针对城市遥感图像各种地物分布不均衡、分类精度较低的问题，提出融合并行注意力与权重平衡算法的遥感图像分类方法。该方法在DeepLabV3+和ResNet50创建的语义分割网络基础上，采用并行组合方式，融入通道注意力和空间注意力算法，提高网络的特征提取能力；针对遥感图像地物类别占比不均衡问题，引入地物类别权重平衡算法，提高小类别地物的分类精度。为了验证网络模型的分类效果，利用Vaihingen数据集和Postdam数据集进行实验。实验结果表明：融合注意力机制和权重平衡算法的分类网络在Vaihingen数据集中测试数据的像素精度、平均交并比、平均F1值分别为96.66%、90.35%、96.66%，在Postdam数据集中测试数据的像素精度、平均交并比、平均F1值分别为95.74%、81.47%、91.82%；从分类细节看，增加注意力机制和权重平衡算法对占比较少的汽车识别精度有显著提高，在Vaihingen数据集中汽车的像素精度提高了26.44%，在Postdam数据集中汽车的像素精度提高了21.84%，取得了较好的分类效果。

准噶尔盆地西北缘MH1井先导示范区（MH1井区）二叠系、三叠系发育不同尺度的断裂，形成机理复杂，后期改造频繁，存在形式多样，严重制约了水平井的开发进程。本文立足于提高地震资料的信噪比和分辨率，通过方位角叠加方案优选、连续小波变换地震资料提频、矩阵奇异值分解去噪、构造导向滤波迭代处理、有效频带优化、断裂增强滤波、人工智能（artificial intelligence, AI）断裂识别以及多属性融合断裂识别等多种方法相结合，建立小尺度隐蔽性断裂识别流程与模式，进一步引导水平井钻井。结果表明：本文通过多种地球物理方法与AI技术相结合，建立了适用于MH1井区的小尺度隐蔽性断裂识别流程与模式，显著提高了断裂识别精度，优化了MH1井区水平井的钻井轨迹，成功避开了高风险断裂带，井漏事件发生率降低约20%，压窜干扰问题减少约15%。

地震波场数值模拟在地震勘探、地震资料处理和地球构造研究等方面发挥着重要的作用。波动方程数值模拟方法充分考虑了地震波传播的动力学特征和几何学特征，可以为地震波传播机理的研究和复杂地层的解释提供强有力的理论支持，是目前应用较为广泛的地震波场数值模拟方法之一。本文调研了五种基于波动方程的数值模拟方法：有限差分法易于理解，但数值频散问题明显；伪谱法精度高，但计算效率低；有限元法适用于复杂模型，但计算资源消耗大；谱元法适合高精度问题，但对计算内存需求较高；基于物理信息神经网络的深度学习法具有较强的适应性，但训练成本较高。并分别叙述了这五种数值模拟方法的理论基础、适用条件和最新进展。未来，地震波场数值模拟方法应结合深度学习等最新技术，优化边界条件模拟真实的边界反射情况，提高模拟的精度和效率。

精细储层描述一直是非常规油气资源开发和生产的重点，但常规测井曲线的纵向分辨率难以满足对厘米级甚至毫米级储层的有效识别。针对这一问题，本文以集成机器学习技术为核心，从多视多尺度的角度出发，提出了一种两级知识迁移的测井曲线大尺度差异超分辨方法提高测井曲线的纵向分辨率，实现低成本情况下的储层精细描述；选取地层反映较好的微球电阻率、自然伽马、声波时差曲线作为目标曲线，实现高分辨成像电阻率曲线信息到目标测井曲线映射模型的构建，进而实现目标测井曲线的大尺度差异超分辨，并将超分辨结果与不同超分辨方法进行对比。结果表明，本文方法得到的超分辨曲线与真实高分辨曲线相关系数大于0.9，与对比方法相比提高了3.6%~16.0%，均方误差、均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差、对称平均绝对百分比误差分别降低了28.9%~90.8%、15.7%~69.8%、24.4%~74.7%、25.0%~74.2%、25.2%~77.4%。本文方法能够在一定程度上实现现有常规测井曲线的毫米级超分辨处理，得到的超分辨曲线能够大致地捕捉到地层的变化，降低了精细储层有效识别问题的难度。

传统谱蓝化拓频方法中谱蓝化算子的计算存在单一性，应用于叠后地震拓频效果不佳。为此，提出匹配追踪分频谱蓝化拓频技术。首先，使用匹配追踪方法将叠后地震数据精确地分为多个分频地震体；然后，在计算每个分频段谱蓝化算子过程中引入加权思想，根据不同频带能量的差异求取各分频段优化谱蓝化算子的权重；最后，将优化后的谱蓝化算子与地震反射系数进行褶积，得到高分辨率地震数据。实际叠后地震资料测试结果证明，与传统谱蓝化方法相比，本文方法提高了叠后地震资料的高频成分信息，拓频后地震同相轴变多，分辨率更高。通过对处理前后地震数据提属性、井震标定、反演等一系列操作，验证了提频后地震数据的高频成分是有效的，并且能够更精细地刻画断层，更准确地识别薄层砂体。

裂缝型储层是一种含流体的裂缝-孔隙介质，其裂缝参数的定量表征对非常规油气藏的勘探与开发具有重要意义。然而，传统以振幅信息为主的储层预测方法存在局限性，难以全面揭示裂缝型储层的复杂特性。本文针对含饱和流体的正交裂缝型储层，深入分析了含水平和垂直正交裂缝介质的速度频散与衰减特性，并采用各向异性反射率法模拟了单界面频散砂岩储层振幅随偏移距变化（amplitude variation with offset, AVO）的频变响应特征。在此基础上，构建了以水平和垂直正交裂缝模型响应为驱动的贝叶斯反演框架，实现了对裂缝型储层中孔隙度、裂缝密度及裂缝半径的多参数定量反演。研究结果表明，孔隙度、裂缝密度及裂缝半径对速度频散表现出高度敏感性，且在低频时PP波频变反射系数随频率和入射角发生显著变化，振幅随入射角的增大线性增加，揭示了裂缝参数对频变AVO响应有重要影响。反演结果表明，所提出的反演方法在不同裂缝参数条件下，后验概率分布都具有较高精度，尤其在小尺度裂缝型储层中，对裂缝半径预测表现出更好的适用性和可靠性。

测井旋回地层学研究主要依据米兰科维奇天文旋回理论，以测井数据作为天文旋回替代指标研究地质、环境、气候等诸多领域的科学问题。目前国内外仍缺少专门针对测井旋回地层学处理分析的软件，本文基于CIFLog软件,使用Java语言开发测井旋回地层学分析模块，包含预处理、天文驱动检验、滤波与调谐等必要功能，并使用理论曲线作为测试数据验证了各功能的有效性。选取松辽盆地松科二井青山口组自然伽马能谱测井钍元素含量数据进行处理，成功识别和提取出13个长偏心率信号周期，估算沉积速率为5.6 cm/ka，并建立浮动天文年代标尺。

 

热液作用作为深部流体与浅表沉积系统的物质-能量交换过程，对沉积环境、成岩与有机质富集具有关键控制作用，在我国典型含油气盆地中时空分布特征显著。本次研究基于矿物学、岩性及元素-同位素证据，系统归纳并识别了热液成因矿物组合（如白云石、黄铁矿、自生石英）及地球化学指纹（如Fe、Mn与轻稀土元素富集、Eu异常与低δ18O），总结了典型岩性组合（如硅质岩-黑色页岩、碳酸盐岩-有机质互层）。在区域对比与多方法框架下，总结了热液作用对沉积盆地的地质记录及古环境改变的影响。热液流体通过改变水体氧化还原梯度、补给营养盐（N、P、Fe和Si等）、调节温盐结构和水体分层改变了盐度与局部碳循环，间接或直接影响初级生产力与有机质保存。总体上，热液作用对有机质呈现出“促进-抑制”的双向效应，其最终结果受热液温度、流体组成与构造背景等多因子共同制约。因此，深入探讨热液作用的时空分布及其对沉积环境的影响，有助于完善对烃源岩形成与演化过程的认识，并为含油气潜力评估提供科学依据。

全球17个国家的25个盆地揭示了花岗岩潜山油气藏，共发现超30亿t油当量探明储量，在中国的盆地中发现了超15亿t油当量探明储量。花岗岩已成为中国油气勘探的重要目标，在储集空间类型、岩石物性、储层分布规律和储层成因等方面取得了丰富的成果。储集空间有7类12型，多为次生孔隙和次生裂缝，少量为原生气孔；各油气藏储集空间类型特征存在差异。花岗岩潜山储层以低孔—特低孔型和中—低渗型储层为主。风化壳厚度多数在40~280 m之间。花岗岩潜山储层物性随着距风化壳顶面距离的增大而减小，少数情况在深部也有高孔隙带。多数油层/可疑油层/气层/含油水层/含气水层均分布在风化壳顶部约200 m范围内，且多集中在150 m范围内。花岗岩潜山储层具有分带性，残积带、风化溶蚀带以孔隙型储层为主，风化裂缝带以裂缝-孔隙型储层为主，基岩带以裂缝型储层为主；构造裂缝具有甜点式分布特征。利用单轴抗压强度、渗透率和化学蚀变指数等参数可建立风化壳垂向分带的量化关系。储层形成机理主要是构造作用、风化作用、侵蚀作用和埋藏溶蚀作用等。构造作用分为两个方面，通过岩石力学测试结果构造作用分为两个方面：有利的成缝内因条件是粗粒晶体、石英和钾长石含量高；有利的成缝外因条件是岩石具有快速降温过程、出露地表阶段经受强应力改造等。风化作用可以在残积带和风化溶蚀带形成丰富的风化粒间孔、风化缝、铸模孔、筛状孔、晶内微孔和溶蚀缝等。侵蚀作用影响着残积带和风化溶蚀带的保存，潜山顶面坡度小有利于残积带和风化溶蚀带的保存。埋藏溶蚀溶解作用可进一步扩大先存溶蚀孔和裂缝，促进基岩带的内幕储层区的发育；指出内幕储层在盆地沉降中心区域更为发育。残积带和风化溶蚀层顶部储层在压实条件孔隙演化服从改进型的Athy公式；斜长石含量与孔隙度降幅和平均粒径均呈负相关，化学蚀变指数与孔隙度减孔量呈正相关。岩石组构的不同、潜山隆升过程与构造应力作用的耦合关系不同，造成了潜山的差异成缝效应。综上，指出花岗岩潜山储层有利区为粒度粗、石英含量高、钾长石含量高、快速隆升、顶面坡度小、邻近盆地沉降中心和后期构造改造强的区域。

地面沉降风险诱发因素复杂、空间分布差异较大，为科学开展地面沉降风险评估工作，本研究提出栅格信息量法的地面沉降风险评价方法。首先通过计算各栅格化评价指标与地表形变量之间的信息量值，定量表征两者之间的关联程度；然后构建包含危险性、脆弱性和暴露度3个方面共11项指标的评价体系；再采用主客观综合赋权方法确定权重并计算风险值，通过受试者工作特征曲线进行的可靠性检验后进行风险评价；最后将上述方法应用于2022年河北省沧州市地面沉降风险评价。结果表明：相较于脆弱性评价指标，危险性和暴露度评价指标的栅格信息量值偏高。危险性评价指标中，年平均地面沉降速率为高风险指标，当年平均地面沉降速率为-127~-17 mm/a时，信息量值为1.538，对地面沉降风险的危险性最大；暴露度评价指标中，人口密度为高风险指标，当人口密度＞5 430人/km2时，信息量值为1.923，对地面沉降风险的暴露度最高。沧州市1 km空间分辨率下地面沉降风险等级为高、较高、中、较低、低五个等级的区域面积占比分别为9.90%、24.91%、31.12%、23.05%、11.02%；高风险区主要集中在沧州市主城区、肃宁县、黄骅市等区域，中风险地区主要分布于沧州市西部区域。栅格信息量法对沧州市地面沉降风险评价的可靠性较好，准确度达到0.714。

河西地区是湖南省湘潭市主要地下水应急水源地，保障着城区供水安全需求。识别供水水化学成分在气候变化和人类活动长期影响下的时空演变过程，对当地地下水资源开发利用、污染管控具有重要的现实指导意义。为了定量揭示岩溶水化学在降水条件和人类活动长期控制下的演变过程，以及我国南方岩溶区水文地球化学时空分布及演变规律，本文基于研究区在2002—2021年间国家地下水水质监测数据，运用多元统计分析、地质统计学分析及Piper图、Gibbs模型、主要离子比值等水化学分析方法，分析区内岩溶水化学时空变化规律及影响因素。结果表明：研究区岩溶水化学在空间上具有水平分带性，可分为Ⅰ和Ⅱ水化学区，沿岩溶水总体流向Ⅰ区至Ⅱ区水化学组分表现“正向增加”；岩溶水化学组分浓度在近20年时间尺度上变化具有阶段性，总体表现为“平稳—上升—下降—平稳”的演变过程，关键时间节点为2007、2011和2017年；岩溶水化学空间差异主要受人类活动影响，一方面农业面源污染和城区生活污水经地表入渗进入含水层，使部分组分浓度升高，另一方面人工开采地下水改变局部岩溶水流场，使区域水化学组分沿岩溶水总体流向呈“反向变化”特征；岩溶水化学在年度时间尺度上演变过程受年降水量变化的影响，影响时间可追溯至2—3年前。

在利用沉积物色度研究过去气候变化的过程中，往往须借助某中间指标来辅助进行，所得认识一般具有间接性或笼统性。现代湖泊沉积物色度与其对应的气候参数之间的耦合关系研究，可通过色度参数内部因子之间的相互关系直接找出色度的气候指示意义，推动沉积物色度在古气候领域中的应用。本文采用210Pb获得内蒙古新发水库现代湖泊沉积物年代，结合本地气象数据资料，将沉积物色度与同时期气象数据进行耦合分析。结果显示，大兴安岭北段1965—2022年，沉积物色度参数与气候参数存在4种色度-气候关系模型：I型，亮度负相关指示年均降水量，红度和黄度正相关指示年均温，该类型对应寒冷少雨、微风为主的背景；Ⅱ型，亮度负相关指示年均降水量，正相关指示风速，红度和黄度均负相关指示年均温，该类型对应较冷略湿、较强轻风的特征；Ⅲ型，亮度和黄度均负相关指示年均降水量，红度气候指示意义较弱，该类型对应温凉湿润、较强和风特征；Ⅳ型，亮度负相关指示年均降水量，红度和黄度正相关指示年均风速，该类型对应温凉湿润、轻—微风为主的特征。其中，亮度值主要受降水量控制，红度值受蒸发强度控制，黄度值影响因素复杂。

 

致密储层微观孔喉结构特征不同导致其渗流能力不同，其对应开发策略也有所不同。本文以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层为例，利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振、计算机断层扫描（CT）等分析测试手段对致密储层孔喉结构、连通性、流体可动性等进行综合分析，利用岩心多相渗流实验和真实岩心可视化微观渗流实验对不同类型孔喉结构的渗流特征进行研究。结果表明：姬塬地区长6储层平均孔隙度为12.1%，平均渗透率为0.48×10-3 μm2，储层孔隙类型以粒间孔为主，长石溶孔次之，并伴有少量晶间孔及岩屑溶孔发育。根据储层物性及孔喉结构特征将长6储层孔喉结构类型分为3类，其中Ⅰ类以粒间孔为主、长石溶孔为辅，孔隙发育且喉道间连通性好，可动空间发育，微观渗流以均匀状为主；Ⅱ类仍以粒间孔为主、长石溶孔次之，但Ⅱ类储层粒间孔比例降低，溶孔比例增加，且孔隙喉道半径较Ⅰ类减小，连通的孔隙结构空间稀疏簇状相接，可动空间较发育，微观渗流以网状为主；Ⅲ类储层孔隙类型以长石溶孔为主，其次为粒间孔，晶间孔比例增加，有效孔隙储集空间的喉道连通性较差，三维孔隙结构空间观察到其具有较强的非均质性，可动空间不发育，微观渗流以指状为主。通过宏观渗流方式与微观孔喉结构之间的综合分析表明，储层物性、孔喉组合方式及喉道发育程度决定了不同类型的渗流方式，物性较好且喉道发育的储层具有更好的水驱效果，从而具有更高的最终采收效率。

哈尔克山位于天山北部，复杂的地质结构和强烈的地形切割导致该地区断裂发达，河谷裂隙发育。哈尔克山地区对天山北麓整体水资源及生态环境有重要影响，为了对其进行地下水渗透能力评价研究，探讨该区域基岩裂隙渗透特征，基于离散裂隙网络模型（DFN）与等效连续介质模型(ECM)的理论基础，提出一种离散裂隙-等效连续介质耦合模拟方法。首先，基于研究区水文地质背景，结合其天然裂隙网络特征，开展区域裂隙空间特征分析；然后，根据天然裂隙网络特征开展离散裂隙网络模拟，构建符合实际区域地质条件的离散裂隙网络模型；最后，基于等效介质模型理论，耦合裂隙与地质单元体，计算裂隙网络等效渗透率。结果表明：研究区裂隙受哈尔克山断裂构造影响，整体走向呈NWW向和NEE向；区域裂隙隙宽服从对数正态分布，裂隙在空间分布上服从Fisher分布；裂隙等效半径为312.9~780.6 m，隙宽为1.43~25.19 mm，渗透率为2.3~66.7 mD^①，裂隙密度为0.10~5.25 m^-1；等效渗透率xx方向为0.050~1.877 mD，yy方向为0.050~1.947 mD，zz方向为0.100~2.825 mD，整体区域渗透率均小于3 mD；哈尔克山地区基岩裂隙网络渗透率较低，断裂带及河谷裂隙发育带是山区地下水的主要运移通道。将模拟结果同前期开展的水文地质试验结果对比，二者数值较为相近，证明离散裂隙-等效连续介质耦合模拟方法的可靠性。

为明确四川盆地侏罗系自流井组大安寨段页岩油的资源潜力，采用场发射扫描电镜、激光共聚焦扫描电镜、氦测孔渗、N₂吸附和岩石热解等实验方法，对该套页岩层系的生烃潜力、储集性、含油性特征，以及页岩油可动性条件开展综合评价。结果显示：大安寨段页岩生烃潜力较差，达到成熟—高成熟阶段，油气共存；灰岩夹层致密，方解石晶间孔连通性差，页理缝、层间缝及方解石解理构成了页岩油的主要赋存空间；页理状黏土质页岩的含油性较好，裂缝发育是页岩油可动与高产的前提；纵向上页灰互层型组合裂缝相对发育，为页岩油的首选甜点段，纹层状构造利于形成页理缝，在热演化程度较高的地区，纹层型页岩亦具有勘探潜力。基于有机质丰度、油品分区和岩相组合，提出仪陇以北与达州以南地区为互层型页岩油勘探的有利区，仪陇与达州之间为纯页岩型（纹层型）页岩油的勘探有利区。

由于观测场地障碍物的影响或探测对象的特殊性，当电阻率层析成像法无法按直线布设测线，甚至电极阵列也不能布设于目标体上方时，这种场地条件导致方法应用受限。本文研究了受限观测场地的三维电阻率层析成像技术。首先设计了三种受限观测场地的电极阵列观测系统：“□”形观测系统、“U”形观测系统和“L”形观测系统；然后研究了任意类型观测系统的电阻率三维反演成像方法；最后通过模型试验对比分析了不同观测系统的探测效果，并将“□”形观测系统应用于探测浙江某古塔的塔基结构。从地电模型和实际场地的探测效果来看，这三种特殊观测系统的三维电阻率层析成像技术均能获得受限观测场地下方的三维电性特征，为目标异常分析提供有利的参考依据。其中，“□”形观测系统的探测效果最优，“U”形观测系统次之,“L”形观测系统较弱。在实际应用中，需结合场地条件和勘探目标，合理选择电极阵列布设形态和电极数目，以优化探测效果。

温室气体排放导致全球气候变化严重，世界各国正在采取措施缓解碳排放造成的温室效应。二氧化碳捕集与封存(CCS)作为一种大规模的温室气体减排技术正在兴起，并逐渐成为缓解温室效应的最重要手段之一。该技术在实施过程中存在一系列问题，其中注入封存引起的地质力学问题不容忽视。本文综述了CCS中由于注入封存引发的地质力学问题所带来的影响和危害。结果表明：CO2注入引发孔隙压力变化、热应力及化学-力学耦合作用，导致储层岩石强度降低、变形加剧，进而引发地表变形；InSAR技术能够有效监测地表变形，场地微震监测揭示了注入速率与地震活动的直接关联，控制注入速率与压力可有效降低盖层破裂与断层活化的概率；数值模拟是评估场地地质力学风险的主要手段，场地盖层优先选择低渗透、低反应性岩石，可减少泄漏风险，并且需综合断层应力状态规避高活动性断层区域。

科学确定土壤修复基准对土壤与地下水协同治理具有重要的指导意义，现有研究多假设污染源直接作用于饱和带，未能充分考虑污染物在包气带迁移产生的滞后、衰减及源强变化特征。本文将污染物在土壤中的一维垂向运移解析解和地下水中的三维运移解析解进行耦合，构建污染物在土壤-地下水系统中的迁移转化模型，系统分析污染物迁移转化影响因素对土壤与地下水协同修复阈值的影响机制。结果表明：不考虑土壤与地下水协同修复时，按现行标准中第一类用地的土壤筛选值，苯和氯苯修复阈值分别为1与68 mg/kg；考虑土壤与地下水协同修复时，以下游地下水合规点水质达标为目标，利用该方法计算出的土壤与地下水协同修复阈值分别为0.150和150.000 mg/kg。不考虑土壤与地下水协同修复，可能导致该场地土壤修复不足或过度修复问题。

