和大离子亲石元素（LILE）富集，具有明显的Nb、Ta和Sr正异常；全岩的Sr、Nd、Hf同位素比值(87Sr/86Sr)i值为0.704 622~0.706 581、εNd(t)值为1.1~1.9和εHf(t) 值为1.6~4.6，(206Pb/204Pb)i、(207Pb/204Pb)i和(208Pb/204Pb)i值分别为17.257 7~17.409 9、15.201 5~15.335 4和37.185 8~37.912 9，显示渤海湾盆地新生代玄武岩具有洋岛玄武岩（OIB）的地球化学特征和同位素组成。综合本文研究，表明渤海湾盆地新生代玄武岩是软流圈地幔低程度部分熔融的结果，且源区中地壳混染和分离结晶作用不显著。

沉积地层原生沉积介质的环境对砂岩型铀矿成矿作用及潜力分析具有重要意义。本文以准噶尔盆地北部铀矿地质探井N3006中上白垩统至新近系16件泥岩样品中的微量元素测试结果为基础，结合露头及钻孔岩心发育特征，选用对沉积介质环境反映比较敏感的锂（Li）、锶（Sr）、镓（Ga）、钡（Ba）、铜（Cu）、铀（U）、钒（V）、镍（Ni）等微量元素指标，探讨了研究区晚白垩世至新近纪沉积介质环境演化特征及其对铀成矿作用的制约。研究结果表明：晚白垩世至新近纪古沉积环境总体表现为干旱炎热且富氧的淡水微咸水沉积；据原生沉积环境判断，研究区内上白垩统至新近系各层组砂体总体上不利于传统的层间氧化和潜水氧化砂岩型铀矿化的发育；强氧化的古环境有利于铀元素的迁移，局部特殊环境形成的原生灰色层和后期遭受还原流体改造的灰色层是该区砂岩型铀矿找矿的重要突破方向。

西南天山造山带中—新生代沉积盆地(库孜贡苏盆地、乌鲁乌恰盆地、柯坪盆地、库车盆地)发育包括乌拉根超大型铅锌矿床和萨热克大型铜矿床在内的一系列以沉积岩容矿的铜铅锌矿床，构成我国西北地区一条重要的贱金属成矿带。已有研究表明区域上沉积岩容矿型铜铅锌矿床主要包括砾岩型铜矿床、砂岩型铅锌矿床和砂岩型铜矿床3个类型，本文在简要介绍各类型矿床主要地质特征的基础上，重点总结了其在成矿时代、成矿流体性质和来源及成矿物质(金属和硫)来源等方面的研究进展。结果表明:区域上砾岩型铜矿床形成于早白垩世末，即形成于盆地构造转换期，砂岩型铅锌矿床和铜矿床形成于中新世晚期，其形成与大型逆冲推覆构造关系密切。砾岩型铜矿床成矿流体以有机流体为主，砂岩型铅锌矿床成矿流体以盆地建造水为主，而砂岩型铜矿床成矿流体则表现为有机流体和盆地建造水混合的特征，成矿过程有大气降水的加入。造山带物质和沉积硫酸盐是区内各类型矿床金属及硫的主要来源。本文指出应加强砂岩型铜矿床成矿年代和砂岩型铅锌矿床成矿作用的研究，以及与新发现的海相砂岩型铜矿床的对比研究。

为了理清重庆市南川区大佛岩铝土矿床有益组分分布特征及伴生元素可利用性，本文通过剖面测量、实地调查和样品分析等工作方法，对南川区大佛岩铝土矿床及其伴生元素的分布特征进行了深入研究，并建立了矿产资源可利用性评价模型。Ga质量分数高值区呈北东向和近南北向分布，中西部Ga质量分数高，北东部Ga质量分数较低。Li质量分数在梁山组中上部最高，最高为致密状铝土矿，其次为铝土岩，土状铝土矿中较低。Li的富集与铝土岩的关系较为密切。稀土元素的富集部位更容易出现于赋矿地层底部。评价模型对矿区铝土矿资源的评价结果为可利用。在开发利用铝土矿资源的过程中，可以考虑回收利用Ga元素。但是，由于Li、Sc、REE元素受到选冶技术和选矿成本等因素的限制，现阶段回收利用技术上虽然可行，但经济性存在瓶颈。因此，在开发利用铝土矿资源的同时，还需要探索更经济的回收利用技术，以提高资源的利用率。本文所建立的评价模型结合了评价指标体系，可为铝土矿资源的利用和评价提供科学参考，同时也为其他矿产资源的评价提供借鉴。当然，对于评价指标的选择和权重的确定需要根据不同的矿产资源和应用场景进行调整、优化，才能更好地满足实际需求。

火山岩相是火山物质喷发类型、搬运方式和就位环境与状态的总和，划分火山岩相是刻画盆地火山岩分布，寻找火山岩有利储层的基础，对盆地火山岩油气勘探具有重要作用。前人以火山岩的“岩性组构成因”为分类依据，建立了盆地火山岩“5相15亚相”分类方案，极大推动了我国盆地深层火山岩勘探进程。目前，我国大规模的盆地火山岩油气勘探已经走过了20余年的历程，随着勘探的深入对该岩相分类方案进行了不断地完善和丰富：针对基性火山熔岩，建立了基性溢流相，以及板状熔岩流、辫状熔岩流和玻质碎屑岩3种亚相及相模式；针对湖盆水下喷发，建立了水下爆发相，以及气携水下热碎屑流、水携火山高密度流和水下降落3种亚相及相模式，形成了“7相21亚相”的新的分类方案。基性溢流相中，辫状熔岩流亚相储层发育条件最好，玻质碎屑岩亚相次之，板状熔岩流亚相稍差；水下爆发相中，气携水下热碎屑流亚相控制有效储层的空间分布。基性溢流相的建立，克服了基性熔岩因单层厚度薄，钻井和地震亚相刻画困难等问题；水下爆发相的建立，实现了沉积盆地从陆上到水下不同喷发环境火山岩相的准确刻画。两种岩相的建立为进一步探索基性火山熔岩发育区和水下喷发火山碎屑岩发育区储层发育规律，寻找有利储层提供了基础。

瞬变电磁反演是高维非凸的复杂非线性反演问题。利用传统的BP（back propagation）神经网络可以有效缓解瞬变电磁反演的过拟合现象，但是BP算法收敛速度慢、易陷入局部最优。为了解决这些问题，提出了一种基于小波包分解（wavelet packet denoising, WPD）和遗传算法（genetic algorithm, GA）优化BP神经网络的方法（WPDGABP），并应用于瞬变电磁反演中。首先，采用基于硬阈值和Daubechies系列中Db13的WPD方法降低观测磁场数据中的噪声成分，同时提出一种剔除冗余特征的样本采集策略。然后，引入具有全局性的GA优化BP神经网络初始权重，提升BP算法的学习能力和求解精度。最后，基于中心回线源一维瞬变电磁正演理论，构建层状地电模型，经WPD预处理后进行反演，并比较GABP与传统Occam、单一BP、PSOBP（particle swarm optimizationBP）、DEBP（differential evolutionBP）等算法的反演结果。理论模型与实测数据反演结果表明：在瞬变电磁层状地电模型反演中，WPDGABP比其他算法具有更高的精度以及更强的稳定性和正演数据拟合能力，可有效应用于电磁探测反演解释中。

生态地质环境质量显示一个区域地质作用与生态空间分布的整体情况。为了给马六甲海峡北岸马来西亚西南沿海地区的生态保护修复及“一带一路”投资建设提供依据，将地理信息系统技术与层次分析法相结合，以马来西亚基础地质、地质灾害遥感地质专题应用及编图项目成果数据集为基础数据，构建了该区的生态地质环境质量评价指标体系并进行综合评价。通过分析结果将研究区的生态地质环境质量划分为优等、良好、中等、较差4个等级，其中：优等区和良好区面积较大，分别为2 753.31 km2和2 960.33 km2，占研究区总面积的34.19%和36.76%，主要分布在北部平原地区及沿海地区；中等区和较差区面积分别为1 702.72 km2和618.57 km2，占研究区总面积的21.37%和7.68%，主要分布在雪兰莪州中部、森美兰州南部及马六甲州北部地区。从评价结果上看，该地区总体上生态地质环境质量较好，优等区和良好区总和占研究区总面积的70.00%以上，中等区和较差区主要受地层构造和生态条件的限制，需要针对具体问题进行环境保护及生态修复。

