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。

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。

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。

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。

硫元素在岩浆硫化物矿床的形成过程中具有十分重要的作用。本文以加拿大拉布拉多Voisey’s Bay镍铜硫化物矿床的钻孔数据为实验数据，利用基于径向基函数（radial basis function, RBF）核函数的支持向量机（support vector machine, SVM）算法对实验数据中镍、铜元素质量分数与硫元素质量分数进行相关性分析，进而建立基于硫元素质量分数的预测模型。通过SVM计算出硫元素质量分数的预测值,并与硫元素原值进行拟合分析。根据拟合分析偏差曲线的计算结果，将实验数据划分成3个阶段，分别为：硫饱和阶段，硫元素质量分数为3.12×10-6～20.80×10-6，方差小于1.44×10-7，分维值为0.35，李雅普诺夫指数λ>0，该阶段处于混沌状态；硫成矿阶段，硫元素质量分数为6.60×10-7～17.80×10-9，方差小于1.37×10-9，分维值为0.60，λ>0，该阶段处于混沌状态；硫流失阶段，硫元素质量分数为2.00×10-8～38.00×10-8，方差小于1.56×10-10，分维值为0.94，λ=0，该阶段处于稳定状态。进而说明岩浆硫化物矿床的原始岩浆中镍、铜元素质量分数和硫元素质量分数总体上并不是线性关系，也并非呈简单的非线性关系，而是呈分阶段非线性关系。

二道坎银铅锌矿床是黑龙江多宝山矿集区近年新发现的一个三叠纪大型银铅锌矿床。目前，关于该矿床形成机制方面的研究还较少，矿床成因还不太明确。基于此，本次研究选取热液菱锰矿为研究对象，利用光学显微镜和激光剥蚀等离子质谱仪对矿石中的菱锰矿矿物学属性及地球化学特征进行了系统研究。结果显示：菱锰矿具有强Eu负异常、Ce正异常、轻稀土元素富集和重稀土元素亏损的特征；轻稀土元素分馏程度明显高于重稀土元素，呈现总体右倾的REE配分曲线。综合来看，二道坎银铅锌矿床中的菱锰矿形成于还原性环境，成矿物质来源具有混源特征，深部成矿物质以及矿区附近的灰岩、炭质页岩对菱锰矿的形成均有重要的贡献。

内蒙古正镶白旗都比地区石英斑岩脉和花岗斑岩脉位于华北板块北缘白乃庙岛弧带。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法，厘定石英斑岩和花岗斑岩的成岩年龄分别为(127.8±2.1)和(128.8±0.7) Ma，均为早白垩世岩浆活动产物。岩石地球化学特征显示，石英斑岩富硅(w(SiO₂)为76.06%~77.20%)、富钾(w(K₂O)为4.66%~6.48%)、高TFeO/MgO值(10.42~12.55)、较高的10 000Ga/Al值(2.71~3.27)、低w(CaO)(0.58%~0.70%)、w(Al₂O₃)为11.63%~12.67%、铝饱和指数(A/CNK)为1.08~1.15；花岗斑岩富硅(w(SiO₂)为70.67%~71.88%)、富钾(w(K₂O)为5.83%~6.45%)、高TFeO/MgO值(10.91~12.10)、较高的10 000Ga/Al值(2.64~3.03)、低w(CaO)(0.33%~0.44%)、w(Al₂O₃)为14.47%~15.14%、铝饱和指数为1.14~1.16；两者稀土元素配分曲线具有明显负铕异常和“海鸥型”右倾模式；两者相对富集Rb、Th、K、Zr、Hf等元素，相对亏损Sr、Ba、Ti、P等元素，显示铝质A型花岗岩特征。石英斑岩、花岗斑岩锆石εHf (t)值分别为-1.56~1.85、-0.87~2.14，二阶段模式年龄(TDM2)分别为1 281~1 067、1 240~1 046 Ma，显示两者为壳幔物质混合作用的产物。结合区域构造演化，认为都比地区石英斑岩、花岗斑岩形成于板内伸展环境，是华北板块北缘早白垩世岩石圈减薄的产物。

胶东地区大规模金成矿作用发生于125～110 Ma，与金成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山、天柱山岩体出露于华北克拉通东缘。本文开展了大泽山、天柱山花岗岩岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu-Hf同位素研究，探讨了该类岩石的岩石类型、形成时代、岩浆源区、岩石成因和区域构造动力学背景。大泽山、天柱山岩体w(Na2O)＞3.68%，1.0＜A/CNK＜1.1，低Sr /Y 值（12.83～49.33），具有明显的稀土元素分馏（LREE/HREE为18.39~26.72，（La/Yb）N为17.13~42.58），负铕异常（δEu为0.49~0.64），为一套弱过铝质的高钾钙碱性岩系，显示I型花岗岩的特征。大泽山、天柱山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为（120±1）和（112±2）Ma，为胶东中生代早白垩世晚期岩浆岩，是同一期岩体不同演化阶段的产物；岩浆锆石εHf(t)值分别为-15.3～-10.7和-21.8～-14.1，对应的Hf二阶段模式年龄TDM2分别为2.15～1.86 Ga（均值为2.01 Ga）和2.55～2.07 Ga（均值为2.39 Ga）。根据岩石学、地球化学和Lu-Hf同位素特征，并结合前人的研究成果，认为大泽山、天柱山花岗岩为岩石圈减薄和陆内伸展背景下的产物，成岩物质主要来源于古老地壳物质的部分熔融，并有地幔物质加入，岩浆源区主要为古元古代和新太古代陆壳物质。早阶段大泽山岩体与胶东地区大量发育的暗色脉岩近同时形成，早阶段有更多的地幔物质底侵加入，导致大泽山岩体Hf二阶段模式年龄的降低。

南蒙古额尔德尼（Erdene）花岗岩体位于整个东北亚巨量白垩纪花岗岩浆活动的西缘。本文对南蒙古额尔德尼地区花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究，以确定其形成时代、岩石成因及大地构造背景。研究结果表明：额尔德尼地区花岗岩岩石类型主要为黑云母花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为（123.4±1.4）Ma，形成于早白垩世。岩石具有高硅（w(SiO₂）为71.01%～72.66%)、富碱（w(Na₂O+K₂O）为8.52%～8.90%)、贫磷（w(P₂O₅）为0.06%～0.11%)、贫镁钙（w(MgO)为0.27%～0.39%，w(CaO)为1.10%～1.27%)的特征，铝饱和指数A/CNK为1.05～1.07，属于弱过铝质岩石；富集Rb、U、Th等大离子亲石元素和Ta、Zr、Hf等高场强元素，亏损Nb、Sr、Ba等高场强元素，具有明显的Eu负异常（δEu=0.11～0.15），岩浆平均温度为816 ℃，属A1型花岗岩，形成于非造山的板内构造环境。岩石的εHf(t)值为2.54～7.92，TDM2变化于1 016～673 Ma之间，源区可能有少量年轻物质加入。结合区域伸展构造研究，认为额尔德尼花岗岩形成于大规模伸展减薄环境，与中下地壳减压熔融有关。

松辽盆地长岭断陷盆缘斜坡带岩性以中基性火山岩为主，目前对中性火山岩岩性、岩相分布模式和优质储层发育规律尚缺乏深入认识。以长岭断陷盆缘斜坡带龙凤山地区为例，综合利用钻井、测井和地震资料，刻画该区中性火山机构、火山岩相的空间分布特征，进而建立中性火山岩相模式和喷发模式，探讨优质储层发育规律。研究结果表明：该区火山喷发中心分布在盆缘斜坡带靠近盆地边缘高部位，沿盆地边缘断裂分布，火山机构中心相带以喷溢相和爆发相互层为典型特征；向盆方向，火山机构中源相带以厚层爆发相热碎屑流亚相堆积为主，火山碎屑喷发物进一步向盆地凹陷中心搬运，与盆地水体互相作用，过渡为火山沉积相。这种火山岩相模式由多期亚普林尼式喷发作用、火山喷发物的搬运和就位方式等因素共同控制。该区优质火山岩储层以溶蚀强烈的火山凝灰岩和气孔安山岩为主，位于斜坡中部的火山机构中源相带和发育辫状熔岩流的近火山口相带是该区火山岩储层发育的有利部位。

为了明确川东地区凉高山组地层-沉积充填特征,以有效指导油气勘探决策，综合利用野外露头勘测、钻井岩心观察、沉积岩石学分析和油气地质学分析等手段，在系统梳理研究区层序地层结构与沉积相类型的基础上，探讨沉积序列约束下的页岩油气、致密油气协同成藏规律。结果表明：研究区发育典型的“二分”层序地层结构，早期湖侵阶段形成凉下段三角洲前缘—前三角洲—半深湖—深湖退积式准层序组，晚期湖退阶段形成凉上段进积式准层序组并可细分为3个准层序（亚段），整体由半深湖向三角洲前缘、滨浅湖演变。凉高山组半深湖—深湖、前三角洲泥页岩与三角洲前缘水下分流河道砂体纵向叠置，可形成“自生自储、下生上储、旁生侧储”多类型源储接触关系，为凉下段页岩油气、凉上段致密砂岩油气协同成藏提供了地质基础。

为了掌握锦州南强非均质性太古界变质岩潜山储层发育的主控因素和模式，基于钻井取心、薄片、测井、地震以及分析化验资料进行了相关研究。结果表明：1）研究区发育斜长片麻岩、二长片麻岩、碎裂岩以及辉绿岩等多种岩性，其中片麻岩以及碎裂岩是储层发育的主要岩性；构造裂缝、破碎粒间孔、溶蚀孔构成了多样性的储集空间，其中尤以构造裂缝占主导。2）岩性、构造以及风化作用对优质储层分布均具有重要的控制作用，脆性矿物体积分数高的花岗片麻岩储层发育程度优于中基性侵入体，多期断裂叠加部位储层厚度大，古地貌高部位受风化改造强，对先期裂缝扩溶效应更加明显，进一步提升了储层的品质。基于上述分析建立了古构造主导下的储层发育模式，即平台区储层发育稳定，高斜坡区域储层发育较厚，凸起区储层厚度变化最大，低斜坡储层发育较薄，凹陷区储层发育较差。

运用现代地球化学分析测试和生物标志化合物分析方法，研究了鄂尔多斯盆地枣园探区延长组长7、长9段烃源岩特征，并针对长4+5、长61和长8段的原油样品进行了地球化学分析和油源对比研究。结果表明：研究区长7段烃源岩有机质丰度较高，有机质类型主要为Ⅱ1-Ⅱ2型，规则甾烷C27-C28-C29构型为“V”字型或偏“V”字型，为湖相腐泥特征,长9段烃源岩有机质丰度较低，有机质类型为Ⅱ2型，规则甾烷C27-C28-C29构型为“L”型，与陆相高等植物混入密切相关；长4+5、长61和长8段的原油Pr/Ph值介于0.78~0.85之间，说明其沉积环境属于淡水还原环境；长4+5段原油与长61段原油相似，且来自于同一套陆相淡水湖泊烃源岩，属于中等—偏低成熟原油，长8段原油比长4+5、长61段原油成熟度高；延长组长４＋５、长６１、长８油层原油主要来自于长７段暗色泥页岩，长９段暗色泥页岩也可提供少量烃源。

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。

小西南岔铜（金）矿床位于吉林省延边地区东部，通过对小西南岔铜（金）矿床早白垩世中—酸性岩浆岩进行野外地质、岩相学、年代学和地球化学等方面的研究，进一步探讨延边乃至东北地区中生代大地构造演化。年代学研究结果表明：其同位素年龄分别为(101.69±0.61) Ma（石英闪长岩）、(101.14±0.58) Ma（英云闪长岩）、(100.82±0.62) Ma（花岗闪长岩）和(100.20±1.10) Ma（闪长玢岩），岩浆作用发生在早白垩世末期（102~100 Ma），是同一构造演化过程的产物。岩石地球化学研究表明，闪长玢岩具有典型埃达克质岩石的地球化学特征，其w(SiO₂)=61.419%~62.153%，w(Al₂O₃)=16.872%~17.329%，w(MgO)=2.339%~2.643%，w(Na₂O)=5.749%~6.623%，w(K₂O)=1.483%~1.786%，w(Sr)=(691~888)×10^-6，w(Yb)=(0.71~0.83)×10^-6，Sr/Y值为87.4~120.0，LREE富集，说明闪长玢岩是由俯冲的大洋板片部分熔融产生的埃达克质岩浆上侵就位形成。埃达克质岩浆上侵过程中与下地壳重熔产生的酸性岩浆混合，形成的富集地幔源岩浆上侵就位形成石英闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩等钙碱性花岗质杂岩；岩浆热液沿区域断裂上升过程中与大气降水混合，萃取围岩中的成矿物质，形成富铜（金）组分的成矿热液，在合适的部位卸载沉淀形成脉状铜（金）矿化。晚中生代延边地区位于古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲的大陆边缘环境，古太平洋板块的俯冲是形成早白垩世石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和闪长玢岩（脉）以及小西南岔矿床热液脉型铜（金）矿化的直接动力来源。

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。

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。

嫦娥四号高频通道探月雷达数据对研究月球背面冯·卡门陨石坑浅层月壤层结构，分析月球年代活动具有重要指示作用。嫦娥四号着陆区地质条件复杂，采用先进的雷达数据处理技术与方法，获得高精度的探月雷达数据成像结果是开展月球相关科学研究的重要基础。本文在前人研究的基础上，采用合成孔径聚焦技术（synthetic aperture focusing technique, SAFT）对嫦娥四号高频通道（500 MHz天线）探月雷达数据进行偏移成像。与传统的频率-波数（f-k）偏移结果相比，本文提出的数据成像方法提高了成像分辨率（单道信号时频分析后信号更集中），能够更加精细、清晰地反映出月壤层的纵向分层结构和横向界面起伏变化。利用SAFT方法，揭示了月壤层地面40 m深度范围内的三层剖面：浅层约12 m由芬森陨石坑喷出物组成的表土层、其下约17 m由冯·卡门陨石坑及周围陨石坑喷出物在玄武岩基岩上形成的溅射物层和最底部的玄武岩基岩层。

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。

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。

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。

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。

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。

震源作为地震资料采集的重要组成部分，直接影响地震勘探效果。在实际勘探过程中, 地表情况通常十分复杂，因此，研究复杂地表条件下相控震源的定向理论十分必要。本文基于复杂地表相控震源激发原理、有限差分数值模拟方法和波动方程照明分析理论，对简单的理论模型和地表起伏的Marmousi模型进行了相控震源地震波场的正演模拟和照明分析。模型试验结果表明：相控震源在复杂地表条件下可以定向激发地震波，改变震源的激发延时可以调整波场的传播方向，起到改善目标数据信噪比的作用；该方法对于简单的水平层状模型、楔形构造模型以及复杂的Marmousi模型均适用。

FY-3B卫星具有观测频次高、成像范围广等特点，可为玉米叶面积指数（leaf area index, LAI）反演研究提供长时序观测数据。LSTM（(long short-term memory）算法具有在多时相数据中提取时间特征的能力，能解决光谱数据与LAI之间复杂的非线性问题。本文基于辽宁省锦州市近地实测春玉米LAI和反射率光谱数据，利用光谱响应函数模拟FY-3B多光谱波段，结合与春玉米LAI相关性较高的28种植被指数，应用LSTM算法建立不同隐藏层的预测模型，并与偏最小二乘法（partial least-squares regression, PLSR）建立的模型进行预测精度对比。结果表明：隐藏层的层数对LSTM模型的拟合效果有较大影响，三层LSTM模型将LAI估算精度的决定系数由0.818 3（单层LSTM）、0.780 0（PLSR）提升至0.869 2；对应地，将均方根误差由0.509 1、0.490 6降低至0.372 6，模型精度提升明显。

为了科学地进行地质灾害易发性分析，基于和龙市地质灾害调查与区划，结合地质灾害分布规律和影响因素，综合考虑地形、地质、气象水文、土壤植被和人类工程活动5个因素，结合GIS技术与方法，提取高程、坡度、坡向、曲率、岩性、与断层距离、降雨量、与水系距离、NDVI（归一化植被指数）、土壤质地、水力侵蚀、人口密度、与道路距离等13个致灾因子，利用Logistic回归与随机森林模型进行地质灾害易发性评价，获得了区域地质灾害易发性分区图。其中，随机森林模型的结果表明：极低易发区面积占比最高，达56.98%，多位于研究区南部，高、极高易发区面积占比共12.89%，位于中部与东北部，该区是地质灾害预防和管理的关键区域；NDVI、高程、人口密度和降雨量等是灾害发育主要影响因素，累积贡献率为58.12%。Logistic回归和随机森林模型的ROC（受试者工作特征）曲线、已有灾害密度统计等验证结果均表明易发性分析和分区与实际灾害分布情况吻合度高，其AUC（ROC 曲线下面积）值分别为0.856和0.907，说明两种方法均可实现有效预测，均具有较好的适用性，而随机森林模型表现出更高的准确性与稳定性，预测性能优于Logistic回归模型。

加速动态时间规整（fastDTW）算法在测井曲线相似性度量过程中存在异常点问题，且难以确定搜索边界。针对上述问题，本文首先将fastDTW算法与SDTW（summation dynamic time warping）算法结合，得到fastSDTW算法，通过重构测井曲线综合时间序列梯度信息和数值信息解决异常点问题。然后，结合井轨迹资料提出自适应搜索边界，并基于该边界，应用fastSDTW算法进行斜井和水平井测井曲线相似性度量。结果表明，基于自适应搜索边界的fastSDTW算法的精度更高，时间复杂度为O(N)，确保了算法的运行速度。最后，将该算法应用到水淹层识别工作中，通过邻井对比的方式识别水淹层，取得了预期的应用效果。

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。

  

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。

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。

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。

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。

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。

传统的岩性识别以钻井取心、钻井曲线和岩石图像等方法为主，这些识别方法对地质和识别条件要求较高，且不能满足随钻实时识别。为此，本文提出一种新的基于声波信号的岩性智能分类方法。该方法首先基于所采集钻头与岩层碰撞得到的音频数据，通过数据增强技术解决数据稀疏问题；然后采用基于CGRU（CNN+GRU，卷积神经网络+门控循环单元）的深度学习模型，对采集到的3种岩性的岩石音频数据进行深度学习与训练。为提高该模型在复杂背景下的识别能力，引入注意力机制模型进行优化。注意力机制模型可以在复杂环境下对岩性信息实现重点学习，提高模型识别性能。实验结果表明，与GMM（高斯混合模型）-SVM（支持向量机）、CNN和CGRU模型相比，CGRU-AttGRU（注意力机制模型+GRU）混合模型准确率达81.17%左右，在GMM-SVM、CNN和CGRU模型基础上分别提升了13.31%、9.99%和5.93%。

氨氮是地下水中的主要无机污染物之一，其主要来自农业、工业和生活污染。过量的氨氮会危害人类健康。氨氮时空分布受气象、水文、水文地质和土地利用类型等因素的影响，因此，基于有限采样点的地下水氨氮分析会产生很大的不确定性。本研究以三江平原松花江流域为例，选取土壤有机质质量分数、土壤全氮质量分数、土壤阳离子交换容量（CEC）、土壤pH值、地下水埋深、包气带黏土层厚度和土地利用类型作为潜在的影响因素，建立拟合氨氮质量浓度的机器学习模型；在此基础上使用解释机器学习模型的SHAP（shapley additive explanations）方法识别显著的影响因素，并据此建立机器学习预测模型，对研究区地下水氨氮质量浓度进行数据插补，分析其时空变化规律。研究结果表明:地下水埋深、土地利用类型、CEC和土壤有机质质量分数是研究区地下水氨氮的主要影响因素；2011—2018年期间，研究区地下水氨氮处于Ⅰ—Ⅲ类水质级别的面积呈现增加趋势，面积占比从31%增加到87%，Ⅳ—Ⅴ类水的面积呈现减少趋势，面积占比从69%减少到13%，水质整体向好。

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。

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。

吉林省中部地区白垩系泉头组中保存了一个典型的脊椎动物化石群，该动物群以基干鸟脚类娇小长春龙为代表，还包括禽龙类、角龙类、兽脚类、蜥脚类、鳄类、真兽类，以及恐龙蛋等8类陆生脊椎动物化石，笔者将其定名为长春龙动物群。为了研究该动物群的物种多样性，笔者对该动物群中的兽脚类牙齿材料进行了较为详细系统的研究。我们将测量获取的化石特征数据绘制成二维散点图进行分析，并结合牙齿特征开展标本的骨骼形态学对比与鉴定。研究发现在该动物群中至少存在4种不同类型兽脚类恐龙，分别为跃龙类、驰龙类、暴龙类和未定类。其中，驰龙类材料在松辽盆地中生代地层中是首次发现。长春龙动物群中兽脚类的分异性，从侧面说明了长春龙动物群应为一个物种组成十分丰富的脊椎动物群落。

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。

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。

为了开展河南省太行山东麓深部晚生代的厚层暗色泥岩和煤层方面的系统研究。本文以晚古生代地层为研究对象，运用沉积学和层序地层学的方法，对研究区的上古生界太原组、山西组和下石盒子组进行精细地层对比及沉积相划分。研究结果显示：共识别出5种岩石类型和16种岩相类型，5种沉积相、10种沉积亚相类型，并识别出3种层序界面，2种关键性体系域界面，划分了10个三级层序及对应的体系域；由此建立该地区煤系地层层序地层格架，恢复等时地层格架内的岩相古地理特征，分析其沉积演化史，并建立了两种典型的沉积模式。在此基础上，结合气测录井资料，在层序地层格架内对隔水阻气层位和含气系统进行了识别和划分，揭示了煤层含气量的垂向分布特征和层序结构对含气系统的封闭性特征，完成了晚古生代煤系地层的含气系统划分，其中I类含气系统2个，位于太原组层序2和山西组层序4中。 

超稠油是工业与国防的战略物资。蒸汽辅助重力泄油（steam assisted gravity drainage，SAGD）窜漏是目前最先进的超稠油开发模式急需解决的关键问题，而其中对于SAGD窜漏通道的监测和刻画又是重中之重。本次采用三维高密度电法刻画SAGD窜漏通道，根据准噶尔盆地西北缘北部FCZ1井区测井标定窜漏通道内赋存油水后的电阻率变化，确定研究区窜漏通道的电阻率<3 Ω·m，窜漏通道近南北走向，下窄上宽。综合地质与地震资料，认为SAGD窜漏为“腔缝”窜漏模式，即SAGD开发早期未发生窜漏，随着SAGD蒸汽腔形成，向上扩展时逐步与上部地层裂缝带形成沟通，蒸汽沿裂缝垂向向上窜至地面。

我国既是钴矿资源消费大国,又是钴矿资源进口大国,受新能源电动汽车工业的影响,近年来钴矿资源得到越来越多的关注.为了科学地评估我国钴矿资源潜力,指导找矿勘查部署工作,立足国内,提高我国钴矿资源的保障能力,笔者２０１９—２０２１年开展了９个重点省(自治区)的钴矿资源潜力评价工作.本文从我国钴矿床分布和地质特征角度,先以成矿地质作用为主线,厘定我国找矿预测矿床类型,包括与沉积地质作用有关的风化型、化学沉积型、砂岩型和海底喷流沉积型,与火山地质作用有关的海相火山岩型、陆相火山岩型,与侵入岩浆地质作用有关的岩浆型、矽卡岩型(接触交代型)、热液脉型和斑岩型,与变质地质作用有关的沉积变质型,以及少量与大型变形地质作用有关的变质核杂岩型;进而梳理并总结了各类型钴矿有关的成矿地质体.通过分析我国钴矿的矿床地质特征和时空分布规律,综合地质、物探、化探和遥感信息等预测要素,建立找矿预测模型,并在此基础上圈定找矿远景区,估算资源量.结果表明:我国钴矿包括风化型镍钴矿、海底喷流沉积型铜钴矿、海相火山岩型铁铜钴矿、海相火山岩型块状硫化物铜锌钴矿、岩浆型铜镍钴矿和热液脉型钴矿６种主要找矿预测类型;圈定416个钴矿最小预测区,圈定64个找矿远景区,优选99个找矿靶区,提出下一步勘查建议;９个重点省(自治区)累计查明钴资源储量45.3万t,预测钴资源量约420万t.