近年来通过铀矿勘查，在松辽盆地南部探明了钱家店、宝龙山等中大型铀矿床，发现了多处铀矿产地。矿集区内广泛发育辉绿岩，主要分布在矿床周围，在靠近姚家组氧化带前锋线一侧，辉绿岩空间上与铀矿化关系密切，但其与铀矿化之间的成因关系缺乏深入研究。通过岩心观察、镜下鉴定和流体包裹体测定，发现辉绿岩对铀成矿起到了明显的热液改造作用。镜下鉴定显示钛铀矿交代早期钛铁矿，呈脉状沿裂隙充填，且与自形黄铁矿共生，形成于较高的温度，揭示了松辽盆地南部铀矿床的形成可能叠加了后期岩浆热液活动；流体包裹体测定平均温度为115.7 ℃，表明铀成矿流体的温度具有低温热液流体的特征，同时，高于姚家组氧化带中的含铀含氧流体（24.5 ℃）；流体包裹体盐度有低、中、高3个区间，代表3期不同性质流体活动。结合已有年代学、地球化学及勘查成果，将松辽盆地南部铀成矿作用划分为4个阶段：原生预富集阶段（96.0~87.0 Ma）、含铀含氧水渗入成矿阶段（67.0~53.0 Ma）、热液叠加改造阶段（43.0~37.0 Ma）及层间氧化持续叠加阶段（17.0~0.7 Ma），其中，热液叠加改造阶段（43.0~37.0 Ma）与辉绿岩主要集中侵入时间（49.4~39.1 Ma）耦合。

为分析复合地层条件下地铁深基坑支护结构变形与地表沉降特征，以长春市冲积河谷阶地地貌单元某地铁车站深基坑为研究对象，采用有限元数值模拟软件MIDAS GTS NX对复合地层条件下两种支护（钻孔灌注桩加钢支撑，简称桩撑支护；钻孔灌注桩加锚索，简称桩锚支护）型式的深基坑开挖过程进行模拟，分析支护结构受力与水平位移、地表沉降的变化等规律，并与现场监测数据进行对比。结果表明：桩撑支护段，随基坑深度的增加，桩体水平位移曲线呈两端小、中间大的“弓”形变化趋势；桩锚支护段，随基坑深度的增加，桩体水平位移最终呈近似“漏斗”形的变化趋势。随着监测点到基坑边缘距离的增加，地表沉降值呈先增大后减小的变化趋势，最大值出现在距离基坑边缘3~5 m范围内的位置。钢支撑轴力与锚索拉力的合理设置利于有效控制基坑变形及地表沉降。数值模拟结果与实际监测数据整体反映出的变化规律基本一致。

基于三塘湖盆地油气资源勘探程度最低、资源前景最不明朗的下石炭统，开展了新层系的石油地质条件与勘探潜力分析评价工作。采用野外露头、地球化学分析及储层薄片观察等研究手段，揭示了目的层纵向沉积环境演化、烃源岩及储层等成藏地质特征。研究表明：三塘湖盆地早石炭世为残留海弧后盆地，具有浅海相沉积特征，下石炭统纵向沉积环境经历了岛弧火山活动和陆源碎屑充填、古洋封闭半深水—深水环境、挤压抬升陆源碎屑充填浅水环境和造山抬升盆地萎缩4个演化阶段。其中，封闭半深水环境和浅水沉积环境中烃源岩广泛分布，有机质类型达到中等烃源岩标准，岩石薄片中存在大量沥青，证实下石炭统烃源岩不仅具备生烃能力，而且也发生过大量排烃过程。下石炭统发育火成岩与碎屑岩两大类储层，尽管储层整体致密，但裂缝与溶孔发育，改善了储集油气条件，尤其是花岗岩裂缝的发育对溶蚀孔隙具有明显的连通作用。综合分析，围绕下石炭统烃源岩可发育自生自储和下生上储两类油气藏。自生自储油气藏发育在远离油源断裂的构造稳定区，具有原生藏的特点；下生上储油气藏发育在石炭系内部油源断裂附近，与断层岩性油气藏有关。

为了明确柴达木盆地北缘南八仙地区中深层油气勘探前景，预测有利储层分布区域，以古近系渐新统下干柴沟组上段为研究对象，在精细岩心观察和钻(测)井资料综合分析的基础上，结合铸体薄片、黏土矿物组合、泥岩岩屑氯离子质量分数、孔渗变化特征等参数综合分析结果，对该地区下干柴沟组上段沉积时期的沉积环境、碎屑岩储层物性变化特征及其控制因素进行了深入研究。结果表明：南八仙地区下干柴沟组上段沉积时期为辫状河三角洲前缘沉积环境，湖泊水体主要为淡水—微咸水；储层主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，砂岩的成分成熟度变化大、结构成熟度较低；气候干旱温暖，黏土矿物组合以伊利石和伊/蒙混层为主，高岭石和绿泥石含量少，不含蒙脱石；南八仙地区下干柴沟组上段有利储层是Ⅳ-1—Ⅳ-4砂组辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体和河口坝砂体，孔隙度平均为16.3%，渗透率平均为37.4×10-3 μm2，为中孔低渗储层和中孔中渗储层，原生粒间孔为主要孔隙类型，其中，Ⅳ-1—Ⅳ-4砂组砂体物性优于Ⅳ-5砂组，水下分流河道砂体物性优于河口坝砂体；沉积（微）相和胶结作用是南八仙地区下干柴沟组上段储层物性优劣的主要控制因素，其次是压实作用和溶蚀作用，高含量的次生方解石胶结物是Ⅳ-5砂组储层物性变差的主要因素。

传播矩阵理论考虑透射损失和层间多次波对地震响应的影响，给出了任意入射角条件下多层介质的纵横波反射系数谱，相较于Zoeppritz方程及其简化关系，理论上能够得到更高精度的AVA（amplitude-versus-angle）多参数反演结果。时间域传播矩阵法反演由于需要计算全频段的雅可比矩阵，往往需要更大的内存。不同于时间域反演，频率域反演只针对特定频率进行计算，具有内存占用小的优点，而传播矩阵在频率域内对反射系数谱进行求解很好地满足了频率域反演的需求。本文在频率域计算目标函数梯度，并使用L-BFGS（limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno）算法加速反演的收敛速度。为了验证频率域传播矩阵法反演的有效性，对模拟数据和实际数据进行反演。在频率域应用传播矩阵地震叠前反演方法能够稳定反演地层参数，与Zoeppritz方程反演的对比结果表明，频率域传播矩阵反演具有更高的精度。

粒度分析是沉积领域中一项非常重要的方法，在陆源碎屑岩的油气藏评价和沉积环境判定方面应用比较广泛，而在磷质岩等内源碎屑岩方面应用较少。本文以云南镇雄县羊场磷矿沉积型磷质岩为研究对象，在显微镜下测量薄片以获得粒度信息，绘制和分析粒度分布直方图、频率曲线、累积频率曲线与概率累积曲线，并利用C-M图解（cent-median diagrams）和结构参数散点图分析研究区沉积环境。研究成果表明：粒度参数与沉积水体水动力条件密切相关，水动力高能环境易形成平均粒径较大、分选差、双峰且峰度平坦的磷质岩，低能稳定的环境多形成平均粒径较小、分选好、单峰且峰度尖锐的磷质岩。综合各种参数和图解，样品粒度参数表现出海滩砂的特征，综合结构、构造等特征，综合判断镇雄羊场磷矿形成于海平面不断振荡、水动力较强的浅海环境。

当前基于深度学习的断层识别方法层出不穷，重点围绕U型网络开展研究，但U型网络使用了大量的常规卷积，在提高提取特征效果的同时忽略了特征冗余和过拟合问题，导致网络复杂度较高。为了在高精度识别的同时减少特征冗余、缓解过拟合问题，本文提出一种轻量型融合语义分割网络（lightweight fusion semantic segmentation network, LF-SeNet）用于三维断层识别。相较于传统的断层识别网络，LF-SeNet将跳跃连接思想和特征融合相结合，其中，轻量型特征融合模块包含三维可分离卷积、SimAM（simple attention module）、Dropout层和有限矩阵乘积操作，有效地保证了特征提取的效果。为了有效降低网络的复杂度，本文将空洞卷积和轻量型特征融合模块相结合，一方面降低了网络的计算量，另一方面减少了常规卷积带来的特征冗余问题。除此之外，本文采用Dropout层和数据增强手段，提高了网络的泛化能力，缓解了过拟合问题。将该方法在FaultSeg3D数据集上进行实验，结果表明，LF-SeNet的参数量为2.56M，浮点运算次数相较于传统的U型网络降低了95.59G，交并比提升了2%。最后，本文使用三维数据合成技术将断层识别图进行可视化操作，实验结果显示LF-SeNet识别出的断层连续且清晰，说明该网络具有较好的泛化能力，证明了LF-SeNet在断层识别问题中的有效性。

珠江口盆地番禺低隆起勘探潜力较大，但研究程度偏低，且局限于单个洼陷，缺乏断裂构造对洼陷沉积及源—汇体系影响的系统性分析，限制了后续勘探开发的进行。为厘清番禺低隆区断裂构造对洼陷沉积及源—汇体系的作用机制，基于最新三维地震数据和钻井资料，系统剖析了珠江口盆地番禺低隆区构造活动控制下洼陷的古近系源—汇响应关系及演化序列。研究表明：番禺低隆区新生代断裂活动在晚中生代的两期NE-NEE向和NW-NWW向先存断裂影响下表现为明显的分带性和分期性，早文昌期断裂控洼西部以NE-NEE向为主，东部以NW-NWW向为主，文昌期断裂活动强于恩平期；在先存断裂体系活化影响下，区内发育迁移型断裂控洼、组合型断裂控洼和继承型断裂控洼三种类型。区内源—汇系统以隆起区长英质花岗岩和古珠江水系为物源，陡坡断裂、缓坡转换断槽及反向断阶为搬运通道，半地堑洼陷为沉积区。早文昌期发育近物源供应为主、小湖盆大源区的源—汇系统；晚文昌期发育近-远源共存、大湖盆小源区的源—汇系统；恩平期发育西部远源、东部近源供给的大湖盆小源区的源—汇系统。整体上，高构造活动速率、低物源供给的晚文昌期，发育最优质的半深湖相烃源岩；而低构造活动速率、高物源供给的恩平组时期，广泛发育大型远源三角洲沉积砂体，垂向上形成最有利生储盖组合。

目前多数本构模型难以同时反映软岩和硬岩蠕变行为，适用范围有限。为构建适用范围更广的岩石蠕变模型，以广义Kelvin-Voigt模型为基础，引入分数阶微积分算子理论和损伤力学理论，构建新的考虑时效损伤的岩石分数阶蠕变模型，并拓展至三维应力空间。模型验证分析发现：1）分别以新建一维、三维模型对大理岩单轴、砂岩三轴压缩蠕变试验进行模拟，平均R²（拟合优度）分别为0.994 4和0.994 2，证明了新建模型的可行性；2）同时采用新建模型和相关文献中分数阶蠕变模型对砂岩三轴蠕变数据进行模拟，得到平均R²分别为0.994 2和0.992 7，新建模型平均R2高出0.001 5；3）对花岗岩、板岩、泥岩和全风化花岗岩这四种硬度的岩石三轴压缩蠕变试验数据进行模拟，平均R²达0.989 9，证明新建模型具有一定适用性。

内蒙古乌兰哈达—楚鲁达板地区位于扎兰屯火山岩型铀成矿远景带中段，是我国北方热液型铀多金属矿集区之一。区内中生代火山喷发强烈且频繁，成矿地质条件优越，具有较好的找矿前景。通过整理前人资料、综合编图、铀矿地质调查评价，初步总结了乌兰哈达—楚鲁达板地区火山岩型铀矿地质特征、控矿因素，并进行钻探查证，研究表明：研究区火山岩型铀矿分为次火山岩和蚀变裂隙带2种类型；研究区铀成矿高峰期为晚侏罗世晚期－晚白垩世早期，相对集中在149~99 Ma之间，具有时间跨度大、多期多阶段的特征；铀矿化异常主要沿NE向F_W2切壳断裂分布，多产于NE、NW向次级断裂和构造裂隙带内；铀矿化富集于上侏罗统满克头鄂博组酸性熔岩、燕山晚期侵入岩内外接触带附近；铀矿化主要受铀源、地层、构造、次火山岩及热液蚀变复合控制。赤铁矿化、萤石化及硅化可做为直接的找矿标志，下一步找矿工作重点应在NE向F_W2导矿断裂带两侧寻找蚀变裂隙带型铀矿化，其次加强火山机构、次火山岩周围铀矿化的探索。

地震数据重建方法是地震信号处理中提高采样密度和获取完整波场信息的重要途径。野外勘探采集数据受到地表条件以及成本控制的限制，往往是不完整的或采样不规则的，因此研究不规则地震信号重建方法具有重要意义。本文基于不规则地震数据可以看作是规则完整数据的随机稀疏、两者在数据区间内数学统计分布高度一致、在稀疏域的表现具有极高相似性的假设，提出通过残差卷积编码-解码器将数据降维到稀疏域再升维的方法实现数据重建。进一步地，针对地震衰减导致的振幅深浅层不一致问题，以及不同数据间数学统计分布差异过大现象严重影响神经网络的训练和泛化问题，对网络的输入数据进行振幅一致性校正处理，平衡能量。合成数据算例证明了提出方法比传统二维预测误差滤波器和残差网络插值方法精度更高，比传统三维预测误差滤波器插值方法效率更快。不同的野外陆地和海洋数据算例都取得了较好的重建结果，证明该方法极大地增大了网络的泛化能力，降低了网络的训练难度。

氦气是一种重要的战略性稀缺资源，目前对中低丰度氦气藏中氦气的贫化机理及资源潜力的认识十分薄弱。本文以四川盆地新场气田为例，通过氦气丰度及成因分析，揭示其贫化机理及主控因素，进而探讨其资源规模。研究表明：新场气田不同层位天然气中φ(He)为0.007 7%~0.040 0%，以低氦为主，少量为中氦和贫氦特征；R/Ra值为0.010~0.050，为典型壳源成因。φ(He)与φ(N2)和地层水矿化度分别呈正相关和负相关关系。氦气贫化主要受控于深大断裂不发育使得氦气主要来自自身而非基底岩石、烃源岩生气强度和天然气充注强度较高、白垩纪末以来地层抬升幅度和脱溶程度较低。新场气田氦气探明储量为25.45×106 m3，达到了中型氦气田规模。新场气田天然气中φ(He)明显低于威远和金秋气田天然气，除了与天然气充注强度较高有关外，喜马拉雅期地层抬升幅度较低、脱溶作用较弱也是重要原因之一。四川盆地寻找高—富氦天然气资源建议重点关注基底断裂发育、烃源岩生气强度适中和成藏后抬升幅度较高的地区。

大兴安岭广泛分布的中生代花岗岩对揭示中国东北地区构造-岩浆演化至关重要。为了理清大兴安岭北段花岗岩成岩时代、岩石成因和构造背景，以库中地区花岗岩体为研究对象，采用岩相学、锆石U-Pb 年代学、锆石 Hf 同位素及全岩地球化学等方法进行了研究分析。结果表明：LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年显示岩体结晶年龄为(136.5±1.7) Ma，属早白垩世岩浆活动产物；岩体为高分异钙碱性I型花岗岩，以高硅（w(SiO₂)=70.40%~73.54%）、富碱（w(Na₂O+K₂O)=8.77%~9.30%）、富集大离子亲石元素（Rb、Ba等）、亏损高场强元素（Nb、Ti、P等）为特征；稀土元素配分模式呈右倾型，具显著Eu负异常；锆石Hf同位素组成均一（εHf(t)= 5.1~8.8，平均值为6.7），指示岩浆源区物质以新增生下地壳部分熔融为主。结合区域构造背景，认为库中花岗岩形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的造山后伸展环境，叠加古太平洋板块俯冲后撤引发的岩石圈减薄与软流圈上涌，其热动力作用促进了新生下地壳熔融，最终形成高分异钙碱性I型花岗岩。

在油气勘探和地质工程中，精确的岩性识别对于资源评估和开采具有重要意义。由于地质数据的固有复杂性及岩性样本的不平衡问题，传统方法在岩性识别中面临诸多挑战。本文提出一种合成少数类过采样技术（synthetic minority over-sampling technique, SMOTE）结合极端随机树进行岩性识别的方法。首先，通过SMOTE增强少数类样本的表征，提高训练数据的平衡性；其次，利用极端随机树的高效性和强泛化能力构建岩性分类模型。实验结果表明：极端随机树的识别准确率为85.54%，相比其他机器学习方法梯度提升决策树（gradient boosting decision tree, GBDT）、极端梯度提升（extreme gradient boosting, XGBoost）、轻量级梯度提升机（light gradient boosting machine, LightGBM）和随机森林分别提高了5.58%、2.55%、2.35%和2.08%；SMOTE采样后，降低了样本不平衡引起的预测偏差，各模型中少数岩性类别的整体识别精度显著提高，提升了各模型的整体性能，极端随机树性能最优，识别准确率提升到86.62%，相比GBDT、XGBoost、LightGBM和随机森林分别提高了4.71%、2.56%、1.55%和2.02%，验证了SMOTE结合极端随机树的有效性。

吉林西部地处农牧交错地带，气候干旱、生态脆弱且经济相对滞后。探究土地利用转型与生态质量关系对土地资源可持续利用至关重要。本文基于ArcGIS与InVEST模型对吉林西部1990—2020年土地利用转型与生境质量变化的特征进行分析，结合生境质量贡献率的量化，分析土地转型对吉林西部生境质量的影响。结果显示：研究期内土地转化集中在耕地、草地及未利用地，其中耕地面积显著增长，至2020年占总面积54.72%，草地逐年减少，是补给耕地最主要的来源。吉林西部生境质量经历了先升后降的过程，生境质量分别为0.411、0.423、0.386、0.370，整体偏低。其中，生态用地与耕地、未利用地的相互转换是生境质量变化的主因。吉林西部的生境质量局部空间分布相对聚集，高质量生境区域和低质量生境区域分开集聚，空间分布格局呈现显著的“大集中、小离散”特点。

渤海湾C油田馆陶组Ⅲ段油层部分区域电阻率异常，呈低阻油层特征。为实现高效开发，本文分析了储层电阻率的影响因素。通过X射线衍射定量分析、扫描电镜分析、铸体薄片观察、阳离子交换实验(CEC)等方法，对黏土矿物成分及形态、骨架颗粒接触关系、储层导电能力等微观特征开展了定量研究。研究表明：研究区正常油层的蒙脱石在黏土矿物中的体积分数为23%~44%，低阻油层的蒙脱石在黏土矿物中的体积分数为39%~64%，根据研究区不同区域储层的阳离子交换实验，黏土矿物中蒙脱石含量与阳离子交换能力呈正相关性。研究区蒙脱石主要以伊/蒙混层的形式存在，伊/蒙混层的分布形态呈两类，第一类为膜状，包裹骨架颗粒，致使骨架颗粒表面形成了一层导电膜，膜状伊/蒙混层体积分数为80%左右；第二类为絮状、分散状存于粒间，粒间伊/蒙混层体积分数为20%左右，絮状伊/蒙混层比较分散，未能构成连续导电结构。根据铸体薄片，馆陶组骨架颗粒呈点接触-线接触，促进了骨架颗粒表面伊/蒙混层导电层相接触，形成了连续的导电结构。当伊/蒙混层呈膜状，且骨架颗粒相互接触，伊/蒙混层易形成连续的导电结构，储层导电性明显增强。

在河北省易县良岗镇五间房村附近的阜平岩群元坊岩组副变质片麻岩中发现了石榴角闪岩（榴闪岩），疑似为退变榴辉岩或基性高压麻粒岩。为深入了解该套榴闪岩的物质组成、变质作用演化过程及其地质意义，对该榴闪岩进行了岩相学、矿物化学、地球化学、变质作用演化和锆石U-Pb年代学等详细研究。结果显示：河北省易县良岗镇榴闪岩是基性高压麻粒岩退变质产物，经历了早期进变质阶段（M₁）、峰期高压麻粒岩相（依然是中压相系）变质阶段（M₂）和退变质阶段（M₃）三阶段变质作用演化。早期进变质阶段矿物组合为石榴石内部的角闪石+斜长石+石英（Am+Pl+Q）包体矿物，对应变质条件约为756.0 ℃、6.0×10⁸ Pa；峰期高压麻粒岩相变质阶段矿物组合为石榴石+单斜辉石+斜长石+石英+熔体（Grt+Cpx+Pl+Q+Melt），对应变质条件为884.1~987.5 ℃、（12.2~14.2）×10⁸ Pa；退变质阶段以石榴石周围的“白眼圈”结构和部分单斜辉石被普通角闪石取代残留钛铁矿现象为特征，此阶段的矿物组合为角闪石+斜长石+石英+钛铁矿±石榴石（Am+Pl+Q+Ilm ± Grt），变质条件为706.6~776.7 ℃、（3.7~4.2）×10⁸ Pa；该区榴闪岩变质作用演化总体呈现等温降压（isothermal decompression，ITD）型顺时针pT（p为压力，T为温度）轨迹特征，反映这套榴闪岩是基性高压麻粒岩经历了近等温减压退变质演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示榴闪岩的退变质阶段变质年龄范围为1.86~1.84 Ga。榴闪岩的地球化学特征揭示其原岩为产生于汇聚板块边缘岛弧环境的拉斑玄武岩。综上所述，良岗地区出露的榴闪岩是高压麻粒岩退变质演化的产物，和华北克拉通中部造山带出露的恒山—怀安—宣化—承德高压麻粒岩带的形成过程相似，可能同样为华北克拉通东、西陆块于约1.85 Ga发生碰撞拼合事件的产物。上述认识使华北克拉通中部造山带中北段高压麻粒岩和退变榴辉岩带向东南延伸至河北易县—涞源县一线。