为了进一步提高探地雷达（ground penetrating radar, GPR）数据的信噪比，压制由随机扰动引起的随机绕射能量，将二维变分模态分解（twodimensional variational mode decomposition, 2DVMD）引入二维GPR数据的噪声压制处理中。首先，对GPR数据进行2DVMD处理，并分析各阶本征模态函数（intrinsic mode function, IMF）分量及其对应的频率波数域谱来确定雷达剖面中的各回波类型。然后，计算IMF分量与原始数据的互相关系数来确定信号模态和噪声模态，并对信号模态进行重构得到降噪后的数据。理论数据和实测数据测试表明，相比于传统的1DVMD法，2DVMD滤波后的含噪正演记录峰值信噪比由6.44 dB增加到7.72 dB；经2DVMD降噪处理后的雷达剖面在保留有效信号的基础上，可以有效压制随机扰动带来的噪声，并且得到的雷达剖面同相轴连续性更好。

随着光学遥感影像空间分辨率的提升和获取渠道的丰富，利用光学遥感影像实现地物智能解译已成为高效的技术路径。由于卷积神经网络（convolutional neural networks, CNN）强大的特征提取能力以及道路信息在多个领域的应用需求，基于CNN的道路提取方法成为了当前的研究热点。鉴于此，本文根据近年来的相关研究文献，对基于CNN的道路提取方法从基于形状特征的改进、基于连通性的改进、基于多尺度特征的改进和基于提取策略的改进四个方面进行归纳总结，然后描述典型道路遮挡案例，并利用经典CNN从样本标签的局限性层面对当前的技术难点进行分析与验证，最后从多源数据协同、样本库建设、弱监督模型和域适应学习四个方面对遥感影像道路提取的发展趋势进行评估和展望。

为了解决干湿循环条件下长期的外部碳酸盐和硫酸盐侵蚀导致混凝土耐久性能显著退化的问题，进行了在干湿循环条件下混凝土内部CO32-和SO42-侵蚀规律和迁移规律的研究。先通过混凝土受到离子侵蚀的化学反应过程和扫描电子显微镜（SEM）实验分析并对比两种离子对混凝土侵蚀的损伤机理，后通过引用房室模型的方法分析CO32-和SO42-在混凝土表面与外界交界面处的传输和交换规律。结果表明：在180 d的时间内，离子侵蚀主要发生在混凝土表面0~20 mm的范围内，房室模型的预测值与实测值决定系数R2在0.75左右；混凝土被侵蚀的深度与水灰比正相关，并且房室模型可以预测混凝土受到侵蚀的程度；硫酸盐和碳酸盐的化学反应生成物引起的膨胀压力导致混凝土产生裂缝而引起破坏。

东南沿海地区中生代火山岩研究成果颇丰，但有关中侏罗世晚期基性火山岩的报道较少，限制了对该区域中生代构造岩浆活动及大地构造演化的深入理解。本文对江绍断裂带东南侧邵武地区的中生代火山岩开展了系统的岩石学、锆石UPb年代学、锆石LuHf同位素、地球化学和SmNd同位素研究。结果显示：邵武地区玄武安山岩喷发年龄为（161.0±2.0）Ma；同位素地球化学结果显示，这些样品中—晚侏罗世锆石的εHf(t)值介于-14.33~-10.41之间，εNd(t)值较低（-9.2~-8.4），反映富集Nd同位素的特征；岩石地球化学结果表明，该套火山岩具有高w(Al2O3)、w(Na2O)、低w(MgO)、w(TFe2O3)等特征，稀土总量较低，稀土配分曲线为右倾型，且具弱的Eu负异常，大离子亲石元素Rb、Ba和K相对富集，高场强元素Nb、Ta、Ti、P等相对亏损。综合岩石学和地球化学研究结果，本文认为邵武玄武安山岩起源于交代岩石圈地幔的部分熔融，并经历一定结晶的分异作用，其大地构造背景总体为板内环境。结合前人对区域构造岩浆活动的认识，本文认为在中侏罗世晚期，太平洋俯冲板片发生回撤、撕裂，导致幔源岩浆底侵并置换了古老壳源岩石，从而东南沿海地区虽整体处于挤压背景，但仍存在局部拉张环境。

自然条件下沿海地区地下水与海水呈现动态平衡，但地下水超采会破坏二者间平衡关系，进而引发一系列地质环境问题。地下水动态变化受多种因素影响呈现非平稳信号变化特征，传统时间序列分析方法无法从多角度准确描述时间序列动态变化特征，基于时间域和频率域分解的小波分析方法为探究地下水动态变化特征及影响因素提供了便利条件。利用山东日照地区不同类型含水层3口监测井1996—2015年间地下水位和降雨量监测数据，应用连续小波变换法和小波相干分析法开展研究，结果表明：不同类型含水层地下水位动态变化周期特征存在差异，荻水监测井（第四系松散岩类孔隙水含水层）地下水位呈现年际、4~5 a和11 a周期变化，莒县地震办监测井（基岩裂隙含水层）和东莞中学监测井（碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水层）地下水位均呈现11 a周期和14 a强趋势项变化，总体而言，该地区降雨量呈现年际周期、4~5 a周期、11 a周期变化以及14 a强趋势项变化；降雨量周期变化是导致不同类型含水层地下水位呈现年际周期变化和多年周期变化的主要因素；不同含水层地下水位对降雨量响应时间存在差异是造成其呈现不同周期变化特征的主要原因。

黑龙江多宝山地区位于兴蒙造山带东段，为兴安地块与松嫩地块的拼合部位，是研究嫩江—黑河洋（古亚洲洋分支）构造演化的关键地段。对嫩江市多宝山地区西侧出露的花岗斑岩开展岩石学、年代学和元素地球化学等方面的研究，以期限定其形成时代，探讨岩石成因及构造背景，为嫩江—黑河洋构造岩浆演化提供依据。花岗斑岩呈肉红色，具多斑状结构，块状构造，斑晶由钾长石、石英和少量的斜长石组成，基质主要由微晶结构的长英质矿物和少量黑云母组成。LAICPMS锆石UPb加权平均年龄为（365.1±2.6）Ma，形成于晚泥盆世晚期。岩石地球化学具有高质量分数的SiO2、K2O，低质量分数的CaO、MgO和Al2O3，高TFeO/MgO和Rb/Sr值，富集Rb、Th、Zr和Hf元素，贫Sr、Ba、Eu、Ti和P元素，REE配分曲线呈燕式分布，负铕异常明显，表现出A型花岗岩的特征。以高的Zr/Hf值，Na2O、TFeO质量分数和相对低的P2O5、Rb质量分数区别于高分异I型、S型花岗岩。特征微量元素比值与大陆地壳相应值相近，且岩石具有较低的MgO、Cr质量分数和Mg#值，指示其源区主要来自地壳。综合分析表明，该期花岗斑岩为非典型A1亚类花岗岩，兼具火山弧和板内花岗岩的元素地球化学特征，形成于嫩江—黑河洋北向俯冲挤压体系下派生的局部拉张环境。

甲藻甾醇（dinosterol）是甲藻（dinoflagellate）细胞膜脂的重要组分，作为甲藻的生物标志物，它具有来源特异性、结构稳定、抗降解能力强等特点，广泛分布于海洋、湖泊等各类沉积载体中，有效记录不同地质历史时期古环境的信息。目前，利用甲藻甾醇质量分数及其单体氢同位素组成开展重建早期生态环境变化的研究，为理解早期气候和环境变化、生态系统响应提供新视角，因此甲藻甾醇是近年来海洋和湖泊古环境重建研究的热点生物标志物之一。基于此，本文首先介绍甲藻甾醇的结构、生物来源及其在海洋、湖泊等环境的分布特征，简要概述且对比甲藻甾醇的几种纯化方法，并在阐述其重建古环境、古气候原理的基础上，进一步总结甲藻甾醇的古环境指示意义，特别是其质量分数在古生产力重建以及甲藻甾醇单体氢同位素组成在盐度、降水重建上的研究进展。据此，我们提出甲藻甾醇在古环境重建研究中应注意的问题，如甲藻甾醇的具体生物来源、环境因子对甲藻甾醇的影响等。