染料废水中存在着大量的亚甲基蓝污染物，本文以具有良好生物相容性的海藻酸铜（CA）为载体，采用包埋的形式制备漆酶和生物炭固定化海藻酸铜球(Lac-BCA)，对亚甲基蓝染料进行去除研究，并探讨酶的加载特性与稳定性。实验结果表明：与游离漆酶相比,固定在CA上的漆酶在pH（3~7）和温度（10~80 ℃）工作范围内，具有更强的稳定性，其在4 ℃的条件下储存15 d，仍具有79.4%的活性；Lac-BCA对15 mg/L的亚甲基蓝在8 h的去除率达到了100.0%，且在重复利用5次后，该复合材料对亚甲基蓝的去除率稳定保持在93.4%；另外，由于高吸附性的生物炭以及漆酶的加入，相比于CA， Lac-BCA对15 mg/L 的亚甲基蓝溶液去除率从46%提升至100%。

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。

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。

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。

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。

泉水是汉中盆地西侧土关铺—大安镇一带山区居民重要的饮用水源，对该区泉水的水化学特征及其成因机制研究对当地水资源的开发和保护具有重要的指导意义。本次研究共采集了13件泉水样品进行水质分析，综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图解、饱和指数法以及主要离子比值等方法综合分析研究区泉水水化学特征及其成因机制。结果显示：汉中盆地西侧山区泉水为弱碱性低矿化度水，水化学组分中阳离子以Ca2+和Mg2+为主，阴离子以HCO3-为主，泉水的水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型,水化学类型主要受岩石风化作用控制。所有样品的CO2(g)均未达到饱和，可再溶于地下水；大部分泉水的白云石和方解石矿物处于非饱和状态，仍可发生这两种矿物的溶解，部分泉点如太星垭泉（S06）、金家坎泉（S07）、水磨沟泉（S08）和陈家营泉（S11）的方解石和白云石矿物以及南沟门泉（S12）的方解石已达到过饱和，即将发生沉淀。人类活动对泉水水化学影响较小，研究区泉水样品中的离子主要受碳酸盐岩的溶解控制，部分来自硅酸盐岩的溶解。

为了规划山区货运索道路径，提出了货运索道施工选址及路径规划的综合性方法，分别在地理信息数据处理、上/下料点选址、支架位置选取及优化、施工工程量计算等环节提出计算及分析方法。同时根据索道施工的主要影响因素提出索道成本分析公式，为索道路径排序及分析提供了依据。对典型地区的3个铁塔进行索道路径规划计算，分别规划出110、17和32条满足架设要求的索道路径，平均耗时2.34 h，远低于人工路径规划方法的1~2 d，有效缩短了物料运输的路径规划周期。

为定量表征云南昭通国家级页岩气示范区龙马溪组页岩孔隙结构复杂程度及对页岩气影响，通过对24块龙马溪组页岩进行TOC质量分数、全岩矿物组分、低温氮气吸附测试，从页岩孔隙结构及矿物组分两个方面分析讨论二者对页岩孔隙分形维数的影响。结果显示：昭通地区龙马溪一段不同小层之间孔隙发育，非均质性强，有机质质量分数在1小层最高，纵向上具有降低—升高—降低的“三段式”变化，页岩孔隙分形维数具有分段特点，其中分形维数D2介于2.699 4~2.912 4之间，平均为2.826 5，分形维数D1介于2.617 4~2.719 4之间，平均为2.673 4，孔隙结构复杂，分形维数在1小层最高，向上逐渐减小。页岩分形维数与孔隙结构参数及地质因素相关性分形显示：TOC质量分数及石英体积分数控制微孔的发育，提供主要的比表面积，与分形维数具有良好正相关关系，有利于页岩气的赋存，总含气量及吸附气比例高；黏土矿物及白云石体积分数主要控制介孔及宏孔的发育，提供主要的孔体积，与分形维数呈负相关。结合生烃、储集及开发因素可知，1小层及3小层因其TOC质量分数高、分形维数大、脆性强的特点，有利于页岩气滞留，成为页岩气开发的有利层位。

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。

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。

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。

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。

黑龙江省三合屯金矿床位于嫩江—黑河构造混杂岩带西南端，地表第四系覆盖层较厚且深部地球物理工作程度不足，制约了该地区深部找矿的突破和对成矿模式的认识。本文采用非线性共轭梯度法对横跨该矿床的音频大地电磁长剖面（约8.5 km）数据进行二维反演，获得了研究区二维精细电性结构。结果表明：三合屯金矿床地区100 m以浅呈现低阻异常特征，反映了该地区浅层为白垩系砂泥岩和第四系风化物；剖面西北侧连续分布的低阻层与下伏高阻异常区分别指示了白垩纪火山岩和石炭纪侵入岩；剖面下方的高低阻转换带揭示了韧性剪切带和断裂等导矿和储矿构造的深部展布特征。结合区域地质资料，本文建立了三合屯金矿床成矿模式：在早—中侏罗世伸展构造背景下，成矿流体沿着断裂、韧性剪切带向上运移，并将晚石炭世侵入岩中的金元素淋滤浸出，促成了研究区第一期成矿；早白垩世研究区再次处于伸展拉分背景下，深部岩浆喷发所携带的金元素随岩浆热液沿着新形成以及重新活化的韧性剪切带和盆缘断裂向三合屯火山盆地边缘运移，后期随着温度的下降逐渐沉淀富集，并叠加在早期形成的矿化之上。

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。

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。

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。

为了加快松辽盆地南部（简称松南）深层致密砂岩气勘探开发进程，开展致密砂岩储层形成机制及成藏主控因素研究。通过对松南深层致密砂岩的分析，根据致密砂岩岩性组合特征将已发现的深层致密气类型划分为稳定厚层砂型、砂泥互层型、泥包砂型3种类型，储层物性普遍差，孔隙度多小于6%，渗透率主体<0.10×10^-3 μm²，属于特低孔、特低渗储层。通过对松南典型致密储层矿物成分与微观特征的分析发现，致密砂岩有效储层形成主要受3个方面因素控制：一是早成岩期发育绿泥石包壳，有效抑制成岩中后期粒间钙质胶结、硅质胶结的发生，保护原生残余粒间孔隙；二是富火山岩岩屑溶蚀形成次生孔隙；三是生烃增压产生大量微裂缝，改善储层渗流特征。在此基础上总结出松南致密砂岩气成藏控制因素，即充足气源提供物质基础、斜坡古沟谷与断裂控砂、次生溶蚀与微裂缝控储、断裂活动与稳定盖层控富。

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。

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。

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。

基于前人深层系工作积累以及近年来松辽盆地北部及外围油气地质调查工作进展，本文首先分析了区域地质与地球物理场特征，并针对深层系目的层特点，运用宽频地震、广域电磁法等综合物探手段，研究了松辽盆地西北部的深层系构造地层特征。对松辽盆地及外围地区岩石物性参数进行整理，并总结出不同时代的地层物性特征，重点分析上古生界与上下地层、岩体之间的物性差异。认为该区上古生界二叠系与其上覆的中—新生界、下伏的老地层之间及各类岩体之间存在明显的物性差异，应用地球物理方法研究上古生界分布具备前提条件。在此基础上,阐述了重点目标区重磁电震联合地球物理调查研究进展，尤其是针对深层系开展的宽频地震成像质量较以往地震勘探成果明显提升，获得了更加清晰的物探信息，以及据此部署的地质调查井先后钻遇了深层上古生界二叠系泥质岩层与气测异常。此外，本文还探讨了松辽盆地深层系油气地质调查面临的挑战及未来在岩石物性、综合物探方法研究方面的工作方向。

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。

四平山金矿床位于我国黑龙江省东部的完达山陆缘增生带内，矿体主要赋存于下白垩统四平山组，表现出明显的两阶段成矿作用特征。为进一步确定四平山金矿床的成矿作用及矿床成因，本次研究对其成矿地质特征、地球化学、成矿年代学及成矿物质来源进行了分析。地球化学分析结果表明：成矿花岗斑岩为具有高SiO₂（70.07%~72.93%）、（K₂O+Na₂O）（7.17%~8.42%）质量分数和右倾“海鸥型”稀土配分型式特征的A型花岗岩；含矿层状硅质岩中，Al/（Fe+Al+Mn）<0.32、Fe/Ti >20、(Fe+Mn)/Ti>20，并具有较高Fe₂O₃（0.18%～1.79%）、FeO（0.17%～0.96%）、MnO（0.03%~0.12%）、TiO₂（0.03%~0.04%）、Al₂O₃（0.30%~2.79%）和（K₂O+Na₂O）（0.07%~1.76%）质量分数，指示四平山金矿床形成于活动大陆边缘构造背景下与岩浆活动有关的热水沉积环境。四平山金矿床成矿花岗斑岩锆石U-Pb年龄为（113.5±0.7）Ma。H、O、S同位素分析结果（δD=-182.3‰~-84.0‰、δ¹⁸O_V-SMOW=6.5‰~14.3‰、δ³⁴S=-12.4‰~29.7‰）显示，成矿流体主要为大气降水，成矿物质具有以地层为主的多来源特征。综上，四平山金矿床为形成于燕山晚期活动大陆边缘构造背景下的热水沉积型矿床，太平洋板块持续俯冲造成了区域上大规模的拆沉作用，导致区域构造背景由挤压向伸展发生转换，此时形成的花岗斑岩岩浆运移至地壳浅部岩浆房加热上覆地层，在地壳浅部形成了温度与压力梯度带，促使地表的大气降水沿裂隙进入地层后形成流体循环系统，并不断萃取地层中的Au元素形成含矿流体。在成矿早阶段，当压力驱动含矿流体喷出地表后与地表水相遇快速冷却，成矿物质快速沉淀，形成含矿层状硅质岩和硅质胶结砾岩，并通过交代下伏流纹斑岩形成层状、似层状矿体；在成矿晚阶段，随着岩浆房提供的热动力减弱，含矿流体滞留在裂隙通道中或穿切进入早期固结的含矿层裂隙中，沉淀形成脉状-网脉状矿体。

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。

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。

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。

青海省位于青藏高原的东北部，处于秦祁昆造山系和北羌塘—三江造山系两个一级构造单元的拼合部位，先后经历了基底形成、发展及原—古—新特提斯洋扩张消减、闭合碰撞的复合造山及高原隆升过程，并在长期的地质构造演化中，在特定的时空域相伴发生不同的成矿作用并形成与之相配套的矿床系列。本文根据青海省“358地质勘查工程”及找矿突破战略行动实施以来取得的最新矿产勘查成果，通过对已发现的137种矿产、895处矿床和4 597处矿（化）点的成矿地质构造环境、成矿地质条件、成矿特征、成矿作用、成因类型、成矿时代及成矿规律的系统总结研究，运用陈毓川等提出的成矿系列理论，按照5个成矿系列序次（层次），划分出青海省主要矿床成矿系列组14个、成矿系列46个，成矿亚系列76个和矿床式131个。最后提出了最具找矿前景的11个成矿系列组、25个成矿系列、44个成矿亚系列及其63个典型矿床式，并按成矿区带做了简要总结分析。

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。 

地震地电阻率观测在我国的地震监测、预报中发挥着重要的作用，由于城市化进程的加快，地表电阻率台站观测环境干扰严重。为了抑制环境干扰，地电工作者从20世纪80年代开始，陆续开展了井下地电阻率观测研究。本文回顾了我国地震井下地电阻率观测与研究的发展历程；并就井下观测对杂散电流和地表金属管线的抑制能力、季节性变化引起的地电阻率与观测装置的关系及映震效能等问题进行了评估分析；阐述了井下地电阻率的观测优势：井下地电阻率能够很好地抑制地表异常体、季节性变化等引起的干扰，明显弱化地表杂散电流的影响，有效减小地电阻率年变化幅度和解决地表环境干扰日趋严重的问题。随着地震监测、预报从经验预报向物理预报的发展，井下地电阻率观测系统的建立和应用将会受到越来越多的重视。

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。

青海省东昆仑造山带洪水河铁矿床为一中型铁矿床，其含铁建造产于狼牙山组千枚岩中，矿石类型主要为块状磁铁石英岩型，少量为条带状磁铁石英岩型，前人一般认为其属于沉积变质型铁矿床。本文在前人研究基础上，对洪水河铁矿区含铁建造中块状铁矿石进行了铁同位素、主量元素、稀土元素和微量元素分析。结果显示：除1件样品外，其余含铁建造样品的铁同位素δ56FeIRMM014均介于0.97‰~1.97‰之间，和全球典型新元古代含铁建造的Fe同位素特征基本一致；铁矿石的SiO₂+Fe₂O₃质量分数高达78.56%~98.06%，具有极低的Al/(Al+Fe+Mn)值（0.00~0.06），为典型的化学沉积岩；总稀土元素（w (∑REE)）变化范围为(16.49~80.89)×10^-6，没有明显的Ce异常(Ce/Ce*为0.93~1.05)，轻稀土元素轻微亏损，显示出类似新元古代含铁建造型的特点。综合对比洪水河铁矿区含铁建造的Fe同位素组成、沉积时代和地球化学特征，推断洪水河铁矿区含铁建造的沉积环境为新元古代柴达木—东昆北陆块的被动大陆边缘构造环境，铁等成矿物质主要来源于海相热液流体；富含Fe²+的海相热液流体上涌并逐渐演变为低温热液后在亚氧化水体环境中与含氧海水混合，最后导致Fe²+被部分氧化并形成氢氧化铁，氢氧化铁逐渐沉积在大陆斜坡上最终形成含铁建造。洪水河铁矿的成因类型可划归为拉皮坦型新元古代含铁建造。

受设备及环境等因素的主要影响，采集的探地雷达（GPR）信号中存在不同程度的噪声干扰。传统变分模态分解（VMD）通过搜寻变分模型最优解分离出不同中心频率的分量实现噪声压制，但最优模态数的选择具有一定主观性，致使重构数据存在不同程度的信号振荡。为优化模态数的选择，并改善信号振荡问题，本文提出基于自适应VMD和奇异谱分析（SSA）的GPR信号去噪方法。首先，引入能量损失比，实施最优模态数的自适应选择，并利用皮尔逊相关系数法提取有效信号；其次，针对变分模态分解后的中低频振荡现象，引入SSA进行二次滤波，进一步提高信噪比。合成Ricker子波实验、合成雷达剖面模拟实验和实测资料验证了变分模态分解-奇异谱分析（VMD-SSA）方法的有效性。合成Ricker子波实验中，与集成经验模态分解（EEMD）和传统VMD方法相比，经VMD-SSA方法处理后的信噪比最大提升13.587 8 dB；合成雷达剖面模拟实验中，基于VMD-SSA方法处理后剖面的信噪比较EEMD和传统VMD方法分别提高3.765 9 dB和2.655 7 dB；实测资料处理中也较好地压制了背景噪声及随机噪声，使异常体的信号特征更加突出。

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。

为揭示孙吴—嘉荫盆地古近系物源及其地质意义，本文以古近系乌云组和孙吴组砂岩为研究对象，对样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学测试研究。结果表明，乌云组72颗碎屑锆石测点有7个年龄峰期：57、97、188、262、380、496和1 854 Ma，孙吴组64颗碎屑锆石测点有8个年龄峰期：52、65、92、181、220、472、1 884和2 318 Ma，表明乌云组和孙吴组物源复杂多样。两个组样品的MgO、Al2O3、CaO、K2O及Fe2O3含量均较低，化学蚀变指数(CIA)介于64.30～81.72之间，成分变异指数（ICV）介于0.44～0.70之间，两个组Th/Sc值与Zr/Sc值均呈正相关关系；乌云组和孙吴组稀土总量（∑REE）分别为（97.44～154.87）×10-6和（85.65～315.62）×10-6，La/Yb值分别为10.94～12.84和13.26～20.74。结合碎屑锆石峰值年龄和主量微量元素特征，确定孙吴—嘉荫盆地古近系物源为松嫩—张广才岭地块东缘的古元古代地质体和各个时代岩浆活动事件产生的长英质火成岩，物源区构造背景为活动大陆边缘和大陆岛弧。盆地古近系与上白垩系物源存在明显差异，结合区域构造演化特征，推测造成这种物源差异的原因是向东亚大陆俯冲的太平洋板块发生退却或回撤和俯冲方向的变化。

为了对中亚造山成矿带东段南缘红旗岭岩浆型铜镍硫化物矿床深部（500～1 000 m）隐伏矿体进行成矿预测，采用高精度重力和2.5维人机交互式反演方法，对含矿性较好的镁铁质—超镁铁质岩体（如#1、#3及新#3岩体）进行底部含矿性研究。结果表明：高精度重力异常开展不同高度上延并结合垂向一阶导数等数据处理，可有效地厘定深部隐伏岩体空间展布；2.5维人机交互式反演方法可以识别深部微弱的矿致异常，推测研究区#3岩体埋深700～1 100 m存在5个脉状盲矿体。经钻探验证，成功发现32 259 t]镍矿（矿石平均品位达0.36%），其中②号矿体为最厚矿体，见矿深度为700～1 100 m，镍矿平均品位为0.39%，储量达27 433 t。

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%。

地面核磁共振（surface nuclear magnetic resonance, SNMR）技术由于其直接、定量、高效探测等优势在水文环境调查、预警灾害水源等领域中有着广泛应用。但在实际应用中，纳伏级别的SNMR信号往往淹没在复杂的环境噪声中难以分离，导致反演出的结果准确度降低。针对这一问题，本文提出了一种基于局部均值分解（local mean decomposition, LMD）的SNMR信号包络提取方法。首先，对含噪SNMR信号的实部包络与虚部包络从高频到低频依次进行分解；进而去除信号中的噪声干扰，提取所需的信号成分；最后合成有效的实部分量与虚部分量获得目标SNMR信号包络。结果表明：LMD算法提取SNMR信号包络获得初始振幅的拟合误差在±4.17%之内，平均横向弛豫时间拟合误差在±5.63%以内，信噪比提高了30.3~37.2 dB。

可控源电磁(CSEM)数据常常受到强人文噪声的污染，极大地影响了可控源电磁勘探的分辨率。为提高CSEM数据质量，本文提出一种基于支持向量机（SVM）的CSEM数据智能识别方法（CEEMD-SVM方法），以代替传统的基于人工设定阈值的数据挑选方法。首先，通过互补集合经验模态分解（CEEMD）算法去除基线漂移噪声；然后，利用SVM对去除基线漂移后的数据进行智能识别，挑选出高质量信号。为验证该方法的有效性，首先进行了合成数据分析，然后将所提方法应用于广域电磁实测数据的处理。结果表明：SVM的平均识别准确率在92.00%以上；经过CEEMD-SVM方法处理后，视电阻率由处理前的跳变形态变为连续光滑状态。

震电效应是反映地下多孔介质中震电转换现象的重要表征，通过观测震电效应可以实现地下石油和天然气等孔隙流体探测。在震电响应数值模拟时，传统方法对于电磁响应部分的理论模拟均采用准静态近似，但准静态近似会忽略地震横波的影响，导致模拟电磁波场时出现显著的误差，且在某些情况下可能无法满足应用准静态的前提。为了准确揭示震电效应产生的机制，本论文基于Maxwell全方程的频域有限差分方法进行了震电响应的频率电磁响应数值模拟，并分析和讨论在弹性均匀介质中，电导率层状和电导率异常体模型下的震电特征。结果表明，这种Maxwell全方程数值模拟可以准确表征不同介质分界面处电磁波场的反射和透射现象，以及更精确识别异常位置。

地球物理勘探区的地形往往是起伏复杂的，传统长偏移距瞬变电磁法（long-offset transient electromagnetic method, LOTEM）三维正演模拟一般不考虑地形的影响，而地形因素会严重影响LOTEM数据的合理解释。因此，本文开展起伏地形条件下非结构矢量有限元LOTEM三维正演模拟。首先，应用三维建模软件Blender准确建立复杂地电模型，采用非结构四面体网格精细刻画起伏地形。其次，基于偶极子离散的长导线源近似技术，将长导线源离散为若干段等效电偶极子，并引入二阶后退欧拉格式完成时间离散。进而实现LOTEM快速、高精度三维正演。在保证计算精度的前提下，模拟了起伏地形条件下复杂地质模型的瞬变电磁场响应。模拟结果表明，由于地形的影响，LOTEM电磁场响应“畸变”严重，会削弱甚至完全“埋没”地下异常体的瞬变电磁场响应，严重影响地下目标体的有效探测。