松辽盆地莺山断陷营城组凝灰熔岩具有特低孔低渗特征。为了对其纳米级到微米级多尺度储集空间进行刻画及定性定量评价，探讨营城组凝灰熔岩储层发育的影响因素，本文以岩心观察、薄片鉴定分析为基础，结合场发射扫描电镜、低温氮气吸附、高压压汞、恒速压汞及核磁共振等资料，开展营城组凝灰熔岩的微观孔隙特征多尺度研究。结果表明：营城组凝灰熔岩主要由玻屑、岩屑组成；储集空间类型主要为脱玻化孔，长石溶蚀孔和伊利石晶间孔；脱玻化作用形成大量次生孔缝，提供了约66.8%的孔容，对其储集物性提升明显。 

为了解东莞市水乡地区农业土壤重金属污染状况及生态与暴露风险，选择水乡地区蔬菜基地和大型交通干线两侧农田为研究区，分别采集蔬菜基地研究点和大型交通干线两侧农田研究点的土壤和蔬菜样品各32件进行研究。首先采用单因子污染指数(IP)和内梅罗综合污染指数(PN)评价Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni 等八种重金属的污染特征，并进行生态风险评价和农产品质量安全评价，然后对重金属污染成因进行探究。结果表明：蔬菜基地土壤除Ni外，其余七种重金属质量分数的平均值均低于该市土壤背景值；大型交通干线两侧农田土壤除Pb和Ni外，其余六种重金属质量分数的平均值均低于水乡地区平均值，除Pb、Zn和Ni外，其余五种重金属质量分数的平均值均低于该市土壤背景值。单因子污染指数显示，蔬菜基地和大型交通干线两侧农田土壤均存在重金属累积现象，其中蔬菜基地存在6.67%的研究点中Cd质量分数超过农用土壤污染风险筛选值，大型交通干线两侧农田分别存在17.64%、23.53%、5.88%的研究点中Cd、Pb、Cu质量分数超过农用土壤污染风险筛选值，以上污染值均未超过污染风险管制值。内梅罗综合污染指数评价显示，蔬菜基地和大型交通干线两侧农田土壤均存在不同程度的轻微污染，处于轻度污染等级的比例分别为40.00% 和64.70%。生态风险评价显示：蔬菜基地中有6.67%的研究点中Hg的单因子潜在生态风险指数（Ie）达到中等潜在生态风险水平，6.67%的研究点中综合潜在生态风险指数（Ir）处于中等潜在生态风险水平；大型交通干线两侧农田中有11.76%的Cd和17.64%的研究点中Hg的Ie达到中等潜在生态风险水平，有5.58%的研究点中Ir处于中等潜在生态风险水平。农产品质量安全评价显示，蔬菜基地土壤和大型交通干线两侧农田农产品中均存在Cd超标。蔬菜基地中重金属超标的原因与化肥、农药的施加有关，大型交通干线两侧农田土壤除农业源的污染外，还存在交通源带来的重金属污染。

沂沭断裂带位于郯庐断裂带中段，由多条近北北东向断裂组成，且断裂带两侧的地壳结构存在强烈的不均匀性。地震波速结构以及波速变化规律是认识地球深部构造特征和介质潜在破坏的重要依据。为揭示沂沭断裂带深部介质的演化特征，本研究基于沂沭断裂带及邻区2011年1月—2014年12月期间固定台站的连续地震波形数据，利用背景噪声成像方法监测该区域的瑞利面波相速度变化。结果显示：波速变化与小震活动性密切相关，2级以上小震活动主要集中于波速降低和波速梯度带附近；沂沭断裂带附近的波速变化不显著，表明近期该断裂的活动性较弱；胶北隆起地区2013—2014年波速变化比较显著，与地表形变具有一定的相关性，推测区域应力的挤压作用是引起胶北隆起地区波速显著升高的主要原因。

黑龙江省东宁市金厂铜金矿床是吉黑东部特大型矿床，主要发育隐爆角砾岩型、细脉浸染型和裂隙充填型等三种矿体类型。其中角砾岩型和细脉浸染型矿体共同构成上部为浅成高硫化热液型、下部为斑岩型的热液铜金成矿系统。本文以J-0号角砾岩型铜金矿体、J-1号角砾岩型金矿体和18号细脉浸染型铜金矿体为研究对象，通过流体包裹体的显微测温、激光拉曼成分测试、稀有气体同位素和氢氧同位素测试等方法，系统研究了该铜金热液矿床成矿流体的性质、起源及演化关系，并结合最新的年代学成果，深入探讨了该铜金矿床的成矿机制。结果表明：下伏幔源岩浆通过初次沸腾形成高盐度、高氧化富含Cu的成矿流体，在上升过程中经历二次沸腾并与围岩发生水岩反应，在浅部隐爆、深部裂隙充填分别形成J-0号角砾岩型铜金矿体、18号细脉浸染型铜金矿体，且晚期大气降水的加入进一步促进了残余成矿元素的沉淀；地壳浅部的岩浆房直接出溶高盐度的含矿流体，该流体在上升到地壳浅部并与围岩发生反应的过程中因温度、压力的降低，导致大量金等成矿元素在角砾岩及胶结物中沉淀，形成J-1号角砾岩型金矿体。

开鲁盆地陆东凹陷九佛堂组油气资源量巨大，但关于米兰科维奇旋回与沉积规律，尤其是与细粒沉积岩之间的关系研究较少，从而制约了对烃源岩分布的预测。此次研究通过对自然伽马测井数据进行频谱和小波分析，对九佛堂组上段的沉积岩进行米兰科维奇旋回划分，并将当时的沉积环境与所划分的旋回进行对比分析，明确地层沉积响应特征。结果表明：九佛堂组上段共识别出13个Ⅳ级旋回，25个Ⅴ级旋回，66个Ⅵ级旋回。根据九佛堂组上段沉积岩的岩性和长偏心率特征可将其划分为温暖潮湿气候半周期和寒冷干燥气候半周期2个沉积环境演化阶段。温暖潮湿气候半周期内，水体的深度较深，导致沉积的细粒沉积岩增多;寒冷干旱气候半周期内，水体的深度较浅，导致沉积的细粒沉积岩减少。温暖潮湿气候时期是烃源岩发育时期，寒冷干旱气候时期是储层发育时期，结合相关地球化学数据可以预测储层和烃源岩的发育部位。

页岩扫描电镜（scanning electron microscope, SEM）图像智能识别能够快速分析页岩储层矿物，是页岩油储层“甜点”预测的重要手段之一，也是未来的技术发展趋势。传统方法在鉴定矿物成分时存在自动化程度低、样本适配度低和特征提取受限等问题。为此，本文提出基于BlendMask的页岩SEM图像鉴定方法。首先，采用双边滤波、拉普拉斯和图像归一化等图像预处理技术对原始图像进行去噪、锐化和像素统一处理，提高训练样本的质量；然后，采用旋转、缩放、光度变化等图像增广方法构建增广策略，扩大数据集数量；最后，利用注意力机制和深度可分离卷积改进BlendMask网络，实现图像的成分分割与识别。应用于海塔盆地的页岩SEM图像实验结果表明，相比BlendMask模型，改进后方法的分割准确率和召回率分别提升了0.02~0.20和0~0.59，分割用时减少了1.29~2.70 s。

吉林东部延边地区位于兴蒙造山带南缘东段及滨太平洋构造域西侧，是古亚洲洋和古太平洋两大构造域叠加转换的关键部位。花岗质岩石中的暗色微粒包体常被用作探测地球深部动力学过程的“探针”和“窗口”，记录了岩浆源区性质及岩浆演化过程的重要信息。延边地区早侏罗世月山洞与明南洞花岗质岩体中发育大量的暗色微粒包体，本文通过岩石地球化学及锆石Lu-Hf同位素分析方法对花岗质岩石及包体的成因进行研究，查明早侏罗世岩浆活动构造背景。月山洞岩体与明南洞岩体中暗色包体的w（SiO2）分别为51.09%~53.52%和49.53%~51.96%，w（Cr）分别为1 192.00×10-6~3 219.00×10-6和72.68×10-6~194.90×10-6，w（Ni）分别为330.60×10-6~693.20×10-6和58.61×10-6~81.06×10-6，w（V）分别为595.10×10-6~800.70×10-6和599.80×10-6~619.60×10-6；明南洞岩体中寄主岩石w（SiO2）为65.75%~68.19%，w（Cr）为33.20×10-6~57.54×10-6，w（Ni）为19.25×10-6~30.45×10-6，w（V）为181.80×10-6~229.20×10-6；所有样品表现出富钠贫钾、轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损，以及富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素（LILE）和相对亏损Nb、P、Ti等高场强元素（HFSE）的特征，Nb/Ta、Rb/Sr值接近地幔平均值；岩石地球化学显示石英闪长岩、花岗闪长岩及包体的岩浆源区具有幔源特征。月山洞岩体锆石的εHf（t）值为-3.2~2.4，单阶段模式年龄（TDM1）和二阶段模式年龄（TDM2）分别为1 004~746 Ma和1 991~1 442 Ma，其初始岩浆起源于亏损地幔或新生下地壳。研究区内暗色微粒包体多呈椭圆状—圆状，外部无明显的烘烤现象，地球化学特征显示岩浆经历的分离结晶作用很弱，表现出岩浆混合的趋势。综上所述，推测月山洞岩体与明南洞岩体中暗色包体可能为岩浆混合作用的残留物，研究区早侏罗世花岗质岩浆活动形成于古太平洋俯冲作用下的活动大陆边缘环境。

储层脆性的精确预测对地下岩土工程灾害预警和油气开采具有重要意义。基于岩石受压破裂时产生的声发射信号，提出一种脆性智能预测方法。实验制备4类尺寸相同但脆性不同的岩石进行室内单轴岩石压裂，将采集到的破裂信号经预处理后制作样本数据集。针对训练数据不足和传统数据增强方法的局限性等问题，在深度卷积生成对抗网络（deep convolutional generative adversarial networks, DCGAN）的基础上进行改进，设计一种基于谱归一化的深度卷积注意力生成对抗网络（CS-DCGAN）模型，输出高质量样本时频图像，丰富原始样本数据集，作为残差网络的输入；对图像的有效信息进行特征提取、学习、迭代训练以建立脆性智能预测模型，通过不断调整模型的超参数以提高模型预测精度；最后进行多指标评估。实验结果表明，相较于传统DCGAN，CS-DCGAN生成的样本质量较高，FID（Frechet inception distance）最小值为67.96，能够缓解过拟合等问题，提高了残差网络的性能，对不同脆性的平均识别准确率最高可达94.95%，证明了所提方法的有效性。

黑龙江省勃利双兴地区发育铜多金属矿床，成矿岩体花岗闪长岩、花岗闪长斑岩与铜矿床密切相关。为了确定其成矿时代和地球动力学背景，在野外工作基础上，研究了勃利双兴铜矿区侵入岩的岩相学、年代学及岩石地球化学特征，对研究区侵入岩的形成时代、岩石成因及构造背景进行探讨。结果表明：花岗闪长岩和花岗闪长斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(120.94±0.70)、(120.88±0.61) Ma，为中生代早白垩世晚期岩浆作用的产物，指示勃利双兴铜矿床的形成时间略晚于120.9 Ma，与区域成矿高峰期相吻合；花岗闪长岩、花岗闪长斑岩的w(SiO₂)为61.04%~67.08%，w(Al₂O₃)为14.07%~15.86%，w(Na₂O＋K₂O)为6.40%~7.15%，w(TFeO)为4.52%~6.69%，w(CaO)为2.30%~4.43%，δEu为0.74~1.27，铕异常不明显，富集轻稀土和Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素，相对亏损重稀土和Nb、Ta、Zr等高场强元素；岩浆源区可能为新增生下地壳物质的部分熔融，显示出I型花岗岩特征。研究区花岗闪长岩与花岗闪长斑岩形成的动力学背景为古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞后的岩石圈伸展减薄构造环境。

针对辽河盆地西部凹陷某区断裂体系发育、地层破碎、厚度空间变化快，地层精细划分对比难度大等问题，首先明确了传统地层学、Vail经典层序地层学和高分辨率层序地层学等不同地层精细划分对比方法之间对应关系体系。在沉积成因模式基础上，充分综合利用地震同相轴强反射、取心井岩性变化、沉积旋回、电导率、电阻率等曲线取值变化和测井精细二次解释成果等信息，建立研究区目的层短期基准面旋回（单层）级别高精度等时地层格架；并利用不同短期基准面旋回（单层）顶面构造图，验证地层细分成果的正确性。结果表明：研究区于楼油层可以细分为29个高分辨率层序地层学短期基准面旋回（单层），对应地质年代0.01 Ma；地层厚度大体呈NE—SW向条带状分布，局部高值部位呈坨状，主要受沉积作用和后期差异压实等作用影响。

华北克拉通东部在中生代经历了强烈的岩石圈减薄和克拉通破坏,但起始时间还存在争议。本文以辽东半岛晚三叠世林家沟岩体为研究对象，通过岩石学、锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素及岩石地球化学等研究方法，探讨其岩石成因和形成的构造环境。研究表明：林家沟岩体以中细粒黑云母二长花岗岩为主，形成于(220.8±1.2) Ma，其具有高硅（w(SiO2)为69.24%~71.33%）、富碱（w (Na2O+K2O)为8.37%~8.64%）、低镁（w (MgO)为0.45%~0.60%）的特点，富集大离子亲石元素（Rb、K、Ba、Th），亏损高强场元素（Ta、Nb、P、Ti），呈现明显右倾的稀土配分模式（(La/Yb)N平均值为20.12），具有Eu负异常（δEu为0.38~0.46）。锆石εHf(t)值为-18.1~-12.7，指示其母岩浆源自古老地壳物质的再造。林家沟二长花岗岩具有造山后板内伸展环境A1型花岗岩的地球化学特征，其形成于扬子板块与华北板块碰撞拼合后的板内伸展环境。辽东地区广泛发育的晚三叠世岩浆活动指示了华北克拉通破坏可能在这一时期已经开始发生。

祁漫塔格地区是中国大规模形成铁-铜-铅-锌-钨-锡-金-钴等多金属的重要成矿带之一，其东段那陵郭勒河西亦是重要的矽卡岩型铁多金属矿的富集区，但由于区内被巨厚砂砾石和沙丘所覆盖，地质和地球化学测量手段受到限制，导致该区多金属矿勘查研究滞后。本文以那陵郭勒河西（那西）铁多金属矿磁异常区（M1和M3）为研究对象，利用 Surpac 三维建模软件建立了各控矿地质要素的三维实体模型，并利用三维可视化技术构建三维地质结构模型，根据成矿有利信息，集成并综合利用丰富的地质数据和资料，了解矿体空间分布规律及其与成矿构造和成矿地质体的空间关系，深化成矿规律认识。结果表明矽卡岩型矿体受岩体侵入接触面控制，并与正高磁异常中心具有显著空间相关性，实现了那西重点区1 500 m以上深度的透明化，共圈定深边部找矿靶区8处。

辽西地区小孤山金矿床赋矿岩体是一套火山碎屑岩组合，原被划分为中生界白垩系下统义县组。为了精确厘定该岩体成岩时代，探讨辽西地区岩石成因及构造意义，对小孤山金矿床赋矿凝灰岩开展了岩石岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析。结果表明：凝灰岩加权平均年龄为2 510.7~2 508.9 Ma，是新太古代晚期岩浆作用的产物；岩石具有富硅（w(SiO₂)为68.99%~71.82%）、富碱、富钾（w(Na₂O+K₂O)为7.13%~8.82%、w(K₂O)为6.94%~8.59%）、贫镁（w(MgO)为0.51%~0.66%）、贫钙（w(CaO)为0.43%~0.90%）特征，铝饱和指数（A/CNK）介于1.16~1.42之间，属于过铝质钙碱性钾玄岩系列岩石；岩石富集轻稀土元素和Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素，亏损重稀土元素和Nb、Ta、P等高场强元素；稀土配分模式呈右倾型平缓低“V”曲线，轻重稀土元素分馏明显，（La/Yb）_N介于15.19~38.23之间，具有弱的Eu异常（δEu为0.60~0.72）。岩石成因和岩浆源区判别显示，岩石具有S型花岗岩特征，岩浆起源于增生下地壳变质泥岩的部分熔融。结合区域构造演化、构造判别和年代学特征，认为小孤山金矿床赋矿凝灰岩形成于华北克拉通东部龙岗陆块和狼林陆块俯冲后同碰撞的构造环境，体现了太古宙时期华北克拉通固结基底的形成与演化过程，为太古宙华北克拉通板块构造机制提供了证据。

广东省潮汕地区地下水是当地农村居民生产生活用水的主要来源，然而，偏酸性浅层地下水作为近几年突出的地下水环境问题，对居民身体健康和生态环境平衡等都产生了不同程度的影响。本研究以潮州市潮安区凤凰镇的地下水饮用水源地为研究区，采用数理统计和水化学分析等方法，揭示了地下水饮用水源地酸性浅层地下水的pH值时空分布特征，阐明了水化学特征及类型分布，并解析了其水化学形成机制。结果表明：研究区内地下水具有弱酸性和低矿化度特征，水化学类型主要为HCO3-Na型和HCO3-Na·Ca型；区内降雨整体呈酸性，周边无明显与pH变化相关的污染源；pH值明显受水岩相互作用和阳离子交换作用的影响，硅酸盐矿物的风化和CO2的溶解是HCO3-的主要来源，花岗岩的溶解淋滤作用是产生H+的主要来源。综上认为，研究区域酸性浅层地下水主要受酸雨淋滤、含水层介质中的溶滤作用和阳离子交换作用的影响。

针对深埋隧洞地应力场问题，以青海省引黄济宁工程长大深埋隧洞为背景，采用区域构造演化分析、现场水压致裂测试、数值推演的方法，确定了隧洞各段的地应力特征。结果表明：引黄济宁工程隧洞受青藏高原东北缘块体挤压运动的影响，主压应力方向为NE-NEE向；隧洞地应力场可分为3个区，其中拉脊山段最大水平主应力侧压力系数达到2.0；隧洞穿越拉脊山时最大埋深超过了1 400 m，最大水平主应力超过70 MPa，可能对隧洞围岩稳定造成较大影响。

城市道路坍塌是严重的城市安全问题，可能导致人员伤亡和交通中断，对城市运行和社会发展构成威胁。准确预测城市道路坍塌并分析其时空动态变化对城市安全具有重要意义。本研究以广东省深圳市福田区为研究区，利用多源遥感数据，结合随机森林算法构建了一种城市道路坍塌易发性预测模型，并分析影响模型预测性能的关键指标和城市道路坍塌易发性的关键驱动因素。城市道路坍塌易发性时空预测结果表明：结合光学数据和雷达数据构建的城市道路坍塌易发性预测模型能够比较准确地预测道路坍塌易发性的时空变化，预测决定系数为0.65，预测精度较高；2017—2022年，福田区道路坍塌风险整体呈上升趋势，极低易发区和低易发区面积减少，中易发区和高易发区面积增加。随机森林特征重要性分析结果表明，基于影像数据提取的纹理特征对预测模型贡献度较高。根据地理探测器结果可知，人口、GDP和地下设施是影响城市道路坍塌的三个关键驱动因素。

低渗透砂岩孔隙结构复杂，微纳米尺度渗流特征的三维定量表征和赋存机理分析对于精细油藏描述和提高采收率具有重要意义。为了研究相对低速和相对高速水驱条件下的油水两相驱替实验，选取G油田沙四上亚段两块微观孔隙结构特征相似的亲水型砂岩样品，通过图像处理技术获取了不同驱替阶段油相和水相在三维孔隙空间的分布，探讨了水驱过程中油相在三维孔隙空间和单个孔隙中的赋存特征和变化情况；此外，结合有限体积法，研究还明确了水驱开发过程中微观孔隙结构非均质性、驱替模式及水驱速率等多因素控制下的渗流特征及渗流规律。研究结果表明：水驱过程中，大而连续的油滴被打散，逐渐分离成小的油滴并呈离散状态分布在三维孔隙空间；水驱过后油滴的连通性变差，几何形态变得更加平滑和规则；微观非均质性强且连通性较好的砂岩在水驱开发过程中普遍发育优势水流通道，水相的绕流和窜流行为导致其在孔隙空间中的波及效率较低；水驱速率也是影响驱油效率和油水运移路径的一个重要因素，提高水驱速率可以显著增大注水毛管数，从而提高采收率。研究还发现，低渗透砂岩油藏在合适的界面张力条件下，采用提高油水黏度比和增加注水毛管数的驱替模式能够有效提高驱油效率。

本研究旨在利用粉末黑云母（PB）活化过硫酸盐（PS）并评估该工艺的氧化能力，为黑云母作为PS活化剂处理染料废水提供研究基础。首先比较了PB活化PS与纳米Fe₂O₃-PS、纳米Fe₃O₄-PS和Fe⁰-PS对活性绿19（RG19）的脱色效果，并考察了PB-PS体系中关键参数（PB用量、PS用量、初始pH值、温度）的影响；然后通过检测体系中的硫酸根自由基（SO₄^-·）和羟基自由基（OH·）确认其存在，评价了PB活化PS的可重复使用性，并分析了RG19的降解机制；最后采用酸性可溶性染料指数（ADMI）和总有机碳（TOC）去除率表征脱色效率。结果表明：PB能有效激活PS产生OH·和SO₄^-·降解RG19，在5.0×10^-3 mol/L PS、1.0 g/L PB、初始pH 6.0、55 ℃条件下，5.0×10^-5 mol/L RG19在15 min内脱色率达95%，偶氮键完全断裂，脱色过程符合伪二级动力学模型，ADMI和TOC去除率分别为98.2%和71.2%；反应活化能为34.96 kJ/mol，表明温度影响显著。PB可作为PS的高效活化剂用于降解染料废水。