位于浙江省西部衢北地区的杨家泥石流是典型的水体冲蚀形成的低频性沟谷型泥石流。结合杨家泥石流所处的地质环境背景，首先在分析其分区特征、类型和成因机制，评价泥石流易发性及危害程度的基础上，利用统计分析方法确立暴雨强度指标；然后采用力学计算和极限平衡分析理论，构建强降雨作用下冲沟水动力学冲蚀启动模型，确定临界径流深度；再构建降雨—泥水位—流量相结合的递进式分层次综合预警体系；最后于2012年10月在杨家泥石流冲沟开展单沟泥石流远程自动化监测网络体系建设，实施远程监测控制和预警。研究表明：杨家泥石流冲沟呈小流域封闭状，汇水区、形成—流通区和堆积区分区特征明显，杨家泥石流是由特大暴雨激发的、低频的、一次性爆发规模为小型的稀性水石流，为中易发泥石流；冲沟形成区松散物源地表径流深度超过1.0 m时，处于临失稳状态，松散物质易被冲刷侵蚀，可将此临界径流深度作为是否冲蚀启动泥石流的有效判据，并结合暴雨强度指标（R＜2.8）和泥石流洪峰流量（Qd=31.83 m3/s）确定泥石流综合预警指标；监测期间（20121026—20221010）研究区最大降雨发生于20190619，经计算R=2.4＜2.8，冲沟区处于安全雨情，沟道泥水位未达到地表径流的警戒限值，不具备泥石流形成启动的水动力条件，沟内流量（最大值为1.70 m3/s）正常，未达到洪峰流量，未有泥石流发生或沟道堵塞等不良现象，此期间冲沟区较为稳定，再次发生泥石流的可能性小。建立以水动力学冲蚀启动特征参数为主的综合监测网络体系，可作为低频性沟谷型泥石流系统防灾控制的技术方法。

为了寻求一种合适的修复材料对砂岩质文物进行有效修复及保护，本文选取环氧树脂、水硬性石灰5%、水硬性石灰12%等3种修复材料分别对砂岩试样进行修复，并设定在不同恒温温度、冻融循环次数和饱和条件下测定砂岩试样的抗拉强度和抗剪强度，研究修复后的砂岩试样在不同温度和湿度条件下的强度和耐久性。试验结果表明：短时期（10余d）内，黏结岩样受温度影响并不显著；在饱和条件下，岩样的力学强度随着饱和度的增大呈现降低的趋势；使用环氧树脂黏结的试样抗拉与抗剪强度均高于2种水硬性石灰，水硬性石灰12%的黏结强度高于水硬性石灰5%；多次冻融后，环氧树脂黏结岩样的抗拉强度一直处于较高的水平。相对于其他两种材料，环氧树脂黏结具有更好的耐久性。

辽西兴城地区出露的大面积花岗质岩石遭受了强烈的韧性变形改造，其独特的变形样式为研究华北克拉通东北缘中生代以来的构造演化提供了独特的视角。兴城娘娘顶地区出露的花岗质片麻岩塑性变形特征显著，矿物拉伸线理均以低角度向NNE倾伏，整体表现出上盘向SSW的逆冲型韧性剪切变形。最新的花岗质片麻岩中锆石UPb年代学结果显示，其原岩形成时代为（169.5 ± 1.6）Ma，为中侏罗世。典型变形岩石的石英EBSD（电子背散射衍射）分析、流变学参数估算，指示变形岩石古差异应力值为13.8~17.7 MPa，应变速率为1.16×10-16~2.20×10-14 s-1，变形温度介于350~450 ℃之间。综合研究认为该期变形为发育于中浅部地壳层次绿片岩相的缓慢变形，与晚侏罗世末期—早白垩世早期蒙古—鄂霍茨克洋俯冲闭合的远程效应和古太平洋板块俯冲作用的叠加影响有关。

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区泊尔江海子断裂南北地区工业气流井分布与烃源岩演化程度不匹配，且该断裂南北地区天然气成藏期次存在差异。本文在烃源岩演化史和断裂发育史的基础上，结合天然气组分碳同位素、天然气干燥系数、流体包裹体特征以及断层在不同方向上的封闭性，对断裂南北地区天然气的来源、成藏期次、成藏时间以及运移通道进行对比。结果表明：天然气组分碳同位素符合“正碳同位素序列”特征，即δ13C1<δ13C2<δ13C3，表明研究区的天然气是单一来源；断裂南部天然气干燥系数分布在0.85~0.96，平均值为0.91，断裂北部天然气干燥系数分布在0.95~0.97；断裂南部地区下石盒子组储层中与天然气共生的盐水包裹体主频温度主要分布区间为95~115  ℃与125~135  ℃，断裂北部地区下石盒子组储层中与天然气共生的盐水包裹体均一温度主要分布在75~155  ℃之间；结合研究区埋藏史得出断裂南部地区天然气为两期成藏，成藏时间分别是晚侏罗世—早白垩世（155~142 Ma）和早白垩世末（116~110 Ma），北部地区天然气为一期成藏，成藏时间为早白垩世末（128~117 Ma）。泊尔江海子断裂自古生代以来发生了多期活动，其在燕山期的活动是造成断裂南北地区天然气分布、热演化程度、成藏期次差异的主要原因。

冀北西部陆块东北缘局部地区发现古元古代花岗岩体，由于缺少系统研究，其地球化学特征及地质意义尚不清晰。本文对冀北大囫囵古元古代花岗岩的锆石UPb年代学、元素地球化学和SrNdPb同位素进行了系统研究。结果显示：两个花岗岩样品的锆石UPb年龄为（1 855±7）Ma和（1 844±8）Ma。岩石高硅（w（SiO2）为71.58%~74.01%）、高钾（w（K2O）为6.44%~7.07%，K2O/Na2O为3.68~4.20），高铝饱和指数（A/CNK为1.12~1.27），为钾质强过铝质岩石;花岗岩富集轻稀土和大离子亲石元素，亏损重稀土和高场强元素，结合高TFeO/(TFeO+MgO)值（0.74~0.80）和高10000 Ga/Al值（3.36~3.55）及较高的锆石饱和温度(840~873 ℃)，确定其具有A2型花岗岩特征，暗示其形成于碰撞造山后伸展构造体制。花岗岩样品具有较高的Sr初始值（(87Sr/86Sr)i为0.713 0~0.716 2）、负的εNd(t)值（-8.0~-7.6），Nd二阶段模式年龄TDM2为2.96~2.94 Ga，（206Pb/204Pb）t、（207Pb/204Pb）t、（208Pb/204Pb）t值分别为14.976~15.178、15.192~15.228和35.413~36.626。综合研究表明，大囫囵钾质强过铝质花岗岩岩浆源自约2.95 Ga的中太古代下地壳物质部分熔融，形成于华北克拉通东部陆块和西部陆块碰撞造山后的伸展构造环境。

痕量化合物是油气成因、来源、形成环境、次生地球化学改造等研究的重要指示物，随着当前油气研究不断地向非常规储层以及深层储层进发，此类化合物在油气地球化学研究中显得愈发重要。本文综述了近年来原油中痕量化合物的定义、分类，及其在母质来源与形成环境分析、高演化阶段油气成熟度与油源对比、油气运移路径示踪、油气次生地球化学改造等方面的研究进展，总结了基于痕量化合物所建立的原油热裂解、硫酸盐热化学还原反应、气侵改造作用等评价参数的应用现状；同时,指出痕量化合物的形成机理以及寻找具有指示物源意义的痕量分子化合物、加强单体同位素分析是未来的研究重点，并且随着测试技术与研究认识的不断提升或将发现新的过渡型分子化合物。