随着地质目标体大深度精细结构探测应用需求的增加，进一步提升可控源电磁法（CSEM）相关分辨率逐渐成为研究热点。为提升CSEM的勘探能力，解决其提高高频信噪比、压制人文干扰和加大勘探深度等关键问题，提出了基于电容补偿的高频供电技术、基于频点优化和数字滤波抑制工频干扰的数据采集与处理技术，以及基于观测电磁场场值直接反演的解释技术。首先将电容网络单元接入供电回路，通过计算分布电感和选择确定补偿支路连接方式，组合出最接近理论值的谐振电容，不同程度地提高了1 000~10 000 Hz的发射电流；然后通过合理设计采样率和采样长度优化设置发射频点，再通过数字滤波，实现了对50 Hz工频及其谐波对观测数据影响的校正；最后将常规可控源音频电磁法（CSAMT）低频观测频率由0.100 Hz拓展至0.025 Hz，对观测电磁场信号直接处理和反演。在此基础上，建立理论模型进行数值模拟和在干扰区开展了已知地热田的大深度探测试验，结果表明，CSEM探测深度可达3 000～5 000 m，有效提升了人工源电磁法的勘探深度。

为研究岩体热物性参数对渗流传热结果的影响，本文基于离散元3DEC软件，建立了平行双裂隙的热-流耦合数值模型，通过与解析方法进行对照，验证了数值模型的准确性。基于数值模型，研究了不同参数下岩体温度场的分布特征。结合正交试验法，对影响热-流耦合的各参数进行了敏感性分析。结果表明：数值解与解析解的最大误差为3.45%，在合理区间内，表明用该模型研究裂隙中的水流传热问题结果准确可靠。模型运行24 h后，不同方案下裂隙进水口和出水口的温度有所不同，说明不同参数对渗流传热的影响不同。沿裂隙流体流动方向，模型温度对试验参数的敏感程度呈减小趋势，其中裂隙进水口（B点）处岩体比热容、流体速率和裂隙开度极差值分别为10.25、13.80、13.25，说明岩体比热容、流体速率和裂隙开度是影响热-流耦合模型温度的主要因素；而岩体热传导率和流体-岩石传热系数极差值分别为6.53和4.66，表明岩体热传导率和流体-岩石传热系数对模型温度的影响较小。

瞬变电磁法（TEM）属于时间域电磁探测方法，被广泛应用于矿产资源勘探、煤矿突水突泥调查以及岩溶调查等领域。传统的瞬变电磁数据处理方法采用“烟圈”快速成像或者线性迭代方法，存在精度低、易陷入局部极小值以及灵敏度矩阵计算量大等不足。本文提出将非线性优化算法应用到瞬变电磁数据反演中，采用粒子群优化（PSO）算法和萤火虫算法进行对比分析，建立典型的三层和四层地电模型，分析两种算法的收敛特性和抗噪特性。研究结果表明：虽然PSO算法具有较高的计算效率，但数据处理精度低，抗噪能力差；而萤火虫算法在抗噪性、数据处理精度等方面均优于PSO算法。最后，采用两种算法对实测数据进行处理，反演结果验证了上述结论。

磁共振探测(magnetic resonance sounding, MRS)是一种直接探测地下水的地球物理方法，具有定量、准确和高效等优点，广泛应用于水资源调查等领域。MRS信号的质量对于磁共振数据的解释具有重要作用。本文针对强环境干扰情况下MRS信号的随机噪声压制问题展开研究。基于卷积神经网络(convolutional neural networks，CNN)框架，采用监督学习的训练方式，得到含噪信号的时频谱与原始无噪声信号的时频谱间的非线性映射关系，进而实现磁共振信号噪声的压制。仿真结果表明，CNN方法对含噪MRS信号的信噪比提升可达15 dB以上。并对比分析了CNN方法与时频峰值滤波（time-frequency peak filtering，TFPF）方法的噪声压制效果，证明了该方法的有效性和优越性。最后，使用该方法对野外实测数据的噪声压制，进一步证明了本方法的有效性和实用性。

新疆维吾尔自治区南疆地区盐渍化程度严重，盐渍土地基的冻胀、盐胀破坏对渠道边坡稳定造成极大危害。为了避免采用迭代计算法进行二次抛物线形渠道断面优化设计存在计算量冗杂、累计误差大及计算精度低等问题，建立了基于人工原子算法的盐渍土地基抛物线形渠道断面优化设计数学模型。以二次抛物线形状参数为自变量，在已知渠道底坡和糙率条件下，以设计流速和宽深比为约束条件，根据中小型渠道水力最佳断面与实用经济断面的倍比系数，采用人工原子算法优化形状参数,以确定渠道实用经济断面。将该数学模型应用于新疆塔里木灌区小四支渠，验证其有效性。结果表明：与试算法相比，该方法在中小渠道的断面优化设计中，计算流量误差仅为试算法误差的0.85%；采用该方法得到的抛物线形优化断面混凝土工程量较原矩形断面减少3.34%。

为了研究辽河东部凹陷牛居—长滩洼陷沙河街组天然气地球化学特征、成因类型及来源，基于天然气组分、稳定碳同位素和轻烃组成特征并结合地质背景，对其进行了分析和探讨。研究结果表明：研究区天然气组分以甲烷为主，重烃含量相对较高，主要表现为湿气特征，非烃气体主要是N2和CO2；天然气δ13C1值在-43.10‰～-31.20‰之间，δ13C2值在-30.00‰～-24.70‰之间，同源不同期次天然气的混合导致出现天然气碳同位素倒转现象；气源岩有机质类型以偏腐殖型-腐殖型为主。利用δ13C-Ro关系，并结合成熟度-深度关系曲线对天然气成熟度进行标定，研究区的中南部天然气为成熟煤型热解气，来源于沙三上亚段烃源岩，而北部天然气为来源于沙三中、下亚段烃源岩的油型-煤型裂解气。

硫是一种重要的非金属矿产，也是华北的优势矿产之一。华北地区硫矿资源丰富、分布较为集中，是我国硫铁矿和自然硫的重要产区。本文在资源禀赋、矿床类型、时空特征、主要控矿因素和成矿演化等要素分析基础上，总结了华北地区硫矿资源的主要特征和成矿规律。根据矿床成因将硫矿床划分为沉积变质型、沉积型、岩浆热液型、接触交代型和自然硫等5种类型；根据矿产预测要素划分出18个矿产预测类型，其中以沉积变质型、沉积型和岩浆热液型硫铁矿最为发育。硫铁矿主要分布于华北克拉通边缘裂谷带、隆起区、弧盆系和活动陆缘等构造部位，不同构造环境形成的矿床在时代、类型及规模方面存在差异，按其规律可划分为太古宇、中元古代、晚古生代、中生代和新生代等5个成矿期。硫成矿过程中经历了多期次的构造演化旋回，按照时间序列划分为新太古代—古元古代陆壳增生拼合期的火山喷发-沉积事件、中—新元古代华北克拉通伸展裂陷期的热水喷流-沉积事件、晚古生代华北陆块隆起与陆表海盆地沉积期的火山喷发-侵入事件、中生代滨太平洋构造叠加改造期的构造-岩浆事件，以及新生代以来陆内盆地伸展减薄期的裂谷盐湖沉积事件。通过矿产资源潜力评价，在华北地区划分出22个重要硫找矿远景区，显示出良好的成矿条件和找矿前景。

东昆仑成矿带是我国重要的Au-Cu-Co-Ni-Fe-Pb-Zn及其他多金属成矿带，2011年夏日哈木超大型镍矿床的发现使东昆仑一跃成为我国重要的铜镍资源基地。经过多年的勘查，东昆仑成矿带Cu-Ni找矿取得了较大突破，陆续发现了一批具有较大找矿潜力的岩体，如石头坑德、阿克楚克塞、浪木日和尕牙河等岩体。笔者依据近些年研究的成果对东昆仑成矿带岩浆铜镍矿床的成矿规律和成矿特征作初步总结，并指出下一步找矿方向。形成的主要认识如下：东昆仑造山带至少发生了4期强度不等的Cu-Ni-Co-(PGE)成矿事件，分别为寒武纪—奥陶纪（535~445 Ma）、志留纪—泥盆纪（440~394 Ma）、二叠纪—早三叠世（271~239 Ma）与晚三叠世（233~208 Ma），其中志留纪—泥盆纪的岩体数量最多、矿化率最高，产出的矿床数量多、规模也最大，而其他期次岩体的数量少、规模小与矿化弱；与其他成矿期的岩体零星分布于整个东昆仑成矿带不同，志留纪—泥盆纪岩体严格产在昆中断裂以北，又以昆中带数量最多，丛聚性明显；成矿具有显著的专属性，成矿岩体均以杂岩体产出，岩相发育齐全，富含贵橄榄石和斜方辉石的超镁铁质岩是最重要的含矿岩石，多属于铁质超基性岩；原始岩浆起源于软流圈地幔的大比例部分熔融，地壳物质混染是硫化物饱和的关键因素；志留纪—泥盆纪岩体找矿潜力最大，主要分布在昆中带，是今后找矿勘查的主攻方向和区域，其他期次找矿潜力较小，但仍需进一步评价寒武纪—奥陶纪岩体的Cu-PGE含矿性。

青海东昆仑西段阿克楚克赛地区基础地质研究较薄弱，为了厘定该区花岗片麻岩侵入体的形成时代及岩石成因，本文对其进行了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究。研究结果表明：该岩石岩性为片麻状黑云二长花岗岩，SiO₂质量分数为74.44%～76.36%，Na₂O与K₂O质量分数分别为0.06%～0.07%和3.89%～4.35%，Al₂O₃质量分数为9.76%～10.95%，过铝指数（A/CNK）为0.92～1.09，TiO2与MnO质量分数分别为0.32%～0.38%和0.10%～0.13%；CaO质量分数为2.70%～3.46%，Mg#值为25.42～29.69；样品稀土元素质量分数较高， w（ΣREE）为200.04×10^-6～215.30×10^-6，LREE/HREE为6.94～7.88，Rb、U、Th、K明显富集，Nb、Ta、P、Ti、Sr明显呈“V”型亏损。岩石形成时代为新元古代早期（（966±3）Ma，MSWD=4.1），锆石ε_Hf(t)为-3.38～3.14，Hf同位素二阶段模式年龄（T_DM2）为2 033～1 625 Ma。岩石地球化学和Hf同位素研究结果显示，阿克楚克赛片麻状黑云二长花岗岩为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩，岩浆源区以新生玄武质地壳为主，有古元古代硅铝质地壳物质的加入，可能为古元古界金水口岩群斜长角闪岩、片麻岩部分熔融。岩石地球化学特征显示阿克楚克赛片麻状黑云二长花岗岩形成于新元古代早期俯冲向碰撞转换的构造背景下。结合区域构造演化，综合分析认为东昆仑地区普遍存在新元古代岩浆-构造活动，时间上响应全球罗迪尼亚超大陆聚合事件，本次研究样品是罗迪尼亚超大陆聚合在青海东昆仑西段碰撞形成的具体体现，说明本地区在约966 Ma时正在由俯冲向碰撞造山阶段转换。

为明确沙河子组优质储层的成因，综合砂岩薄片鉴定结果和扫描电镜、X衍射、物性和泥岩微量元素等测试的数据，在沙河子组层序地层划分的基础上，讨论层序地层格架内成岩作用特征及其差异。结果表明：沙河子组可分为4个三级层序和14个体系域；层序格架内成岩特征差异包括层序界面和层序单元两个部分，层序界面对胶结和溶蚀作用控制较强，界面上压实强度高、胶结物更发育，界面下溶蚀作用普遍；层序演化过程中不同体系域内主要成岩事件对水体盐度、介质环境变化的响应，使低位体系域以方解石胶结和绿泥石环边胶结为主，湖扩展体系域发育强烈的长石溶蚀和伊利石胶结，高位体系域以机械压实、硅质胶结为主，湖退体系域则以长石、火山岩岩屑溶蚀和高岭石胶结为特征。层序格架内不同部位沉积环境差异影响堆积其间沉积物特征，决定了其成岩作用物质基础和初始孔隙度；体系域内水体性质周期性演化，在层序不同部位形成差异性的早期成岩，造成各体系域孔隙演化路径差异，使湖退体系域和湖扩展体系域成为油气聚集时最有利的储集体。

为了实现低渗-致密砂岩储层有效分类并明确分类界限，有效指导油藏开发对策选择，本文采用灰色关联、多元分析、信息叠加及聚类分析等方法开展储层综合分类，并确定分类界限。首先在灰色关联的基础上，选取储层品质因子（IRQ）、主流喉道半径、可动流体饱和度、分选系数和排驱压力作为储层评价的主控因素；然后将多元分析与灰色评价结果进行信息叠加，完成储层综合定量评价；最后提出了结合概率分布函数的聚类分析方法，明确了各因素的分类界限，并利用测井和实验数据建立转换模型。结果表明：通过渤海湾盆地冀东油田南堡凹陷测井和实验数据获取的IRQ转换模型计算值与岩心实测值的平均误差为8.60%，证实了该模型的可靠性；优化后聚类分析方法和单因素累积概率曲线法平均误差分别为13.57%、19.63%，前者更准确；不同类型井的产量中，Ⅰ类储层物性较好，单井稳产期日产油量最高，达7.48 t/d以上，Ⅱ类储层单井稳产期日产油量为4.37～7.48 t/d，Ⅲ类储层单井日产油量小于4.37 t/d。

夹皮沟金成矿带属于滨太平洋成矿带的重要金矿集中区之一。吉林省砂金沟金矿床位于吉林省桦甸市(东/南)部，其大地构造位置处于华北板块北缘东段、吉黑造山带南侧、夹皮沟金成矿带中部，成矿地质条件非常优越。勘查区周边已发现多个大、中、小型金和银矿床，如北西部有二道沟金矿床、庙岭金矿床、云峰铅锌矿床、马家店金矿床，北部有八家子金矿床，区内有大洋岔金矿床等。砂金沟金矿床与以上金矿床地质背景相同，具备产出大、中型金矿床的地质条件。本文地球物理、地球化学和地质综合研究结果显示：区内含矿构造具有低阻高极化的物性特征，低阻发育部位往往指示断裂构造存在，低阻带内呈条带状的中高阻带更具有成矿潜力；土壤地球化学异常表现为Au-Ag-As-Cu-Hg-Sb等综合异常；区内北西和北东矿体分布具等距性、矿体与脉岩空间具相关性、矿体元素具富集性规律，并讨论了成矿具有多因耦合性。最后提出下步找矿方向应为断裂控矿及岩浆侵入构造系统控矿两大类。

滇西澜沧—勐海地区三叠纪花岗岩位于临沧花岗岩带南段，呈近南北向展布，主体岩性为黑云母二长花岗岩，风化壳发育，具有离子型稀土矿床的有利成矿条件。为查明三叠纪花岗岩与稀土成矿的内在联系，对区内三叠纪黑云母二长花岗岩及其风化壳的岩石学、地球化学特征以及典型矿床开展了研究。结果表明：三叠纪花岗岩内部相带中粒（中粗粒）或似斑状黑云母二长花岗岩比外部相带细粒(中细粒)黑云母二长花岗岩更有利于成矿，在风化淋滤作用下，黑云母二长花岗岩中稀土元素从稀土独立矿物或含稀土副矿物中游离出来后吸附于全风化层黏土矿物中富集成矿；黑云母二长花岗岩具有高硅、富钾和铝的地球化学特征，风化壳全风化层更富铝且MgO、TFeO、CaO质量分数降低，微量元素Ce 质量分数显著降低，其他主量元素、微量元素及稀土元素特征继承了母岩特征。综合研究认为，研究区三叠纪黑云母二长花岗岩是吸附型稀土矿床成矿的基础条件，可解离的稀土独立矿物和含稀土副矿物的含量是能否形成离子型稀土矿床的重要因素。

古太平洋构造体系控制了东亚大陆边缘的形成和演化，但关于古太平洋板块俯冲的开始时间以及精细过程仍存在争议。和龙市石人村位于吉林南部，地处华北板块北缘东段，是研究古太平洋演化的有利区域。本文对研究区内花岗闪长岩进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Hf同位素研究。结果表明：锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(173±1) Ma，属中侏罗世；岩石具有高Mg^#（65.23~65.92），异常高w(Sr)（(1 657~2 467)×10^-6），低w(Y)（(7.50~7.98)×10^-6）、w(HREE)的特征，非常类似于低硅埃达克岩，反映了其初始岩浆来源于板片熔融交代的地幔楔。该类型岩石的发现暗示在173 Ma左右区域存在非常热的俯冲作用，可能是斜向俯冲或洋脊俯冲所致，也意味着中侏罗世早期古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲方向发生了偏转或俯冲方式发生了转变。然而，石人村花岗闪长岩又不同于典型的低硅埃达克岩，其w (SiO₂)=61.13%~62.31%，明显大于埃达克岩的56%，在野外和镜下均观察到岩浆混合作用的痕迹，反映岩浆在侵位过程中经历了岩浆混合作用开放体系的演化过程。

柴达木盆地是我国主要的盐类存储矿带，有己发现并探明储量和资源量的矿产12种，氯化钾、氯化镁和氯化锂等资源储量居全国首位，同时不断有许多新地域、新层位、新类型、新深度的矿床/矿体被发现，显示出柴达木盆地具大的找矿潜力。本文在全国成矿单元划分基础上，利用最新研究成果，以柴达木盆地新生代地质构造环境为基础，突出盐类矿产原则，综合分析赋盐矿产的岩相、古气候、水文条件和盐类成矿规律及成矿特征等，全面系统地划分了柴达木盆地盐类矿产成矿单元。本文提出柴达木盆地Ⅰ级成矿域隶属秦祁昆成矿域，Ⅱ级成矿省属昆仑成矿省，Ⅲ级成矿区带为柴达木盆地锂-硼-钾-钠-镁-盐类-石油-天然气-芒硝-天然碱成矿带；进一步划分为柴北缘硼-锂-钾盐成矿亚带、中央钾-石盐-镁-锂-天青石-芒硝成矿亚带、昆北硼-钾-石盐-芒硝成矿亚带、察尔汗钾-石盐-镁-锂-硼-天然碱成矿亚带、德令哈石盐-天然碱成矿亚带5个Ⅳ级成矿亚带以及21个Ⅴ级矿集区。

新疆东准噶尔扎河坝蛇绿岩作为阿尔曼泰蛇绿岩带的重要组成部分，其形成的大地构造环境仍然存在较大争论。为确定岩石源区物化条件和其形成的大地构造环境，本文选取扎河坝蛇绿岩块中新鲜未蚀变铬铁矿进行电子探针测试分析。结果表明：铬铁矿中的Cr2O3质量分数为52.62%～56.66%，Al2O3质量分数为7.87%～12.69%，TFeO质量分数为16.70%～19.56%，Cr#为73.58～83.80，Mg#为55.30～63.09，Yfe为4.02～8.00，Fe2+#为36.91～44.70，类型主要为铬铁矿，少数为高铁富铬尖晶石；铬铁矿结晶平均温度为1 307.84 ℃，平均压力为4.08 GPa，推断其形成深度约为126.34 km；地幔氧逸度为0.14～1.21（平均值为0.59）；地幔熔融程度为22.67%～23.23%（平均值为22.91%）。推测扎河坝铬铁矿原岩橄榄岩为石榴石二辉橄榄岩，形成于亏损地幔。扎河坝蛇绿岩为俯冲带型蛇绿岩，形成于洋内弧后盆地。

冀东秦皇岛地区位于华北板块东部，广泛发育中生代火山岩，为进一步研究该地区中生代岩浆作用的构造背景及其运动机制，本文对秦皇岛茹各庄流纹质晶屑凝灰岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学,Hf同位素组成以及全岩主量、微量元素测试分析。研究结果显示：锆石具有清晰的环带结构，Th/U值为0.37~0.83，为岩浆锆石，测年结果为（113±1）Ma；岩石具高硅（平均质量分数为75.95%）、富碱（平均质量分数为8.47%）、明显贫钙（平均质量分数为0.39%）的特点；岩石中富集高场强元素（Th、U、Ce、Nd、Zr、Hf），亏损大离子亲石元素（Ba、Sr、P、Ti），稀土元素配分型式为微弱右倾型，δEu强负异常（0.02~0.30），暗示斜长石大量晶出；岩浆在演化过程中伴随磷灰石、钛铁矿等矿物晶出，Nb/Ta值接近陆壳，暗示岩石具地壳岩石特征；锆石Hf同位素组成和演化说明该岩石的岩浆源区为古元古代晚期—中元古代中期华北板块古老下地壳幔源岩浆底侵热源引起部分熔融的产物。研究结果表明茹各庄流纹质晶屑凝灰岩为早白垩世岩浆活动的产物，形成于古太平洋板块俯冲后撤而驱动的板内拉张环境。 

张广才岭位于黑龙江省中南部和吉林省中部，区内发育的南北向岩浆弧是微板块碰撞-拼贴的产物，能有效限定松嫩地块和佳木斯地块的碰撞-拼合时代。本文以张广才岭南部青松乡中侏罗世似斑状二长花岗岩为研究对象，开展系统的锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究，探讨其地质意义。锆石U-Pb年代学研究结果显示：张广才岭南部青松乡似斑状中细粒二长花岗岩成岩年龄为(172.1±1.3)Ma，似斑状中粗粒二长花岗岩成岩年龄为(172.1±1.2)、(172.4 ±1.2)、(172.2±1.7)Ma，为中侏罗世早期。岩石元素地球化学研究结果显示：似斑状中细粒二长花岗岩和似斑状中粗粒二长花岗岩贫硅、贫铝，高碱、富钾，高TFeO/MgO值，稀土元素配分模式图为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型，相对富集Rb、K、U、Th、La元素，亏损Nb、P、Ti、Y、Yb、Lu元素，属于I型花岗岩，岩浆来源于壳幔混合源区。结合年代学和地球化学特征，研究区中侏罗世似斑状二长花岗岩形成于同碰撞构造环境，成岩构造环境与佳木斯地块和松嫩地块碰撞-拼合作用密切相关。