松辽盆地西部斜坡带是中国重要的油砂成矿带，为了进一步厘清该区中南部白垩系油砂资源特征，开展了基础地质调查工作，并在吉林大岗地区布设了5口油砂调查井和1口水文观测井，通过岩心观察、地球物理测井解释、岩心样品含油率测试等方法开展地质综合研究。结果表明：该区白垩系姚家组油砂赋存深度为175～208 m，岩性以粉砂岩和细砂岩为主，最大含油率为16.02%，平均含油率为8.23%。油砂层测井曲线具低自然伽马、高声波时差、中高电阻率和低密度的特征。自上而下对油砂地层划分了4个小层（S1、S2、S3、S4）并开展含油特征分析，纵向上，油砂含油性表现为非均质性，且具有随深度增大含油率逐渐增高的特征，位于储层下部的S3和S4小层平均含油率分别为10.80%和11.40%，达到富矿品位。各小层有效厚度变化较大，最大单层有效厚度为3.10 m，最小单层有效厚度为1.20 m，下部的S3和S4小层的平均有效厚度分别为2.90 m和1.90 m，明显优于上部的S1和S2小层。在油砂发育规模上:S3小层分布面积最大，有效厚度≥2 m的砂体面积约为270 m×160 m，厚度中心位于井区东南，自厚度中心向北西方向厚度有所减薄；S4小层分布面积次之，有效厚度≥2 m的砂体面积约250 m×120 m，厚度中心位于井区中部，平面上呈东南和西北方向分布面积大、中间略小的近哑铃状，自厚度中心向北东和南西方向厚度有所减薄。砂体沉积特征受区域浅水三角洲沉积演化过程控制，高品质油砂多赋存于分流河道的细砂岩中，特别是位于下部的S3和S4小层具明显的多期叠置河道侧积砂体的沉积形态。总体而言，位于储层下部的S3和S4小层表现为高含油率、有效厚度大、展布面积可观的油砂赋存特征，是该区高品质油砂的主力储层。

微地震事件识别是水力压裂微地震监测数据处理的一个关键环节，当前基于深度学习的微地震事件识别方法在有效事件特征提取和抗噪方面存在一定的局限，无法满足后续微地震震源定位、反演等工作的要求。本文提出基于改进U-Net的微地震事件识别方法，该方法在U-Net下采样过程中引入残差收缩模块，通过残差块实现网络结构的跨层连接以减少模型训练时特征信息的损失，结合软阈值收缩技术削弱微地震数据中噪声特征的干扰，增强模型的抗噪能力；在上采样过程中引入注意力门机制，通过门控信号对提取到的微地震数据特征向量进行加权，使模型重点关注数据中含有微地震事件的区域，提高模型有效特征的提取能力与识别精度。合成和实际微地震数据实验结果表明，本文方法可充分提取有效微地震事件特征，相比于传统卷积神经网和残差网络能更准确地识别出微地震事件，测试集准确率分别提高6.28%、3.70%，尤其对能量弱的微地震信号的识别精度高于同类网络模型，并具有较好的抗噪与泛化能力。

研究火山岩构造裂缝的特征和成因，预测其分布规律，对指导火山岩气藏勘探具有重要意义。本文以松辽盆地查干花次凹火石岭组火山岩为目标，综合利用构造演化、岩心、成像测井、岩石物理实验和断层等资料，分析构造裂缝特征，明确其形成期次，并建立工区的三维地质模型，运用Petrel软件的地应力模块开展应力场模拟。研究表明：构造裂缝主要形成于断陷期与反转期，断陷期裂缝倾角高，多数被充填，主要为无效缝，反转期裂缝倾角低，部分被充填，主要为有效缝,反转期裂缝切割断陷期裂缝。反转期最大主应力为水平主应力，方向近东西向，最大应力值为114.5 MPa;断陷期最大主应力为垂向主应力，最大水平主应力方向近南北向。应力场模拟结果表明，现今最大水平主应力方向大致为东西向，与区域性挤压应力方向一致，断陷期最大水平主应力方向大致为南北向，应力方向与断层走向基本一致；地应力受断层的影响发生偏向，在断层分布密集的区域应力方向杂乱，在断层分布稀疏的区域应力方向与主应力方向基本一致，在断层的端部出现明显的应力集中现象。综合研究认为现今最大水平主应力值较高的区域发育有效缝，能改善储层渗流条件，应优选应力值较高和应力方向基本一致的区域进行钻探。

吉中地区新安屯钼矿床位于小兴安岭—张广才岭成矿带，地层出露简单，主要分布在矿区西南部，岩浆岩在全区广泛发育，主要为花岗闪长岩、二长花岗岩和碱长花岗岩。在燕山早期，受古太平洋板块俯冲作用的影响，构造和岩浆活动频繁，为该区钼矿的形成提供了重要条件。矿体赋存于花岗闪长岩中，受NE向构造控制，矿石类型主要为石英细脉-网脉型和细脉浸染型，属于石英脉型-斑岩型钼矿床。该区的找矿前景较好，为进一步分析研究区的找矿潜力，同时避免单一勘查方法的局限性，本文在地质特征研究的基础上，对物化探特征进行综合分析，其中：土壤地球化学测量主成分分析结果显示，区内存在高温至中低温的多阶段成矿作用，Mo、W、Cu、Bi变异系数较高，是主要的成矿元素；磁、电测量结果显示，磁异常基本吻合研究区内岩体和地层的分布，断层发育地段表现出正负磁异常伴生的特征，中高阻、高极化的激电异常指示了矿体及矿化带的位置；综合激电测深和地质剖面显示，浅部已揭露矿体基本位于高极化体内，且在深部均有较好地延伸，认为研究区深部有寻找大规模斑岩型钼矿的潜力。综合地质、物化探的分析结果，圈定4处成矿预测区。

为了探讨渤海湾盆地辽中凹陷西部斜坡带东营组湖底扇油气富集规律，利用地震、钻井及地球化学等数据，对辽中凹陷地区旅大10构造区东三段湖底扇形成机制与边界刻画、油气运聚主控因素等进行了分析。研究表明：辽西低凸起东三段沉积期“链状岛”古地貌控制湖底扇物源条件，临近主要输砂通道的区域对应扇体厚度较大、期次较多；辽中凹陷西部斜坡带东三段发育单轴型、丘状构型两种湖底扇地震响应，分别建立了地震-地质结合的湖底扇岩性边界刻画技术；旅大10构造区深层构造脊、距离主力烃源层系距离、切脊断层与扇体产状配置等共同控制油气运聚强度，其中双构造脊夹持、距离沙河街组烃源岩垂向距离较近、切脊断层顺向充注的东三段扇体烃柱高度较大。在地质新认识和新方法的指导下，在辽中凹陷西斜坡发现了旅大10-6东三段大中型湖底扇油气田。

直流电阻率法作为地球物理勘探中的重要方法之一，已在地质勘探领域中发挥重要作用。本文采用基于空间-波数混合域的直流电三维数值算法对侵入岩模型的电性响应特征开展研究。引入总电场归一化系数T₃，对无矿化带侵入岩模型和矿化带侵入岩模型的三极装置和偶极-偶极装置的电场响应特征进行比较分析。特别考虑了矿化带电阻率为各向同性、各向异性以及激电效应的模型，以揭示不同电性条件下的响应差异。分析结果表明：总电场归一化系数比电场分量对地下介质的响应特征更明显；偶极-偶极装置观测到的T₃响应异常优于三极装置，且不同电性矿化带的T₃响应特征存在显著差异；相较于极化率各向异性，电阻率各向异性对观测结果具有更深刻的影响。矿化带侵入岩模型的响应特征远比无矿化带侵入岩模型复杂，特别是当矿化带为电各向异性时，不同电参数观测到的T₃形态差异较大。

针对区域地下水污染风险评价体系中指标权重确定主观性强的问题，以河北省保定地区平原区浅层地下水为研究对象，采用随机森林算法通过构建地下水污染风险评价指标与硝酸盐浓度之间的映射关系，进而优化得到各指标权重，并在此基础上评价了保定平原区浅层地下水硝酸盐污染风险。结果表明：当决策树数量为130、决策树分裂所需的最小样本数为82、决策树最大深度为2时，取得最优权重；地下水位埋深、包气带介质类型、地下水净补给量和耕地面积比所占权重较大，分别为5.00、4.20、4.14和3.40；基于随机森林法的地下水硝酸盐污染风险评价结果与实测地下水硝酸盐质量浓度之间的斯皮尔曼相关系数显著提高，预测准确度提升25.6%。

地面沉降是一种缓慢发生且不可逆转的地质灾害，是城市化进程中普遍存在的环境地质问题。为了解决现有地面沉降监测网获取的沉降信息不完整、对城市地面沉降的监控不够精准等问题，需要对其进行优化。本文以南京市长江漫滩地面沉降监测网为例，利用地质统计学的区域化变量理论和变异函数理论，运用Kriging插值法对研究区地面沉降监测网分别建立变异函数模型，研究南京市长江漫滩区域各监测网标准差分布特征，并对其进行优化布设。结果表明：南京市长江漫滩区域地面沉降监测网存在分布不合理问题。进行优化布设后，淘汰冗余及边缘监测井34个，新增监测井16个；淘汰冗余及边缘水准点49个，新增水准点21个；分层沉降监测网缩减18组，新增13组。改进后的监测井网在满足精度要求的同时，能够最大程度地获取监测数据，实现了沉降监测网络的优化布置。

压裂缝导流能力是决定深层煤层气储层压裂效果的重要指标。本文综合利用高分辨率CT扫描技术和Avizo可视化软件先进的数学算法构建了大宁区块深层煤岩储层的三维数字岩心，从多个维度开展了不同类别煤岩储层的微观孔隙结构表征研究。在此基础上，辅以线性流裂缝导流能力实验装置开展煤岩压裂缝导流能力评价实验，系统研究了支撑剂粒径、铺砂浓度、不同支撑剂粒径组合、闭合压力、支撑剂嵌入和孔喉结构等对煤岩压裂缝导流能力的影响规律。结果表明：研究区不同类别煤岩样品的孔隙结构特征差异显著，孔喉展布形态主要以连片状或孤立状为主，孔隙半径主要为5.23~34.85 μm，喉道半径大多为1.31~12.27 μm，孔喉配位数较小；随着渗透率降低，孔喉连通性变差，非均质性变强。大粒径支撑剂支撑下裂缝导流能力更强，但小粒径支撑剂支撑下裂缝导流能力更稳定；裂缝导流能力随铺砂强度增加而显著增大，而随闭合应力升高逐渐减小；支撑剂嵌入煤岩层时将导致裂缝中流体的流动空间被压缩堵塞，裂缝导流能力降低12.2%；在不同支撑剂粒径组合比例下，大粒径支撑剂占比越高时其导流能力越大。综合来看，该区煤岩压裂缝导流能力的主控因素为铺砂浓度、支撑剂粒径和裂缝闭合应力。

油页岩原位开采技术具有多种优点，能够有效提高开采效率。然而，油页岩原位开采工况条件苛刻，管材在此工况下长时间服役会发生严重的高温腐蚀。因此，油页岩原位开采工况下的选材对于油页岩安全、高效开采至关重要。本文选取常见油井管材J55、P110和3Cr为研究对象，采用微观表征、截面观察和氧化动力学曲线等方法，研究其在600 ℃环境下的耐高温腐蚀性能。研究结果表明:随着腐蚀时间的延长，3种样品表面氧化膜厚度增加，其中J55表面氧化膜厚度最大，3Cr最小；3种样品的氧化增重随腐蚀时间延长而增加，其中J55氧化增重最大，3Cr最小；3种样品表面产物均含有Fe₂O₃，3Cr表面还有Cr的氧化物。以上结果表明，3种材料3Cr的耐高温腐蚀性能最好。在油页岩原位开采高温井下环境中，Cr质量分数是选材的重要参考。

通过探究吉林省通化地区南芬组的沉积环境，为华北地台北缘提供新元古代大氧化事件的证据支撑。以新元古代南芬组泥灰岩和页岩为研究对象，应用岩石学、地球化学和同位素地球化学研究方法，探讨了南芬组物源区构造背景、南芬组沉积时海水的氧化还原程度及其对新元古代大氧化事件的响应。研究表明：南芬组由紫色和黄绿色页岩、紫色和黄绿色泥灰岩组成，具有海相沉积特征。对沉积物氧化还原环境特征具有指示意义的Ni/Co、V/Cr、V/(V+Ni)值和Mo元素组成及总有机碳质量分数等均显示南芬组沉积时水体环境为氧化环境；南芬组早期具有氧化程度波动变化的特征，晚期氧化程度保持稳定并有减弱趋势。综上认为，华北地台北缘发生了新元古代大氧化事件，并与华南新元古代大氧化事件有良好的响应。

稀散金属作为关键战略性矿产资源，对国民经济、国家安全与科技革新具有不可替代的重要作用。其在高新技术、精密制造、清洁能源，以及新一代信息技术等前沿领域，均发挥着核心支撑功能。受地球化学性质的制约，这类元素在自然界中通常呈高度分散状态，难以形成独立矿物，主要作为伴生组分赋存于其他主金属矿物中。在铅锌矿床系统内，闪锌矿被广泛识别为镓（Ga）、锗（Ge）、镉（Cd）和铟（In）等关键稀散元素的重要载体矿物。本文系统梳理了近年来关于铅锌矿床中稀散元素富集规律的研究进展，重点阐释了其赋存状态与富集机制。结果表明：Ga、Ge、Cd和In等元素主要以类质同象形式存在于闪锌矿等硫化物晶格中，独立矿物极为少见且含量甚微。具体而言，Ga、Ge和In倾向于与Cu+、Ag+、Fe2+等离子耦合，共同置换闪锌矿中的Zn2+；而Cd则因地球化学行为与Zn高度相似，可直接替代Zn2+进入晶格，从而使闪锌矿成为这些稀散元素最主要的赋存场所。值得注意的是，闪锌矿中铁含量的升高会显著抑制Cd的类质同象置换能力，反映其富集行为受晶体化学环境的明显制约。此外，Ge还可广泛以类质同象形式进入石英等硅酸盐矿物的晶体结构中。从区域成矿背景看，不同成因类型铅锌矿床中稀散元素的含量差异显著，即便在成矿地质条件相似的同一类矿床内，其空间分布亦常呈现较强的非均质性。就富集环境而言，Ga、Ge和Cd更易在低温热液型铅锌矿床中富集；而In则主要富集于与中—高温岩浆热液活动相关或含锡背景的铅锌多金属矿床中。在研究方法上，以电子探针（EPMA）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）为代表的现代微区分析技术发挥了关键作用。这些技术凭借其高空间分辨率与原位分析能力，能够精确揭示稀散元素在矿物中的纳米级赋存状态与空间分布，为理解其地球化学行为与富集机制提供了不可替代的技术支撑。未来应进一步聚焦于稀散元素的物质来源识别、在成矿流体中的迁移形式、沉淀机制及其与主金属成矿过程的耦合关系等关键科学问题，以深化对稀散元素超常富集规律的理解，并指导综合勘查与高效利用。

边界层流体及其黏度变化对低渗介质中流体的流动具有重要影响。现有低速非达西流模型通常忽略流体黏度的变化，或简单地将流体黏度处理为一个与孔隙半径有关的函数;而边界层流体黏度通常与接触角有关。本文基于毛细管束模型和分形理论，考虑接触角对边界层流体黏度的影响，构建了一种新的低速非达西渗流模型，通过实验对模型进行了可靠性验证，并对模型中的关键参数进行了敏感性分析。结果表明：接触角对边界层流体黏度有显著影响，进而影响着流体的流动行为。考虑边界层流体黏度变化后，渗流速度下降，本文实验中，考虑流体黏度变化与不考虑流体黏度变化的情况相比，渗流速度的下降率可达57.1%。渗流速度随孔隙分布分形维数Df的增大而下降，随接触角的增大而增大。本文中，在同一压力梯度下，当Df从1.2增至1.8，每增加0.2，渗流速度分别减小18.4%、23.3%、29.1%；当接触角从0°增至80°，每增加20°，渗流速度分别增长10.9%、12.3%、14.0%、16.3%。随压力梯度增大，边界层流体参与流动，有效渗流断面和流体有效黏度增大，流体黏度增大对其流动产生阻滞效应，但作用程度小于渗流断面增大对流速的增益效应，因此，总体上呈现出渗流速度随压力梯度增大而增大。

高分辨率是地震数据处理的目标之一，反Q滤波是实现地震数据高分辨率的常用方法。当地震数据信噪比较低时，传统的稳定反Q滤波方法将增强噪声能量。本文基于自适应增益限反Q滤波方法提出一种信噪比约束下的可调节振幅补偿算子反Q滤波方法。该方法提出了一种新的振幅补偿算子，通过计算地震数据的信噪比得到有效频带的截止频率，实现振幅补偿算子根据地震数据自身特征动态调整；通过引入动态可调的振幅补偿曲线进一步压制高频噪声能量。理论合成数据和实际地震数据测试结果表明：本文方法很好地补偿了振幅，提高了地震数据分辨率；相较于传统的稳定反Q滤波方法和自适应增益限反Q滤波方法，本文方法抑制噪声能量增强的能力更优，处理结果信噪比更高。

由于采集条件和成本的限制，叠前地震数据在空间上会出现不规则分布或不完整的情况，给地震数据的后续处理和解释带来困难。近年来广泛应用于缺失地震数据重建工作的卷积神经网络方法缺乏对全局信息的关注，同时多次下采样的网络模型会带来低频信号损失，低振幅缺失部分的重建结果仍需要进一步改进。本文提出了一种多尺度特征自注意力模型，在U-Net主干网络的瓶颈处设计了一个基于自注意力机制的多尺度小波融合块，通过离散小波变换和自注意力机制将所有编码器的输出进行融合，有效平衡全局和局部特征处理，降低下采样带来的信号损失；在网络中插入多尺度感受野，通过学习不同退化数据的多尺度特征来提高性能，增强对不同频率的频谱学习。与经典的地震数据重建方法相比，本文算法的重建结果在定性和定量评估方面均有提升：在30%连续缺失的合成数据集和真实数据集上，重建结果的信噪比分别为21.748 7和14.954 0 dB；在50%随机缺失和规则缺失的合成数据集上，重建结果的信噪比分别为28.832 0和37.724 2 dB。

随着我国勘探进程的推进，已经获悉现今大部分地区500 m以浅矿产资源的分布特征，然而我国2/3以上国土面积被沼泽、森林、沙漠及中高山区等复杂地形区覆盖，针对复杂地形区矿产资源的勘查到了亟需突破的关键阶段。空-地-井重磁多参量（原始场、分量场、梯度场）探测技术形成“快速圈定-精细查证-精细定位”的快速突破链条，是复杂地形区矿产资源快速、精准勘探的有效手段。本文以复杂地形区矿产资源勘探需求为导向，系统阐述了空-地-井重磁多参量探测原理、装备、数据校正处理、平台技术及反演等方面的研究进展，理清空-地-井立体探测技术体系航空、地面与井中阶梯互补的构建逻辑与实用化、小型化、智能化的未来发展趋势，为新一轮找矿突破战略行动提供技术参考。

为了证明振动荷载作用下冰中存在水分迁移，并探究冰中水分迁移的规律，以人造柱状冰作为研究对象，开展了负温条件下的振动试验，通过改变环境温度和加载频率对冰中液态水的迁移进行研究。首先结合多年冻土地区公路所承受重型满载货车的载荷特征，以55 kPa为荷载幅值，循环振次设置为2 880～28 800次，开展了在-3 ℃、0.5 Hz条件下循环振动荷载分层柱状冰的水分迁移试验；然后在-5 ～-1 ℃、0.1 ～0.5 Hz条件下开展了循环振动荷载人造柱状冰的水分迁移试验；最后对试验数据进行拟合。结果表明：在振动荷载作用下，冰中的液态水沿结构裂隙向加载方向迁移；在不同的环境温度下，水分迁移量呈指数性增长；在不同的加载频率下，水分迁移量以分段函数的形式分阶段增长。当加载频率和荷载幅值恒定时，水分迁移量与增速峰值随环境温度升高而增大，随温度的下降而减小，-1 ℃测定的水分迁移量约为-5 ℃的3.75倍；越靠近熔点，增速峰值出现得越快，反之越慢。当环境温度和荷载幅值恒定时，水分迁移量与增速峰值随频率增大而增大，随频率的降低而减小，1.0 Hz测定的水分迁移量约为0.1 Hz的2.04倍；加载频率越快，增速峰值出现得越快，反之越慢。

在大陆弧环境中，理解安山岩的形成及其源区特征对于揭示弧岩浆作用具有重要意义。本研究聚焦于大兴安岭索伦地区，通过综合应用年代学、地球化学研究，深入探讨该地区粗安岩和安山岩的成因及其岩浆源区属性。结果表明：粗安岩和安山岩形成于早白垩世(134~129 Ma)；研究区粗安岩和安山岩SiO2质量分数为57.13%~58.16%，全碱(K2O+Na2O)质量分数为6.10%~6.40%，Al2O3质量分数为17.09%~17.59%，TFe2O3质量分数为6.71%~6.92%，Mg#值为41.52~43.94，具有高钾钙碱性的弱过铝质岩石特征；粗安岩和安山岩样品轻稀土元素富集，大离子亲石元素(如K、Rb、Ba)富集和高场强元素(如Nb、Ta、P和Ti)相对亏损，具有微弱的Eu负异常 (δEu=0.88~0.89)，表明其为大陆弧岩浆作用的产物。样品具有较高的锆石εHf(t)值（5.81~11.29）和全岩εNd(t)值（0.6~1.3），暗示索伦地区中性岩浆源于被俯冲流体交代的亏损岩石圈地幔的部分熔融。