在火山岩和碎屑岩储层中普遍发育大量绿泥石，影响着物性。为查明火山岩中蚀变绿泥石的成因及其对储层物性的影响，本次工作选取川西南峨眉山典型剖面、ZG1井、ZG2井以及YT1井等系列玄武岩样品进行岩相学研究和电子探针微区成分分析。结果显示：玄武岩中绿泥石大致可分为显晶质、隐晶质和微晶3种结晶类型，总体上属于富铁种属的铁斜绿泥石（辉绿泥石）和铁镁绿泥石，形成于富铁的还原环境；隐晶质与微晶和显晶质绿泥石分别受到岩浆期后热液和来自深部的多期次构造热液叠加蚀变的控制，形成主要表现为Fe2+对Mg2+的成分置换，反映流体具有从碱性向弱酸性中酸性过渡的变化规律。绿泥石的形成过程对火山岩储集空间的影响具有双重作用：岩浆期后热液的充填结晶充填减少了火山岩原生孔隙并降低储层物性，对火山岩储层起到破坏性作用；多期次构造热液的溶蚀迁移沉淀则产生了新的微孔，对火山岩储层起到建设性作用。

泥石流危险区研究涉及触发条件、物源与地形等多种因素，需要开发快速、有效的方法进行危险范围分析。本文基于Laharz基本原理，以泥石流样本为数据基础拟合得到修正模型，并以重庆市巫溪县杨家湾沟为例，采用修正的Laharz ArcGIS工具包，在不同降雨重现期条件下对泥石流堆积范围进行模拟计算。结果表明：1）采用修正参数使Laharz模型统计量参数的和方差(SSE)和均方根误差(RMSE )减小，确定系数（R2）增大，拟合优度得到明显提高；2）基于数字高程模型，结合现场调查推算的物源体积，在ArcGIS平台采用Laharz工具包可快速模拟不同降雨重现期（10、20、50、100 a）条件下的泥石流堆积范围，并且模拟泥石流堆积宽度与现场调查堆积范围接近，大部分重合；3）采用Laharz修正模型与传统的FLO2D软件模拟进行对比，其中最远冲出距离、最大堆积宽度和堆积面积在两种方法下模拟结果的差值比率分别在10.00%、15.00%和20.00%量级，采用两种方法模拟结果与实地勘查结果也相近，表明Laharz修正模型具可靠性。

为了厘清石棉对土壤环境的污染风险,为进一步治理及减缓石棉污染危害提供技术支撑，本文针对青海省祁连县小八宝石棉尾矿库矿区场地土壤环境中石棉组分和相关重金属元素的分布、空间迁移转化规律及其对土壤微生物群落结构和多样性的影响开展研究。结果表明：场地土壤中的主要矿物组成包括石英、斜绿泥石、蛇纹石、铁韭闪石、钠长石等，其中蛇纹石被确定为石棉的特征矿物；在典型垂向和横向剖面土壤中，不同来源的重金属元素质量分数呈现不同的空间分布特点，其中CaO分布趋势与蛇纹石矿物相关，土壤中重金属Cr表现出与石棉矿物相似的分布特征;在垂向和横向剖面的样品中Cr质量分数均超过建设用地风险管制值（二类用地78 mg/kg），特别是在石棉尾矿渣堆处Cr质量分数远超出建设用地风险管制值。石棉的环境胁迫降低了土壤微生物多样性，对土壤微生物群落结构造成较大影响。

变化环境下（气候变化和人类活动）潜水位动态演化过程识别是当前我国乃至全球水资源领域面临的主要科学问题。为了分析多影响因素下的潜水位时空动态变化，以降水和地下水开采为例，基于通辽市科尔沁区2016年1月—2019年12月实测地下水位动态数据，采用MannKendall（MK）趋势检验和栅格代数法分析了区域潜水位的时空变化规律，并利用交叉小波分析、斯皮尔曼相关系数和多元线性回归法进一步量化分析了不同区域降水和地下水开采对潜水位的影响。结果表明：研究时段内科尔沁区潜水位总体呈下降趋势，年均降幅为0.36 m，中部和西部地区潜水位下降较为严重；根据潜水位差值空间分布特征，将研究区划分为潜水位基本平衡区、下降区和严重下降区，其分别占研究区总面积的9.88%、49.65%和40.47%；基本平衡区的潜水位受降水因素影响显著，受地下水开采变化影响极小，下降区和严重下降区潜水位受地下水开采的影响相较于降水影响更大。

南海西部北部湾盆地的稠油油藏分布在涠西南凹陷和乌石凹陷，主要以普通稠油和特稠油为主。此类稠油埋深范围较广，从浅层到中深层均有发现，物性较好，呈中—高孔渗和高阻特征，但常规气测往往仅有总烃和甲烷，气测值很低且无异常显示，录井岩屑在大部分区域未见任何荧光和含油显示，给地层流体识别带来很大困难。为此，针对本区不同类型的稠油进行分类并开展测、录井特征分析；在此基础上，以随钻测井曲线结合壁心含油性为主要手段，以气测图版和壁心三维定量荧光识别为辅助，提出了一套稠油快速识别方法。利用取样过程中对井下地层流体性质的监测和岩石热解分析结果，指出稠油本身典型的烃组分构成造就了其独特的气测特征；同时，认为强亲水的岩石润湿性以及沥青质稠油与砂岩骨架颗粒之间特殊的粘附性是造成部分稠油储层岩屑无荧光和含油显示的主要原因，壁心和取样流体的三维定量荧光能够真实反映地层流体的性质。

为明确川东地区中寒武统高台组蒸发岩特征与发育模式，综合野外观察、岩心描述、薄片鉴定、测井及地震资料，在对高台组蒸发岩的岩性及成因类型进行分析的基础上，讨论其沉积模式以及与油气的关系。研究结果表明：1）蒸发岩主要为含膏白云岩类、石膏岩和膏盐岩，存在清水和浑水两种蒸发岩岩性组合序列，蒸发岩厚度具有由西向东逐渐增厚的特点，沉积中心分别位于建深1井区—巫溪一线和太和1井区—石柱一线，蒸发岩盖层以“宽广圆环状”覆盖川东大部分地区；2）蒸发岩在干旱炎热的古环境、障壁滩形成的封闭环境、海水的周期性波动以及物源补给的共同作用下形成清水潟湖和浑水潟湖，即源控多潟湖成因环境；3）高台组蒸发岩厚度与龙王庙组储层的分布存在一定的负相关关系，即厚层蒸发岩控低含气储层，薄层蒸发岩控高含气储层；4）蒸发岩为盖层的储盖组合包括浑水潟湖成因的岩下储层和清水潟湖成因的岩间储层，薄层蒸发岩岩下储层含气规模较大，岩间储层的非均质性较强，厚度较薄，总体上呈中—低孔低渗的特征，研究区发育3个天然气有利勘探区带，分别位于北部、中部以及南部地区，是川东地区潜在的后备勘探领域。

地空频率域电磁法探测信号为多频非平稳信号，为了解决应用传统傅里叶变换方法提取其幅度时分辨率较差的问题，本文提出了基于同步提取变换（SET）的地空频域电磁信号幅度提取方法。该方法对电磁数据进行SET，得到高分辨率时频图，并利用能量算子使电磁数据时频谱能量更为集中；采用贪心算法提取脊线，得到时频图的高能量带；通过自回归模型自适应地补充了脊线中的0值，解决了由窗函数引起的端点效应问题。根据脊线位置的时频图复数值，得到各频率分量幅度随时间的变化,研究了不同信噪比情况下基于SET的地空频率域电磁信号幅度提取结果的准确性。结果表明：当信噪比≥10 dB时，幅度提取结果的平均相对均方根误差均小于5%；当信噪比＜10 dB时，幅度提取结果的平均相对均方根误差在10%以内。提取效果良好。将此方法应用于新疆霍拉山隧道工程地空频率域电磁法探测中，成功提取了多频电磁信号各频率分量的幅度,与采用傅里叶变换提取非平稳信号幅度的方法相比，该方法有效地提高了幅度提取结果的分辨率。

滑坡是一种分布广泛、数量众多、危害巨大的地质灾害，准确确定滑坡滑动面对滑坡防治具有重大意义。传统的勘探手段,如钻探和地球物理方法在起伏较大的滑坡地形中具有诸多限制。本文以四川省屏山县东池庄滑坡为参考，建立了起伏地形软弱性土质滑坡模型，进行了瑞雷波波场模拟并经过模式分离后计算求得水平/垂直（H/V）谱比曲线。对比分析了波场传播及H/V谱比曲线的特征，发现在110道检波器排列中，中心部位检波器的峰值频率可作为计算土石分界面的卓越频率。设计了土层厚度分别为25、31、35 m的滑坡模型，发现土层厚度与峰值频率呈负相关关系。给出了地层为黏性土与泥岩时的频率深度经验公式，得到了连续滑动面信息，经验公式计算结果与实际模型吻合较好。