砂宝斯东岩体位于黑龙江漠河地区砂宝斯金矿床东5 km处，是大兴安岭北部新发现的一处早古生代花岗岩岩体。本文对该岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、主量元素、微量元素及同位素地球化学研究。锆石U-Pb定年结果表明，该岩体形成年龄为（509±4）Ma。岩石具有高SiO2（66.20%~71.83%）、Al2O3（14.61%~15.08%）、K2O+Na2O（6.37%~8.10%）质量分数，属于弱过铝质、高钾钙碱性系列，富集轻稀土元素、大离子亲石元素Rb以及高场强元素Th和U，亏损重稀土元素、高场强元素和Ba、Sr等。锆石εHf（t）值为2.7~5.6，二阶段模式年龄为1.3~1.1 Ga。根据上述研究，砂宝斯东花岗岩形成于后碰撞造山构造环境，是新增生下地壳部分熔融的产物。

西藏拉萨地块阿翁错—盐湖岩浆弧的成因是解决班公湖—怒江特提斯洋俯冲极性和时限的关键。本文选取阿翁错北岩体中的二长花岗岩进行岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学与Hf同位素研究。结果表明：阿翁错北二长花岗岩的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(107.0±0.5) Ma，MSWD＝2.6，属早白垩世晚期。样品表现为高硅、富钾的高钾钙碱性岩石系列，A/CNK值介于1.006～1.019之间，属弱过铝质；微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th及轻稀土元素（LREE），亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素，具中等至弱的负Eu异常（δEu=0.55~0.78），属弱过铝质未分异的I型花岗岩。二长花岗岩样品锆石初始Hf同位素ε_Hf(t)值除1颗锆石达11.1外，其他17颗锆石介于3.7~6.3之间，平均值5.0，Hf同位素二阶段模式年龄变化于928~765 Ma之间。基于同位素以及岩石地球化学数据，阿翁错北岩体很可能是新生地壳熔融产生的长英质岩浆与镁铁质岩浆发生不均一混合作用形成，并有少量幔源物质的参与。结合拉萨地块中北部岩浆岩Hf同位素研究分析，阿翁错—盐湖岩浆弧形成于班公湖—怒江特提斯洋后退式俯冲的构造体制下，阿翁错北岩体的形成时代（107~104 Ma）代表了由断离板片俯冲末期向碰撞环境转化的时限。

哈陇休玛钼多金属矿床是东昆仑成矿带东段目前仅有的中型斑岩型矿床。为了查明其成矿流体性质及成矿物质来源，构建矿床成矿模式，本文进行了详细的流体包裹体和H-O-S同位素研究。流体包裹体显微测温显示，哈陇休玛矿床发育气液两相和含CO₂三相两种类型包裹体，成矿流体呈现中高温（集中于280~340 ℃）、高盐度（w(NaCl),集中于6.00%~18.00%）和中等密度(集中于0.64~0.92 g/cm³）特点，成矿深度为2.4~4.1 km，形成于中浅成环境。H-O同位素显示，成矿流体具有岩浆水和大气降水混合的特征，但主体以岩浆水为主；S同位素显示，成矿物质主要来自于深部岩浆。结合区域构造演化认为，哈陇休玛矿床成矿模式为印支晚期东昆仑地区发生强烈壳幔混合作用，形成富含成矿元素的混合岩浆，含矿流体在随混合岩浆上升的过程中发生流体沸腾，并与大气降水混合冷却，导致成矿物理化学条件发生变化，促使成矿物质沉淀成矿。

中国西南部哀牢山成矿带南段长安金矿床成因机制仍然有待研究，为了解其成矿物质与流体来源，掌握其矿床成因类型，给矿山找矿增储工作提供依据，本文以长安金矿床作为研究对象，通过详细的地质特征描述、流体包裹体测温学和矿石H-O-S-Pb同位素测试来研究成矿物质和流体来源、演化，进而制约矿床成因，建立成矿模式。研究结果表明：前人认为的近南北向构造F₆并非断裂构造，而是隐爆角砾岩筒，其为长安金矿床的主容矿构造；主成矿阶段包裹体冰点温度绝大部分为-2.9~-0.7 ℃ ，对应盐度（w(NaCl)）为1.22%～4.79%，均一温度为162～226 ℃，属于低温低盐度流体体系。长安金矿床成矿主阶段石英的δ¹⁸O_H2O介于4.4‰～5.2‰之间，δD为-93.9‰～-85.9‰，落入岩浆水与大气水演化线之间，说明成矿流体为岩浆流体与大气水的混合物。长安金矿床黄铁矿的δ34S平均值为2.1‰（n=32），绝大多数介于0.0~3.6‰之间，具有明显的岩浆硫的特点，认为硫来源于岩浆岩；黄铁矿的铅同位素组成特点明显具有二元性，反映了岩浆铅和上地壳围岩铅的双重贡献。综上，认为成矿物质和流体主要来源于岩浆，后期大气水和围岩也对成矿流体物质有一定贡献；长安金矿床受隐爆角砾岩控制，与低硫化型浅成低温热液型金矿的特征相似，尽管其围岩并非传统的火山岩。

黄羊沟闪长玢岩岩体侵位于甜水海—喀喇昆仑地块上侏罗统红其拉甫组灰岩地层中，为了厘定其形成时代，揭示岩石成因以及构造背景，对黄羊沟闪长玢岩岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及全岩地球化学分析研究。岩石地球化学研究结果表明，该岩体锆石U-Pb年龄为(159.9±1.4) Ma，形成于碰撞后伸展环境，源区具幔源特征，有地壳物质同化混染参与，形成条件为低压、强氧化环境，经历中等分异作用。该岩体具低硅（w(SiO₂)=56.11%~57.36%）、高钙（w(CaO)=4.29%~6.59%）、富碱（w(Na₂O+K₂O)=6.00%~7.96%）特征，属准铝质（A/NCK=0.79~0.95）岩石，且富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th、U及亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等，具微弱Eu负异常，δEu均值为0.97。通过区域岩浆活动对比研究，认为黄羊沟岩体与班—怒缝合带革吉地区的帕阿岩体I型花岗岩体具有很强的亲缘性，且与班—怒缝合带内的岩浆岩时限一致，表明甜水海地体南部的黄羊沟闪长玢岩是班—怒缝合带以北区域中、新特提斯洋向南俯冲的岩浆作用响应。

阿日特克山铜钼矿床位于柴北缘中北段，为近年来新发现的隐伏斑岩型矿床，矿体产出于海西晚期—印支期花岗闪长（斑）岩和古元古代达肯大坂岩群接触部位。为探讨该矿床成矿流体特征和成矿机制，本文对矿床野外地质特征、流体包裹体及稳定同位素组成进行了系统的研究。根据不同类型矿脉之间的相互关系，可将热液成矿期次划分为成矿早期石英阶段、成矿期辉钼矿-多金属硫化物-石英阶段和成矿晚期石英-方解石阶段。流体包裹体岩相学研究表明，阿日特克山铜钼矿床流体包裹体以Ⅰ型（富液相L+V两相水溶液包裹体）、Ⅱ型（富气相L+V两相水溶液包裹体）和Ⅲ型（含子矿物三相水溶液包裹体）为主。显微测温及包裹体拉曼光谱分析结果显示，成矿流体体系为中高温、中低盐度、中高密度的NaCl-H₂O体系，至成矿晚期，流体性质变化为低温、低盐度、高密度流体，矿床形成深度为0.40~4.00 km。氢氧同位素分析测试结果显示，δD_V-SMOW值为-92.9‰~-78.4‰，δ¹⁸O_H2O值为-7.4‰~2.0‰，表明成矿流体以混合流体为主，随着成矿流体的演化，有更多的大气降水不断混入。矿石中金属硫化物δ³⁴S值处于9.4‰~11.7‰之间，平均值为10.2‰，表现出明显的地层硫特征，为岩浆热液与围岩地层相互作用所致。综上认为，阿日特克山铜钼矿床为矽卡岩型-斑岩型矿床，形成于海西晚期—印支期俯冲碰撞构造环境，混合成矿流体强烈的不混溶作用为斑岩型铜钼矿床形成的主要机制。

青海驼路沟钴（金）矿床内发育一套浅变质海相火山-沉积岩系，该套火山-沉积岩系形成时代及构造属性存在争议。本文对该套地层中的绿泥绢云千枚岩样品进行了锆石LA-ICP-MS测年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学研究，对其原岩沉积时代、沉积物源及基底构造亲缘性进行了探讨。年代学结果表明，该套浅变质海相火山-沉积岩系碎屑锆石最年轻的年龄组为433~412 Ma，加权平均年龄为（422.8±6.8）Ma，结合区域构造岩浆事件资料认为其原岩沉积时代上限为晚志留世。433~412 Ma年龄组的ε_Hf(t)值为-2.02~5.47，平均为1.80，表明该组锆石的母岩主要为新生的地壳物质；其一阶段年龄为1 124~829 Ma，说明这些锆石的母岩浆来自Grenvillian期Rodinia超大陆汇聚时的壳幔相互作用。岩石地球化学结果显示，驼路沟千枚岩的原岩可能为一套泥砂质沉积岩，沉积环境为稳定的被动大陆边缘环境，其沉积环境与区域构造演化研究一致，即昆中洋于430 Ma左右俯冲结束，东昆仑地区开始进入板内伸展环境，而昆南地块南部地区于晚志留世进入被动大陆边缘环境。碎屑锆石U-Pb年龄谱综合分析表明，太古宙时期碎屑锆石源区属性并不明确，中—新元古代昆南地区的基底与华南克拉通具有明显亲缘性。自Grenvillian造山运动形成华夏—扬子—昆仑—柴达木—祁连联合大陆，至泛非期（650~550 Ma）昆仑陆块可能已从联合大陆中分离出来。

物理模型试验是研究地质灾害变形破裂特征、动力学过程和成因机制的有效手段，受制于模型箱尺寸，试验过程中边界效应问题显著，如何减弱边界效应影响一直是研究者所关注的焦点问题。本文以隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验为研究对象，通过物理模型试验现象分析以及数值模拟验证等手段，对物理模型箱体边界效应进行了系统分析。结果表明，模型箱体边界效应的主要控制因素为箱体边壁阻尼与箱体尺寸比，其中：边壁阻尼与边界效应幅值呈正相关，边壁摩擦角小于土体内摩擦角时，黏聚力是边界效应影响的主要因素,边壁摩擦角大于土体内摩擦角时，摩擦力是边界效应影响的主要因素；箱体尺寸比影响边界效应幅值，长宽比与边界效应幅值呈正相关，并确定试验模型箱设计最优尺寸比为5∶3∶2.2。箱体边界效应对隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验结果存在显著影响。

针对我国深地资源勘查，研制出了深度3 000 m内矿产资源探测井中/井间激发极化法大功率激电系统。相比地面激发极化法，井中激电系统借助钻井进行勘探，收发装置更接近于目标体，对深部隐伏矿产、油气资源勘查更具优势。井中激电系统采集控制和数据处理是整个系统工作的中枢，在工作中需要解决高温高压条件下的数据采集、长距离遥传通讯、数据高速传输、接收和发射同步等技术难题。本文基于测井采集控制管理平台（acquisition control management expert,ACME）拓展性强的特点，研发了一套与井中激电系统配套的采集控制和处理软件。井中激电系统采集控制软件通过动态库挂接在ACME上，实现激电系统的数据采集、实时传输、显示、监测、保存和处理成图等功能，并成功应用于大冶市铜铁金属矿的井中探测实验，数据处理结果和已知资料高度一致，达到预期效果。

长春市双阳齐家水源地临近油田，原有的水源地一级保护区不足以调和油田开采与水源地水质安全之间日益突出的矛盾。为了保护地下水饮用水水源地不受油田开发活动的影响，为饮用水水源地所在地区的油田开发布局提出规划建议，首先查明研究区内水文地质条件，然后在原有的一级水源地保护区基础上利用数值法软件GMS（groundwater model system）中的MODFLOW和MT3DMS模块对水源地建立地下水流模型和溶质运移模型，并以此对长春市双阳齐家水源地进行二级保护区划分研究，明确油田开发活动对地下水环境和水源地可能产生的污染程度和范围。模拟结果表明，污染物在地下水中运移1 000 d时距离污染源400~800 m，以此为据共划定二级保护区33.5 km2，并将原规划在划定的二级保护区内和边缘的油井给出取消建设或适当迁建的建议。

铊（Tl）对哺乳动物具有高毒性，Tl(Ⅰ)是其在水中常见稳定易迁移形态，难于处理。本研究采用共沉淀法将Fe、Mn氧化物负载于活性铝硅酸盐矿物（AAM）制得Fe-Mn二元氧化物复合活性铝硅酸盐（FMAAM），并将其应用于水中Tl(Ⅰ)的去除。通过批量试验，研究了FMAAM吸附剂用量、初始pH、离子浓度等因素对Tl(Ⅰ)去除的影响，并阐述了去除机制。结果表明：在120 min时，FMAAM对Tl(Ⅰ)的吸附达到平衡，且在pH为3~9的条件下，FMAAM对Tl(Ⅰ)有较好的吸附效果，去除率都高于89.0%；FMAAM对Tl(Ⅰ)的吸附过程更符合Langmuir模型，其在293 K（pH=7, 1.00 g/L）条件下，对Tl(Ⅰ)的最大吸附量为61.50 mg/g。同时测定了FMAAM的比表面积(SBET)、平均孔径和总孔体积，其中，FMAAM的SBET（36.830 m2/g）高于AAM的SBET（0.165 m2/g），且相差200倍以上。根据X射线能谱（EDX）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）分析，FMAAM对Tl(Ⅰ)的吸附机理为离子交换、络合反应和氧化沉淀。

妥拉海河石墨矿床是在青海省发现的首个超大型大鳞片晶质石墨矿。该矿床位于柴达木盆地南缘、东昆仑中段，矿体呈层状、似层状赋存于下元古界金水口岩群下岩组的片麻岩、钙质片麻岩、石英片岩和大理岩中，属于典型的片麻岩型石墨矿床。为探讨其矿床成因，本文对含矿地层开展了详细的岩相学、全岩地球化学和同位素地球化学研究。研究结果表明：含矿的石墨片麻岩、石墨石英片岩稀土元素总量为82.95×10-6~154.86×10-6，轻稀土富集，具有明显的Eu负异常和Ce弱负异常，显示了原岩形成于大陆边缘浅海缺氧沉积环境。赋矿的变质岩原岩为富含有机质的砂质岩、杂砂岩和钙硅酸盐岩，物质来源主要是陆源碎屑，少量为浅海的碳酸盐岩。矿石中石墨片麻岩和大理岩的δ13C同位素组成指示石墨的碳质来源于生物有机碳，而大理岩的碳质来源为无机碳。妥拉海河石墨矿床是形成于古元古代的区域变质型矿床。

溶潭常导致岩溶管道穿透曲线的拖尾现象，研究溶潭对穿透曲线的影响对地下水污染预测与控制具有重要意义。在实验室内设计具有不同尺寸和个数的水箱管道系统，通过示踪试验研究溶潭容积对穿透曲线的影响。实验结果表明：随着水箱容积（水箱尺寸或水箱个数）增加，穿透曲线拖尾逐渐变长，峰值质量浓度逐渐减小；随着流速增大，曲线拖尾逐渐变短，对称水箱和不对称水箱的峰值质量浓度大致为先升高后降低。对称水箱中，主体溶质穿透时间随着尺寸增大基本不变，与水箱个数呈指数增长关系，其余时间特征参数基本与水箱容积呈线性关系，校正峰值质量浓度与水箱容积呈幂函数关系。容积相同时，对称和不对称水箱形态中集中分布（不同尺寸）的时间方差、后段溶质羽穿透时间、溶质羽穿透时间大于离散分布（不同个数），而两种分布的平均运移时间基本一致。不对称水箱的主体溶质穿透时间、校正峰值质量浓度在两种分布条件下基本一致。对称和不对称水箱平均运移时间与水箱容积呈良好的线性关系，不对称水箱中主体溶质穿透时间、校正峰值质量浓度与水箱容积分别呈良好的线性、幂函数关系，这3个参数对野外利用穿透曲线特征参数预测岩溶管道中溶潭的容积具有指示意义。

为了全面认识湖南紫鹊界梯田系统的水循环机制，从降水条件的视角出发，基于紫鹊界地区及周边共11个气象站的1986—2015年降水序列数据，运用集中度、标准化降水指数等方法从降水量、降水年内分配、干旱频率等方面开展对比分析，以揭示紫鹊界地区梯田稻作自流灌溉系统所拥有的独特的天然降水条件。结果表明：紫鹊界地区3个气象站多年平均降水量达1 638.7 mm，比外围8个站平均高出177.4 mm，其中夏季（6—8月）平均降水量为675.1 mm，比外围8个站平均高出122.4 mm；紫鹊界3个站旬降水序列的平均集中度为0.373，明显高于外围8个站的平均值0.354，夏季是紫鹊界地区降雨的主要优势时段，多年平均降雨高峰为6月中旬，晚于外围8个站的6月上旬或5月下旬；紫鹊界地区5—8月的3个月时间尺度干旱频率有“先小后大”的特征， 其中5月和6月的3个月时间尺度干旱频率明显要小于全区平均值，7月和8月要大于平均值；6月上旬—8月中旬是紫鹊界梯田灌溉的主要时期，紫鹊界地区降水年内分配、多年平均干旱频率分布特征等与紫鹊界梯田的水稻生长期形成良好的匹配关系，降水是紫鹊界梯田自流灌溉系统的重要自然支撑条件。

浅成热液矿床是有色和贵金属以及铟等稀散关键金属矿产资源的重要来源，并以其具有指示深部斑岩成矿潜力的特征，长期以来倍受国内外地质学家关注和研究。中国东北部陆缘是我国浅成热液金属矿床发育的地区之一，该区广泛发育浅成热液金、银铅锌铜多金属矿床，依据成矿地质特征将这些矿床划分为低硫化型（LS）、中硫化型（IS）、高硫化型（HS）三类，成矿作用发生在晚中生代晚侏罗世—早白垩世火山盆地和边缘花岗杂岩隆起区，并依据成矿时代划分4个阶段，分别为（1）151~141 Ma、（2）140~131 Ma、（3）123~120 Ma和（4）110~100 Ma。其中：第1阶段发育在大兴安岭东坡，以大规模浅成热液HS铜多金属成矿为特色；第2阶段发育在大兴安岭西坡，以浅成热液LS-IS银铅锌大规模成矿为特色；第3阶段发育在大兴安岭北麓小兴安岭之间和延边以及华北北缘中段辽西地区，以浅成热液IS铜金和LS碲金成矿为特色；第4阶段成矿作用广泛发育在大兴安岭北端小兴安岭北麓饶河东宁延边一带。随成矿时间变化，从早到晚成矿从大兴安岭东坡迁移至大兴安岭西坡、华北陆台北缘（辽西+延边）大兴安岭东坡北段（黑河）→大兴安岭北段小兴安岭完达山太平岭延边，矿种上表现为由铜多金属→银铅锌→铜金+碲金→金（±锑）+金铜大规模成矿演化规律；形成环境分别适值晚中生代古太平洋板块向欧亚大陆东端俯冲、挤压、转换伸展地壳减薄过程的不同时段，除延边地区为中基性火山喷发-浅成就位晚期成矿外，成矿发生在各阶段双峰式火山喷发-浅成就位晚期。从其与斑岩型铜钼成矿的角度分析，早期浅成热液银铅锌铜成矿具有与斑岩成矿构成斑岩钼-浅成热液银铅锌成矿系统和浅成热液低硫化型银-中硫化型铅锌-高硫化型铜多金属-斑岩型铜钼成矿构成斑岩钼铜-浅成热液银铅锌成矿系统；中期和晚期浅成热液金成矿具有与富金斑岩型铜矿构成富金斑岩型铜-浅成热液中硫化型铜金成矿系统和富金斑岩型铜-浅成热液中硫化型铜金-高硫化型金（铜）成矿系统，而浅成热液低硫化型碲金、锑金和金矿床是否为独立成矿系统尚待研究取证。成矿整体受晚侏罗世开始向早白垩世过渡俯冲薄片后撤、地壳减薄而引发的幔源玄武岩浆底侵和相应的底侵下地壳岩浆控制，特别是底侵玄武岩浆受相应的下地壳物质参与程度以及岩浆房分离结晶时间所制约。

钴具有特殊的物理化学性质，被广泛用于现代尖端技术领域中，因而部分国家将其列入战略矿产资源清单。钴矿形成的独立矿床较少，以共伴生矿床为主。我国是一个钴资源相对贫乏的国度，资源保有程度严重不足。目前，在我国东北地区发现并勘探出具有一定规模的共伴生钴矿床，其中既有与Cu共伴生矿床，又有与Cu-Ni-Fe共伴生矿床。为此，需要进一步总结成矿地质特征，分析潜力，为今后地质找矿工作提供借鉴。本文从东北地区钴矿床分布和地质特征角度出发，初步厘定该区钴矿的矿床成因类型为沉积-变质型矿床、岩浆型矿床、海相火山沉积-变质型矿床和矽卡岩型矿床4类；其中，沉积-变质型和岩浆型矿床分布较广，主要产在古元古代辽吉裂谷区；结合典型矿床地质特征、区域地球化学和地球物理特征，进一步圈定了28个远景区，包括A类远景区4 个，B类远景区8 个，C类远景区16 个。建议4个A类远景区作为将来找矿勘查部署中优先重点关注的地区。

为了进一步了解天池火山黑石沟地区与中晚更新世火山活动有关的玄武岩墙的成因及构造背景，在遥感解译和野外地质调查基础上，开展了岩体的元素地球化学、全岩Sr-Nd同位素和年代学分析。结果表明：1）玄武岩墙主量元素具有偏高的MgO、CaO质量分数和低的Na2O质量分数，属于钾质、准铝质、亚碱性玄武岩系列。其显著富集Li、Cs、Be、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素（LILE），弱富集Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th等高场强元素（HFSE），对应高场强元素Zr/Hf、Nb/Ta和Th/U值分别为40.92～45.10、15.77～16.34和3.49～3.76。2）全岩中的(87Sr/86Sr)i与(143Nd/144Nd)i值范围分别为0.704 570～0.704 690和0.512 552～0.512 571，对应的εNd(t)值范围在0.87～1.45之间。岩墙中K-Ar成岩年龄（0.35～0.34 Ma）及火山区岩浆-构造演化现有认识综合表明，该期次玄武质岩浆作用在晚更新世千叶阶段，成岩母岩浆具有富集Ⅰ型地幔源特征，岩浆上升过程中有少量下地壳组分加入，整体显示出洋岛玄武岩（OIB）特点。鉴于火山区玄武岩墙的形成及同期次火山活动发生在0.35～0.34 Ma的挤压构造环境中，推测其可能与太平洋板块俯冲到欧亚东北部陆块之后的回撤或下沉有关。