粤西石菉大型夕卡岩型Cu-Mo矿床位于云开地区阳春盆地北西侧。矿体主要赋存于早白垩世花岗闪长岩与下石炭统之间的夕卡岩与夕卡岩化大理岩中，受NE向断裂控制。为厘清该矿床的成矿过程，在详细查明该矿床地质特征基础上，采用电子探针与LA-ICP-MS原位微区分析方法，聚焦其中的石榴子石和符山石，对其开展元素地球化学特征研究。结果表明：石菉Cu-Mo矿床中的石榴子石成分以钙铁榴石为主（Gro0-36And63-100），辉石成分绝大多数为透辉石（Hed1-14Jo0-6Di81-99），两者共同指示早期流体处于高氧逸度环境。符山石成分较为复杂，多数属于普通符山石，其余为富铝、镁铝和镁铁符山石。石榴子石形成于弱酸性、高水岩比、以渗滤交代为主的开放流体环境中，其与符山石主要源自花岗闪长岩和石英闪长岩相关的岩浆热液流体。在夕卡岩阶段向退化蚀变阶段演化过程中，流体成分呈现出从富Fe3+到富Al的转变趋势，并伴随w(∑REE)显著降低，指示流体演化过程中物理化学性质（如pH值）发生变化，同时还表明开放体系中除岩浆流体外，存在大气降水等外源流体的混入。此外，研究表明该矿床具有一定的钨成矿潜力，但锡成矿潜力较小。

砷作为一种常见的环境污染物，其生物有效性的准确测定对于评估潜在的健康风险至关重要。为了更加合理地评价农田土壤环境质量，本文探讨了一种可靠且高效的方法来提取土壤中的生物有效态砷（水溶态、弱酸提取态、可还原态和可氧化态砷的总和）。基于L-半胱氨酸溶液能有效地与砷形成螯合物的特性，首先选取L-半胱氨酸溶液作为提取剂，对提取剂的质量浓度、提取温度、超声时间等参数进行优化，分别测定不同提取温度和不同提取剂质量浓度条件下土壤中生物有效态砷的质量分数；然后与顺序提取结果相比较，以确定L-半胱氨酸提取法的最佳条件。结果表明：在L-半胱氨酸质量浓度为10 g/L、超声温度为40 ℃、超声时间为30 min的条件下，DT-1样品生物有效态砷的提取结果为7.37 μg/g，与顺序提取生物有效态砷的结果（7.83 μg/g）非常接近；相比顺序提取法，该方法只需要1步提取而且提取时间缩短了65 h，大大提高了工作效率。

辽东本溪地区位于华北克拉通东部陆块东北部，是研究区域太古宙演化的重要地区，对了解华北克拉通前寒武纪陆壳的形成与演化具有重要的意义。为了探讨本溪地区新发现的刘家堡子岩体岩石成因和形成的构造背景，对其进行了岩石学、地球化学、成岩年代的研究。研究表明：刘家堡子岩体位于胶—辽—吉造山带内，岩性为似斑状细中粒黑云母二长花岗岩，属准铝质—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、Th和大离子亲石元素Sr等，亏损元素P和高场强元素Nb等，REE曲线右倾，负Eu异常，属于I型花岗岩；岩体锆石U-Pb年龄为（2 518±21）Ma，形成于新太古代晚期；岩浆主要来源于地壳，是壳源岩浆与幔源岩浆混合作用的产物。岩体形成于与俯冲相关的活动大陆边缘岛弧环境，表明研究区在新太古代晚期（（2 518±21）Ma）华北克拉通东部陆块的龙岗陆块和狼林陆块尚未拼合在一起，刘家堡子岩体为大洋向大陆俯冲作用的产物，与研究区内形成于碰撞造山后伸展环境的马家沟岩体（（2 490±21）Ma）共同构成了华北克拉通微陆块第一次俯冲拼贴的岩浆演化过程，代表了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。

准确揭示造山带所代表古洋盆的形成演化是大地构造学的重要研究内容。本文以藏北中特提斯（班公湖—怒江缝合带）为例，系统阐述了造山带洋岛（海山）的特征及其对重建古洋盆形成演化的地质意义。研究表明：造山带中的洋岛（海山）残片不仅分布广泛，而且类型复杂，除传统认为的热点型洋岛（海山）外，还包括慢速扩张中脊型洋岛（海山）、快速扩张中脊型洋岛（海山）和洋内弧型洋岛（海山）等多种类型，它们共同的特征是发育超基性—基性岩浆岩组合和远洋塌积砾岩。洋岛（海山）是造山带“洋壳残片”的主要组成部分，是古洋盆形成演化信息的重要载体，尤其在揭示古洋盆性质、重建古洋盆汇聚消亡过程和解析古洋壳存续时限等方面，它们可以提供关键信息。因此，准确恢复造山带所代表古洋盆的形成演化，造山带中洋岛（海山）的研究是重要突破口。

受制于经典饱和渗流理论中自由面定位在潜水面处的局限性，非承压含水层中仿Theis井流模型存在理论基础不坚实、参数物理意义不明确等问题。为克服上述局限性，首先将自由面由潜水面移动到进气值面，以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程，修正仿Theis井流模型，并推导模型的解析解；之后，构建参数反演模型，以校准模型参数，并通过分别将修正模型计算的降深和经典模型计算的理论降深与实测降深进行对比，检验修正模型的合理性；然后，利用参数敏感性分析探讨修正模型下进气值面高程的变化特征；最后，讨论进气值面处铅直方向渗流分速度的计算方法和变化特征。结果表明：修正模型计算的降深曲线与实测降深曲线基本吻合；进气值面高程随与井中心的距离、给水度增大而增大，随抽水流量增大而减小。在抽水早期，进气值面高程随渗透系数的增大而减小，在抽水后期则相反。基于进气值面处水量均衡关系（基于线性或非线性方程，采用完整解或近似解）及进气值面处渗流连续性方程（基于线性方程，采用完整解）等5种情况,推导的铅直方向渗流分速度的解析表达计算结果基本吻合，曲线趋势一致，表现为随抽水时间的延长呈非线性增长。

随着浅部资源枯竭，深地金属矿精细勘查已成为地球物理勘探的重要方向。地下电磁法因贴近目标体观测、抗干扰能力强和成像分辨率高等优势，在深部金属矿勘查中展现出独特潜力。国际上已将其发展为深部（>500 m）块状硫化物和浸染型矿床勘探的核心技术。本文系统综述了国内外井中、井间及井-地电磁法的研究进展，分析了高功率发射源、高灵敏接收系统及多分量观测技术的发展现状，归纳了复杂井筒条件下的数值模拟、正反演算法和智能数据处理方法。针对深部金属矿勘查流程，总结了地下电磁技术在成矿背景约束、成矿模式引导、靶区预测、矿体定位等阶段的应用策略。研究表明，地下电磁法正向多源协同与多参数融合方向发展，形成“多参数级联、远近结合”和“强源近收、密集对射、广域覆盖”的深地探测体系，为深地找矿提供技术支撑。

磁性物体在磁场中产生的扰动信号为目标定位与跟踪提供了非接触式、无源的技术手段。传统基于物理建模的磁矢量定位方法在复杂环境中面临精度下降和鲁棒性不足的挑战。本文提出了一种磁异常跟踪卷积神经网络（MagTrack-CNN），旨在解决磁性物体的高精度空间动态定位。该方法采用双层磁矢量数据观测架构，通过垂直梯度信息增强深度方向的定位敏感性，设计了双分支独立预测网络结构，避免各维度间的梯度竞争；构建了多尺度特征提取框架，有效捕获不同空间尺度的磁异常模式。稳定磁场区域内、单个均匀磁化目标定位场景下的实验结果表明，MagTrack-CNN在测试集上实现了1.98 cm的整体定位精度以及良好的z轴定位效果。实验针对不同运动轨迹类型的测试均实现了有效的定位跟踪。同时，噪声敏感性实验表明，在0.5%~3.0%的测量噪声水平下，模型仍能保持较低误差（平均绝对误差由0.42 cm增至0.46 cm）。此外，该方法的单样本推理时间保持在2.3 ms以内，展示了良好的应用前景。

为提高建设项目工程地质勘察的经济效益，准确揭示黏性土物理力学参数之间的相关关系，以长春市中心城区黏性土为研究对象，基于收集的1 092个黏性土样本的常规物理试验、压缩试验和直剪试验等数据，构建了两个多元回归模型，重点分析了模型前提假设的合理性及解释变量间的交互效应。结果表明：1）残差概率密度图和残差正态Q-Q（quantile-quantile）图证实模型误差项服从正态分布；方差齐性且误差相互独立，满足多元回归模型的基本假设。2）双因素交互效应图和Johnson-Neyman图显示含水量、密度、孔隙比、液性指数之间交互效应明显，考虑交互作用的回归模型能更准确地预测压缩系数。利用多元线性回归方法分析黏性土物理力学参数相关关系具有可行性。

图古日格金矿床地处兴蒙造山带西段宝音图隆起区域。为了查明图古日格金矿床的成矿流体来源，本次对矿床的碳氧同位素进行了系统研究。测试结果显示：Ⅱ阶段青色方解石的碳同位素δ13CV-PDB平均值为-8.85‰，氧同位素δ18OV-SMOW平均值为11.65‰；Ⅲ阶段土黄色方解石的碳同位素δ13CV-PDB平均值为-6.78‰，氧同位素δ18OV-SMOW平均值为20.98‰，显示出由贫到富的δ13C和δ18O的变化趋势，反映了所分析的方解石是两个成矿阶段的产物。在前人研究的基础上，本文认为矿床形成的不同阶段中成矿流体的来源和组成有所差异，Ⅱ阶段成矿流体主要来自深部岩浆水，Ⅲ阶段成矿流体为来自岩浆水的热液流体与围岩发生了同位素的交换。通过对比宝音图群与区域地层的C-O同位素组成，发现宝音图群具有明显亏损氧同位素的特征，也指示成矿过程中热液流体与围岩发生了水岩反应。根据水岩反应理论模拟可知，成矿流体的可溶性碳主要以HCO3-的形式存在。同时，成矿流体δ13C、δ18O值分别为-9.2‰，8‰，表明Ⅲ阶段初始流体来源于岩浆，演化过程中与围岩中的海相碳酸盐岩发生水岩反应。结合矿床地质、矿物共生组合以及成矿流体特征等方面，认为图古日格金矿床具有典型的岩浆热液型金矿床的特征。

调整分数阶磁梯度的求导阶数可改变对不同深度磁性体的分辨能力，然而目前缺乏分数阶磁梯度的直接测量方法，因此本文针对分数阶磁梯度测量方法展开研究。本文以拉普拉斯方程在球坐标系中解的外部源项作为球内磁场模型，对模型计算相应方向上的分数阶导数，实现了对分数阶磁梯度的测量。通过仿真分析了测点位置误差和磁场测量误差的影响，结果表明：归一化均方根误差均随求导阶数升高而增大。设计实验对测量原理进行了验证，实验结果与理论值相对误差不超过6.00%，验证了测量方法的正确性。

河北丰宁兴源超大型萤石矿床位于冀北—辽西萤石成矿带西段，前人对该矿床的基础地质特征开展了一定程度的研究，但该矿床的形成时代、成矿动力学背景和物质来源等问题仍不清楚，矿床成因类型也亟待查明。本文在详尽的野外调研基础上，开展了成矿花岗斑岩锆石U-Pb测年、岩石地球化学测试和Sr-Nd同位素研究。结果表明：萤石矿体产于花岗斑岩脉内部及岩脉上下盘断裂破碎带中，矿石以脉状、网脉状、角砾状、条带状构造为主，围岩发育硅化、绢云母化等蚀变；花岗斑岩锆石U-Pb年龄为（137.9±3.4）Ma，形成于早白垩世，高硅（w(Si2O)=72.48%~75.70%）、高碱（w(Na2O+K2O)=5.28%~10.23%）、贫钙（w(CaO)=0.35%~2.52%）、贫镁（w(MgO)=0.10%~1.47%），属于过铝质、钙碱性-钾玄岩系列；微量元素蛛网图中显示其相对富集Rb、Th、Zr，亏损Sr、Ba、Nb和Ta，轻稀土元素相对富集,以及强烈的Eu负异常特征,显示其具有A型花岗岩的地球化学特征。结合成岩时代及区域地质背景，本文认为其为华北克拉通北缘及相邻地区的大规模伸展减薄背景下的产物，Sr-Nd同位素显示花岗斑岩应为壳源物质部分熔融演化而来。综合矿床地质及地球化学特征认为，该矿床成矿流体中的Ca应来自流体与火山围岩发生的水岩反应,以及富Ca地层，而F主要来源于岩浆，矿床成因类型为与花岗斑岩有关的中低温岩浆热液型萤石矿床。

 大多数地震数据处理方法的开发，旨在解决实际地球物理问题，缺少对数据本质属性的研究。地震数据是一种时-空-频变信息，传统的信号分类方法并不适用于这种数据，当前没有形成地震数据本质属性的定义，这对开发更高精度的地震数据处理技术构成了主要限制。本文基于地震勘探观测系统中地震数据的特殊排序关系和实际非确定性因素，给出地震数据非平稳性的新定义，并且在该定义下给出了地震数据六种代表性非平稳特征（包括随机噪声的统计性，有效信号的振幅压缩性、能量谱预测性、时频谱衰减性、波形相似性及振幅周期性）的性质以及相应七种表征处理技术的进展，如中值滤波、稀疏变换、预测滤波、时频分析、Q值估计与反Q滤波、相似性分析以及混沌系统，这些分析和处理方法有助于实现“三复杂”（复杂地表、复杂构造和复杂岩性）环境下“两宽一高”一体化采集模式对海量复杂地震数据提出的“三高一快”（高保真度和快速计算的条件下实现高信噪比和高分辨率）处理新目标，为高精度地震勘探提供理论和技术支撑。

福建新生代玄武岩广泛发育且携带了大量地幔包体，其矿物元素特征能够反演岩石圈地幔性质。本文对福建沿海的厦门及内陆地区的明溪、闽清等地新生代玄武岩及其橄榄岩包体中的矿物进行了电子探针、单斜辉石LA-ICP-MS微量元素和原位Sr同位素分析，探究福建地区岩石圈地幔属性特征及演化历史。结果表明：玄武岩及其橄榄岩包体中单斜辉石主要为透辉石，橄榄岩包体根据矿物学特征分为A、B两组，A组（Mg#>90）代表了古老难熔岩石圈地幔，B组（Mg#<90）代表了经改造后年轻饱满岩石圈地幔。A组橄榄岩包体中的单斜辉石高场强元素Nb、Ti轻微负异常，Hf、Zr、Ta强烈负异常。B组橄榄岩包体中的单斜辉石有所不同，高场强元素Zr、Hf轻微负异常，大离子亲石元素Ba强烈负异常。玄武岩斑晶和基质中的单斜辉石均呈现LREE富集、HREE亏损的特征，且单斜辉石斑晶边部比核部亏损高场强元素Th、Nb，富集大离子亲石元素Sr、Eu。橄榄岩包体中大部分A组和B组单斜辉石都经历了硅酸盐熔体交代，少数A组单斜辉石介于硅酸盐熔体交代和碳酸盐熔体交代之间。单斜辉石原位Sr同位素范围在0.702 57~0.703 67之间，大多单斜辉石边部的87Sr/86Sr值比核部要高，可能受到了高87Sr/86Sr值物质交代作用。福建橄榄岩包体很可能代表的是太平洋板块俯冲软流圈地幔经历减压上升后新改造的岩石圈地幔。

针对成都地铁某明挖车站局部穿越既有建筑物的复杂工程挑战，通过综合对比分析和有限元模拟，采用了局部暗扩挖的施工策略。提出了明暗挖分界点的科学判定方法，并深入探讨了沉降控制、暗挖初期支护和二次衬砌等施工关键技术的多个方面，包括施工前的降水处理、地表注浆加固与数值模拟分析，以及施工中的超前支护、开挖步骤控制和二次衬砌结构施工等。结果表明：相较于传统的明挖法，暗挖扩挖技术能显著降低拆迁难度，工程成本投入减少约1.04亿元，施工周期缩短2个月;施工成功的关键在于精确确定明暗挖分界点，建议该分界点设在结构腋角外侧，距离房屋基础3 m处，同时结合袖阀管地表注浆与管井降水等措施有效控制地表沉降。施工过程中，需根据暗挖隧道跨度及围岩特性灵活选择施工方法，妥善处理初期支护结构节点，确保二次衬砌施工与初期支护结构破除的有效衔接，并高度重视施工监测的应用。

松潘—甘孜造山带内广泛发育印支期花岗岩小岩体或岩株。本文以松潘—甘孜造山带南缘青海省秋智地区花岗岩体为研究对象，通过岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素、全岩Sr-Nd同位素及全岩地球化学研究，探讨了岩石成因及构造背景。结果表明：秋智地区花岗岩体主要为花岗闪长岩，具弱富钠（Na2O/K2O =0.97～1.34）、低铝饱和指数（A/CNK=0.99～1.08）的特征，属弱过铝质钙碱性系列花岗岩；稀土元素图解具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾特征；富集Rb、K、U、Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf、Y，亏损Ba、Sr、Ta、Nb、P、Ti；花岗闪长岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为（215.4±1.4）Ma（MSWD=1.05，n=23），代表成岩时代为晚三叠世；锆石Hf同位素初始值（176Hf/177Hf）i介于0.282 377～0.282 437之间，εHf(t)值为-9.44～-7.19，二阶段模式年龄（TDM2）为1 840～1 702 Ma；全岩Sr同位素初始值（87Sr/86Sr）i为0.709 783～0.710 530，εNd(t)为-8.2～-7.8，二阶段模式年龄（TDM2）介于1 659～1 630 Ma之间，显示岩浆源区为古老地壳物质的部分熔融，具有钙碱性I型花岗岩特征。综合区域地质资料及岩石球化学特征等研究，认为秋智花岗岩体是晚三叠世后碰撞构造背景下，岩石圈拆沉、软流圈物质上涌导致下地壳部分熔融的产物。

当前，我国平原及低缓丘陵地区找矿潜力已较为有限，未来重点将转向西部高海拔深切割区。该类区域地形复杂、环境敏感、交通困难，传统地面物探方法受限。时间域航空电磁法作为一种高效探测技术，在此类复杂地区具有重要应用价值。本文基于有限体积法与八叉树网格技术，开展了时间域航空电磁三维正演模拟研究。研究首先通过均匀半空间模型验证了正演算法的正确性，并构建了典型山脊与山谷地形模型以对比分析不同飞行模式下的电磁响应差异。进一步地，通过在起伏地形中设置低阻异常体，研究了地形与矿体响应的耦合机制。最后，基于夏日哈木矿区真实地质剖面进行了正演建模。研究表明：在山脊与山谷的陡变地形区域，早期道响应普遍增强，在山脊顶部晚期道响应显著降低，山谷底部的响应则显著增大，揭示了地形引起的响应畸变特征。其次，地形会对含矿异常体的响应会产生多方面的复杂畸变，早期道和晚期道的响应会被淹没到地形引起的畸变中，但在响应中期阶段由异常体引起的响应变化仍可有效识别。最后，通过真实地质剖面的建模结果验证了该方法在深切割地形与复杂地质条件下的实用性，为时间域航空电磁三维反演提供了可靠的理论支撑。

深层白云岩是近年深部勘探的重点，其孔隙内多见白云石胶结，但白云石胶结物晶粒赋存组合方式及其对孔隙的作用研究较少。因此，以四川盆地高磨地区下寒武统龙王庙组为例，综合岩心、薄片、阴极发光、碳氧同位素及包裹体等资料，研究其白云石胶结物类型、特征、结构、体积分数及其对孔隙的影响。白云石胶结物晶体在形态上主要有半菱形、菱形、环带状和鞍状等，粒径包含粉晶—巨晶。胶结物晶体与孔洞形成内衬状、桥接状和镶嵌状三种结构。使用发育频率（发育某种结构的样品数/颗粒白云岩或晶粒白云岩样品总数）来表征某种结构的发育程度，白云岩中镶嵌状结构最发育(发育频率为48.3%～89.5%)，桥接状次之（22.4%～73.7%），内衬状最弱（8.6%～55.2%）。内衬状结构和桥接状结构主要发育在颗粒白云岩中，体积分数分别为0～15%和25%～50%，且其发育程度随细—粉晶白云石胶结物体积分数增加而增强；镶嵌状结构在白云岩中普遍发育，体积分数主要为50%～100%，且其发育与中晶巨晶白云石体积分数正相关。内衬状结构和桥接状结构主要形成于同生成岩阶段中成岩阶段，镶嵌状结构主要形成于晚成岩阶段。内衬状结构及桥接状结构形成较早可降低成岩进程中压溶压实对孔隙的破坏，而镶嵌状结构破坏残余孔隙。以主要发育镶嵌状结构层段的孔隙度为基准，主要发育内衬状结构和桥接状结构层段的孔隙度可提高约50%。