时域电磁法中的超顺磁效应一般由磁异常体或磁化层引起，并在响应中后期出现呈近似1次幂律衰减的慢扩散现象，同时也是地下磁性介质信息的重要表征。传统参数提取方法在对磁性环境的实测数据进行处理时，会由于忽略这种效应导致数据的错误解释。为了实现对含有超顺磁效应数据的准确解释，本文基于改进粒子群优化算法进行了超顺磁效应的多参数提取研究，通过引入ColeCole磁化率模型实现了层状超顺磁效应的数值模拟，证明了磁化率、电导率可以影响超顺磁响应的幅值与衰减斜率，并结合改进粒子速度和位置更新策略的粒子群优化算法实现了对磁化率、电导率等参数的提取。结果表明，本文的方法在对超顺磁效应多参数进行提取时最大相对误差不超过2%，验证了方法的有效性。

本文简单回顾了山东莱阳恐龙蛋化石群的发现与研究历史，结合近年来在莱阳的新发现和恐龙蛋研究进展，莱阳恐龙蛋化石群的组成由之前的4科5属11种，修订为6科10属12种，另有1科未定和1个存疑种。将与其他地区恐龙蛋化石组合相比,莱阳恐龙蛋化石群的恐龙蛋类型多样、组合特征明显，是晚白垩世恐龙蛋组合的典型代表，这一组合也很好地反映了晚白垩世胶莱盆地王氏群较高的恐龙多样性。对山东莱阳恐龙蛋进行深入研究，将为进一步探讨晚白垩世莱阳的古地理和古环境等提供详实的古生物学证据。

与频域电磁法相比，瞬变电磁法可有效区分空气波和海底电磁响应，在浅海油气藏探测中具有良好的应用前景。近海海域地质条件一般较为复杂,普遍具有强切割地形及复杂构造，使电磁场响应特征变得异常复杂，给数据解释工作带来极大困难。本文基于时域有限元法，采用非结构化网格对复杂地质模型进行剖分，通过构建时域有限元方程并结合偶极子离散的长导线源近似技术以及后退欧拉离散技术，实现了复杂地质条件下浅海区电性源瞬变电磁三维正演模拟。在验证算法精度后，通过复杂地质模型的三维正演，分析了不同海水深度对空气波与海底油气藏目标体的影响，在此基础上，进一步分析了不同围岩电阻率以及海底地形对油气藏目标体分辨率的影响，结果表明：在浅海条件下，脉冲响应受空气波影响较大，阶跃响应受空气波影响较小，随着深度增大空气波影响变小，对油气藏的分辨率也降低；围岩电阻率及海底复杂地形对电性源瞬变电磁影响严重。

东昆仑造山带金水口群的沉积和变质时代一直存在争议。本文利用LAICPMS技术对青海省都兰县沟里地区金水口群中的斜长角闪岩进行了锆石UPb年代学、LuHf同位素研究。结果显示：斜长角闪岩中6个测点的碎屑锆石年龄集中在2.1~2.0 Ga之间，碎屑锆石最小年龄为1 829 Ma，变质锆石的上交点年龄为（1 905±300）Ma，误差较大，但暗示金水口群沉积时间漫长，沉积时代不晚于中元古代早期，故本文认为金水口群沉积时代在1 800 Ma左右；年龄集中于2 100 Ma的碎屑锆石具有麻粒岩相变质锆石特征。变质锆石年龄集中于450~420 Ma之间，12个点的加权平均年龄为（444.3±5.3）Ma，为早古生代，该年龄与东昆仑造山带响应原特提斯洋俯冲拼合并发生区域深熔作用的年龄基本一致；锆石176Lu/177Hf值较低，变质锆石εHf (t)值为-35.41~-3.75，TDM2介于3 641~1 666 Ma之间，源岩物质为古老地壳再循环的产物；古元古代碎屑锆石εHf (t)值为-2.98~25.58，TDM2介于2 833~920 Ma之间，源区为来源于亏损地幔的陆壳，与太古宙TTG岩系相似，暗示阿尔金地块的TTG岩系为金水口群提供了部分物质来源。金水口群沉积于活动大陆边缘或初始裂谷盆地，上部沉积盖层冰沟群与万宝沟群沉积于浅海陆棚，沉积过程具有连续性。

珠江口盆地珠Ⅰ坳陷在早始新世—早渐新世的裂陷期主要经历了珠琼运动Ⅰ幕和Ⅱ幕，发育文昌组和恩平组。西江凹陷位于珠Ⅰ坳陷西部，凹陷内番禺4洼是已证实的富生烃洼陷，西江主洼和西江36洼勘探程度较低。为了进一步认识西江凹陷在裂陷期的构造特征及其对沉积的控制，本文利用最新三维地震数据和解释成果，结合有限的钻井资料，对文昌期和恩平期的洼陷结构、断裂体系、沉降中心迁移规律及沉积体系分布等进行了系统分析。研究发现：西江凹陷在裂陷期发生了构造转换，主要体现在早文昌期、晚文昌期和恩平期的洼陷结构、断裂体系和控洼断层活动性的规律性变化以及沉降中心的迁移；沉积中心与沉降中心迁移基本一致，早、晚文昌期各洼陷发育半深湖—深湖亚相，沉积中心向西南迁移，恩平期沉积中心转向北部西江主洼一侧；裂陷期区域伸展应力方向的顺时针旋转，以及北西向先存断裂在文昌期的先后活化是构造转换的诱因，其控制了沉积体系的展布。分析西江凹陷的构造转换和沉积体系展布规律，对在珠Ⅰ坳陷深部寻找湖相烃源岩和富生烃洼陷具有一定意义。

为研究适用于水平层状围岩隧道的围岩荷载计算方法，指导实际隧道工程施工，采用理论推导的方式，结合数值模拟荷载结构法计算模型，对水平层状围岩隧道的开挖工法和初期支护参数进行了优化。结果表明：1）水平层状围岩隧道塌落拱顶形成岩梁结构，基于此提出了针对水平层状岩隧道的围岩竖向荷载计算公式修正方法。2）基于掌子面力学平衡稳定分析模型，考虑塌落拱顶岩梁作用效应，通过计算得到了铜川隧道一号斜井工区水平层状砂岩、泥岩的岩梁极限厚度分别为1.7和2.3 m，当岩层厚度大于极限厚度时，岩梁可代替超前支护起到拱顶加固作用；同时计算表明Ⅲ、Ⅳ级围岩采用全断面法代替原来的台阶法施工，掌子面稳定系数满足规范要求。3）铜川隧道一号斜井工区Ⅲb型、Ⅳa型和Ⅳb型初期支护参数优化后，钢支撑最大间距分别为1.8、1.6、1.6 m，相应的截面最小安全系数分别为1.65、1.63、1.57，均满足规范中的安全系数控制基准要求。

南沙海槽－西北巴拉望构造对认识南海成因与演化至关重要。综合南海南缘地质地球物理资料分析认为:南沙海槽极薄地壳可能不是古南海的残余，是夭折的扩张中心;南沙海槽存在挤压逆冲作用，形成时间很晚，与南海扩张无关，是南海形成后挤压的结果。南沙海槽挤压作用与西北巴拉望Pagasa楔变形对比表明，南海南缘的挤压作用停止时间东部早于西部;中、南巴拉望蛇绿岩来自其南部往北逆冲的产物，可能表明古南海由南往北俯冲。综上认为南巴拉望蛇绿岩可能来自新特提斯洋壳，中巴拉望蛇绿岩来自古南海洋壳；不同时期洋壳俯冲残余最终被逆冲至岛弧系之上；巴拉望蛇绿岩是长期由南往北逆冲的结果，最后就位时间可能是中晚中新世。