内蒙古架子山地区二长花岗岩位于大兴安岭中段，为了确定其侵位时代，探讨大地构造环境，本文对该区二长花岗岩进行了系统的年代学和岩石地球化学研究。研究结果表明：二长花岗岩锆石U-Pb年龄为（302.9±1.2）Ma，为晚石炭世岩浆作用的产物；二长花岗岩具有高硅（w（SiO2）=74.73%～76.60%）、富碱（w（Na2O+K2O）=6.20%～7.03%）、高铝饱和指数（A/CNK=1.43～1.58）的特征，属于高钾钙碱性系列岩石；Rb、K、Th、U富集，Ba、Sr、Ti、Nb、P呈明显V字型亏损，稀土元素配分曲线呈右倾的轻稀土元素富集型，具有负Eu异常（δEu=0.46～0.67）、高分异指数（ID= 88.89～91.55）和低固结指数（IS=1.68～4.78）的特征，表明岩石经历了高分异演化作用，为高分异I型花岗岩，具有向A型花岗岩演化的趋势；176Hf/177Hf值为 0.282 850～0.282 951，εHf（t）值为 9.2～12.5，二阶段模式年龄（TDM2）变化范围为910～603 Ma，表明二长花岗岩岩浆可能是新元古代新生地壳部分熔融的产物。内蒙古架子山地区二长花岗岩形成于后造山阶段，其形成可能与古亚洲洋闭合后构造环境从挤压转换成碰撞后伸展有关。

大兴安岭西坡北段得耳布尔地区广泛分布中侏罗世酸性火山岩-次火山岩类，岩石组合以流纹岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩和石英斑岩组合为主，有关它们的成岩时代、岩石成因以及成岩动力学机制尚未开展过系统的年代学与地球化学研究。本文对该区比利亚铅锌多金属矿区流纹岩进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素地球化学及锆石Hf同位素研究。LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb谐和年龄为(164.2±1.6) Ma（MSWD=7.7，n=14），成岩时间为中侏罗世。岩石中主量元素Si、K、Al质量分数较高，属高钾、钙碱性、过铝质岩石系列。微量元素显示它们富集大离子亲石元素，弱富集高场强元素，明显亏损Ba、Sr、Ti等元素，Nb/Ta、Zr/Hf和Th/U值分别为13.05~22.36、39.57~43.57和3.37~3.51。稀土元素存在明显负铕异常（δEu=0.69~0.76），LaN/YbN、La/Ce和La/Yb值分别为9.95~10.12、0.48~0.50和14.13~15.05。此外，它们的元素地球化学还呈现出低的10 000Ga/Al值（2.33~2.34）与(K2O+Na2O)/CaO值（9.54~9.96）。根据锆石中Ti元素计算获取的锆石饱和温度介于683~756 ℃之间。这些特征表明该区中侏罗世流纹岩具有Ⅰ型流纹岩属性，成岩岩浆均具有火山弧或者活动大陆边缘岩浆特征。锆石中176Hf/177Hf值为0.282 853~0.282 990，对应的εHf(t)为6.22~10.83，Hf二阶段模式年龄为734.2~474.0 Ma，与一阶段模式年龄（592.6~410.1 Ma）相近，指示了它们的成岩岩浆主要来源于新生下地壳部分熔融。岩浆上侵或成岩过程中受到了壳源物质混染，并与该区同时代中基性火山岩构成了“双峰式火山岩”特征。结合区域岩浆岩时空分布规律与地球物理资料证据，进一步认为区内中侏罗世酸性熔岩（流纹岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩和石英斑岩）成岩地球动力学背景适值古太平洋板块向欧亚大陆下行俯冲的大陆边缘环境。

龙岗火山区位于吉林省东部辉南县与靖宇县境内，是我国东北部陆缘第四纪陆相火山岩区的重要组成部分。为了深入探讨研究区玄武质熔岩成因及其构造意义，在野外地质调查基础上，开展了岩体的Rb-Sr同位素测年、元素地球化学和全岩Pb同位素测定。结果表明：1）粗面玄武质熔岩中7件全岩、斜长石和角闪石Rb-Sr等时线年龄为（1.81±0.34）Ma（MSWD=0.17，n=7）；2）粗面玄武质熔岩中w（Na2O+K2O）值范围为6.44%～6.65%，具有偏高的A/CNK（1.24～1.27）和Mg#（39.09～39.81）值，与原始地幔相比，明显富集Li、Cs、Be、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素（LILE），富集轻稀土元素（LREE），弱富集Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th等高场强元素（HFSE），亏损重稀土元素（HREE），具有弱的Eu异常（δEu=0.95～1.07）和弱Pb元素富集，与长白山玄武质岩石具有相似的元素地球化学特征；3）岩石中的（87Sr/86Sr）i值为0.705 074～0.705 206，全岩中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值分别为17.984～18.329、15.490～15.523和38.315～38.400。新近研究成果及区域构造演化现有认识综合表明，该期次玄武质熔岩成岩石时代为早更新世卡拉布里亚阶（Calabrian）阶段，成岩岩浆主要由幔源岩浆作用形成，并有少量年轻大陆下地壳成分加入，显示出洋岛玄武岩（OIB）或板内交代玄武岩的属性特征。此外，火山区粗面玄武质熔岩的形成及其伴随的火山活动发生于约1.81 Ma的拉张性构造环境中，可能与太平洋板块俯冲欧亚东北部陆块之后的回撤有关。

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。

吉林南部地区位于华北克拉通北缘东段，是一个经历了太古宙、元古宙、古生代、中生代以及新生代漫长地质历史演化的地质构造区，广泛发育晚中生代富集稀土元素的碱长花岗岩。本文选取该区富集稀土元素的大川花岗岩体，开展岩相学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素、岩石地球化学研究，结果表明：该岩体主要由细粒、中粒和粗粒黑云母碱长花岗岩所组成，其次是花岗伟晶岩；主量元素具有高硅（w（SiO2）=72.56%~84.09%）、低铝（w（Al2O3）=8.15%~14.76%）、准铝—强过铝质（A/CNK=0.98~1.60）的特征，属于高钾钙碱性系列；样品稀土质量分数较高（w（ΣREE）=88.53×10-6～839.95×10-6），(La/Yb)N=2.30~41.24，富集轻稀土元素，亏损重稀土元素，稀土配分模式为右倾型，Eu负异常比较明显，δEu值为0.05~0.60，分异指数（ID=86.72~97.69）较高，固结指数（IS=0.16~1.13）较低，显示在岩浆演化过程中经历了斜长石、黑云母、磷灰石等矿物不同程度的分离结晶作用，结合岩相学特征，初步认为大川碱长花岗岩为高分异花岗岩；粗粒黑云母碱长花岗岩单颗粒锆石U-Pb同位素年龄为（120.8±1.6）Ma；锆石εHf(t)值全部为负值（-10.7～-5.2），对应的Hf同位素二阶段模式年龄为2 587~2 090 Ma；基于同位素与岩石地球化学数据，初始岩浆起源于新太古代—古元古代陆壳物质的部分熔融，岩体为同源岩浆房经岩浆结晶分异作用后岩浆上侵就位的产物。岩矿鉴定及全岩微量显示，随着岩浆的演化，石英含量逐渐升高，黑云母含量逐渐降低，稀土总量也逐渐降低，稀土主要富集在粗粒黑云母碱长花岗岩相中。

吉林省南部集安地区大石湖-大台子一带热液铜矿化发育，其矿化与该区二长闪长岩、闪长玢岩、二长斑岩及正长花岗岩等中酸性杂岩有着密切的空间关系。为了确定其成矿时代下限和地球动力学背景，在野外调研的基础上，开展了中酸性杂岩的岩相学、锆石U-Pb同位素年代学、元素地球化学和锆石Lu-Hf同位素示踪研究。结果揭示：二长闪长岩、闪长玢岩、二长斑岩及正长花岗岩均为中生代早白垩世岩浆作用的产物，锆石U-Pb结晶年龄分别为（122.7±1.8）（122.0±1.9）（120.1±1.5）和（121.4±1.9）Ma，矿化系统的岩浆就位发生在早白垩世（122.7～120.1 Ma），指示大石湖-大台子铜矿化区的矿化时代晚于或近似等于120.1 Ma；元素地球化学数据揭示它们均以轻稀土元素（LREEs）和大离子亲石元素（LILEs）富集，相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSEs），Eu异常不明显为特征，均属高钾钙碱性准铝质系列岩石，是同源岩浆不同演化序列的产物；锆石Lu-Hf同位素分析结果表明，二长闪长岩的εHf(t)值变化范围为-7.5～-5.2、TDM2为1 647～1 500 Ma，正长花岗岩的εHf(t)值变化范围为-13.1～-4.2、TDM2为2 004～1 445 Ma，fLu/Hf为-0.99～-0.95，指示岩浆起源于中古元古代古老地壳物质的部分熔融，在此过程中存在地幔端元物质的加入，且在正长花岗岩浆上升就位的过程中存在古老物质的混染。结合相关研究成果，认为研究区早白垩世花岗质岩浆作用形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲回撤形成的伸展环境。

夹皮沟金矿集区位于华北克拉通北缘东段与兴蒙造山带的拼贴部位，是我国最主要的产金地之一。然而该区金矿床的成矿流体来源和矿床成因类型目前仍存有广泛争议；此外，成矿过程中流体的演化以及成矿机制方面也有待深入研究。为解决上述问题，本文选取该区规模最大且最具代表性的三道岔金矿床为研究对象，在详细野外工作的基础上，对不同成矿阶段的石英开展了系统的流体包裹体显微测温、激光拉曼光谱分析以及H-O同位素测试。矿床地质和岩相学特征表明，三道岔金矿床的成矿过程可以划分为（Ⅰ）乳白色石英阶段、（Ⅱ）石英-黄铁矿阶段、（Ⅲ）石英-多金属硫化物阶段和（Ⅳ）石英-碳酸盐阶段，其中阶段Ⅱ和Ⅲ代表成矿主阶段。在各阶段石英中识别出3种类型的原生流体包裹体，依次为水溶液包裹体（NaCl-H2O，W型）、含CO2水溶液包裹体（NaCl-H2O-CO2，C型）和纯CO2包裹体（PC型）。早阶段与主阶段石英均捕获C型和W型包裹体，主阶段石英还发育少量PC型包裹体，而晚阶段石英中仅见W型包裹体。早、主、晚阶段流体包裹体的均一温度依次为283~411、210~288和131~210 ℃，盐度（w(NaCl)）依次为4.26%~17.48%、2.07%~15.76%和2.57%~14.04%。H-O同位素结果表明，初始成矿流体来自深源岩浆提供的岩浆水与少量大气降水的混合，且成矿过程中不断有大气降水的加入。自成矿早阶段至晚阶段，成矿流体逐渐由富含CO2的中温、中低盐度NaCl-H2O-CO2体系演化为以H2O为主的低温、低盐度NaCl-H2O体系。流体上升演化过程中与围岩发生了广泛的水岩反应，压力突降与大气降水的持续加入所引发的流体不混溶导致CO2和其他气相成分（如H2S、CH4等）大量逸出与成矿流体物理化学条件变化，进而造成Au-S络合物分解、金溶解度降低，从而有利于金和其他成矿元素的卸载。综合矿床地质、流体包裹体和H-O同位素研究结果，三道岔金矿床属于中温热液脉型金矿床。

吉林省中部靠山地区的早侏罗世中粒正长花岗岩出露于张广才岭山脉南段，侵位接触于中三叠世花岗岩类和泥盆纪—石炭纪侵入岩类，主要造岩矿物由钾长石、石英、斜长石和黑云母组成。为了对靠山地区花岗岩的成岩时代、地球化学特征和地球动力学背景进行探讨，我们对研究区出露的早侏罗世非造山A型中粒正长花岗岩进行了岩相学、年代学、地球化学和Hf 同位素研究。锆石U-Pb年代学和地球化学研究表明：研究区中粒正长花岗岩的谐和年龄为（193.2±0.9）Ma，成岩时间应归属为早侏罗世；其具有高的SiO2（75.49%～75.82%）和全碱（8.28%～9.17%）质量分数，高A/CNK（1.08～1.13）、LREE（20.89×10-6～46.38×10-6）和FeO/MgO（3.29～5.83）值，富集 Rb、K、Pb等大离子亲石元素（LILE）和Th、U、Hf、Nb、Zr等高场强元素（HFSE）；此外，其具有低的MgO（0.06%～0.14%）、TiO2（0.05%～0.12%）、P2O5（0.02%～0.04%）、Sr（24.20×10-6～62.59×10-6）、HREE（5.14×10-6～11.80×10-6）质量分数和中等δEu值（0.41～0.56），类似于非造山A型花岗岩的岩石地球化学特征。锆石的Hf同位素分析结果显示，εHf（t）值范围为9.7～15.7，二阶段Hf同位素模式年龄（TDM2）为612～225 Ma。结合区域研究资料认为，靠山地区中粒正长花岗岩的成岩母岩浆可能来自伸展环境下的年轻下地壳。早期古太平洋板块俯冲造成的软流圈地幔上涌和弧后伸展的构造环境，可能是研究区早侏罗世非造山A型花岗质岩浆活动的重要地球动力学因素。

冷水沟铜钼金矿床位于南秦岭山阳—柞水矿集区内，是南秦岭晚中生代斑岩-矽卡岩型铜（钼）矿床的代表性矿床之一。冷水沟矿区内除斑岩-矽卡岩型铜钼矿体外，还发育构造蚀变岩型金矿体，但对于铜钼矿化与金矿化之间是否存在成因联系一直存在疑惑。本次通过对斑岩-矽卡岩型铜钼矿体中辉钼矿与构造蚀变岩型金矿体中蚀变钾长石和绢云母分别进行Re-Os和40Ar-39Ar定年，以期能够通过成矿年代学研究来厘定两者之间的成因联系。测试结果显示，斑岩-矽卡岩型铜钼矿体的辉钼矿Re-Os等时线年龄为(147.4±8.4)Ma，构造蚀变岩型金矿体中蚀变钾长石和绢云母40Ar-39Ar年龄约为144 Ma，两者在误差范围内一致，说明铜钼矿体和金矿体均形成于晚侏罗世—早白垩世，是同一成矿作用的产物，并与区域内晚侏罗世—早白垩世岩浆岩具有密切的成因联系。结合区域构造演化特征，本次研究结果显示冷水沟铜钼金矿床形成于晚中生代秦岭造山带构造体制转变的动力学背景。同时，冷水沟地区金矿成矿时代的限定也表明南秦岭地区存在晚侏罗世—早白垩世金矿成矿作用。

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。

金牙金矿床是滇黔桂“金三角”地区典型的卡林型金矿床之一，矿体明显受断裂构造控制，主要呈似层状、豆荚状、透镜状产于中三叠统百逢组的泥质粉砂岩和粉砂质泥岩中。为探讨成矿流体性质与成矿机制，对研究区流体包裹体进行岩相学研究、显微测温以及激光拉曼成分分析。结果表明，该矿床成矿热液过程可以划分为3个阶段：石英-黄铁矿阶段（Ⅰ）、黄铁矿-毒砂阶段（Ⅱ）和石英-碳酸盐阶段（Ⅲ），其中Ⅱ 阶段为主成矿阶段。流体包裹体岩相学研究显示：成矿期流体包裹体主要为气液两相包裹体，液相成分主要为H2O；气体成分主要为CO2、N2、SO2及CH4，从早阶段到晚阶段平均均一温度分别为189、157、137 ℃；平均w (NaCleq)依次为6.01%、4.18%、2.01%，初始成矿流体具有中低温、低盐度、低密度的特征，含CO2、N2和SO2等挥发分的H2O-NaCl体系流体。成矿早期中高温、还原性的盆地热卤水与周围地层发生了强烈的水岩反应，活化迁移其中的Au和S；主成矿期成矿流体在异常高压与断裂活动驱使下不断向上流动，并与白云石中的Fe等元素反应生成黄铁矿和毒砂，同时与大气降水相混合，温度和盐度快速降低，Au等成矿元素大量卸载；成矿晚期，流体中的成矿元素消耗殆尽，大气降水持续混入，温度和盐度明显下降，成矿作用结束。成矿机制为流体混合与水岩反应。

人员运动轨迹监测目前主要依靠摄像头网络、热成像和雷达系统等方式实现,但这些方法的监测范围有限，且易受到光线、热源、遮挡物和距离的影响。针对上述问题，我们开发了一种利用分布式声学传感（distributed acoustic sensing, DAS）识取人员振动信号用于监测人员运动轨迹的新方法，能够不受光线、热源、遮挡物等环境改变的影响，实现长距离连续监测。首先，通过长短时窗比值（STA/LTA）法自动拾取DAS信号，再对拾取的信号进行分析，将其分为人员运动、重锤和噪声3类信号；然后，构建卷积神经网络（CNN），将拾取的3类信号作为CNN数据库输入到网络中学习和训练；最后，通过实际数据测试得到3类信号分类结果。结果表明，分类结果的识别准确率均达到80.00%以上。利用识别得到的信号，通过CNN分类结果可确定人员所在的光纤道，追踪人员位置，输入更新的DAS信号连续识别人员运动信号，监测人员运动轨迹；然后用单位时间内识别人员移动的通道数计算运动速率。

夹皮沟矿集区发育众多石英脉型和蚀变岩型金矿床，区内的金矿床属于中温热液金矿床，并以中温低盐度流体、中侏罗世成矿、成因上与同期岩浆作用关系密切为主要特征。为了刻画同期岩浆-热液作用的过程，探讨其对金成矿的贡献，示踪区内金成矿作用过程，以区内的冰湖沟金矿床为例，开展了系统的矿床地质、岩相学，以及锆石的矿物学、年代学和地球化学研究。研究结果显示：1）金主要赋存在震碎角砾岩的胶结物中；2）根据锆石的晶体形态、内部结构、微量元素组成和U-Pb年龄，热液胶结角砾岩和角砾状矿石胶结物中锆石可划分为捕获锆石(第一组195~185 Ma)、继承锆石(第二组175~172 Ma)和热液锆石(第三组176~173 Ma)，其中热液锆石(第三组)的U-Pb年龄为176~173 Ma，指示成矿作用发生在中侏罗世；3）第二、三组锆石具有较低w(Y)、高Y/Ho值，指示晚阶段花岗质熔体与富P和Ti的热液流体共存，同时它们的w(Hf)与Th/U、Yb/Gd值呈现出系统的演化趋势，指示岩浆经历了逐步的冷却和分异作用，并最终形成热液流体；4）第二组锆石与第三组锆石相比，具有较高的Ce/Ce*值和Eu/Eu*值，指示岩浆是高氧逸度的，而热液流体是低氧逸度的，同时锆石的不相容元素(如P、Y、LREE、Nb、Th、Pb*等)的质量分数随着w(Hf)（从第二组到第三组）增加逐步增加，指示在岩浆分异及向热液演化过程中，不相容元素逐步进入热液流体相，并逐步富集。结合区域成果，由于岩浆具有高温、高氧逸度、富挥发组分，抑制了硫化物在其演化早阶段结晶，使得Au、S、Fe，以及不相容元素在晚阶段岩浆/热液流体中富集，形成初始含矿流体；在向上运移过程中，强烈的水岩反应、温压和氧逸度的降低，致使含矿流体处于不稳定状态，Au和硫化物大量沉淀，最终形成金矿床。从区域成矿背景、矿床地质、元素地球化学、成矿流体和成岩成矿年代学等角度综合分析，认为上述地质过程是夹皮沟矿集区大规模金成矿的根源。

伊东林场金多金属矿床是小兴安岭地区新发现的浅成低温热液型金矿，矿区内火山-次火山岩分布广泛，其中闪长玢岩和英安岩与成矿具有成因联系。为了厘定闪长玢岩和英安岩与成矿的关系，制约成矿时代，本文对其进行了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素等研究。岩石地球化学研究结果表明，与成矿密切相关的火山-次火山岩为一套过铝质钙碱性火山岩系，具有轻稀土富集和弱的Eu负异常，富集Rb、Ba大离子亲石元素和Th、U等不相容元素，亏损Nb、P、Ti等高场强元素等与俯冲有关的弧岩浆特征。锆石U-Pb定年结果显示，闪长玢岩与英安岩的成岩年龄分别为（99.60±0.62）Ma和（98.50±0.50）Ma，均形成于早白垩世。Sr-Nd-Hf同位素分析结果显示，样品具有高的(87Sr/86Sr)i值（0.707 20~0.707 70），低εNd(t)值（-3.47~-2.42）以及εHf(t)值（-2.22~4.11），反映形成源区以幔源为主，但受较强的地壳混染。研究结果揭示，研究区早白垩世火山-次火山岩形成于活动大陆边缘的陆缘弧环境下，为受俯冲洋板片脱水释放的流体交代上覆地幔楔发生部分熔融的产物，并在演化过程中受到较强的地壳混染。结合区域地质背景，推测认为该套早白垩世火山-次火山岩形成于区域伸展构造背景下，与古太平洋板块俯冲回撤的动力学背景有关。

针对农牧交错区用地需求多样、土地覆被类型繁杂、功能多的特点，引入“三生空间”土地分类体系和用地功能评分标准，旨在科学合理地简化和概括土地类型，实现生态脆弱的农牧交错区土地经济可持续发展。本文选择位于我国北方农牧交错带核心区的吉林西部作为示范区，基于1990—2020年土地利用解译数据，在“三生空间”用地分类体系及功能评分基础上，利用耦合协调模型探讨了近31 a研究区“三生空间”时空分异特征及其耦合协调性。研究结果表明：1）1990—2020年，研究区生产与生活空间以扩张为主，生态空间呈缩减趋势，生活空间的增加以生态空间的减少换取；2）“三生空间”的分布格局与变化具有明显的差异性，生产空间扩张主要位于松嫩平原西部的边缘地带，生活空间分布较为零散，以地级市核心区扩张最为集中，而生态空间缩减范围与生活空间扩张范围基本重合；3）“三生空间”的耦合与协调发展整体处于磨合阶段与中度协调，且占比逐年提升，各县域发展程度不尽相同，整体上呈现“东高西低”特征，比例失调较严重的地区为通榆县和大安市，其协调性较差。据研究结果，本文提出应在现有“三生空间”分布格局及演变的基础上，制定相关政策与法规，为区域“三生空间”协调发展提供决策性参考，以推进生态文明建设，倡导区域经济与生态保护协调发展。