管事平顶海山地理位置处于南海17°N残留扩张脊附近，且东临马尼拉海沟。作为南海中央海盆最大的平顶海山，海山范围内的拖网岩石样品辉石40Ar/39Ar测年和全岩测年结果分别为(32.3±0.5) Ma和(28.9±1.9) Ma，指示其可能为南海中央海盆年龄最老的海山，这与当前主流研究的南海海盆扩张时间框架（约23.6 Ma）并不一致；且岩石样品全岩分析结果为MORB（mid-ocean ridge basalt）型大洋斜长花岗岩，使得管事平顶海山可能成为进一步认识南海海盆演化历史的重要研究区域。经初步测量得到岩石样品的密度在2.757 3~2.941 6 g/cm3之间，中位数为2.846 5 g/cm3。构建了跨管事平顶海山的多道地震地层速度场，对时间域地震剖面解释资料进行时深转换得到深度域沉积基底结构，结合同测线重力资料开展重震联合建模试验，通过对多种建模方案的分析比较，认为管事平顶海山及地壳平均密度在2.70~2.75 g/cm3之间，不排除海山南部局部区域可能存在密度大于2.80 g/cm3的岩体，海山及地壳平均密度高于南海中央海盆停止扩张后的海山（2.60~2.70 g/cm3），低于洋壳下地壳辉长岩（2.80~2.90 g/cm3）。综合考虑海山及地壳平均密度、多道地震成像、平顶海山形成原理，认为管事平顶海山可能是南海中央海盆海底扩张期间板内海山演化的产物。要解决板内海山演化过程中大洋斜长花岗岩如何形成的问题，需要探索更为合理的构造模式。

微动HVSR（horizontal-to-vertical spectral ratio）法是一种高效、非侵入式的地球物理探测手段，广泛用于城市地质调查与工程勘探。然而，行人、车辆等瞬态干扰会导致HVSR曲线畸变。现有瞬态干扰剔除方法存在局限：STA/LTA（short-term-average over long-term-average）法易误判且调参复杂，手动剔除法效率低，频域窗剔除法仅关注峰值频率信息。为此，本文提出一种基于机器学习的微动HVSR数据干扰信号压制方法。首先通过提取曲线形态特征训练曲线剔除模型，用于剔除HVSR数据中显著偏离平均趋势的离群HVSR曲线；随后提取峰值特征训练峰值识别模型，用于识别曲线中的有效共振峰值；最后结合DBSCAN（density-based spatial clustering of applications with noise）聚类算法对识别出的有效峰值进行聚类与二次剔除，去除频率和振幅异常的峰值所在曲线。曲线剔除模型和峰值识别模在测试集上的F1分数分别为0.967和0.985，均表现出优异的分类性能。实际算例结果表明，本文方法在异常曲线剔除方面相较于STA/LTA法和频域窗剔除法具有更高的稳定性与准确性，处理后的曲线频谱分布更加集中，标准差曲线更加收敛，峰值更加清晰稳定。本文方法在实现高效自动处理的同时，剔除效果与手动剔除法高度一致。

大兴安岭位于中亚造山带东段，为蒙古—鄂霍茨克洋、古亚洲洋、环太平洋三大构造域的复合部位，构造-岩浆活动强烈，是研究东北地区中生代构造-岩浆演化的最佳窗口。为了厘清大兴安岭中段岩体成因和构造意义，以大兴安岭中段金江沟岩体侏罗纪花岗岩为研究对象，开展了系统的锆石U-Pb同位素测年和岩石地球化学研究。锆石U-Pb年代学研究结果显示：中细粒花岗闪长岩成岩年龄为(165±1)Ma，成岩时代为中侏罗世；中细粒正长花岗岩成岩年龄为(152±1)和(147±1)Ma，中粗粒二长花岗岩成岩年龄为(148±1)Ma，成岩时代均为晚侏罗世。岩石地球化学研究结果显示：花岗闪长岩和二长花岗岩样品具有低硅、贫镁铁钛，低TFeO/MgO、Zr/Hf值，相对富集Th、Rb、U、Ce、La、Hf等元素，亏损Sr、Nb、Ba、Ti、P等元素特征，具有I型花岗岩地球化学特征，岩浆来源于下地壳火成岩物质部分熔融源区。正长花岗岩具有富硅、高钾、贫镁铁钛，低TFeO/MgO、Zr/Hf值，分异指数相对偏高，较强铕负异常，相对富集Th、Rb、U、Hf、 Ce、La、Nd元素，亏损Sr、Nb、Ba、Ti、P等元素特征，具有属于高分异I型花岗岩地球化学特征，岩浆来源于下地壳火成岩物质部分熔融源区。结合年代学和地球化学特征，中细粒花岗闪长岩形成于同碰撞构造环境，中细粒正长花岗岩和中粗粒二长花岗岩形成于造山后伸展构造环境，与蒙古—鄂霍茨克洋自西向东剪刀式闭合作用相关，并限定了蒙古—鄂霍茨克缝合带西段最终闭合时间为中侏罗世晚期。

岩石热物性是地热学、工程地质及油气地质等研究领域的关键基础参数。为了揭示孔隙流体介质和饱和度等因素对碎屑岩热导率的影响，本研究选取柴达木盆地新生界不同类型的碎屑岩样品，运用非稳态法测量其热导率。结果显示：碎屑岩热导率随孔隙度的增加而降低，在孔隙度低于5.0%的致密储层样品中，热导率降幅最大可达37.6%；碎屑岩热导率与饱和度呈显著的正相关关系，且含水饱和度对横、纵向热导率的影响均较含油饱和度更显著；碎屑岩烘干状态下和饱和水状态下的热导率各向异性系数范围分别为0.648~1.546和0.840~1.200，说明饱和度对热导率各向异性有减弱作用；石英含量对岩石热导率的影响较大，且富石英碎屑岩脆性大，导致岩石样品中的微裂缝更为发育，而原状地层中的微裂缝通常饱和孔隙流体，推测裂缝的发育在干燥状态下对实际地层热导率及其各向异性有消极影响，但在含水条件下，流体沿微裂缝对流，会显著提高热导率。

大型复式岩体的成岩时代与岩浆演化对于揭示其岩石成因与深部动力学过程具有重要意义。新疆东准地区黄羊山岩体是卡拉麦里富碱侵入岩带内典型的碱性与铝质A型花岗岩共生的复式岩体，岩体内超大型晶质石墨矿床与铝质单元密切共生。该岩体各岩相演化序列和岩浆演化与石墨成矿关系仍存在争议。在详细的野外地质调查和前人资料基础之上，本文对黄羊山岩体不同岩相代表性岩石开展SIMS 锆石U-Pb年代学研究，并探讨了其演化序列和岩浆演化与石墨矿床形成的关系。结果显示：岩体形成于晚石炭世，由南至北发育的细粒黑云母碱长花岗岩、中粗粒黑云母碱长花岗岩、中细粒角闪石碱长花岗岩、中粒钠铁闪石花岗岩和中细粒钠铁闪石花岗岩的成岩年龄分别为(312.7±1.4)、(313.5±1.5)、(302.4±1.9)、(297.7±1.5)和 (297.1±1.5) Ma，呈现从早到晚的岩浆演化序列；铝质A型花岗岩浆活动持续长达15 Ma之久，是岩体内超大型晶质石墨矿床形成的关键因素之一。黄羊山岩体的形成首先经历了岩浆源区钙碱性岩石中黑云母和角闪石脱水熔融形成铝质A型单元，随着幔源高温岩浆或富碱流体的交代，先存钙碱性岩石发生角闪石（和少量黑云母）的部分熔融，最终形成岩体北部的碱性A型单元。

深度学习（deep learning, DL）多次波压制方法一直是地震数据处理领域的重要研究方向。传统的监督型神经网络方法属于数据驱动，依赖端到端的直接映射，网络模型输出结果的物理可解释性较差，且多次波压制效果受限于标签地震数据的质量。本文提出一种改进的DL方法，将三维地震数据体的时-空物理信息作为先验知识，与神经网络输出相结合，构造关于多次波与原始地震数据的隐式关系多项式。在本文方法中，神经网络的输出不再是标签地震数据，而是多项式函数空间的系数组。通过将三维地震数据体的物理信息作为先验知识引入损失函数，并通过最小化损失函数，得到准确的自由表面多次波与原始地震数据的关系多项式，避免了传统表面相关多次波压制方法中的匹配相减过程。合成数据和实际数据的多次波压制结果表明，与传统端到端DL方法相比，本文提出的方法对自由表面多次波压制效果更好，精度更高。

九寨沟县下草地村含金花岗斑岩位于西秦岭阳山金矿带西延地段。为了探讨西秦岭阳山金矿带西延地段岩浆活动与金成矿的关系，以及含矿花岗斑岩的母岩特征，对西秦岭九寨沟县下草地村含金花岗斑岩开展了岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究，并与区域上中酸性侵入岩（脉）进行了对比分析。结果表明：岩石地球化学特征指示花岗斑岩属钙碱性系列，具富硅、铝，贫铁、镁、钙的特点；微量元素化学特征表现为富集K、Rb、Cs、U、Pb等元素，而Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等元素质量分数较低，Ba、Sr、Nb、Ti等元素亏损，δCe为0.91～0.98，曲线与火山弧花岗岩分布型式类似，指示岩体可能与俯冲碰撞环境密切相关；稀土总量为74.78%～90.28%，具轻稀土元素富集、重稀土元素亏损特征；δEu为0.62～0.79，铕为弱亏损，属于过铝质花岗岩。通过锆石U-Pb同位素测年分析获得4组同位素年龄，分别为（217.7±2.2）、（222.3±5.2）、（216.5±5.5）和（758.0±11.0）Ma。结合前人对阳山金矿带内中酸性侵入岩（脉）的元素地球化学和同位素等测试数据进行对比分析，认为阳山金矿带内金成矿作用与印支晚期岩浆活动关系密切，且花岗岩来源于碰撞环境下基底岩石（碧口群）的部分熔融。下草地村花岗斑岩属阳山金矿带内典型的岩浆期后热液型金矿床的岩石类型，此类富硅、过铝质花岗斑岩是横向上的金矿找矿标志，而在纵向上其下部可能存在与早期中性岩脉相关的金矿体。

在寒区工程中，冻土-结构界面的剪切性能是影响设施长期服役稳定性的关键因素，而现有研究对多物理场作用下的界面损伤机制缺乏系统表征。为揭示热力学条件扰动下，各影响因素通过调整冰水相变过程，进而重塑冻土-结构界面的力学行为，本文从试验方法、影响因素及本构模型三个方面，对冻土-结构界面剪切性能的研究进展进行了系统梳理与评述。首先通过总结直剪试验、现场原位试验及模型桩试验等方法，明确了热-水-盐-力多场耦合条件下各因素对界面力学行为的影响路径；进而分析了温度、水分、冻融循环和盐分等因素通过调控冰水相变过程对界面剪切性能的作用机制；最后，评估了现有冻土-结构界面本构模型的适用性与局限性。结果表明：温度梯度与水分迁移通过调控冰水相变过程的冰胶结强度与未冻水膜厚度改变界面剪切性能；冻融循环引发的孔隙重构与冰晶分异，导致界面强度劣化；盐分则通过改变相变温度阈值和盐结晶膨胀效应，影响界面空间构成。现有模型在冰水相变、长期冻融及多场耦合表征上存在明显不足。建议未来从“试验-观测-模型”多角度出发，结合跨尺度观测技术构建界面热-水-盐-力耦合模型，为寒区工程抗冻胀设计和灾害防控提供设计依据与研究方向。

中牟凹陷主力含气层段太原组中—小尺度裂缝较为发育。该区构造复杂，煤层屏蔽作用明显，地震资料分辨率和信噪比较低，利用常规手段计算的裂缝数据体难以表征其中—小尺度裂缝发育规律，需要寻找一种适合于该区的裂缝识别方法。为此，本文对三维地震数据依次进行了最大似然体的细化及增强处理，获取初始的裂缝方位及裂缝密度；利用裂缝方位及裂缝密度建立方位指导场，通过方位指导场和裂缝密度计算随机离散缝网模型，将随机离散缝网进行连接处理，建立适合中牟地区的连续随机离散缝网模型，反映中—小尺度裂缝的发育规律及分布特征，并对连续随机离散缝网模型与随机离散缝网模型进行对比分析。结果表明：裂缝距离连接阈值对连续随机离散缝网建模具有重要影响；中牟地区中—小尺度连续裂缝缝网以北东东向为主；该层段随机离散缝网与裂缝密度基本重合，且井周围裂缝方位玫瑰图的方位信息与裂缝建模方向信息一致。该模型在南华北盆地某实验区下古生界地层裂缝发育区的预测中也取得了较好的效果。

甘肃省宕昌—崖湾地区是西秦岭的重要锑成矿区。通过分析该地区水系沉积物中Ag、As、Au、Bi、Cu、Hg、Mn、Mo、Pb、Sb、Sn、Zn等12种元素地球化学特征，进行了锑找矿预测研究。结果显示：Sb元素相比水系沉积物中其他元素，其浓度克拉克值、全域浓集系数（Kk）、叠加强度(D)、变异系数(Cv)值均显著较大，反映出Sb元素极度富集、后生叠加作用强、分布极不均匀的地球化学特点；Sb元素的成矿指数（β）最大，反映其成矿潜力最大，三叠系中Sb元素丰度平均值为（3.45～10.29）×10-6，是地壳背景值的17～40倍，表明三叠系是锑的主要矿源层，以扎里山组（T1z）和郭家山组（T2gj）条件最好；元素异常在空间分布上总体受区域性断层构造控制，锑矿化与Sb元素富集中心高度吻合，与As、Au、Hg元素浓集区重合度较高，揭示Sb元素为自身找矿的直接地球化学标志，Sb-As-Au-Hg为锑找矿地球化学组合标志。根据元素异常特征和找矿地球化学标志，在宕昌—崖湾地区划分出10个锑成矿靶区，新发现6处锑矿化点。

为提升海洋勘探信号质量，本文研究了具有不确定性扰动的海洋可控震源系统的稳定控制问题。首先，针对海洋复杂工作环境引起的外部扰动和内部扰动，设计一种最佳的快速有限时间扩展状态观测器用于观测系统集总扰动，同时该观测器可以估计系统的状态变量；其次，为提高可控震源输出波形的稳定性，设计分数阶有限时间滑模面控制方案，减少位移误差和控制器输出抖振；再次，通过Lyapunov整数阶和分数阶定理证明所设计控制系统是快速有限时间稳定的；最后，仿真验证所设计的快速有限时间扩展状态观测器和分数阶有限时间滑模控制器结合方案的有效性和可行性。结果表明，观测器最大相对误差降低了29.5%，控制器抖振峰-峰值减小了25%。

高家店岩体地处华北克拉通北缘冀东地区，为早燕山期侵入的复式岩基，岩石类型主要包括闪长岩、石英正长岩、花岗岩及其间的过渡类型。岩体内部赋存有高家店热液脉型金矿床，花岗岩和闪长岩是金矿的主要赋矿围岩。为精确厘定高家店岩体侵入期次，以高家店岩体为研究对象，采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法对高家店岩体4件岩石样品进行锆石年代学研究和锆石微量元素测试。结果显示：石英正长岩结晶年龄为（197.4±1.9）Ma，肉红色黑云二长花岗岩结晶年龄为（176.7±1.2）Ma，灰白色黑云二长花岗岩结晶年龄为（175.8±1.7）Ma，闪长玢岩结晶年龄为（175.3±1.9）Ma，表明高家店岩体的侵入时代为早—中侏罗世；花岗岩内见有闪长岩暗色包体，说明岩体可能为壳-幔混合成因，形成于伸展构造背景下；所有样品锆石微量元素均表现出左倾稀土元素配分模式，具有较强的Ce正异常和不同程度的Eu负异常，锆石饱和温度介于682~824 ℃之间，代表了岩浆形成的初始温度；岩浆具有随时间的演化温度逐渐降低的特征，与区域岩浆锆石具有相同的配分模式和结晶温度范围，锆石Ce4+/Ce3+值较高，代表了相对较高的氧逸度，暗示高家店岩体较强的成矿潜力，尤其黑云二长花岗岩更为突出。

为准确评价干热岩储层压裂及其注采热效果，本文建立了一种流-固-热耦合的干热岩水力裂缝扩展数值模型，可以模拟干热岩复杂压裂裂缝形态，并进行注采热分析。以青海省共和盆地干热岩为研究对象，基于其地质力学参数特征建立了2个算例，并开展了干热岩多井压裂及采热过程模拟。结果表明：干热岩起裂裂缝受非均匀应力场扰动呈体积裂缝特征，水力裂缝遇天然裂缝可激活并形成复杂裂缝形态；多井间压裂裂缝可通过天然裂缝连通，为注采热提供超过95%的流动换热通道；注采热时，流体主要沿着贯通裂缝流动，形成换热优势通道，导致注采热初期出口温度降幅较大，在前3 a，出口水温下降幅度达30~50 ℃，后期降速趋于平缓；提升压裂裂缝复杂性可增大有效换热面积，配合以合理的井位及注采参数提升换热效果，实现干热岩的高效开采。

森林生态系统在陆地生态系统中发挥着不可替代的重要作用。中朝俄跨境森林拥有丰富的森林资源，为众多野生动植物提供了广阔的栖息地。科学评价森林健康，不仅有助于保护和管理自然资源，还能有效维护生物多样性，促进区域的可持续发展。本文以中朝俄边境地区为对象，采用主客观赋权法确定各评价指标的初始权重，利用博弈论思想对权重进行组合优化；确定权重后，基于可拓学原理，构建物元可拓模型对多年森林健康状态进行评价。研究表明：①博弈论优化后的权重分配显示，林分活力指标在四大类评价指标中占据主导地位，权重达到51.85%，凸显了林分活力指标在森林健康评价中的重要性；其次是系统恢复力指标（18.16%）、场地条件指标（16.43%）、土壤质量指标（13.56%）。②2000、2010和2020年三期结果显示，研究区森林中度健康状态占比最高，良好健康状态占比第二，不健康状态占比最少，分别为16.50%、15.53%、15.42%，呈下降趋势，反映出虽然部分区域处在不健康状态，但森林健康状态正在向更好的方向发展。③多年研究区内森林健康多时空特征状态以中等健康稳态为主，体现了森林健康的稳定性，但区域间差异显著，其中，中国区域波动与优质稳态并存，朝鲜以低位稳态为主但有改善迹象，俄罗斯西部与东部健康状态多样。

矿区建筑物分割大多采用U-Net编码器-解码器网络结构，而编码器-解码器结构并未充分利用语义特征和空间特征从而导致分割精度低。针对现有建筑物提取方法存在的缺陷，提出了语义空间一致性语义分割网络（semantic spatial consistency semantic segmentation network，SSC-SeNet）。该网络首先利用多通道结构，实现了语义特征、空间特征和一致性特征的提取融合；其次在主通道的前三层坐标卷积处引入空间提取通道，并针对空间特征的进一步提取设计了Gabor傅里叶滤波器；然后在主通道的每一层常规卷积块处引入语义提取通道，提高了语义特征提取能力；最后采用特征融合模块将空间提取通道、语义提取通道和主通道的特征进行融合，并生成最后的分割图像。在分辨率为0.03 m的湘潭锰矿建筑物数据集上进行的试验结果表明，SSC-SeNet的交并比高达88.47%，整体准确度达97.09%，均显著优于U-Net等传统网络。此外，得益于其轻量化特点，该模型成功克服了过拟合问题。

为突破复杂条件下钻采理论与技术瓶颈，增强我国在战略资源开发、新能源利用、极端环境探测等领域的竞争力，本文首先明确复杂条件的科学内涵，将其划分为复杂地质条件、复杂地表环境、复杂资源条件、复杂环保要求四个维度。其次系统梳理国内外该领域的核心文献、典型工程实践案例及关键技术突破成果，从深部钻探技术与装备、极地科学钻探技术、非常规能源与矿产钻采技术、仿生钻采理论与技术、多工艺冲击回转钻进技术五个方向，深入剖析该领域当前存在的技术瓶颈。在此基础上，结合深地、深海、深空、极地等国家重大战略需求，提出从深地极端地质、跨境极端环境、低质难采资源、严苛环保约束四个维度出发，实现从“被动应对复杂”到“主动驾驭极端”的跨越性技术突破路径。研究成果可为国家资源安全保障、能源结构转型升级与科技强国战略实施提供系统的技术发展框架与决策支撑。

利用未知硒数据快速、高效、精准地圈定富硒土壤，需构建预测富硒土壤的最佳模型。从1 277个1∶5万表层土壤的地球化学数据中选取502个数据组成数据集，以w(Zn)、w(K2O)、w(P)、w(Mo)、w(Mn)、w(Cr)、pH、D（泥盆系）为自变量，以是否富Se为因变量，运用SPSS Modeler 18软件构建二元Logistic回归模型、多层感知器神经网络模型、随机森林模型及支持向量机模型（包括线性、多项式、径向基和Sigmoid核函数），并通过35组土壤样品实测数据进行验证。结果表明：二元Logistic回归模型、多层感知器神经网络模型、随机森林模型及（线性、多项式、径向基、Sigmoid）支持向量机模型的预测准确率和验证总体准确率分别为88.8%和94.3%、91.0%和97.1%、96.6%和97.1%、87.9%和97.1%、86.1%和94.3%、86.9%和94.3%、80.3%和91.4%；以上模型的曲线下面积（AUC）值分别为0.948、0.950、0.993、0.937、0.945、0.928和0.873，随机森林模型的准确率和稳定性最佳。同时，本次研究发现了清洁富硒土壤及绿色富硒山稻，表明该方法在富硒土壤预测中具有可行性，且可进一步拓展到地质找矿及环境监测等领域。