扬子板块北缘志留系黑色岩系中重晶石-毒重石成矿带的形成构造背景和成矿过程一直受到众多学者的关注。本文选择四川盆地北缘城口月亮坪剖面下志留统龙马溪组泥页岩中的重晶石矿物为研究对象，从岩石学、矿物学入手探讨重晶石发育特征，并结合锶同位素分析重晶石的成因及其反映的地质意义。结果显示：重晶石主要发育成岩作用为主的针状晶体、冷泉作用为主的较大粒径溶蚀状晶体、热液作用为主的树枝状晶体，以及生物作用为主的小粒径椭球体形晶体；重晶石结核以扁椭球体形顺层分布，存在同心分层结构、致密均一结构、龟裂纹充填结构，其成因以成岩作用为主，局部出现后期热液流体充填收缩缝形成的龟裂纹；层状重晶石的87Sr/86Sr值为0.708 4，反映其形成过程受到深部幔源（低87Sr/86Sr值）和围岩（高87Sr/86Sr值）的混染作用，推测其成因为深部幔源热液与冷泉（或成岩作用）共同作用的结果。研究认为：四川盆地北缘龙马溪组沉积时期为一个具有拉张构造背景的被动大陆边缘，在北大巴山发育同沉积断裂；在龙马溪组早期四川盆地北部斜坡区受到弱的拉张作用，断裂发育规模不大，形成间歇性小规模的冷泉渗流；在龙马溪组晚期拉张作用增强，断裂加深，产生重晶石黑烟囱，大量含Ba2+和H2S的热液进入海水中并在北大巴山地区形成重晶石矿床。

为探讨张广才岭北部构造格架及其演变，对张广才岭北部二长花岗岩、正长花岗岩及碱长花岗岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石学、岩石地球化学等方面的研究，确定了其形成时代及岩石成因。研究结果表明：2件二长花岗岩、1件正长花岗岩及1件碱长花岗岩样品的锆石U-Pb年龄分别为(191.4 ±1.1)、(202.6 ±1.0)、(190.8 ±1.5)、和(198.1±1.0)Ma，总体年龄介于202~190 Ma之间，时代为早侏罗世；二长花岗岩、正长花岗岩和碱长花岗岩总体属于低铝质，以高钾钙碱性系列为主，显示富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损Nb、P、Ti等高场强元素和重稀土元素；二长花岗岩、正长花岗岩和碱长花岗岩显示出I型花岗岩特征。结合区域对比及综合研究，初步认为张广才岭北部早侏罗世花岗岩的构造环境为古太平洋板块向欧亚大陆俯冲形成的活动大陆边缘环境。

杭锦旗地区是鄂尔多斯盆地北部重要的含油气区，油气成藏期次及流体势研究有利于探究油气充注的世代以及流体势的分布特征，并进一步判定成藏期油气的运移方向。本文以什股壕区块和十里加汗区块5口井的二叠系下石盒子组盒一段储层砂岩为研究对象，基于流体包裹体分析厘定油气成藏期次，并结合流体势理论计算研究区关键成藏期的流体势并揭示油气的运移方向。研究结果显示：什股壕区块盒一段储层油气的成藏时间为132~102 Ma；十里加汗区块盒一段储层油气的成藏时间为132~101 Ma。杭锦旗北部的什股壕盒一段储层油气的流体势为18 128~22 872 J/kg；杭锦旗南部的十里加汗区块盒一段储层油气的流体势为22 975~27 153 J/kg。本文认为研究区二叠系盒一段储层油气成藏时间在早白垩世，十里加汗区块整体的流体势要高于什股壕区块，油气具备由南部向北部运移的趋势。

为探讨层状土中静压桩连续贯入过程的沉贯特性，依托上海市某桩基工程开展静压桩贯入过程现场试验，探究沉桩阻力随贯入深度的演变规律，并结合ABAQUS数值模拟，明确静压桩贯入过程中沉桩阻力、桩周土体竖向应力、径向应力以及径向位移的变化规律。结果表明：层状土的软硬程度制约着沉桩阻力的大小；当桩端贯入浅部粉质黏土层和淤泥质黏土层时，沉桩阻力增长较慢甚至出现减小趋势，当桩端贯入到深部砂质粉土层、粉质黏土层和粉砂层时，沉桩阻力增长较快，其中在砂质粉土层中增长率最高可达174%；桩周土体中竖向应力和径向应力与土层性质密切相关，竖向应力和径向应力最大值均出现在桩端贯入至黏质粉土层时，分别为558.0、1 178.0 kPa，当桩端贯入到下部较软的淤泥质黏土层时，最大竖向应力和径向应力均出现明显退化现象，径向应力退化率达到52%；径向位移随径向距离的增加而减小，其变化规律基本反映了土层性质的变化特征。

近来年准噶尔盆地南缘地区中生界碎屑岩油气藏屡获突破，成为盆地重要的勘探领域。中生界普遍含有石膏，因此含膏质地层的岩性优选是储层评价的关键。为提高该区岩性识别的精度，并对含膏质地层储层曲线进行校正，本文基于岩石物理实验，分析不同岩性的测井曲线响应特征，对比发现含膏质地层导致补偿中子值降低、声波时差减小、电阻率升高；对含膏质岩性进行了测井识别，并提出了蒙特卡罗数值模拟方法，对膏质砂岩进行不同孔隙度、不同膏质体积分数条件下的补偿中子测井地层模拟，建立了补偿中子孔隙度曲线校正模型，最终实现了岩性的精细划分。解释的岩性与薄片分析对比符合率达到88.2%。

为研究地铁盾构施工引起的地面沉降问题，首先以Biot固结理论为基础，将土体本构关系拓展为黏弹塑性，考虑土体渗透性的动态变化，建立了地铁盾构引发地面沉降的三维全耦合数值模型；然后以南京地铁11号线江北新区马骡圩站至石塘公园站盾构施工区间为例，模拟预测了该盾构区间的沉降量，并完成了模型的校准；最后利用该模型模拟预测了地铁盾构开挖所引起的地面沉降规律，并模拟了盾构拱顶上方土体和盾构底部下方土体的参数变化。结果表明：实测地面沉降量与计算值吻合较好，模型可靠；以模型第二区间段为例，东线轴线处沉降量在52.41~54.52 mm范围内，西线沉降量在53.28~55.60 mm范围内；东线盾构隧道沉降以隧道轴线为中心对称分布，西线隧道开挖后，最终引起累积地面沉降量在轴线之间较大；随着开挖的进行，上方土体孔隙度、渗透系数及泊松比变小，变形模量增大，下方土体变化则相反。

为研究鄂西地区上二叠统大隆组含气页岩岩相类型和储层特征，本文以鄂西地区恩施市恩地2井钻井岩心为研究对象，利用X-射线衍射全岩矿物分析（XRD）、总有机碳（TOC）质量分数测定、镜质体反射率（Ro）测定、干酪根镜检、场发射扫描电镜（FE-SEM）观察、CO2和N2吸附实验、页岩含气量测定、微量元素测定等方法开展精细研究。结果显示：鄂西地区二叠系大隆组主要发育的岩相类型包括硅质岩相、黏土质硅质岩相和混合质硅质岩相，其中黏土质硅质岩相是大隆组有机碳质量分数最高的岩相类型；大隆组页岩孔隙类型多样，微孔和介孔贡献了页岩主要的孔隙体积和孔比表面积；高有机碳和高黏土矿物有利于页岩气的聚集和页岩中微小孔隙（孔径＜50 nm）系统的建立，微孔和介孔中的吸附气是总含气量的重要组成部分。以含气量和有机碳质量分数为指标建立鄂西二叠系大隆组页岩评价标准，黏土质硅质岩相和混合质硅质岩相为Ⅱ1类优势岩相类型，硅质岩为Ⅱ2类页岩气优势岩相类型，恩地2井1 241.0~1 250.4 m井段为页岩气“甜点段”。页岩微量元素和有机碳质量分数关系表明大隆组高有机质含量是高古生产力和水体还原环境的共同结果，其中高古生产力是有机质富集的主要原因。