白土营子钼矿床位于西拉木伦钼成矿带南部，是近年来勘查的新成果，目前已达到中型钼矿床。本文报道了白土营子钼矿床的地质、辉钼矿Re-Os年龄、流体包裹体和H-O-S-Pb同位素数据，以确定其成矿时代和成矿流体特征。钼矿化主要以细脉浸染状、角砾岩型状和脉状存在于印支期花岗斑岩中。辉钼矿Re-Os等时线年龄为(245.4±4.1) Ma，表明钼矿化发生在中三叠世。确定了4种类型的包裹体：气液两相包裹体（W）、含CO2三相包裹体（C）、含子晶三相包裹体（S）以及纯气相包裹体（V）。成矿早阶段成矿流体属于中高温、中低盐度的CO2-H2O-NaCl体系；成矿主阶段则是中温、高盐度和低盐度共生、气相成分逐渐转化为以H2O为主的特征，成矿过程中流体经历不混溶作用，伴随大量金属矿物的分离沉淀;随着温度、压力的持续降低，以及大气降水的加入,成矿晚阶段流体演化为中低温、低盐度贫CO2的H2O-NaCl体系。结合H-O-S-Pb同位素资料，认为其成矿物质主要来自于地幔，成矿晚阶段有壳源物质加入，整体上为壳幔混合源，成矿流体早阶段来自于岩浆热液，晚阶段有大气水加入。因此，我们认为白土营子斑岩型钼矿形成于早—中三叠世造山后伸展环境。斑岩型矿床钼的成矿物质来源主要可能为壳幔混合源或壳源，而铜的成矿物质来源地幔的贡献更高。不同性质的流体中钼的沉淀机制不同，其中流体的氧逸度以及pH是辉钼矿沉淀的主要因素之一。

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。

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

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。

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。

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。

黑龙江省老柞山金矿床是一座位于佳木斯地块中北部的大型岩金矿床，矿体与矽卡岩关系密切，主要赋存在花岗闪长岩与麻山群的接触构造带以及北西向、北西西向张性断裂等控矿构造内。矿床地质、岩相学、锆石U-Pb同位素年代学、岩石地球化学特征研究结果揭示：老柞山金矿床发育华力西期中二叠世晚期矽卡岩型矿化+燕山期热液型矿化两期叠加成矿，与主成矿期矽卡岩型金成矿作用密切相关的岩浆热事件为花岗闪长岩，成岩时代为(262.6±3.9) Ma；矿区华力西期花岗闪长岩地球化学特征表现为属弱过铝质高钾钙碱性岩系，具有较高的w(SiO2)，低Mg#值，贫MgO，富集大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损高场强元素和重稀土元素，表现出I型花岗岩特征，岩浆源区起源于地壳物质的部分熔融。综合研究认为，老柞山金矿床矽卡岩型矿化和岩浆作用发生于由洋陆俯冲消减向陆陆碰撞的构造体制转换期，花岗闪长岩是地壳物质部分熔融的产物。

杜荒岭金矿床是中国东北部吉林省延吉地区典型的浅成热液高硫化型金矿床之一，矿区内发育大量早白垩世火成岩。为了更深入地认识杜荒岭金矿床的岩浆作用、岩浆起源及成矿条件，本文在已有研究基础上对矿区内含矿的石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗闪长斑岩中的锆石进行了微量元素测试。结果显示，绝大多数锆石Th/U值>0.1，锆石的球粒陨石标准化REE配分曲线呈左倾配分型式，强烈富集重稀土元素、亏损轻稀土元素，并存在不同程度的Ce正异常与Eu负异常；研究对象为典型岩浆锆石，结晶温度主要介于700～900 ℃之间。研究认为含矿岩石起源于下地壳部分熔融，形成于板块俯冲的弧构造环境。此外，成矿岩体花岗闪长斑岩锆石相比成矿前岩石具有较高的Ce4+/Ce3+值和较低的结晶温度，指示花岗闪长斑岩岩浆具有高氧逸度和含水量，即高成矿潜力。而岩浆氧逸度和含水量的差异可能是石英闪长岩和花岗闪长岩未成矿的原因。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

地铁列车运行会给上部建筑带来振动噪声问题，因此，有必要对地铁列车运行引起的地层和建筑物振动响应及其减振措施进行研究。以杭州市未来科技城第三初级中学的新建项目为背景，首先利用ABAQUS软件分别建立普通整体道床和钢弹簧浮置板2种轨道结构下的车辆-轨道耦合动力模型,通过瞬态动力分析确定相应的列车移动荷载；然后利用MIDAS GTS NX 软件建立隧道-土体-桩-建筑物三维有限元模型，以车辆-轨道耦合模型动力分析得到的列车荷载作为动力激励，对隧道-土体-桩-建筑物模型进行动力分析，预测地铁运行引发的土层和建筑物振动响应，对钢弹簧浮置板轨道结构的减振效果进行评估。结果表明：地铁运行引起的土层和建筑物振动以竖向为主；建筑物的优势频率出现在20、38和55 Hz附近；不同建筑物的振动加速度幅值随着与振源距离的加大而逐渐减弱；通过与普通整体道床轨道相比，钢弹簧浮置板轨道对建筑物减振有着显著的效果,其z振级最大值在25.3~42.3 dB之间，低于规范规定，为安全范围。

华北板块北缘东段延边地区新发现古生代花岗闪长岩和变质流纹岩，本文对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素、地球化学及Sr-Nd同位素分析，探讨了花岗闪长岩和变质流纹岩的源区性质及构造背景，为延边地区古生代构造演化提供约束。锆石U-Pb定年结果显示，花岗闪长岩形成于（440.3±2.5） Ma，即早志留世；变质流纹岩形成于（345.3±2.3） Ma，即早石炭世。早志留世花岗闪长岩富集大离子亲石元素（如Rb、K、Ba、Cs、Th等），亏损高场强元素（如Nb、P、Ti等），属于I型花岗岩类；花岗闪长岩的εHf（t）值为-0.63~1.30，古老的二阶段亏损地幔模式年龄为1 461~ 1 339 Ma，εNd（t）值为-3.13~-2.76，二阶段模式年龄（TDM2）为1 433~1 403 Ma，表明岩石可能是由幔源成分、地壳沉积物质和俯冲流体参与的中元古界下地壳成分混合形成；结合区域地质，认为早志留世华北板块北缘可能发育岛弧环境。早石炭世变质流纹岩地球化学特征显示轻稀土和大离子亲石元素相对富集，重稀土和高场强元素相对亏损，具有明显的正Eu异常，为A型流纹岩，代表了一种伸展环境；变质流纹岩εHf（t）值为3.46~12.21，二阶段模式年龄为1 132~571 Ma，表明岩石来源于年轻的下地壳部分熔融；结合区域地质，认为早石炭世华北板块北缘可能为被动大陆边缘。

山西省位于华北板块中部，其地质发展过程与华北克拉通息息相通，特别是中生代地质演化事件更直观地反映了华北克拉通的演化特征。受山西省基础地质工作研究程度和工作方法、手段的制约，对于山西省中生代地质演化事件序列厘定的精细程度还较为薄弱，对重要的地质演化时间节点较为模糊或认识有偏颇之处。本文在充分收集和分析前人资料，特别是收集了近年来山西省内大量的中生代岩浆岩同位素测年数据和地球化学资料的基础上，通过对该时期地层、构造、岩浆、矿产的综合研判，对山西省中生代地质演化事件进行了重建。笔者认为山西省中生代地质演化可划分为：早三叠世—晚三叠世早期挤压阶段（252~220 Ma）、晚三叠世晚期—早侏罗世早期强烈伸展阶段（220~180 Ma）、早侏罗世晚期—中侏罗世弱伸展阶段（180~160 Ma）、晚侏罗世—早白垩世早期挤压阶段（160~130 Ma）、早白垩世中期—晚白垩世早期伸展阶段（130~86 Ma）和晚白垩世中—晚期弱挤压阶段（86~65 Ma）等6个阶段，其形成的构造背景和构造演化及重要的构造机制转换与华北板块周边古亚洲洋、古特提斯洋和古太平洋三大构造域先后或同时作用有关，应为上述三大构造域远程效应叠加的结果。

为明确东营凹陷北带盐家—永安地区沙四上亚段7、8砂组物性主控因素，笔者利用岩心观察、薄片鉴定、阴极发光、压汞测试等手段及方法，进行了岩相、成岩作用、孔隙结构等方面的研究。结果显示：1）据物性及含油性的强弱程度可将7、8砂组划分为3个砂砾岩段，即较好的中厚层、相对中等的夹砂层和较差的厚层砂砾岩段。2）夹砂层砂砾岩段物性的主控因素是成岩作用，砂砾岩厚度与上下泥岩厚度之比（砂泥厚度比）和距砂泥接触界面的距离控制着胶结作用的强弱，当砂泥厚度比为0.80~1.00且距砂泥界面距离＞3.00 m时，胶结作用弱，储层物性好。3）中厚层砂砾岩段物性受沉积与成岩作用共同控制，本次研究提出一种适用于研究该段的储层物性主控因素的参数Rs（储层品质评价参数），当Rs＞0.05时，沉积作用是储层物性的主要控制因素且产生积极效应；当0＜Rs≤0.05时，沉积作用对储层物性为负面影响，胶结作用对储层物性的影响形同“双刃剑”， 砂泥厚度比＞0.80时，储层物性好，反之储层物性较差。4）厚层砂砾岩段物性主控因素是沉积作用，当杂基体积分数为2.00%~6.00%时，储层物性相对较好。

通过零相位子波与90°相移子波比较、两者楔形体正演模型变密度显示比较、90°相移调谐特征分析，指出了90°相移技术识别单砂体的优势，并用河道砂体实例进行了佐证。在此基础上，重点对不带屏蔽层和带屏蔽层的砂泥岩薄互层进行了理论诠释与实际应用。对于不带屏蔽层的薄互层，首先分析其测井响应特征和地震剖面特征，然后制作地质模型；地震正演结果展示，枣Ⅲ油组9个小层的叠合响应近似于1个厚砂体的复合波，波谷响应对应砂体有利位置，用90°相移可以直观描述；对于实际资料，对比了物理意义与之类似的道积分剖面，指出了道积分技术存在横向能量不均衡的弊端。对于底部有强反射屏蔽层的薄互层，本文不采用多子波分解、匹配追踪和压缩感知等去强屏蔽手段，而是直接采用90°相移；应用结果表明，90°相移处理后强反射界面与砂体边界分开，砂体叠置关系明确，适用于储层界面解释和后续属性提取、储层预测。最后展示了复杂断裂带90°相移解释实例，指出“90°相移薄互层解释不怕薄、怕乱”的适用条件。

在油气勘探圈闭落实过程中，准确认知地层速度的变化规律是落实圈闭的关键，尤其是地层横向速度发生剧烈变化时，构造形态发生畸变，圈闭落实难度随之增大。引起地层速度横向剧烈变化的因素较多，如灰岩或灰质胶结作用、岩浆侵入和盐丘侵入等，而本文研究的是由于砾砂岩不均匀展布引起的构造畸变问题。以西江凹陷北侧的西江26构造带为研究区，从井-震结合出发，通过岩石物理分析、古地貌研究和地震正演模拟等综合研究，得出以下认识：1）砾砂岩具有纵波速度低、密度低、厚度大的特点，本区独特的“拦沙坝”地形对水流携带的泥沙粒径具有分选作用，进而导致大颗粒的砾砂岩在空间上不均匀分布，引起地层速度横向变化剧烈，造成构造畸变；2）通过砾砂岩与砂岩替换的地震正演模拟分析，研究区砾砂岩局部发育造成的深度误差能够达到64 m，构造畸变严重。

针对正则化因子选取困难问题，本文采用自适应正则化算法进行自动调整，并将此方法应用于圆锥型场源瞬变电磁共轭梯度反演。对3层、4层及5层典型地电模型开展自适应正则化反演计算，将反演结果与“烟圈”反演结果进行对比。研究结果表明：自适应正则化反演得到的电阻率更接近各层介质的真实电阻率，反演深度更接近层界面，提高了目标层界面的分辨能力，表现出良好的分层效果；自适应正则化反演得到的视电阻率曲线与理论模型吻合度更好，而“烟圈”反演的视电阻率曲线与理论模型偏差较大。

地热资源是一种极具竞争力的清洁可再生能源，对其合理的开发和利用必将成为我国推动能源结构性改革、顺利实现“双碳”目标的重要助力。干热岩作为地热资源的重要组成部分，以其分布的普遍性、稳定性和热储体/层的高温性而更具开发潜力。干热型地热资源潜力估算是进行资源远景区对比性研究的重要环节，是进行靶区优选、孔位选址和开发利用的基础性工作。本文基于区域性航磁测量数据，修订广西居里面埋深和地温梯度分布图。通过甄选热储体/层密度及比热容参数，计算不同深度的埋藏地温，并采用体积法对广西干热岩资源潜力进行估算。研究结果显示，广西陆域（3～10 km深度）干热型地热资源总量为55.42×104 EJ，折合标准煤18.94万亿t；按2％的可采资源量计算，相当于我国2020年一次能源消耗总量的75.94倍；广西干热型地热资源主体赋存于6～10 km，热储温度以200～250 ℃为主，占资源总量的50.16％，具有巨大的开发利用潜力。

顺-二氯乙烯（Cis-DCE）是高氯代烯烃在不完全降解过程中产生的毒性更强的中间产物。为了将Cis-DCE彻底地无毒化处理，本文提出了一种使用苜蓿基生物炭催化硫化物还原处理Cis-DCE的新技术。结果表明：3种苜蓿基生物炭（MXBC-400、MXBC-600和MXBC-800）对Cis-DCE均具有一定的吸附效果，但只有MXBC-600和MXBC-800可以催化硫化物，还原脱氯Cis-DCE，其中MXBC-800的催化性能最佳，可以将反应体系中的Cis-DCE几乎完全降解为乙炔，反应结束时乙炔与Cis-DCE的物质的量之比约为0.998 7∶1；材料投加量、硫化物（Na2S）浓度、pH和反应温度的增加都会促使Cis-DCE降解效率的提升，对初始浓度在5.0～20.0 mg/L范围内的 Cis-DCE去除率都能达到90%以上；Cis-DCE的降解机制主要是β消除反应，其降解途径为Cis-DCE→氯乙炔→乙炔；较大的比表面积、材料表面丰富的碳氧及含氮官能团是材料催化能力的关键因素；MXBC-800具有良好的催化稳定性。

厂坝—李家沟铅锌矿床位于甘肃西成多金属矿集区北部、吴家山背斜北翼，矿体主要赋存于中泥盆统安家岔组海相碳酸盐-碎屑岩建造体系中。矿床地质特征研究表明，厂坝—李家沟铅锌矿床成矿可划分为沉积和接触交代热液两期，后者又分为干矽卡岩、湿矽卡岩、石英-硫化物和碳酸盐岩4个阶段。矿石矿物元素分析和蚀变矿物绢云母的40Ar-39Ar测年实验结果表明：沉积期黄铁矿（Py1）As质量分数和S/Fe（原子比）值出现完全相反的分布趋势，说明As主要以类质同象取代S，富集在沉积的黄铁矿晶格内;根据黄铁矿（Py1）的S/Fe值（2.009～2.059，平均为2.037）、闪锌矿(Sp1)的S/Zn值（1.059～1.101，平均为1.079）与Fe的质量分数（1.56%～3.64%，平均为2.56%），说明沉积成矿过程富硫（S2-）、锌（Zn2+）而贫铁（Fe2+）。总体表明沉积成矿期成矿环境为低还原硫浓度，细菌通过还原硫酸盐而成矿。接触交代热液早期浸染状黄铁矿（Py2）的S/Fe值（1.982～1.997，平均为1.993）与脉状成矿阶段黄铁矿（Py3）的S/Fe值（1.951～2.012，平均为1.989）相比，以及脉状闪锌矿(Sp2)的S/Zn值（1.118～1.215，平均为1.160）、Fe的质量分数（4.28%～8.44%，平均为6.43%）与浸染状闪锌矿(Sp3)的S/Zn值（1.128～1.243，平均为1.179）、Fe的质量分数（5.39%～7.57%，平均为6.40%）对比相结合，推断接触交代热液期为高硫逸度的高温流体，伴生流体混合作用经过降温过程而成矿。结合沉积期赋矿地层时代和本次获得热液蚀变绢云母40Ar-39Ar坪年龄（（190.5±2.2）Ma），进一步揭示晚古生代中泥盆统海相沉积周期性变化可能是导致该矿床韵律型层状矿体发育的主要因素，而中生代早侏罗世岩浆作用是导致块状、脉状矿体发育的关键因素。

关键词:矿床地质；矿物学；地球化学；绢云母40Ar-39Ar测年；厂坝—李家沟铅锌矿床

为改善测井曲线岩性分层效果，本文对传统主成分分析法进行改进。在传统主成分计算结果的基础上，用熵权法对计算的各主成分再次进行赋权融合，计算其综合主成分，并对不同岩性的计算结果进行统计，评价其分层效果。 以新疆准噶尔盆地西北缘为例，选取电阻率、自然伽马、自然电位、井径测井曲线作为样本数据，首先使用传统主成分分析法进行多源测井信息融合，再用熵权法对得到的各主成分再次进行赋权计算，最后用计算的综合主成分进行岩性分层。 结果表明：较传统主成分分析法，改进的主成分分析法岩性分层边界与实际岩心吻合更好，其计算结果在不同岩性上变化规律强。

地热资源是21世纪最具开发潜力的可再生能源之一。鄂尔多斯盆地西缘（陶乐—横山堡冲断带）具有良好的地热地质条件，地热资源开发前景广阔。为准确描述该地区热储构造模式和地热资源分布特征，本文对该地区的热储构造模式进行了研究，总结认为：银川盆地是受东西两条正断层控制的断陷盆地；综合分析区域内重力异常和电磁数据，并结合钻孔资料和测温信息，认为鄂尔多斯盆地西缘（陶乐—横山堡冲断带）古近系、石炭系—二叠系组合构成了研究区内良好的盖层，热储层为奥陶系的灰岩和白云岩，黄河断层为主要的地热运移通道。利用重力异常数据小波多尺度分解技术，结合地层分布、构造展布特征，圈定地热远景区5处，面积约为1 154 km2 。提出区域热储为“隆中凹”的模式，为对流型地热类型，受深大断层构造影响。

地下水模型常用的参数识别方法通常需要多次调用原始模型，从而导致计算负荷问题。替代模型是常用来解决模型计算负荷的有效方法，其中稀疏网格（SG）替代技术已被广泛应用。为了进一步提高稀疏网格替代模型的效率，将斥力粒子群优化算法 (RPSO) 和维数-局部自适应稀疏网格（DA-LA-SG）结合，提出了优化-自适应稀疏网格（O-DA-LA-SG）替代模型技术。基于一个解析案例和纳米颗粒物运移数值案例，对提出的O-DA-LA-SG替代模型技术进行验证，并利用马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）方法识别纳米颗粒物运移模型参数的后验分布。结果表明：在纳米颗粒物运移数值案例中，O-DA-LA-SG的优化过程总共节省了1 598个网格节点，占DA-LA-SG插值节点总数的24.6%；通过MCMC方法直接调用替代模型，减少了参数的不确定性。

为分析垃圾填埋场变密度渗滤液对地下水的影响，本文通过MODFLOW中的SEAWAT模块建立变密度地下水溶质运移模型，模拟了在密度效应情况下垃圾渗滤液在地下水中的运移规律，并且与不考虑密度影响的模型结果进行了对比。结果表明,在密度驱动下污染物运移得更快，出现了明显的“指流”，在3 650 d时，变密度模型中地下水质量浓度大于10%源强浓度的面积比恒定密度模型结果多1 611.95 m2；这表明变密度模型计算的污染物影响范围要比恒定密度模型的范围要大。根据不同质量浓度源强模拟结果可以看出，在整个预测期内源强为90 g/L的影响面积最大，随着源强浓度降低，影响面积逐渐减小。根据观测孔浓度曲线可以看出，1号、2号和3号孔的10 m、2 m观测层位浓度历时曲线都呈现变密度模型结果高于恒定密度模型，且底部观测层位更容易捕捉到污染物。因此在分析垃圾渗滤液或者其他密度较高的污染物对地下水的影响时，应重视密度因素。

页岩油气对世界能源格局产生重大影响，是我国能源保障战略性矿产的重要组成部分。水力压裂是页岩油气增储的关键手段，压裂监控是水力压裂效果和安全作业的重要保障措施。可控源电磁法可通过人工大功率发射克服现场噪声的影响，理论上在水力压裂监控中具有较好的应用效果，但相关研究非常薄弱。本文基于可控源电磁法原理，通过数值模拟方法建立地电模型，对不同裂缝长度、不同电阻率压裂改造特征进行模拟，并开展现场监测试验。试验结果表明，利用可控源电磁法监测页岩水力压裂是可行、有效的，电场相对振幅、电阻率残差异常强弱与储层改造规模、压裂前后电阻率差异有关。分析掌握页岩水力压裂前后电场相对振幅及电阻率残差的变化规律，可以确定压裂液分布范围、造缝趋势方向，估算储层改造体积。