西南地区广泛分布着结构松散、孔隙率大、强度较低的欠固结土石混合回填土。当隧道穿越此类地层时，常面临成洞条件差、开挖易坍塌和隧道结构失稳等问题，严重威胁隧道施工及运营安全。鉴于此，以重庆市轨道交通某区间隧道为工程背景，通过模型试验研究隧道开挖施工中的力学响应，揭示了围岩位移、应力变化和地表沉降的演化规律，并对比了全断面法、上下台阶法及预留核心土法三种开挖方法对隧道围岩变形、应力释放和地表沉降的差异性变化特征。结果表明：在开挖作用下，围岩位移演化可分为未扰动阶段、缓慢变形阶段、突变阶段和平衡稳定阶段四个阶段，相较于拱肩和拱腰，拱顶围岩变形更为显著，距离隧道拱顶0.2倍洞径处围岩竖向位移为距离拱腰0.2倍洞径处围岩水平位移的1.96倍；围岩各点径向应力变化均呈现出“之”字形趋势，围岩应力释放影响由强至弱依次为拱顶、拱肩、拱腰，而应力降低幅度排序则为拱肩、拱腰、拱顶；地表沉降按变化趋势可分为不敏感阶段、缓慢变形阶段、加速变形阶段和平稳阶段四个阶段，隧道轴线处的地表监测点曲率随着开挖面接近监测断面而逐渐增大；不同开挖方法对围岩扰动的影响强度减弱顺序依次为全断面法、上下台阶法、预留核心土法，采用预留核心土法能有效减小围岩变形、地表沉降及地表影响范围。

面孔率是评估致密储层质量和资源潜力的关键指标。目前基于单一图像分析技术的储层孔隙智能提取及面孔率计算方法存在前期配置繁琐、稀疏样本学习能力弱、复杂孔隙形态识别准确率不高等问题。为此，本文基于混合智能思想，提出一种融合SOLO（segmenting objects by locations）v2算法和OpenCV（open source computer vision library）的致密砂岩薄片面孔率智能计算方法。使用实例分割算法SOLOv2分割和标记图像中的孔隙区域，结合OpenCV提取孔隙分布和占比，进而计算面孔率。对比实验结果表明，该方法在Dice系数（0.88）、像素准确率（0.91）和面孔率计算误差（<0.1）方面优于对比算法YOLACT（you only look at coefficients）、Mask R-CNN（mask region-based convolutional neural network）和SOLO，且执行速度更快。

为应对农田土壤中重金属和有机污染复合胁迫，本文旨在系统综述生物炭与微生物诱导碳酸钙沉淀（microbially induced carbonate precipitation，MICP）联用技术的关键作用机制、影响因素及修复潜力。基于近年来相关文献，对生物炭与MICP在污染物稳定化中的材料特性、微生物矿化路径及协同过程进行对比分析，并总结联用体系在不同污染情景下的性能表现及环境风险。生物炭通过吸附、络合和调控pH实现污染物短期固定，但稳定性受老化及环境因子影响；MICP可通过碳酸钙沉淀、晶格置换等机制实现重金属长效固化，但反应速率和条件适应性有限。二者联用能发挥显著协同效应：生物炭提供微生物载体与富集位点，促进脲酶活性与碳酸盐生成，MICP形成的矿化层增强生物炭稳定性，从而降低污染物迁移性并改善土壤微生物结构与酶活性。但该技术仍面临氨氮积累、土壤孔隙堵塞及长期生态影响不明等问题。MICP-生物炭联用技术兼具快速吸附与长期稳定化优势，是农田污染土壤修复的潜在高效路径。未来研究应聚焦菌株工程化、低成本钙源开发、生物炭定向改性、多过程协同体系构建及长期环境效应评价。

近年来，废弃轮胎的数量持续增多，其合理处置成为亟待解决的问题。为探索大规模处理废弃轮胎的有效途径，开展了利用废弃轮胎衍生橡胶纤维改良膨胀土的可行性研究。首先利用直剪试验，探究不同橡胶纤维掺量对膨胀土力学特征的影响，然后基于离散模型建立了橡胶纤维加筋膨胀土的强度预测模型。结果表明：与原状膨胀土相比，纤维掺量为5%和10%的橡胶纤维加筋膨胀土的强度提升显著，其中掺量为10%时强度提升最大；橡胶纤维可增强膨胀土的黏聚力，但对内摩擦角影响极小；当橡胶纤维掺量达到15%时，橡胶纤维相互黏附，纤维难以被土颗粒完全包覆，形成土颗粒断层，导致土壤强度下降。在离散模型的基础上提出了橡胶纤维加筋膨胀土的强度预测模型，可有效预测橡胶纤维加筋膨胀土的剪切强度。

为实现湖库清淤底泥氟固化/稳定化，采用氢氧化钙、磷酸二氢钾、硫酸铁、氯化镁复配药剂体系，以含氟底泥的固化/稳定化效率为因变量，以氢氧化钙添加量、磷酸二氢钾添加量、硫酸铁添加量和氯化镁添加量为自变量进行了响应曲面法优化实验。结果表明，最佳固化/稳定化药剂配比为氢氧化钙3.572%、磷酸二氢钾4.342%、硫酸铁3.391%、氯化镁3.391%。在该条件下利用响应曲面法进行实验验证，清淤底泥中的氟固化/稳定化效率可达73.91%，与预测值（75.62%）吻合度高，表明模型可靠有效。

利用大尺度模型试验系统，在黏性土中进行了静压沉桩室内模型试验，获得了黏性土中静压桩贯入特性的宏观现象。为了解决静压桩沉桩过程中桩身宏细观力学响应问题，利用二维颗粒流数值模拟软件，模拟了静压桩的连续贯入过程，在细观层面上研究了静压桩贯入过程中压桩力、桩端阻力和桩侧摩阻力的变化规律。结果表明：静压桩桩身受力特性与桩径密切相关，桩径越大，对土体的侧向挤压力越大，桩侧摩阻力发挥得越明显，压桩力也越大；随着入土深度增加，临近桩身位置处土体的水平接触力链增大，越靠近桩端处的水平力链越大，桩端处土体的接触力链密集区呈现圆形。

为探究潜孔锤与冲击钻机联合钻进工艺的效果，本文首先基于有限元模拟软件LS-DYNA数值模拟平台，采用HJC岩体本构模型和侵彻分析方法，模拟分析了灌注桩成孔过程中小钻孔布孔前后及不同钻孔直径条件下岩石与冲击锤头的冲击碎岩过程，然后结合福建泉州金屿大桥现场试钻试验，定量对比了单一冲击钻机钻进与联合钻进工艺的碎岩效率差异。结果表明：在小钻孔数量一定的情况下，随着岩体上所布小钻孔直径的增大，地层的损伤体积分数随之增大，同时单位体积岩石所需的能量降低，有利于提升岩体的破碎效果；能量传递效率与冲击锤头-岩体接触面面积密切相关，小钻孔数量一定时，随着小钻孔直径的增大，能量的传递效率初始有所提升，但当小钻孔直径超过一定数值后反而不利于能量的有效传递；冲击锤冲击岩石地层过程中，应力波随时间向岩石深部扩散并逐渐形成5条由中心向四周呈放射状的细长裂隙。此外，泉州金屿大桥现场试验定量数据表明：相较于单一冲击钻机钻进工艺，潜孔锤与冲击钻机联合钻进工艺的钻进效率平均提升54.47%，证实该工艺的实施有利于提高现场碎岩效率。

松辽盆地是我国重要的能源与工业基地，CO2排放量大，同时赋存良好的地下咸水层，具备开展CO2地质封存的潜力。为实现该区域咸水层CO2地质封存的科学选址，系统评价其封存适宜性，本文以松辽盆地南部中央坳陷区为研究对象，采用基于地理信息系统（GIS）的多准则决策分析（MCDA）方法，综合考量研究区域咸水层CO2地质封存工程地质条件、封存潜力及社会经济因素。首先，构建了由3个一级指标与31个二级指标组成的评价指标体系，其次利用GIS将各评价指标数据分别生成分辨率为1 km的栅格图层，然后以分级标准为准则对栅格数据进行重分类，接着结合层次分析法（AHP）所确定指标权重对各指标栅格图层进行加权叠加，最后生成研究区咸水层CO2地质封存适宜性分区图。结果表明：研究区内适宜区主要分布于红岗阶地北部小部分地区与长岭凹陷西南部，约占区域总面积的24.0%；不适宜区集中分布于扶新隆起带，仅占区域总面积的6.8%；适宜和较适宜区合计占比近56.0%。松辽盆地南部中央坳陷区超过半数区域具备咸水层CO2地质封存的基本条件，下一步可进行进一步优选与工程部署。

为构建矿区综合防污染体系、保障土壤与地下水安全并维护公众健康，系统研究矿区重金属的释放与迁移规律，发展相应的污染评价与数值模拟方法，具有重要科学意义与实践价值。本综述在梳理已有研究成果的基础上，系统归纳了尾砂与废石中重金属释放研究的常用实验方法及动力学模型，总结了内在矿物学特性与外部环境因子对重金属释放行为的影响机制，揭示了重金属赋存形态、理化特性及土壤理化性质在其迁移过程中的关键作用；同时，系统评述了当前地下水重金属污染领域常用的评价方法与数值模拟软件，对比分析了各类方法与工具的适用条件及局限性，并探讨了机器学习技术在该领域的新兴应用进展。研究表明，尽管现有成果在揭示矿区重金属在地下水环境中的释放迁移规律及污染评价预测方面已取得重要进展，但在全面阐释多因子耦合作用下的释放迁移机制与实现长期动态精准预测方面仍面临挑战。未来研究应加强实验室机理研究与现场监测的结合，推动多学科交叉与数据驱动技术的深度融合，从而为矿区重金属地下水污染防控与生态环境保护提供更加坚实的科学依据与技术支撑。

选取适宜的地下水背景值评估方法是客观认知地下水背景值的关键。本文在回顾地下水背景值研究发展历程的基础上，概述了现有评估方法及其优缺点，并指出其未来发展趋势。地下水背景值评估方法大致可分为基于未被污染地下水样本的方法、预筛选法、数理统计法、基于图谱的探索性数据分析方法及多方法组合等五类。其中：基于未被污染地下水样本的方法因其自身局限性较强已很少采用；预筛选法和数理统计法是当前常用单一类方法，前者主观性较强而后者客观性更优；基于图谱的探索性数据分析方法少见单独使用，多与其他方法组合联用;多方法组合通过互补单一方法的局限性已经成为地下水背景值评估研究的重要发展方向。多方法组合中：预筛选-数理统计组合方法最常见，应用较广；新兴的基于图谱的探索性数据分析方法与预筛选法、数理统计法或预筛选-数理统计法三种方法中的其中一种分别组合的方法更为优越，但该类组合方法的使用往往需要以研究区水文地球化学的深入认知为基础，便捷性和普适性不如预筛选-数理统计组合方法。多方法组合已成为地下水背景值评估研究的主要发展趋势。

在低水力梯度条件下，低渗透介质往往会出现低速渗流现象。探究低速渗流的机制对地下水环境保护研究至关重要。低渗多孔介质中流体流动受多种因素的共同影响。本文通过室内定水头渗透实验和核磁共振实验，系统研究了不同温度对不同类型黏性土低速渗流的影响规律与机理。结果表明：1）温度升高显著提升黏性土渗透系数，在5~30 ℃范围内，随温度升高，白浆土、黄土、淤泥质土稳定渗透系数分别提高了289.9%、210.4%、156.2%，同时临界水力梯度从10左右降至4左右；2）温度升高促进弱结合水向自由水转化，温度由5 ℃上升到30 ℃，白浆土、黄土、淤泥质土结合水质量分数分别降低23.1%、22.8%、25.6%，结合水质量分数减少可增大有效孔隙空间，降低流动阻力，进而提升渗透系数并降低临界水力梯度；3）温度对渗透系数的调控存在黏度-结合水耦合效应，但结合水对渗透性的影响占主导地位，在5~30 ℃区间，随温度升高，结合水对黏性土渗透系数的贡献率整体呈增加趋势，相同温度条件下，白浆土结合水对渗透系数的影响最大，黄土次之，淤泥质土最小。

微波加热技术作为传统加热方法的替代方案，在油页岩原位开采中备受关注。为了研究微波辐射下油页岩的升温变化过程、孔隙度及渗透率的变化规律、内部位移等热响应，采用COMSOL Multiphysics软件，基于耦合的三维电磁-热-渗流-固体力学模型进行了数值模拟。结果表明：微波加热条件下，油页岩储层的温度上升迅速，且随着功率增加，升温速度显著提高；不同功率下，储层达到热解温度所需的时间存在明显差异，800 W微波功率作用下油页岩升温最快。随着加热时间的延长，孔隙度和渗透率逐渐提高，尤其是在高功率下，其增长幅度更为显著；微波辐照第500天时不同功率下的油页岩平均渗透率均达到峰值，在800 W时渗透率达到了1.93×10-16 m2。微波加热导致了力学性质的削弱和地层损伤的增加，当微波辐射功率为800 W时出现油页岩最大位移3.8 cm。综合来看，微波功率设置为600 W时，可显著提升微波热解油页岩储层的工程应用效果。

中国东北地区作为衔接西太平洋俯冲体系与中亚造山带的关键区域，其中生代盆地演化与多板块相互作用密切相关。本研究综合分析东北地区及邻区 NNE 走向中生代沉积盆地的构造-地层特征、岩石圈结构，结合板块相互作用的浅部过程与深部动力学演化，系统探讨盆地形成的动力学机制。结果表明：东北地区中生代盆地呈盆岭式构造格局，分为西部、中部、东部三大盆地群，岩石圈结构呈现西厚东薄的差异特征；盆地演化经历早—中三叠世剥蚀夷平、晚三叠世—晚侏罗世早期双侧俯冲差异响应、晚侏罗世—早白垩世早期全域挤压、早白垩世中—晚期伸展主导和早白垩世末期—晚白垩世挤压-伸展交替五大阶段；古太平洋板块俯冲样式演变与蒙古—鄂霍茨克洋闭合的双构造域叠加，是控制盆地演化的核心动力学机制，其中古太平洋板块俯冲回撤引发的区域伸展是盆地形成的关键动力。

北方造山带东段位于欧亚大陆东缘，自西向东由额尔古纳、兴安、松辽和佳木斯-兴凯等微陆块组成，记录了古生代以来古亚洲洋、黑龙江洋及古太平洋等多个古大洋演化历史，但微陆块群的陆壳演化及其与全球超大陆旋回的构造联系研究相对空白，是地学领域研究的热点问题之一。首先系统收集北方造山带东段微陆块群太古宙至早古生代地质年代学数据，进而通过锆石年龄谱分析划分演化阶段，再结合相应岩浆作用的地球化学特征，探讨太古宙以来全球超大陆旋回地质过程中微陆块群与古老陆块的构造演化亲缘性，最终重建超大陆演化模型。研究表明：北方造山带东段微陆块群太古宙至早古生代记录了5期重要的地质事件，具有3个特征的构造演化旋回，表明深度参与哥伦比亚、罗迪尼亚及冈瓦纳超大陆阶段性演化的地质过程；同时，微陆块群构造演化具有大陆边缘演化属性，超大陆旋回中与塔里木克拉通保持构造演化亲缘性。早古生代，北方造山带东段微陆块群自冈瓦纳超大陆东北缘裂离，向北漂移至西伯利亚克拉通南缘，奠定欧亚大陆东缘后续多个古大洋叠加与转换的区域构造背景。

为揭示东亚中生代多板块汇聚的时空过程与动力学机制，本文选取蒙古—鄂霍茨克构造域为关键研究区，通过厘清中亚造山带东段重要组成部分在中生代的构造演化历史，为重建区域板块相互作用提供约束。本研究聚焦中国东北黑河以北地区，通过系统整合已发表的岩浆岩、沉积岩锆石U-Pb年代学与全岩地球化学数据，并结合漠河盆地沉积序列的精细解析，重建了该区晚中生代构造演化历史。结果显示：锆石U-Pb年代学限定漠河盆地额木尔河群沉积时代为晚侏罗世—早白垩世（160~140 Ma），早白垩世火山活动峰期为125~110 Ma；地球化学特征揭示岩浆源区从活动陆缘弧向后碰撞伸展环境的渐进式转变；地壳厚度定量重建显示增厚—减薄—再增厚的“N”型演化轨迹，对应俯冲挤压（约40 km）、碰撞垮塌（约35 km）及后期叠加改造（约40 km）三阶段动力学过程。综合表明，蒙古—鄂霍茨克洋经历了穿时性“剪刀式”闭合模式，其中段于中侏罗世晚期（约165 Ma）闭合，东段持续至早白垩世早期（约145 Ma），随后区域进入造山后伸展阶段，并受到古太平洋板块俯冲体系远程效应的叠加影响。

我国东北地区处于东亚季风北缘与西风带交汇区，对全球气候变化响应敏感，区内的湖泊沉积连续性强且信息载体丰富，是重建古环境和古生态演变的理想载体。本文系统综述了末次冰盛期以来东北地区湖泊记录的气候演变、生态系统响应及人类活动影响历史。研究表明：东北地区气候呈现末次冰盛期干冷而全新世暖湿的整体趋势，但在千年尺度上，末次冰消期以来水文气候可能存在时空异质性，温度定量重建的结果亦存在较大的不确定性和区域差异；东北地区粉尘主要源自中国北方沙地及蒙古干旱区，其通量和强度变化与气候变化及人类活动密切相关，沉积记录中远源粉尘与当地流域物质在地球化学、矿物学及粒度组成上的差异，表明东北地区粉尘主要源自中国北方沙地及蒙古干旱区,其通量和强度变化与气候变化及人类活动密切相关；植被由末次冰盛期的寒带草原逐步演替为全新世的针阔混交林，湖泊生态系统则随水文与营养状态发生阶段性转型。近现代以来，人类活动已成为环境变化的重要驱动力，导致湖泊污染物累积、粉尘输入增加及区域生态系统退化。未来研究应加强高分辨率多指标集成、人类-自然耦合过程的识别，以及模型与数据的融合，以深化对区域环境演变机制的理解，并提升未来预测能力。

中国东北地区自古生代以来经历了包括泛大洋、蒙古—鄂霍茨克洋、古亚洲洋和古太平洋在内的多个古大洋构造体制叠加作用的影响。但是关于它们之间的叠加与转换过程仍存在诸多未解之谜。佳木斯-兴凯地块位于中国东北微陆块群的最东段，在大地构造位置上，不仅是中亚造山带（古亚洲洋构造域）东段完成闭合的最后一块拼图，其东北缘还与蒙古—鄂霍茨克构造域相接，东缘与古太平洋或泛大洋构造域相邻，因此成为链接这些古大洋构造体制叠加与转换过程的关键桥梁。本文通过对佳木斯-兴凯地块的变质基底、沉积盖层，以及周缘构造混杂岩的岩石组成、年代学和地球化学特征等方面的综合解析，恢复了佳木斯-兴凯地块古生代—中生代的构造演化历史，进而为欧亚大陆东缘构造体制叠加与转换过程提供关键制约。佳木斯-兴凯地块古生代—中生代的构造演化可分为4个阶段：早古生代之前，佳木斯地块与东北地区其他微陆块共同起源于西伯利亚克拉通内的萨彦—贝加尔造山带，并整体经历了泛非期的变质作用（约500 Ma）；随着中亚造山带构造演化进程的推进，这些东北地区的块体在约500 Ma开始向南漂移至中亚造山带东段；晚古生代期间，蒙古—鄂霍茨克洋或泛大洋的俯冲诱发佳木斯-兴凯地块西缘的弧后伸展，导致黑龙江洋的打开，使得佳木斯-兴凯地块从复合块体中裂离并向东漂移；晚三叠世—早侏罗世期间，随着黑龙江洋的闭合和东部古太平洋的俯冲，佳木斯-兴凯地块与相邻的中亚造山带重新拼合，标志着中亚造山带的最终形成，该区域转向以古太平洋构造体制为主导的新阶段。

作为中国东北地区最重要的地质单元，吉黑高压带属性与演化过程始终存在争议。为揭示吉黑高压带壳幔尺度精细结构，阐明黑龙江洋的俯冲-增生过程，本文综合大地电磁测深和深地震反射数据构建了深部地球物理模型。模型表现出横向非均质性，不同地质单元电性结构存在差异：在地体汇聚位置存在由地壳延伸至岩石圈地幔的西倾高阻、强振幅反射结构，反映黑龙江洋化石俯冲带；在上地壳尺度，黑龙江杂岩和张广才岭杂岩具有一致的高阻、小尺度短弧反射堆栈，张广才岭中下地壳表现为高导反U型反射模式。结合现有认识，本文提出张广才岭并非传统认识中松辽地块的一部分，黑龙江洋以西向俯冲的方式闭合，过程伴随着张广才岭杂岩和黑龙江杂岩以增生楔的形式相继就位，张广才岭杂岩反映俯冲的早期阶段。

古亚洲洋的构造演化对东亚大陆的形成与演化具有决定性意义，深刻影响了中亚造山带的岩浆活动、地层发育和构造格局。然而，古亚洲洋东段最终闭合的时间一直存在争议。本文利用机器学习估算了华北克拉通北缘东段及邻区三叠纪的地壳厚度，为古亚洲洋的最终闭合方式和时间提供了新的约束。研究表明：早—中三叠世，华北克拉通北缘东段及邻区平均地壳厚度在吉林四平地区达到约66 km的最大值，且产出同时代的埃达克质岩石，向东地壳厚度整体呈现降低的趋势，岩石组合以钙碱性中酸性侵入岩为主，表明该时期古亚洲洋在吉林四平地区发生了闭合，导致地壳增厚，同时造成早三叠世地层的缺失，而东端延边地区的古亚洲洋尚未闭合，地壳厚度接近正常大陆地壳厚；晚三叠世，华北克拉通北缘东段及邻区自西向东地壳逐渐增厚，在吉林延边地区达到66 km的最大厚度，伴生同期埃达克质岩石的产出，而辽西—吉林四平地区地壳厚度较早—中三叠世发生减薄，且发育晚三叠世双峰式火成岩组合，指示晚三叠世古亚洲洋在延边地区最终完成闭合，同时西侧已闭合位置由碰撞挤压环境逐渐转变为碰撞后伸展环境。华北克拉通北缘东段及邻区三叠纪地壳厚度的空间变化，结合区域火成岩的岩石组合特征，进一步印证了古亚洲洋自西向东的剪刀式闭合过程，最终闭合发生在晚三叠世。