地面沉降是北京地区突出的地质灾害，严重威胁经济、环境和社会的可持续发展。为了研究地面沉降的时空特征及其影响，本文以北京平原朝阳—通州沉降区为研究对象，先基于Sentinel-1 A/B卫星降轨数据，利用PS-InSAR(persistent scatters InSAR）技术获取了研究区2019年1月—2021年12月地面沉降特征，再采用动态时间规整（DTW）算法定量分析了地面沉降与不同层位地下水位之间的响应关系，并进一步量化了不同深度地下水抽取诱发地面沉降的贡献率。结果表明：1）2019—2021年朝阳—通州地区地面沉降连片发展，年均沉降速率超过50 mm/a的沉降严重地区主要分布在朝阳区东部和通州区北部，其中最大沉降速率达到91 mm/a。2）朝阳—通州地区可压缩层厚度区域分布差异，为地面沉降的发生与发展提供了有利的地质条件。整体上来看可压缩层厚度大小与地面沉降速率成正比，研究区地面沉降速率大于80 mm/a的永久散射体（PS）点所在位置处的可压缩层厚度均大于180 m，且主要处于可压缩层厚度200~220 m的地区。3）地面沉降与不同层位地下水位时间序列响应不同，埋深为50~180 m的承压含水层水位与地面沉降响应程度相对较高，其中92.00和121.42 m深度下地下水位与地面沉降时序的响应程度最高，反映出该层位的地下水位变化是造成沉降的主要诱发因素。

为制约古亚洲洋在吉林东部地区的最终闭合时间，本文选取吉林省敦化地区万宝岩组变质粉砂岩为研究对象，开展系统的碎屑锆石微量元素组成和U-Pb-Hf同位素研究，确定了万宝岩组的沉积时限和物源区特征，并通过碎屑锆石微量元素获得晚古生代地壳厚度的变化规律，探讨了华北板块北缘东段晚古生代的构造演化历史。万宝岩组由互层的大理岩、变质粉砂岩和变质细砂岩组成，碎屑锆石定年结果显示，万宝岩组最年轻峰值年龄约为316 Ma，此外还存在355、398、1 842和2 360 Ma的峰值年龄。其中，古生代碎屑锆石（409~312 Ma）以具有负的εHf(t)值（-15.32~-1.60）及新太古代—古元古代的TDM2年龄（2 293~1 480 Ma）为特征，侵入万宝岩组闪长岩体的时期为276 Ma。综合研究认为，敦化地区万宝岩组沉积时限为312~276 Ma，即早二叠世时期，其沉积时限和岩石组合特征可与延边地区的庙岭组相对比。万宝岩组中的古生代碎屑锆石来自华北板块太古宙—古元古代结晶基底物质的部分熔融。结合其中古元古代碎屑锆石（62.9%）的大量出现，暗示敦化地区或/和附近地区存在华北板块前寒武纪的结晶基底。通过地壳厚度计算表明，敦化地区和内蒙古地区晚古生代的地壳厚度变化趋势一致，说明二者晚古生代的演化历史趋于同步。约245 Ma地壳厚度达到最大（80 km），暗示了古亚洲洋的最终闭合。

颗粒离散元的模拟精度主要取决于所标定细观参数的准确性，为提升细观参数的标定精度和效率，本文首先采用抗转动线性接触模型模拟砂土三轴压缩试验；再利用正交试验中的方差分析法筛选出宏观参数的控制性细观参数；然后建立宏观参数与控制性细观参数的响应面方程，依据室内三轴试验确定的砂土宏观参数，代入所建的响应面方程求解得到控制性细观参数；最后结合三轴试验结果验证所标定细观参数的准确性。结果表明：宏观参数包括弹性模量、泊松比、峰值摩擦角和剪胀角，其中弹性模量的控制性细观参数为有效模量和摩擦系数，泊松比的控制性细观参数为刚度比与摩擦系数，峰值摩擦角和剪胀角的控制性细观参数都为摩擦系数；通过三轴试验得出宏观参数取值，弹性模量为83.83 MPa、泊松比为0.45、峰值摩擦角为34.47°、剪胀角为8.93°；进一步标定细观参数取值，有效模量为153.35 MPa，刚度比为2.16，摩擦系数为0.45；利用标定的细观参数进行三轴试验模拟，结果与室内试验结果在低围压（100 kPa）下峰值强度相差7.2%，在高围压（300、500 kPa）下误差都控制在了±15.0%以内，证明了所提出的标定方法具有准确性和可靠性。

为理清大兴安岭兴安地块中生代岩体的岩石成因及构造背景，本文通过岩石学、年代学、全岩地球化学等方法，对大兴安岭东北部的黑龙江省呼玛地区早白垩世侵入岩进行了研究。结果显示：研究区早白垩世中性侵入岩为钙碱性－高钾钙碱性系列准铝质－弱过铝质岩石，成岩时间在（121.3±1.2）～（118.7±0.9）Ma之间，稀土元素配分曲线显示为右倾模式，Eu微弱正异常（0.98～1.11），富集K、Sr、Ba等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。岩石同时具有高的Sr/Y（57.66～145.76）、LaN/YbN（11.66～29.52）和较高的Mg#（50.93～57.63）、w(Cr)（77.00×10-6～92.60×10-6）、w(Ni)（23.20×10-6～32.60×10-6）值，显示出埃达克质岩特征。综合本次研究认为该期侵入岩主要形成于蒙古－鄂霍茨克洋闭合后的伸展环境，由加厚下地壳导致的岩石圈拆沉，软流圈幔源岩浆上涌形成埃达克质岩石。

由于地形等复杂条件的限制，叠前地震数据在空间上存在不完整或不规则分布的情况，导致数据出现缺失或混淆等现象。近年来，基于卷积神经网络的方法已经广泛应用于缺失地震数据重建工作。然而一步训练过程的网络模型不足以重建具有宽振幅范围的缺失地震数据，低振幅缺失部分的重建结果仍需改进。因此本文提出一种具有分步训练过程的粗-细网络模型。该模型由粗网络和细网络组成，分步恢复宽振幅范围内的缺失地震数据。在细网络中引入离散小波变换代替池化操作，其可逆性在上采样阶段有利于保留细节特征。模型采用混合损失函数重建缺失信号的真实细节。粗网络的初步恢复结果经过掩码操作处理后输入到细网络，细网络进一步精确恢复缺失部分的低振幅信号。实验结果表明，与残差网络（ResNet）、U型网络（U-Net）和多级小波卷积神经网络（MWCNN）的重建方法相比，本文方法在合成数据和真实数据上展现出更卓越的重建性能：在缺失75%的合成数据上，信噪比为18.818 5 dB；在缺失50%的真实数据上，信噪比为12.255  1 dB。在消融研究中，本文模型重建的均方误差为1.689 3×10-4，信噪比为19.284 6 dB，峰值信噪比为 43.743 5 dB，结构相似性为0.984 1，均优于其他三组对照实验。

铁钻工为先进的钻井辅助作业设备，但国内铁钻工在自动化程度、夹持定位精度和工作平稳性方面有较多不足。为了解决此问题，本文设计了一种新型的铁钻工结构及其液压控制系统。首先通过机-液联合仿真分析，研究了铁钻工上卸扣过程中钻杆轴线的偏移角度和径向力变化；然后在此基础上对铁钻工的控制系统进行优化，采用同步分流马达和PID（比例积分微分）控制，进一步分析液压缸增加输入流量对固定钳和动钳的液压缸同步性能、夹持定位精度及接头螺纹径向力的影响。结果表明：采用PID控制时比同步分流马达夹持效果更好，当单个液压缸输入流量为18 L/min时，固定钳夹紧钻杆时钻杆轴线绕x、y轴偏角能控制在0.10°和0.06°以内，响应速度在6.8 s左右，上下钻杆重心沿x和y轴方向的距离可以分别控制在1.93和2.85 mm之内，保证了固定钳和动钳的夹持定位精度以及动作快速性和稳定性。接头螺纹径向力曲线也表明了铁钻工冲扣时钻杆接头间产生的不平衡径向力（17.2 kN）远大于旋扣时（641.0 N），更易导致钻头磨损。

时域电性源电磁探测法是一种可以有效快速探测矿产资源的方法。极化效应会导致电性源电磁响应快速衰减，发生符号反转现象。本文采用Cole-Cole模型描述极化效应，利用整数阶有理逼近算法实现任意分数阶Cole-Cole模型有理化；采用Yee氏网格对仿真区域进行剖分，基于时域有限差分（finite-difference time-domain，FDTD）法实现电性源感应-极化效应三维数值模拟。本文对三种典型模型（均匀半空间模型、极化半空间模型和三维极化体模型）的电磁响应进行数值模拟，结果表明：均匀半空间模型的电磁响应与解析解基本吻合，并且相对误差小于10%，证明了三维数值模拟方法的正确性；极化半空间模型与三维极化体模型的电磁响应均在晚期出现了负响应，与极化理论结果相符合。