为给苏北沿海地区潜水水质保护措施的制定提供理论依据，对该地区潜水水化学特征及形成机理进行研究。依据研究区2015年潜水取样深度小于20 m的281个采样点的水化学数据，结合研究区水文地质条件，采用Gibbs图、离子比例系数法、氯碱指数及主成分分析法等，对研究区潜水水化学形成机理进行了分析。结果表明：随潜水径流方向，潜水TDS（溶解性总固体）及水化学类型呈良好的水平分带规律，即补给区水化学类型主要为HCO3-Ca（·Mg·Na）或HCO3·Cl-Na·Ca（Mg）型，径流区主要为HCO3·Cl-Na·Ca型或Na·Mg型，排泄区为Cl·HCO3-Na（·Mg）或Cl-Na型，且在径流过程中ρ(TDS)也逐渐增大;潜水水化学特征主要受岩石风化作用控制，随潜水流向，蒸发浓缩作用逐渐增强，阳离子交替吸附作用逐渐代替溶滤作用，在排泄区变为以阳离子交换、蒸发浓缩和混合作用为主，其中混合作用对滨海地区的影响最大;潜水水化学特征还受到人类活动的影响。

中亚造山带东部尤其是兴安地块石炭纪地壳和构造演化是争议较大的热点问题。传统上认为除了贺根山蛇绿岩外，区域上早石炭世地质记录出露较少，普遍发育晚石炭世岩浆和沉积作用，制约了我们对内蒙古中部石炭纪完整地壳演化过程的认识。岩浆锆石的微量元素可以有效反映其从岩浆中结晶的温度和起源深度。因此，本文选取二连浩特北部原定早石炭世的哈拉图庙群火山碎屑岩为研究对象，开展系统的锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素研究，探讨哈拉图庙群形成时代、锆石记录的结晶温度和地壳厚度及其随时代的变化，结合区域地层格架和岩浆作用进一步制约兴安地块西部石炭纪地壳演化过程。定年结果显示，哈拉图庙群一段和二段的熔结凝灰岩形成时代分别为（322±3）和（309±4）Ma，比三段和四段凝灰岩（302和298 Ma）古老，表明哈拉图庙群火山碎屑岩至少是晚石炭世早期和晚期两个火山喷发阶段的产物，其中含有大量早石炭世岩浆成因锆石，与邻区出现的早石炭世岩浆活动吻合。本文熔结凝灰岩中石炭纪锆石及同时代酸性岩浆岩记录的结晶温度和地壳厚度随时代变新，展示出有规律的变化：1）360~350 Ma锆石结晶温度高，Eu/Eu*值和地壳厚度小，Hf同位素强烈亏损，暗示了地壳减薄过程的存在，与二连—贺根山带开始拉张产生蛇绿岩一致；2）350~340 Ma锆石结晶温度整体下降，而Eu/Eu*值和地壳厚度增大，基于349 Ma酸性火山岩全岩Sr/Y值计算的结果也显示出较大的地壳厚度，这一地壳加厚过程与区域性隆升导致广泛缺失早石炭世沉积地层的浅部过程是耦合的；3）336~304 Ma锆石结晶温度整体高于700 ℃，而Eu/Eu*值和地壳厚度减小，与同时代酸性岩锆石饱和温度和地壳厚度变化一致，同区域上双峰式火成岩记录的区域性伸展相吻合。上述研究显示了锆石微量元素及其与地壳厚度的关系及时空变化在揭示中亚造山带东部地壳演化过程方面的潜力。

瞬变电磁法是煤矿井下巷道水害探测的主要方法，目前实际生产中仍以一维处理解释为主，难以适应复杂目标的探测。为此，本文基于有限体积法和高斯牛顿反演方法，针对井下巷道中的瞬变电磁探测响应及其干扰因素进行模拟分析。首先，利用非均匀网格剖分建立井下巷道模型，将巷道底板的铁轨和周围的铁丝网支护等良导体干扰视为巷道的包裹薄层加入模型之中，分别模拟有干扰和无干扰情况下的瞬变电磁响应，并针对干扰对响应进行校正；其次，在验证正演算法准确性的基础上，用高斯牛顿迭代反演方法对多个模型的模拟数据进行反演测试，考察二维反演算法的可行性，验证了将良导体的响应干扰作为先验信息加入反演初始模型的效果；最后，将良导体干扰校正后的实际数据进行二维反演处理，基于煤层普遍高阻及富水区低阻的特征，圈定了探测煤矿的富水区分布。

为提升干旱区土壤含水量的反演精度，为干旱区生态环境保护和可持续发展提供依据，以内蒙古西部的居延泽为研究区，基于C波段Radarsat-2全极化合成孔径雷达（polarimetric synthetic aperture radar, PolSAR）影像，利用雷达后向散射系数和极化散射矩阵分量，结合8种极化目标分解方法得到的多种特征参数，通过参数相关性和重要性综合分析，优选最佳参数组合，构建随机森林（random forest, RF）土壤含水量反演模型，反演区域土壤含水量，分析其空间分布格局。结果表明：各极化参数中，H-A-α分解的平均散射角α对模型贡献最高，极化散射矩阵的4个分量对模型贡献最低；RF模型能够对训练集进行较好的拟合，训练集R2＞0.89，RMSE＜2.00%，验证集0.60＜R2＜0.85，低于训练集，RMSE 在2.00%左右；所有组合方案中，28参数组合的RF模型精度最高；研究区大部分区域土壤含水量低于10.00%，最大为16.97%，最小为0.37%，平均值仅为2.19%，与野外实测56个样点的均值3.15%相近，模型反演结果与区域实际情况具有较高一致性。

为突破深层页岩气钻井过程中遇到的难钻地层提速提效瓶颈，本文引入旋冲破岩理念，将螺杆钻具和轴向冲击器的功能机构进行融合，研制了可实现旋转切削+轴向冲击双作用的机械式螺杆冲击器。通过对机械式螺杆冲击器进行结构设计和原理分析，明确了其工作特点；通过对凸轮机构和冲击执行机构进行强度校核，明晰了其结构强度可以满足使用要求。将机械式螺杆冲击器应用于西南页岩气工区现场2口井，结果表明，与常规螺杆钻具相比，机械式螺杆冲击器在2口井的机械钻速分别提高了20.4%和24.4%，说明其具有进一步推广应用的价值。

为研究深基坑降水工程中悬挂式止水帷幕和抽水井过滤器最佳组合深度，优化深基坑降水方案，以南通市地铁1、2号线换乘站青年路站深基坑降水工程为背景，以地下水渗流理论与太沙基一维固结理论为基础，建立考虑土体参数随固结过程变化的深基坑降水三维渗流与地面沉降耦合数学模型，并采用有限单元法进行求解。使用抽水试验资料对可视化数值模型进行识别验证，通过对坑内水位和坑外地面沉降量的控制，优化抽水井的数量及抽水量，模拟预测止水帷幕插入含水层1/3、1/2、2/3深度处3种方案下过滤器的最佳位置，并对3种方案从工期、造价及安全可靠性等方面进行对比分析。结果表明，在止水帷幕插入含水层1/2深度下，抽水井过滤器插入含水层9/50~9/20深度处，即止水帷幕底部埋深为46.2 m、过滤器埋深为33.7~42.7 m时，采用17口抽水井进行降水的方案为最优方案。

目标检测是遥感影像处理中一项基础性和常规性的工作。本文基于YOLOX（you only look once X）网络进行改进，设计了一种针对遥感影像目标的检测算法。首先在特征提取模块PANet（path aggregation network）中加入自适应空间特征融合（adaptively spatial feature fusion, ASFF）网络，针对目标检测中尺度不一致的细部特征进行深入挖掘。其次，设计了基于ECA（efficient channel attention）的特征提取模块，高效通道交互在更加关注特征图中正样本特征信息的同时降低了模型的复杂性。再次，为了避免过拟合造成梯度消失、激活效果弱的问题，提出使用swish激活函数。最后，在DOTA（dataset for object detection in aerial images）上进行实验，通过消融实验定性分析、通过对比实验定量验证了本文算法的最佳机制和有效性。结果表明：在添加ASFF和ECA机制并且优化swish激活函数的前提下，改进网络模型的全类平均正确率（mean average precision, mAP）达74.42%，较原始网络提升了12.75%;与当前应用广泛的目标检测算法Mobilenet-YOLOv4、YOLOv4、YOLOv5、YOLOX相比，本文算法实现了mAP 11.42%~17.84%的提升。

随着高密度采集技术的发展及采集日效的大幅提高，勘探数据量呈指数增长。为了节省存储空间，提高传输效率，叠前地震数据的高保真压缩与重构研究显得极其迫切。嵌入式零树小波（embedded zerotree wavelet, EZW）算法具有优越的压缩性能，传统的EZW地震数据压缩基于t-x域(时间-空间域)数据。由于叠前地震数据的波数较宽，频带有限，经离散余弦变换（discrete cosine transform, DCT）后，能量主要集中在低频部分。本文提出一种分频地震数据压缩技术，通过2D-DCT将t-x域数据转换为DCT域数据并进行分频，对高频和低频数据单独进行EZW编码。低频数据编码级数高，保证重构数据的信噪比；高频数据编码级数低，提高数据的压缩比。模型数据和实际数据表明，在解压信噪比基本相当的情况下，分频地震数据压缩的压缩比高于常规EZW压缩方法。

为了进一步认识浅层致密砂岩油气储层分布规律与成因，以四川盆地川中地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩为例，综合物性表征、岩石学、地球化学等多种分析测试手段，系统表征致密岩储层的物质组成、储集物性、孔喉结构、成岩作用等特征。结果表明：川中地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩以岩屑长石砂岩为主，孔隙度分布在1.99%~18.52%之间，渗透率分布在（0.002~191.340）×10-3 μm2之间，低孔致密储层体积分数达77.93%。储集空间以次生孔隙为主，发育4种类型孔喉结构，各类储层的渗透能力均由体积分数较小、半径较大的喉道控制，储集能力则由体积分数较大、半径较小的孔喉主导。破坏性化学成岩作用是研究区储层物性致密的主要控制因素，主要包括浊沸石胶结、方解石胶结、硅质胶结、硬石膏胶结、钠长石胶结、黏土矿物胶结作用等。不同成岩胶结物差异分布引发的强烈成岩非均质性，是研究区储层孔渗差异显著的主要原因；受成岩非均质性控制，不同埋深和不同地区储层的成岩演化过程会存在显著差异，这是造成研究区储层整体致密并发育部分相对优质储层的主要原因。

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油勘探取得巨大突破，但是按照普遍认可的页岩油烃源岩评价标准，本区的烃源岩品质并不理想。为了科学评价玛湖凹陷烃源岩品质特征，本文在系统的岩心观察和有机地球化学分析的基础上，揭示烃源岩的形成环境，并按照矿物组成对烃源岩分类评价。玛湖凹陷风城组细粒岩主要沉积于正常半深湖、咸化半深湖、半咸化半深湖、含热液半深湖和滨浅湖环境中，各环境中细粒岩的有机质特征存在一定区别，其中半咸化半深湖有机质较为富集，w (TOC)均值在1%左右。进一步结合有机质类型判别图解，表明咸化半深湖和含热液半深湖有机质来源以湖泊生物为主，而其他环境中存在湖泊和陆源混合有机质来源。基于有机质生烃潜力评价和成熟度（Vre=0.74%）估算，表明目前风城组烃源岩中有机质正处于大量排烃的成熟阶段，且确定了细粒岩中的烃类为原生烃。由于不同矿物组成的烃源岩吸附能力的差异，按照陆相泥质烃源岩和碳酸盐质烃源岩开展分类评价，结果表明风城组沉积了累计厚度近250 m的的有效烃源岩，且富含以藻类体为主的有机质。

地热资源开发利用与地下水运动和水环境演化密切相关。为了给我国大规模地热资源绿色开发与利用提供参考，本文综述了浅层地热资源、中深层水热型地热资源及深部干热岩型地热资源开发现状和典型开采技术。其中：浅层地热资源的开发模式分为土壤源热泵和地下水源热泵；中深层水热型地热资源开发模式主要有直接开采、采灌结合和单井循环；深部干热岩型地热资源通过水力压裂或化学刺激等储层改造技术，形成增强型地热系统（EGS）。结合报道实际案例，评述了地热资源开发对地下水资源与环境的潜在影响，包括地源热泵技术可能导致冷热堆积、水热开采可能引起地下水位下降、干热岩水力压裂可能诱发微地震事件,以及压裂液泄露可能造成化学污染等。针对地热开发对地下水土环境造成的负面影响，提出了有助于地热资源绿色开发的相应措施，包括提高回灌能力、采灌过程中保持水量平衡、保持换热效率与地下热量新平衡，及采用新型材料等。

地质条件和采集环境等因素的影响往往导致在地质勘探过程中无法获取完备的地震数据，对后续地质解释工作造成影响。随着计算机硬件的发展及基于卷积神经网络的地震数据处理方法的应用，越来越多的深度学习方法应用于地震数据规则化，当前此类方法通常局限在时域范围内处理数据，导致重建数据过于平滑，纹理细节信息缺失。本文提出一种联合时频域特征的卷积神经网络模型，通过在地震数据的时域和傅里叶域上进行联合约束，学习地震数据在时域和傅里叶域的多维度分布特征，重建欠采样地震数据，修正联合损失函数的权重，调整卷积神经网络学习的注意力；采用多级可调节的残差块构建卷积神经网络中间层，提高特征提取能力，根据任务的需要调节残差块数量，平衡网络的精度与效率。实验结果表明，本文提出的方法与双三次插值、基于块匹配的3D协同滤波、深超分辨率网络、增强深度学习超分辨率重建网络等方法对比，具有更好的细节保持效果和鲁棒性。

古河道作为沉积物颗粒源汇之间的运移通道之一，其对沉积物通量的影响备受海洋沉积学关注。为了研究广东阳西沙扒海域埋藏古河道沉积特征，针对粤西近岸陆架古河道展开了研究，利用海上风电场浅地层剖面勘察资料和钻孔数据，根据声学脉冲特征识别出多条古河道，弥补了粤西沿岸浅水区古河道分布空白。结果显示：古河道呈近南北走向，以宽U型为主，河道宽度在768~2 743 m之间，下切深度最大为16.90 m，局部存在河道交汇现象；依据现代河流河型判别方法，古河道河型属于砾质分汊型，以推移质砂砾输运为主，年平均输送量为3.87×108 m3/a；古河道源自古漠阳江水系，形成于全新世早期至中期，上覆地层为全新世中期至今的浅海相沉积。

为了探究人类活动对生态保护红线内生境造成的影响，提高生态保护红线监管能力，为完善生态保护红线监管制度提供科学支撑，以吉林省镇赉县为例，基于InVEST模型和GIS的空间分析能力，利用高分遥感影像及相关人类活动数据，从栅格尺度上评估生态保护红线区存在的生境风险。结果表明：研究区总生境风险值的范围介于0.00～1.32之间，高、中、低生境风险区域分别占红线总面积的2.31%、3.26%、22.12%，整个评估区内人类活动干扰对生境产生的影响以低生境风险为主；在各类生境中，林地的平均生境风险值最高，其中乔木林地、灌木林地、其他林地的平均生境风险值分别为0.58、0.88、0.79，同时最高风险值（灌木林地）也出现在林地生境中；相较于其他人类活动，城镇村及工矿用地的累计风险值和平均生境风险值均最高，分别为2 933 161.90、1.24，公路用地次之，分别为1 086 264.68、1.19，旱地、水田、渔业等人类活动对生境产生的影响有限。

辽东地区大石湖沟斑岩型铜矿床位于华北克拉通东北缘辽吉造山带内，其矿化在空间上与侵入大石湖沟花岗岩体中的闪长玢岩脉关系密切。本文首次报道了矿区闪长玢岩形成时代及其锆石成因，探讨其成矿潜力，为区域找矿提供基础理论。利用LA-ICP-MS技术对闪长玢岩锆石进行U-Pb同位素和微量元素测定。锆石U-Pb定年结果显示，锆石具有典型岩浆成因特征，闪长玢岩侵位时间为225.6~218.7 Ma，属于晚三叠世，该期岩浆活动应与矿区内一期铜矿化作用密切相关。锆石微量元素特征显示，稀土元素丰度值均较高，w(ΣREE)介于（216.3~1 305.9）×10-6之间，具有Ce正异常和弱的Eu负异常特征。利用Ti温度计得到锆石形成温度为568~913 ℃，氧逸度范围为ΔFMQ-0.05~ΔFMQ+4.05，其氧逸度特征指示岩体具有良好的斑岩型铜矿成矿潜力。区域地质背景和锆石微量元素特征表明，该期岩浆活动可能与大陆深俯冲过程中板片断离，导致软流圈地幔上涌引起下地壳部分熔融有关。

已有钻井以及地震资料揭示南海南部海域广泛发育中生代地层。为了进一步了解南海南部中生代地层的分布特征及油气地质意义，本文利用最新的卫星重力数据反演中生界的深度和厚度。首先，采用重力场正演技术消除海水的影响，获得南海南部布格重力异常。其次，为了消除新生代沉积层的影响，将新生代沉积层划分为0~3、3~6、6~10 km 3层，并根据前人在南海获得的密度与深度的关系，采用变密度Parker正演方法计算新生代沉积层产生的重力影响，并将其从布格重力异常中减去，从而获得前新生代重力异常。在此基础上，采用小波多尺度分解技术，消除深部莫霍面以及局部岩体重力的影响，从而计算得到反映中生界的重力异常。最后采用三维Parker变密度界面快速反演技术获得南海南部中生界深度和厚度。反演结果与已知中生界钻井具有较好的对应。南海南部地区中生界主要分布在礼乐滩、巴拉望岛北部和万安地区，厚度分布小于9 km，其他大部分地区中生界厚度小于1 km或者不存在中生界。其中中生界在礼乐滩地区最为发育，其次在巴拉望岛北部也广泛发育。结合前人在该区域的油气地质条件研究成果，认为南海南部海域礼乐滩地区中生界具有较好的油气勘探前景。

渤海湾盆地渤中凹陷中生界火山岩具有巨大的勘探潜力，但目前对火山岩优质储层的发育规律还缺乏深入认识。综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性测试、高压压汞、核磁共振和氮气吸附等资料，对渤中凹陷中生界火山岩优质储层的储集空间类型、物性、孔隙微观结构等特征进行了分析，探讨了优质储层形成机制与分布。结果表明，渤中凹陷中生界火山岩可分为3类：高孔-中低渗型（Ⅰ类储层）、中孔-低渗型（Ⅱ类储层）和低孔-低渗型（Ⅲ类非储层）。Ⅰ类储层由中酸性气孔熔岩叠加隐爆角砾化作用和溶蚀作用形成，Ⅱ类储层由中酸性块状熔岩叠加隐爆角砾化作用、溶蚀作用或基性气孔熔岩叠加溶蚀作用形成。原生孔隙、裂缝与溶蚀协同作用及脱玻化作用是渤中凹陷中生界火山岩有利储层的主要形成机制。在此基础上，建立了风化背景下火山岩优质储层纵向多层、横向多中心分布的储层发育模式。多喷发单元、多丘叠置的酸性复合熔岩火山机构和中酸性侵出熔岩穹丘两种类型的火山机构是渤中凹陷火山岩优质储层的重要勘探目标。

二道坎银铅锌矿床是近几年在大兴安岭东北部多宝山矿集区新发现的一个大型银铅锌矿床。矿区内共发育2条矿体，银品位最高达25 516 g/t，并伴生有铅锌、锰矿产出（铅+锌平均品位为1.2%，锰平均品位为9.5%）。矿石主要赋存于上志留统—中泥盆统泥鳅河组中，以石英脉胶结的热液角砾岩矿石为主，岩石已遭受蚀变；矿石中金属矿物主要为磁铁矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等；成矿阶段可划分为黄铁矿-磁铁矿-石英阶段、沥青-含银多金属硫化物阶段和碳酸盐阶段；常见的热液蚀变类型主要为硅化、碳酸盐化及赤铁矿化等。本研究以二道坎银铅锌矿床中的磁铁矿为研究对象，利用LA-ICP-MS测试了磁铁矿中的稀土、微量元素，以探讨磁铁矿的成因信息。结果显示：磁铁矿中稀土元素总量w(∑REE)为 （27.94~81.54）×10-6，LREE/HREE为2.77~67.31，表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素亏损的右倾模式；(La/Yb)N介于9.42~280.59之间，Eu/Eu*基本小于1，Ce/Ce*介于0.89~1.54之间，La/Sm介于1.29~97.54之间，Gd/Yb介于0.02~117.11之间，表明磁铁矿在形成过程中经历了氧化还原环境的变化。其他微量元素投图显示，二道坎银铅锌矿床中的磁铁矿具有岩浆热液成因特征。

近场动力学理论采用积分形式的运动方程，能够有效避免空间偏导数不存在的问题，在模拟不同材料发生裂纹扩展、断裂破坏等不连续问题方面有着广泛应用，但是对近场动力学理论中波的传播问题和频散特性研究较少。为了研究近场动力学理论中应力波的传播规律，考虑平面应力情况，建立积分形式的运动方程，在均匀各向同性模型及含水平裂纹模型下进行了波场数值模拟，并与经典连续介质理论中的纵波和横波波场进行对比分析。基于常规态型近场动力学理论的运动方程，详细推导了一维和二维情况下的频散关系，并探讨了邻域内物质点数、邻域半径和形状参数等近场动力学参数对频散曲线的影响。在波场数值模拟中，线性近场动力学理论中固体与经典连续介质理论中线弹性介质的波场数值模拟结果具有良好的一致性，介质内裂纹的存在会阻碍波的传播；在频散特性分析中，所选邻域半径越小、形状参数越大，线性近场动力学理论中的频散特性越接近经典连续介质力学理论中的频散特性。

黔西南簸箕田金矿床位于灰家堡背斜矿田东段，是近年发现的近超大型卡林型金矿床。本文以发育在簸箕田金矿区的皂矾山矿段角砾岩为研究对象，通过详细的钻孔岩心观察，结合矿区以往基础地质信息，分析了角砾岩的产状、岩石学特征及其与成矿的关系。研究显示：皂矾山角砾岩为构造角砾岩，并分为构造热液角砾岩和构造破裂角砾岩两种类型;矿床的成矿阶段包括石英-白云石、自然金-黄铁矿-毒砂、雌雄黄-辰砂-石英-方解石3个阶段。总结了簸箕田金矿床的成矿过程,首先是形成灰家堡背斜，其次是形成皂矾山含矿构造角砾岩，最后是含矿热液运移、成矿物质萃取及矿体的形成。构建了簸箕田金矿“两富两贫”的成矿模式：距离皂矾山构造角砾岩筒中心带越近，矿体越富，距离构造角砾岩筒中心带越远，矿体越贫；越产在角砾岩筒及其两侧的深部位置的矿体越富，越产在角砾岩筒及其两侧的上部位置的矿体越贫。