古亚洲洋东段最终闭合问题是地质学研究的热点问题之一，然而由于松辽盆地西缘被巨厚的中生代盖层覆盖，有关索伦克尔缝合带向东延伸的最终闭合位置存在较大争议。新近发现的突泉蛇绿岩是索伦克尔缝合带内蛇绿岩残片的重要组成部分，为揭示索伦克尔缝合带向东延伸位置提供了重要的制约。LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年研究结果显示，蛇纹石化橄榄岩和辉长岩的年龄分别为 (265.5±3.5)和 (276.5±4.6) Ma，代表其形成时代为早二叠世晚期—中二叠世。结合突泉蛇绿岩的地球化学特征，突泉蛇绿岩形成于早二叠世—中二叠世古亚洲洋双向俯冲消亡的弧前构造环境，揭示古亚洲洋最终的俯冲碰撞至少持续到晚二叠世。研究结果进一步表明，突泉蛇绿岩可视为索伦克尔缝合线向东延伸的直接地质证据，为中亚造山带东南部晚古生代的演化格局提供了新的约束条件。

为了解溶质在非均质岩石中的反应迁移机理，需要对岩石的非均质空间结构进行刻画。以中国甘肃北山地区的花岗岩为研究对象，分别通过灰度阈值分割法与基于深度残差网络的智能识别方法对花岗岩矿物组分进行分割，并结合地质统计学方法，利用变异函数建立非均质花岗岩吸附系数的空间相关结构。结果表明：灰度阈值分割法与基于深度残差网络的智能识别方法获取的矿物分割结果和花岗岩样品各组分矿物的实际质量分数误差均小于5%，且智能识别方法可更好地还原矿物连续性；花岗岩的主要组分矿物中，黑云母吸附系数在x、y、z三个方向上的相关长度分别为3.75、4.92、4.14 mm，长石吸附系数在x、y、z三个方向上的相关长度分别为7.88、6.15、5.94 mm，石英吸附系数在x、y、z三个方向上的相关长度分别为5.25、5.45、5.28 mm，表明花岗岩具有明显各向异性。

共反射面元（common reflection surface, CRS）叠加成像技术通过使用相邻共中心点道集信息提高地震数据信噪比，是处理低信噪比、低覆盖次数地震数据的关键技术。其三参数优化的搜索方法无论是经典的分步搜索还是同步的全局搜索，最终都需要局部优化算法提升精度，而传统的Nelder-Mead单纯形算法搜索方式简单，计算效率较低。本文采用一种无导数优化算法——新型无约束优化算法（new unconstrained optimization algorithm, NEWUOA）作为CRS叠加的精度提升算法。该算法通过动态构建二次插值模型，采用信赖域迭代策略，利用目标函数曲率信息提升计算效率。文中采用层状起伏模型和Marmousi2模型对该算法进行测试。结果显示，针对简单的层状起伏模型和复杂的Marmousi2模型，基于NEWUOA得到的相干值优化结果均普遍优于或等于基于Nelder-Mead单纯形算法得到的相干值优化结果，与Nelder-Mead单纯形算法相比，计算效率分别提升约48%和45%。这表明NEWUOA在保证CRS叠加优化精度的同时，能够显著提升计算效率，适合作为精度提升的计算工具。

辽西医巫闾山地区是华北克拉通东北部晚中生代关键变形构造单元，其多期变形事件记录着区域构造体制转换的重要信息。本研究通过系统分析辽西医巫闾山变质核杂岩强变形岩石的宏微观特征，结合石英EBSD组构分析揭示两期差异性伸展韧性剪切事件：晚侏罗世高温(550~650 ℃)低角闪岩相韧性剪切与早白垩世低温(400~500 ℃)绿片岩相韧性剪切。早期变形表现为右行剪切主导的LS构造岩，具明显的简单剪切特征；晚期变形则形成L = S构造岩，呈现左行剪切性质，简单剪切与纯剪切贡献相近。锆石U-Pb年代学约束显示，两期事件分别发生于156.9~146.7 Ma（晚侏罗世）和132.6~126.8 Ma（早白垩世）。石英重结晶粒径分析表明，高温韧性剪切带具有较低的差异应力(20.53~22.16 MPa)和较高的应变速率(8.41×10^-13~5.56×10^-11 s^-1)，低温韧性剪切带恰好相反(20.62~24.07 MPa, 1.34×10^-15~9.69×10^-13 s^-1)。早期高温伸展变形与华北克拉通东北部构造体制从蒙古—鄂霍茨克洋的南北向闭合向古太平洋板块俯冲的转换有关，晚期低温伸展变形与古太平洋板块俯冲后撤有关。

硫化和羧甲基纤维素稳定化双重改性纳米零价铁（S-CMC-nZVI）具有反应活性高和迁移能力强等特点，在修复有机污染地下水领域具有较强的应用潜力，然而地下水中常见阴离子对其表面改性层及降解性能的影响尚不清楚。本文以硝基苯为目标污染物，探究地下水中常见阴离子（SO₂^-4、HCO^-3、NO^-3、Cl^-）对S-CMC-nZVI降解硝基苯的影响机制及效果。结果表明：NO^-3、Cl^-的存在不会影响S-CMC-nZVI表面改性层的硫化程度和硝基苯降解效率；当体系中加入SO₂^-4、HCO^-3时，表面改性层的硫化程度降低，硫化层被剥蚀，溶液中Fe₂⁺和S₂^-增加，材料实际硫铁摩尔比分别下降至0.013 2、0.019 1；硫化层脱落产生的FeS、Fe₂⁺可促进硝基苯的降解，但SO₂^-4会导致S-nZVI表面产生铁氧化物，抑制硝基苯持续降解；HCO^-3具有加速氧化层分解的作用，有利于硝基苯持续降解，降解率最高可达99.6%。

对火星季节性斜坡纹线（recurring slope lineae, RSL）的时空特征分析高度依赖多源异构数据的有效整合与关联挖掘，进而为理解RSL的形成机制提供可靠的科学依据。基于此，依据HiRISE（高分辨率成像科学设备）高分辨率遥感影像，采用Neo4j图数据库构建了覆盖水手号峡谷群科普莱特斯与梅拉斯深谷的RSL知识图谱；其次通过图查询与时空关联分析，识别出控制RSL分布的关键地形与季节因子；再次建立了RSL活动性与坡向、太阳经度的量化关系模型，并依据101个RSL位点的364幅时序影像数据，系统解析了RSL的时空分布规律；最后结合前人观测结果与气候事件记录，验证了所构建知识图谱在揭示RSL时空特征方面的有效性。结果表明：RSL的坡向分布呈现出显著的西向偏好，季节性活动与坡向紧密耦合，形成年内交替活跃模式；在MY34全球沙尘暴后，Garni陨石坑中所有坡向均发现RSL活动，与往年仅在特定坡向出现形成鲜明对比，印证了气候事件对RSL规模的显著影响。

吉中地区范家屯组作为华北克拉通北缘的关键沉积单元，其形成时代与物源特征为揭示古亚洲洋东段闭合提供了重要约束。本文对吉中地区范家屯组变沉积岩进行了系统的岩相学、碎屑锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩地球化学测试分析。结果表明：变沉积岩碎屑锆石中最年轻碎屑锆石年龄加权平均值为(233.6±5.0) Ma（N=11），限定其最大沉积年龄不早于晚三叠世。全岩地球化学特征显示其Al2O3/TiO2值为24.65~63.69（平均值为37.84），La/Sc、Th/Sc、Cr/Th、Eu/Eu*值与长英质上地壳基本一致，指示物源为上地壳的中—酸性火成岩。碎屑锆石U-Pb年龄谱系和Hf同位素特征εHf(t)以正值为主，联合示踪揭示物源主要来自东北地块及华北克拉通北缘。依据构造判别参数与锆石微量元素时序变化推测研究区经历从挤压造山向伸展稳定的构造转换，推测古生代—早中生代地壳演化呈现“三减两增”的幕式特征，与古亚洲洋东段俯冲-闭合末期的构造模式高度耦合。

渤海湾盆地歧口凹陷是华北克拉通东部重要的新生代沉积凹陷，其古近纪构造演化过程对理解区域构造-沉积响应及油气成藏机制具有重要意义。本文基于歧口凹陷的南部三口取心井（X、Y、Z）的沙河街组一段（Es1）与二段（Es2）碎屑岩样品，开展系统的碎屑锆石U-Pb年代学与微量元素分析，结合物源贡献度反演与构造背景判别，探讨了古近纪构造背景对物源体系的控制作用。结果表明：Es1样品主要年龄峰为120、284、1 866和2 515 Ma，Es2样品则集中于252~246、320~291、1 882~1 877和2 542~2 532 Ma，两件样品碎屑锆石年龄谱系存在显著差异；物源解析显示，Es1物源主要来自华北板块北缘的板缘造山带北部、胶东半岛与辽东半岛，Es2物源则主要源自中亚造山带与苏鲁造山带；物源贡献度模拟进一步揭示，Es1以胶北（76.48%）、胶东（12.14%）和辽东（6.65%）为主要供给区，Es2则显著受中亚造山带（9.46%）与苏鲁造山带（5.65%）影响。结合碎屑锆石结晶年龄与沉积年龄差值（CA-DA）累积曲线及区域断裂系统演化，认为歧口凹陷在渐新世整体处于伸展构造背景，但Es2至Es1阶段发生了显著的物源体系转换，反映了断裂系统由NE向转为近EW向的构造转型。该转变导致源—汇路径由南北向转为东西向，进一步佐证了太平洋板块俯冲背景下区域应力场转换对盆地构造-沉积过程的深部控制。

超导磁测技术，特别是基于超导量子干涉器件（superconducting quantum interference device, SQUID）的矢量磁测系统，具有极高的磁灵敏度、宽频带响应与优异的矢量探测能力，超导磁力仪白噪声可达10 fT/Hz，张量梯度仪噪声可达0.01 nT/(m·Hz)，该技术已成为地球物理探测领域的前沿研究方向。本文系统梳理了SQUID磁测技术的基本原理、器件类型（高温与低温SQUID）及其对应的磁力仪、磁梯度仪与张量梯度仪等系统构型，重点分析了近年来国内外在SQUID矢量磁测系统研制方面的关键进展，涵盖系统集成、噪声抑制等核心技术。在此基础上，详细阐述了该技术在矿产资源勘查、军事目标探测、考古调查等领域的典型应用案例与成效。文章还探讨了SQUID的制备工艺现状，并针对超导材料、系统集成、数据处理等方面面临的挑战，对未来技术发展趋势与应用前景进行了展望，以期为我国超导地球物理矢量磁测技术的进一步发展提供参考。

深部大陆科学钻探是直接获取地球内部物质、揭示大陆形成与演化机制的关键技术途径，其装备水平是国家深地探测能力与科技实力的重要体现。本文系统梳理了深部大陆科学钻探装备的关键技术发展现状、核心挑战和未来趋势，聚焦于超万米极端环境下钻探装备所面临的高温、高压和高负荷等复杂工况带来的技术难题。通过文献调研与案例比较，结合国内外典型科学钻探工程（如科拉超深井、德国KTB、中国松科二井和深地塔科1井等）的装备参数与技术表现，对钻压精准控制、绳索取心、钻柱高效起下钻、钻井液冷却与循环控制，以及智能化运维等关键技术难点进行了深入剖析。我国自主研发的“地壳一号”万米钻机及深地塔科1井等在取心质量、自动化作业水平等方面已达到国际先进水准，并在顶驱系统、绳索取心绞车、井口自动化装备和泥浆智能调控等环节取得重要突破；然而，在高温高压传感、超深孔动态密封和智能决策模型等方向仍存在明显短板。面向未来，深部科学钻探装备应进一步朝着自动化、智能化、绿色化、模块化及无钻机井内自驱动等方向拓展，推动钻探装备从传统机械化工具向具备地质感知能力的“智能探针”演进，为我国深地资源勘探与能源安全保障提供关键技术与装备支撑。

中亚造山带经历了古亚洲洋近8亿年的俯冲-增生历史，是地球上规模最大且构造样式最复杂的增生型造山系统之一，完整记录了大洋消减、地壳增生及大陆改造等一系列关键地质事件，为探究显生宙大陆生长机制与古亚洲洋构造域的动力学演化过程提供了重要研究窗口。中亚造山带中南段的索伦缝合带，记录了丰富的古亚洲洋演化与消亡信息，被认为是古亚洲洋消亡的最终缝合带。然而，关于该缝合带东向延伸与古亚洲洋在中亚造山带中南段的俯冲极性等关键问题仍存在较大争议。近年来，研究团队在中亚造山带中南段的索伦缝合带地区开展了两条深地震反射大炮剖面研究工作，将探测深度拓展到岩石圈地幔尺度，有效获得了缝合带下方古俯冲带的结构特征。本文总结与横向对比了两条剖面所揭示的深地震结构特征，并结合研究区新近的地球物理数据，综合分析岩石圈尺度的构造变形样式。地球物理证据与地质研究相结合，揭示古亚洲洋在中亚造山带中南段以背向双向俯冲的模式，最终消减于贺根山缝合带与西拉木伦缝合带之间的索伦—突泉一线，并向东延入松辽盆地中部。

为对比张拉裂隙与剪切裂隙在渗流与传热性能方面的差异，本研究利用定制的渗流传热试验装置，分别对张拉裂隙与剪切裂隙花岗岩进行了渗流传热试验。试验分别在50、100、150和200 ℃的恒温条件下进行，每个试验中的围压逐步从5 MPa增加到20 MPa。结果显示：在渗流特性方面，随着围压的升高，张拉与剪切裂隙的水力开度和渗透率均呈下降趋势，但剪切裂隙的水力开度和渗透率要大于张拉裂隙，其中水力开度高20%~24%，渗透率高44%~56%；在传热特性方面，随着围压的升高，张拉与剪切裂隙的热提取率和总传热系数也有所下降，但剪切裂隙在各温度下的热提取率和总传热系数都要比张拉裂隙更高，其中在50 ℃下高约140%，在100~200 ℃下高80%~84%。研究表明剪切裂隙具有比张拉裂隙更好的渗透性能及传热性能。

地空频率域电磁法在复杂地貌环境深部地质构造研究中具有广阔应用前景，但当前研究和应用主要聚焦于大地电阻率成像，对介质激发极化效应的测量缺乏深入研究。本文旨在系统研究地空频率域电磁法中极化效应对测量结果的影响，并提出一种视电阻率和视极化率同步成像的方法技术。为此，基于麦克斯韦方程组和Cole-Cole模型，建立了包含极化效应的电性源地空频率域电磁响应正演模型，分析了电阻率和极化率等参数对空中磁场的影响，并结合Sobol敏感性分析和粒子群优化算法，提出了同时计算视电阻率和视极化率的成像方法。最后采用模拟实验测试，验证了该方法对低阻高极化目标的有效识别能力。结果显示：所有模型的视电阻率曲线在低阻目标层位置呈现凹陷特征，直观反映了目标层的低阻特性；含极化效应的模型在目标层位置呈现高值特征，且异常幅度随着极化率的增大而增强，零极化模型则显示出较平坦的视极化率曲线；大地电阻率和极化率对空中磁场幅值有显著影响，尤其是低阻高极化的异常体，能引起明显的磁场响应异常。

为应对增强型地热系统在压裂刺激、诱发地震及地层渗流不确定性等方面的技术挑战，本研究探索了一种更具环境友好性和运行稳定性的替代开发路径——闭环地热系统（CLGS）。通过对比分析，明确了CLGS的技术优势。首先系统梳理了CLGS在长周期运行条件下的力学稳定性与高效采热模式研究进展，重点分析了不同注采参数对采热性能的影响，并对多种采热模式的热能提取效率进行了综合评估；进而探讨了井壁在热-流-固耦合作用下的稳定性影响机制。结果表明，对于CLGS：螺旋形井筒结构可显著提升长期换热能力，在50 a周期内平均每延米换热量提高23.73%；间歇采热模式能够显著提升热交换效率，平均产热率提高3.95 kW，累计发热量增加34.6%；此外，注入速率被证实对采热周期演化及井壁应力扰动过程具有关键调控作用。

随着油气勘探对储层精度要求的提高，传统基于完全弹性假设的地震波传播理论已无法有效描述复杂介质中岩石黏弹性和孔隙结构导致地震波在传播过程中表现出的频散和衰减特性。孔隙黏弹介质地震正演模拟成为准确描述此类耦合效应的重要研究工具，其中广义标准线性固体模型及其记忆变量法，通过引入辅助微分方程替代卷积积分降低计算复杂度，实现了对频率相关衰减的有效模拟。然而，在强非线性、强衰减的复杂储层条件下，传统算法仍面临计算精度与效率难以兼顾的问题。本文引入广义递归卷积法将本构方程中的时间卷积项转化为高阶递推公式，在时域内直接递归更新波场状态，避免了对历史数据的全局存储与重复积分运算，显著降低了计算复杂度与内存占用。数值实验表明：在均质模型中，本文方法相比传统记忆变量法计算效率提升约9%，且波场振幅保真度更高；在双层各向异性模型中，与记忆变量法相比，本文方法能更清晰地刻画层间反射与波型转换，显著改善了波场模拟的精度；在复杂非均匀Marmousi模型中，本文方法能有效模拟强起伏界面下的波场干涉与慢波衰减特征。

为揭示古太平洋板块向佳木斯地块东缘之下的俯冲-增生过程，阐明中国东北地区构造域转换历史，以重塑古大洋板块俯冲-增生历史为切入点，综合分析了中国东北那丹哈达地体(那丹哈达增生杂岩带)的物质组成、增生过程、就位时代及构造背景。本文将那丹哈达增生杂岩带划分为跃进山和饶河增生杂岩两部分：跃进山增生杂岩的岩石组合以镁铁质—超镁铁质岩、硅质岩、大理岩和变碎屑岩等为特征，其中镁铁质—超镁铁质岩形成于晚石炭世—晚三叠世，变玄武岩的原岩具洋中脊和洋岛背景，变辉长岩的原岩形成于活动大陆边缘环境；跃进山增生杂岩记录了两期重要事件——晚石炭世—晚三叠世泛大洋板块俯冲增生及晚三叠世—早侏罗世古太平洋板块俯冲启动，其晚三叠世—早侏罗世就位时代与地块西缘吉林-黑龙江高压带基本一致，共同指示了中国东北地区由此进入古太平洋构造域的演化阶段。饶河增生杂岩是一套洋岛杂岩，含石炭纪—二叠纪灰岩、中三叠世—中侏罗世硅质岩和硅质页岩及晚三叠世—中侏罗世镁铁质—超镁铁质岩等外来岩块，其碎屑岩基质沉积下限时代为中侏罗世—早白垩世，限定了增生杂岩的主体增生时代，并于早白垩世就位于跃进山增生杂岩的东缘。综上，那丹哈达增生杂岩带的形成过程完整记录了晚石炭世—早白垩世期间泛大洋和古太平洋板块向佳木斯地块东缘之下的连续俯冲-增生历史。

中国东北张广才岭地体发育大量的二叠纪—侏罗纪岩浆岩，为了解该区域构造演化提供了重要信息。本文系统总结了该地体266~163 Ma岩浆岩的地质年代学及全岩地球化学特征，识别出四期岩浆事件。266~240 Ma岩浆活动主要由埃达克质和I型岩浆岩组成，而229~210、209~185和184~163 Ma则以埃达克质、I型和A型岩浆岩为主。根据对这些岩石的源区性质和构造背景分析，结合以往的研究，认为张广才岭地体的构造-岩浆历史受黑龙江洋的演化所制约，其在266~210 Ma期间向西俯冲到张广才岭地体之下，并于210~180 Ma闭合。这一闭合过程导致了佳木斯-兴凯地块与松辽地块的最终碰撞。残余洋壳在180~163 Ma的折返-仰冲则导致了黑龙江增生杂岩的构造剥露和最终就位。岩浆间歇期（240~230 Ma）的出现与黑龙江洋洋壳的低角度俯冲有关。张广才岭地体是由晚古生代—早中生代增生杂岩和大陆弧构成的组合地体，而不是具有新元古代基底的古老地块。

为揭示佳木斯地块—那丹哈达地体近地表结构特征，本研究基于深地震反射剖面数据，应用初至波走时层析成像方法，反演获得了研究区近地表P波速度结构模型，进一步刻画了断裂带空间展布特征。反演结果表明，沉积盖层厚度整体呈现西厚东薄的区域分布特征，并在主要断裂带附近表现出显著的横向差异性：佳木斯地块内部沉积盖层厚度较薄（0.5~0.7 km），在穿越敦化—密山断裂带和跃进山断裂带处迅速增厚，局部最大厚度超过2 km；而那丹哈达地体内部沉积盖层厚度普遍小于0.5 km。跃进山断裂带表现为岩石圈尺度的显著速度梯度陡变带，进一步揭示了其作为不同构造单元分界断裂的性质；而敦化—密山断裂带则呈现近直立的低速异常带特征，指示断裂带内部岩石因构造活动破碎导致物理性质弱化。