现代黄河三角洲位于海陆交互地带，为我国重要的生态保护区，同时也是石油开采地。受河流、潮流、人类活动影响，现代黄河三角洲沉积物粒度组成复杂，物质来源多样。本文共采集了黄河三角洲表层沉积物样品219个，首先采用粒度分析方法分析了现代黄河三角洲沉积物的粒度特征以及沉积物来源，然后采用参数端元模型分析方法对沉积物的物质来源进行了划分，最后采用聚类分析方法分析了表层沉积物类型。结果表明：现代黄河三角洲沉积物粒度组成以粉砂（体积分数71.10%）和砂（27.62%）为主，大部分沉积物粒度分选中等，粒度分布曲线呈近对称分布。沉积物划分为EM1、EM2、EM3三个沉积端元，分别代表三种不同物质来源，其中EM1代表旧河流沉积作用，EM2代表海洋潮流沉积作用，EM3代表现黄河河流沉积作用。将表层沉积物分成三种沉积物类型，结合聚类分析结果将黄河三角洲分为三类沉积环境，其中：第一类主要分布在黄河三角洲等西部河流的中上游，包括马新河、沾利河、草桥沟、挑河，主要为旧河流沉积，水动力较弱；第二类主要分布在刁口河、神仙沟、现黄河（清水沟）等东部河流，现黄河河流沉积作用较强；第三类主要分布在黄河三角洲北部沿岸及潮滩，受海洋潮流作用较强，海岸受到侵蚀。此外，人类活动对黄河三角洲岸线变化也产生了一定影响。

鄱阳湖地区属于亚热带季风性湿润气候带，湖滨却多处发育沙漠。多宝沙山是湖滨面积最大的沙漠，给当地环境造成了非常严重的危害。前人多认为多宝沙山是风成的；然而，沙山多处沿岸露头的地层层理均表现为水成特征。为进一步明确多宝沙山成因，本研究进行了物探（高密度电阻率法和瞬变电磁法）和野外地质露头调查，发现第四系除风成特征外，还具有水成的厚度分布及层序地层特征。本研究认为多宝沙山是风力搬运和水下沉积共同作用的结果，其形成与湖平面多次起伏、彭蠡泽南扩、湖底平坦的地形、三角洲快速沉积、断块差异运动、强劲的冬季风等多重因素在时间和空间上的耦合相关。多宝沙山形成于全新世时期，位于古赣江三角洲前缘亚相，后期发生构造抬升，多宝沙山被强风改造，风沙覆盖了除西山、笔架山之外的古构造高地，最终形成了现今的多宝沙山。

利用常规测井曲线对厚层砂砾岩储层进行层序细分，存在界面不清难以确定划分标准的问题。变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）方法分解精度高并且抗噪性能优越，受模态混叠影响小，可以将测井数据内的各级基准面旋回信息分解出来。本文对松辽盆地徐家围子断陷徐西凹陷营城组四段（简称营四段）厚层砂砾岩地层测井曲线应用VMD方法分解得到各频率域固有模态函数（intrinsic mode function, IMF），优选出相关性高的IMF1和IMF10，根据瞬时频率范围和采样率推算出高频IMF1对应短周期旋回，低频IMF10对应长周期旋回。选取对应周期的IMF可以指导对应级别层序的划分，划分出两个三级层序和五个四级层序。VMD方法在营四段的应用表明，该方法适用于厚层砂砾岩地层的高频层序划分。

快速确定堤防渗漏隐患的位置信息，对堤防的治理具有重要意义。然而在渗漏通道弱磁数据处理过程中，堤防正常场计算往往需要花费较长时间，严重制约着渗漏隐患的定位效率。为解决上述问题，本文基于有限单元法开展了磁电阻率法探测堤防渗漏的建模仿真工作，探究了不同尺寸堤防内稳定电流场及其外部磁场的分布特性，并构建了一定数量的模型数据库。研究结果表明，磁感应强度y分量在测域中部的整体波动相较于x分量和z分量更大，其值随堤防上宽的增加呈下降趋势，而随斜坡角度的增大或堤防主体高度的增加呈上升趋势。依据本文总结的分布特性，可以预测数据库中缺失的堤防正常场，堤防模型的预测平均相对误差为9.63%。

微裂缝在不同程度上提高了灰岩地层孔隙的渗透性。为了厘清回注过程中微裂缝不同发育情况对钻屑废弃物回注能力的影响机制，确保钻屑回注安全实施，首先采用X射线CT（计算机断层摄影）扫描某气田采集到的灰岩岩心进行数字重构，得到其基质模型，研究废弃物颗粒在孔隙中的运移和沉积机制；然后基于数值算法构建裂缝-基质模型，引入裂缝连通系数与裂缝走向因子定量表征裂缝的连通性和走向，揭示裂缝开度对回注地层渗透率以及废弃物回注能力的影响。结果表明：随着裂缝走向因子增大，横向迂曲度呈减小趋势，减小幅度最大为35.21%，纵向迂曲度呈增大趋势，增大幅度最大为21.59%；f（裂缝连通系数）越大，裂缝-基质模型越容易出现优势通道效应（f≥0.7时尤为显著），渗透率和颗粒逃逸率也越大，其中，在裂缝开度为80 μm时，渗透率相比基质模型增大了0.671 3 μm2，颗粒逃逸率相比基质模型增大了15.06%。

以渤海湾盆地G油田古近纪低渗透砂岩储层为研究对象，综合铸体薄片、扫描电镜（SEM）、高压压汞（MICP）及核磁共振（NMR）分析探讨了孔隙结构及其对储层品质和流体赋存的影响。低渗透砂岩储层的孔喉大小分布范围广，微、纳米级孔喉共存，且普遍呈现双峰分布的特征。大孔喉系统主要由残余粒间孔和溶蚀扩大孔组成；而微小孔喉系统则主要由粒内溶孔和晶间孔构成。研究结果表明，孔喉连通能力及连通孔喉的体积分数是影响低渗透砂岩储层储集物性和流体赋存特征的关键因素。物性越好的砂岩储层中，连通性好的大孔喉（右峰）所占体积分数越高，储层渗流能力越强；反之，物性越差的储层孔隙系统则主要由连通性差的微小孔喉（左峰）主导，储层渗流能力较弱。束缚流体主要赋存在孔喉半径较小、微观连通性较差、分形维数较大的小孔喉系统中；而中、大孔隙系统的微观连通性好、分形维数较小，主要富集可动流体。研究还明确了半径最大的孔喉是影响低渗透砂岩储层渗透率和流体赋存特征的关键因素，并根据毛管压力曲线和核磁共振T2（横向弛豫时间）谱参数建立了两套适用于低渗透砂岩储层的渗透率评价模型。与经典模型（如Coates和Schlumberger Doll research（SDR））相比，新模型具有更好的有效性和适用性。

岩石薄片的岩性识别是地质分析中不可或缺的一环，其精准度直接影响后续地层岩石种类、性质和矿物成分等信息的确定，对于地质勘探和矿产开采具有重要意义。为了快速准确地识别岩性，本文提出了一种改进的MobileNetV2轻量化模型，通过选取5种岩石类型共3 700张岩石薄片图像进行岩性识别。在MobileNetV2的倒残差结构中嵌入坐标注意力机制，融合图像中多种矿物的全局特征信息。此外，改进MobileNetV2中的分类器，降低模型的参数量和计算复杂度，从而提高模型的运算速度和效率，并采用带泄露线性整流函数（leaky rectified linear unit, Leaky ReLU）作为激活函数，避免网络训练中的梯度消失问题。实验结果表明，本文提出的改进后的MobileNetV2模型大小仅为2.30 MB，在测试集上的精确率、召回率、F1值分别为91.24%、90.18%、90.70%，具有较高的准确性，相比于SqueezeNet、ShuffleNetV2等同类型的轻量化网络，分类效果最好。