为了研究砂砾岩储层压实成岩裂缝对储层的影响，以渤中19-6凝析气田孔店组砂砾岩为解剖对象，借助岩心观察、薄片鉴定、测井识别及压实成岩物理模拟实验等手段，对砂砾岩储层压实成岩裂缝的垂向演化特征进行了深入研究。结果表明：1）渤中19-6孔店组砂砾岩储层压实成岩裂缝普遍发育，包括继承性裂缝与非继承性裂缝，继承性裂缝发育较早，沿碎屑颗粒的原有裂纹产生，非继承裂缝主要以共轭剪裂缝的形式沿长石解理破裂发育；2）砾级颗粒较砂级颗粒、长石颗粒较石英颗粒压实成岩裂缝更为发育，压实成岩裂缝裂缝发育程度与脆性指数成正比，与填隙物含量成反比；3）模拟的垂向上发育3期砂砾岩压实成岩裂缝发育带，其中第2压实成岩裂缝发育带与研究区的裂缝分布一致，控制着优质储层的发育。

西昆仑造山带新近发现的玛尔坎苏碳酸锰成矿带是我国锰矿资源勘查的重大突破。本文在梳理玛尔坎苏碳酸锰成矿带区域地层已有年龄的基础上，对含锰岩系含火山碎屑灰岩、砂质灰岩及凝灰岩夹层中的锆石开展U-Pb测年工作，厘定了含锰岩系的沉积时代，并结合同期区域构造及表生系统演化背景，探讨了玛尔坎苏锰矿带的地质意义。喀拉阿特河组含锰岩系第一岩性段含火山角砾灰岩和第二岩性段砂质灰岩中火山岩岩屑获得锆石U-Pb谐和年龄为（322.9±1.8）Ma，第三岩性段凝灰岩夹层最年轻的3颗锆石获得U-Pb谐和年龄为（322.0±5.3）Ma。结合新近发表的碳酸锰矿石Re-Os等时线年龄，可大致将该套含锰岩系的沉积时代限定为晚石炭世(约320 Ma)。喀拉阿特河组含锰岩系地层可能代表晚古生代古特提斯洋北向俯冲背景之下的弧后盆地沉积序列。含锰岩系沉积时恰处于晚古生代冰期之内(340~285 Ma)，碳酸锰矿石亦具有类似现代海洋水成铁锰沉积物的(REE+Y)PAAS配分形式，表明原始锰氧化物沉淀速率较慢且与海水呈平衡状态。这可类比全球新元古代与冰期有关的其他沉积碳酸锰矿床的形成过程，即冰川的逐渐消融导致溶解Mn2+以锰氧化物的形式缓慢沉淀。据此推测晚古生代南半球Gondwana大陆发育的动态冰川活动对古特提斯海域Mn元素的地球化学循环产生一定影响。

大杨树盆地勘探和研究程度较低，但近年来在其南部坳陷九峰山组部署的多口探井中获得了工业油流，显示出良好的勘探远景。目前对研究区九峰组烃源岩及油气来源缺乏系统地研究和认识，本文利用有机碳、岩石热解、气相色谱-质谱、碳同位素等地球化学分析资料，评价了九峰山组烃源岩生烃潜力，分析了原油性质，并探讨了油气来源。结果表明：九峰山组一段（九一段）和九峰山组三段（九三段）发育一般—优质的烃源岩，w (TOC）分别平均为1.76%和2.59%，w (S1+S2）分别平均为4.44 mg/g和7.36 mg/g，w (氯仿沥青“A”） 分别平均为0.21%和0.09%；九一段烃源岩有机质类型以Ⅱ1型为主，其次为Ⅰ型，而九三段以Ⅱ1型为主，其次为Ⅱ2型；九一段烃源岩镜质体反射率（Ro）主要为0.70%～1.60%，处于成熟—高成熟演化阶段，而九三段Ro主要为0.50%～1.10%，处于成熟演化阶段。烃源岩成熟生烃门限深度约为1 300 m，生烃高峰约为1 750 m，具有生烃早的特点。原油为轻—中质原油，具有高黏、高蜡、低硫、高饱和烃特点。原油富集碳的轻同位素，δ13C油为-30.40‰～-29.38‰，δ13C饱和烃为-30.78‰～-29.07‰，δ13C芳烃为-29.73‰～-27.91‰，具有以湖相腐泥型有机质为母质的特点。原油分子标志化合物的主峰碳为nC19和nC21，OEP（奇偶优势）为1.07～1.08，Pr/Ph为0.83～1.10；利用甾萜类标志物将原油划分为两类，其中第一类为YC1和Y3井原油，具有相对高的三环萜烷、C30D、Ts/Tm、C29Ts/C29藿烷、甾烷C27R/C29R、规则甾烷/藿烷、重排甾烷/规则甾烷、C29甾烷20S/20（S+R）、C29甾烷ββ/（ββ+αα）及低的β-胡萝卜烷特点，第二类为YX4和Y6井原油，具有高β-胡萝卜烷及相对低的甾萜烷值，表明第一类原油成熟度高于第二类，二者的沉积环境和母质来源上略有差异。油岩对比反映出第一类原油主要来源于九一段源岩，第二类原油主要来源于九三段源岩，反映该地区存在自生自储和下生上储2种类型油藏。

为了有效解决地下水中铁锰超标的问题，本文提出了一种新的粉末活性炭（PAC）和臭氧联用去除铁和锰的方法，并探索PAC在臭氧氧化处理水中铁和锰的作用机理。首先研究PAC和臭氧单独处理铁和锰的效果；然后研究PAC和臭氧联用处理铁和锰的效果，并探究不同条件（pH、温度、PAC用量、氧化剂质量浓度）对水中铁和锰去除效果的影响；最后研究PAC在臭氧氧化处理水中铁和锰的作用机理。结果表明：PAC在不同条件下都能强化铁和锰被臭氧氧化，在PAC用量为0.3 g/L、臭氧质量浓度为5 mg/L、pH值为7.0、室温的条件下，5 min内铁和锰混合溶液质量浓度由0.5 mg/L迅速降到0.1 mg/L以下，达到相应排放标准要求；随着PAC用量的增加，铁和锰的残留质量浓度逐渐降低，这说明反应高度依赖PAC表面的活性位点，进一步证实了PAC对水中铁和锰去除效果的影响。扫描电镜（SEM）和Mapping分析等表征结果表明，反应后在PAC表面形成了铁氧化物和锰氧化物涂层，而这些氧化物涂层会进一步加快水中游离铁和锰的去除。

松辽盆地南部砂岩型铀矿找矿研究进行了大量的地质工作，并取得了一定成果，与之相比，盆地北部的铀矿地质勘查工作则明显薄弱。本文在松辽盆地北部蚀源区岩石含铀性、盆地构造演化、古气候、地层演化、沉积相展布、砂体发育情况及后生改造等铀成矿条件分析的基础上，评价了松辽盆地北部砂岩型铀矿的成矿潜力，探讨了其找矿方向。综合分析得出：松辽盆地北部整体铀源丰富，成矿条件较好；白垩纪以来，盆地存在4期明显构造反转，形成上白垩统姚家组和四方台组2个主要铀矿找矿目的层；在盆地内部，姚家组和四方台组发育良好的沉积相及砂体条件，局部地区氧化作用明显，氧化带和铀矿化也较为发育，是找矿的重要线索；松辽盆地北部整体铀成矿条件良好，东段应以姚家组为重点找矿层位，西段则应以四方台组为重点找矿层位，找矿类型为层间氧化带型。

黑龙江建边农场地区位于大兴安岭和小兴安岭交汇部位，该区多期的岩浆和构造演化历史导致了成矿地质背景的复杂性和多样性。本文在对黑龙江建边农场地区Landsat ETM影像数据进行解读的基础上，综合矿物光谱特征以及该地区的基础地质资料，采用“去干扰-主成分分析与比值法结合-异常筛选”的方法体系提取了研究区铁染、羟基等矿化蚀变信息。结果表明：本次研究共圈定羟基矿化蚀变异常13处、铁染矿化蚀变异常17处;矿化蚀变异常以白垩纪火山地层为主，在空间分布上主要沿NE向断裂与NW向、NNW向及SN向断裂的交汇部位分布，与中生代火山岩和早白垩世—早石炭世侵入岩体接触带部位密切相关。结合已知的地质矿产资料及野外实地验证结果，发现该地区普遍发育褐铁矿、赤铁矿等铁染异常矿物以及碳酸盐化、绿泥石化等羟基异常矿物，提取出的铁染与羟基矿化蚀变异常与物化探异常套合较为紧密且与已知的金、铜、钼等矿点和矿化点吻合程度较高。

青海贵德盆地广泛发育印支期花岗岩，但缺乏其深部地球化学特征、岩石成因及来源的研究，而这些问题的解决对于西秦岭印支期花岗岩形成背景研究有着重要意义。为此，本文选取贵德盆地扎仓沟地区钻孔ZR2花岗闪长岩样品为研究对象，对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb同位素定年结果表明，花岗闪长岩的侵位年龄为（225.3±1.3）Ma，为晚三叠世岩浆活动的特点。主微量元素特征显示，花岗闪长岩为弱过铝质、高钾钙碱性系列岩石，表现出中等Eu负异常（δEu=0.59~0.91）、富集大离子亲石元素（Rb、U）、亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）的特征。锆石Hf同位素组成显示，花岗闪长岩的εHf（t）值为-7.70~0.22，对应的二阶段模式年龄（TDM2）为1 747~1 243 Ma，表明贵德盆地扎仓沟地区花岗闪长岩为下地壳和岩石圈地幔熔融混合的产物。结合前人研究成果，认为研究区中花岗闪长岩的构造背景为阿尼玛卿—勉略洋闭合后的同碰撞至碰撞后伸展的过渡构造体系。

河道砂是重要的油气储集体之一，实现砂体厚度的定量预测是提高油气开发效率的关键。随着目标储层非匀质性的增强，地震属性与储层岩性、物性、孔隙流体之间的关系更趋复杂。如何在地质信息有限的情况下实现高效且智能的复杂储层定量预测是目前储层预测领域的热点和难点。为了实现对致密砂岩储层的高精度智能化预测，本文提出基于深度全连接神经网络的储层有效砂体厚度预测方法。该方法通过构建多层堆叠的全连接神经网络逐层优化针对储层有效砂体厚度预测的地震属性，并将优化后的属性直接映射为砂体厚度。首先针对模型数据分析了训练样本对全连接神经网络建模的影响，然后在小样本情况下分别对比了该网络的深、浅层形态在网络规模大于训练样本数目及网络规模小于训练样本数目时的表现差异，发现当训练样本为小样本时，深层网络表现优于浅层网络，前提是训练样本数目大于网络规模。最后，我们将深度全连接神经网络用于胜利油田某区实际数据的有效砂体厚度预测，应用效果显示该方法对致密砂岩储层中4 m左右的砂体实现了有效识别，体现了该端到端智能建模方法从地震属性中挖掘潜藏地质信息的能力，证实了其在储层定量预测中的有效性。

为了揭示塔中北坡NE向走滑断裂的形成机制，本文在前人研究的基础上，利用相似分析原理，设计了构造物理模拟实验平台，完成了3组构造物理模拟对比实验，模拟了塔中北坡NE向走滑断裂的形成演化过程，分析了塔中北坡NE向走滑断裂的形成机制。结果表明：塔中北坡NE向走滑断裂受控于先存的基底断裂以及上奥陶统厚层泥岩的调节作用，在周缘构造活动的作用下形成；塔中地区NE向走滑断裂经历了形成期和复活期两个阶段，先后受到SW方向与SE方向作用力挤压。

位于中天山地块的沙垄铁建造是新近识别出的新元古界铁建造之一。前人已经对该铁建造的矿床特征、形成时代和构造背景进行了研究，并通过矿石的全岩元素地球化学和铁同位素分析，探讨了其矿床成因和沉积环境。但是，目前缺乏针对沙垄铁建造矿石矿物的矿物学和微区地球化学分析等的研究，制约了对其铁矿物形成过程和形成环境的深入认识。本文以沙垄铁建造中代表性铁矿石的磁铁矿和赤铁矿为主要研究对象，在详细的矿相学研究基础上，利用飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（fs-LA-ICP-MS）开展磁铁矿和赤铁矿的原位地球化学分析，进一步揭示磁铁矿和赤铁矿形成的过程和环境。沙垄铁建造的赤铁矿主要呈半自形微细粒板状，并且顺层定向分布，磁铁矿主要呈中粗粒状变斑晶产出。原位地球化学分析结果表明：磁铁矿总体具有较高质量分数的Si、Ca、Mn和较低质量分数的Ni、Cu、Zn，不同样品的磁铁矿V质量分数相对一致，Ti质量分数变化较大；赤铁矿相对于磁铁矿具有较高的Si、Ca、Ti、Cr质量分数和较低的Mn、Ni、Zn质量分数。磁铁矿的稀土总量较低（w(ΣREY)=1.49×10-6～51.16×10-6，平均值为12.15×10-6），具有轻稀土相对重稀土亏损、Eu异常不明显和正La异常的特征，不同样品的磁铁矿和赤铁矿具有与全岩的稀土元素一致的配分模式，表明了铁建造中磁铁矿和赤铁矿是稀土元素的主要载体，磁铁矿和赤铁矿微量元素特征可以为揭示铁建造的成矿物质来源和形成时的氧化还原条件提供新的依据。结合前人研究，本文认为沙垄铁建造中的磁铁矿变斑晶是赤铁矿重结晶作用的产物，磁铁矿的稀土元素特征指示沙垄铁建造具有低温热液和海水混合的成矿物质来源，而Ce异常的缺乏和质量分数相对一致的V、Cr，说明铁建造形成于相对缺氧的环境，并且在形成过程中氧逸度的变化较小。

喀斯特石漠化是中国西南地区严重的生态环境问题。哨兵数据作为Landsat和SPOT（systeme probatoire d’observation de la terre）系列卫星数据的继承和延续，在生态环境监测中具有很好的应用前景。采用传统方式对Sentinel-2A数据进行喀斯特石漠化信息提取，构建20 m分辨率的石漠化指数，将损失Sentinel-2A数据的细节信息。为了更精确地对石漠化信息进行提取，结合Sentinel-2A数据的自身特点，构建了10 m分辨率的石漠化指数，提取了云南省文山州北门河流域的喀斯特石漠化信息并对其地质成因进行分析。通过对4种不同的融合算法进行对比可知，采用à trous小波变换对短波红外波段（B12）进行融合的效果优于高通滤波、主成分分析和Gram-Schmidt变换等融合算法，由该方法构建的10 m归一化微分岩石指数（normalized differential rocky index, NDRI）和岩石裸露率（fr）不仅与20 m分辨率的NDRI和fr保持了较好的相关性（相关系数分别为0.90和0.81），而且能够更好地突出不同地物的特征。结果表明，构建10 m分辨率的NDRI和fr能够更好地对喀斯特石漠化信息进行提取。对北门河流域喀斯特石漠化地质成因分析的结果表明：北门河流域喀斯特石漠化以潜在石漠化和轻度石漠化类型为主，占流域总面积的40.66%、16.97%；流域喀斯特石漠化主要分布于个旧组和板纳组中；在小于25°的坡度范围内，各类喀斯特石漠化分布集中，占喀斯特石漠化总面积的82.71%。

为了增加土-膨润土泥浆墙回填材料对污染物的阻滞性能，本文采用活性炭对其进行改性。通过坍落度和土柱实验研究了添加活性炭对土-膨润土泥浆墙施工和易性、渗透性和兼容性能的影响，明确了活性炭添加量对泥浆墙渗透性和兼容性的作用规律。实验结果显示，满足泥浆墙墙体材料施工和易性要求的含水率范围随着活性炭质量分数增加而增大。活性炭质量分数为2%~10%的改性土-膨润土泥浆墙墙体材料渗透系数均小于1.0×10-7cm/s，满足垂直阻隔墙渗透系数要求。当活性炭质量分数≤2%时，活性炭的添加对墙体材料与苯酚溶液的兼容性能没有影响；随着活性炭质量分数的增大，苯酚对其不利影响加剧。当活性炭质量分数增大至10%时，活性炭改性土-膨润土泥浆墙不适用于苯酚污染地下环境。

新疆温泉地区位于伊犁地块北缘，出露较多的晚古生代酸性侵入岩类。为研究这些岩浆岩的成因，探讨区域构造演化过程，对温泉地区早泥盆世花岗岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和地球化学研究，并讨论其地质意义。研究结果表明：二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为（418±7）Ma，表示其为结晶年龄，二长花岗岩为早泥盆世岩浆活动的产物；高的εHf(t)值（8.2~14.0，平均值为11.3），年轻的二阶段模式年龄（TDM2为863~492 Ma），暗示花岗岩熔融源区主要为新增生的壳源物质；花岗岩样品具有高硅、相对富钾、弱过铝质、贫钙和镁等主量元素特征，亏损Nb、Ti、P等高场强元素和Ba、Sr, 富集K、Rb等大离子亲石元素，具有强烈的负铕异常；花岗岩样品具有较低的锆石饱和温度，P2O5和SiO2质量分数呈明显负相关，指示其为I型花岗岩。微量元素构造环境判别图解显示其形成于陆弧环境，结合区域大地构造背景及邻区岩浆岩演化信息，推测温泉地区早泥盆世花岗岩形成于准噶尔—巴尔喀什洋俯冲环境。

珠江口盆地东沙隆起上的陆丰22洼为岩浆底辟改造型洼陷。为了明确这种洼陷的结构变形特征与构造演化过程，本文通过地震资料构造解释和残余地层厚度分析，利用平衡剖面技术还原了洼陷演化过程。研究结果表明，陆丰22洼西斜坡和东次洼在古近纪受到3期强烈的岩浆底辟作用，其中以文昌组四段活动最活跃。岩浆底辟对洼陷结构的改造作用主要表现为3个方面：一是岩浆底辟破坏了洼陷原始构造样式，引起边界断裂弯曲变形甚至错断，在平面上分带展布；二是岩浆隆升导致地层强烈翘倾，缓坡地层大幅抬升遭受强烈剥蚀；三是岩浆底辟产生次级凸起，影响了沉积中心的位置、规模和演化，致使陆丰22洼表现出复杂的结构特征与构造演化过程。岩浆底辟强烈的西斜坡和东次洼经历了断陷和坳断演化阶段，岩浆底辟较弱的西次洼、洼中隆和东斜坡则经历了完整的断陷、坳断和坳陷3个演化阶段，各构造单元具有平面分带特征。

珠江口盆地西江主洼经历了早—中始新世的珠琼运动一幕和晚始新世—早渐新世的珠琼运动二幕，期间分别沉积了文昌组和恩平组。为研究两幕运动的差异，通过对古近系沉积岩样品主微量元素分析来判断物源成分，从而理清珠琼两幕运动期间西江主洼的物源转换规律。结果表明：西江主洼珠琼运动一幕晚文昌期主要为风化酸性火成岩，缓坡处文一、二段顶部出现中性火成岩成分；珠琼运动二幕恩平组在主洼中部和东部主要表现为中性火成岩风化产物，28洼恩四段底部由长英质变为中性岩母岩，洼陷西部则未出现中性岩母岩，珠海期由酸性火成岩向石英岩母岩成分过渡。基底岩性研究表明，研究区古近系存在珠一坳陷内低凸起酸性花岗岩和坳陷南部隆起带中性花岗岩两类不同局部物源区，文昌期珠一坳陷内低凸起为主要物源区，在珠琼运动二幕时洼陷中部和东部物源区发生转换，物源来自珠一坳陷南部东沙隆起带，洼陷西部物源在恩平期没有转换，直到珠海期南海运动时与中、东部共同转变为接受北部统一的区域物源控制。洼陷不同部位物源转换存在差异,说明珠琼运动两幕之间存在物源的继承性发育，但具有不同的沉积演化特征。

 

摘要：黄骅坳陷孔西斜坡区经历了多期构造运动，上古生界煤系烃源岩多次生排烃，奥陶系储层发生两期油气充注。该斜坡区具有较大的油气资源潜力。针对该地区成藏过程与成藏模式认识不清的问题，通过三维地震解释、测录井资料分析、岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体测温、气相色谱分析等方法，结合埋藏史-生烃史模拟，以孔西斜坡区构造演化过程为基础，开展了下古生界奥陶系碳酸盐岩油气藏储层特征、成藏过程及模式的综合研究。结果表明：储集空间分为孔隙型和裂缝型两类，其中多期次半充填裂缝是最主要的储集空间类型。加里东运动导致华北地区大规模抬升，奥陶系长期差异性剥蚀形成岩溶储层，早、中三叠世三叠世孔西斜坡区广覆式生烃，油气向下进入奥陶系的岩溶储层，古油藏形成；早中侏罗世晚期孔西斜坡区在构造应力作用下形成西高东低的逆冲带，古油气藏向构造高部位调整，原油被水洗、氧化等破坏；古近纪早期孔西地区普遍接受沉积，至始新世地势发生反转，逆冲带深埋，深洼区煤系烃源岩二次生烃，油气通过逆断层及裂缝进入奥陶系储层；逆冲带奥陶系油气藏顶部和侧部地层以泥岩为主，具有良好的封堵条件，使油气聚集成藏，盖层及侧向封堵层不利的斜坡区高部位和凸起区，油气难以保存，形成了低部位产油产气、高部位产水的局面。

为了揭示海拉尔盆地红旗凹陷上侏罗统塔木兰沟组深层油气勘探前景并获取进一步的勘探突破，采用地质、地球化学方法对塔木兰沟组烃源岩发育特征及模式进行了分析。结果显示：塔木兰沟组为火山岩、沉积岩互层发育的成盆初期建造，其中塔四段滨浅湖—半深湖相暗色泥岩发育，表现为低声波、高伽马、高电阻的电性特征，地震上呈强振幅、层状-似层状反射。烃源岩有机质丰度中等，w(TOC)为0.07%～2.20%，平均为0.99%；Ⅱ型和Ⅲ型有机质均有发育，生源为藻类等水生生物和高等植物混合输入；有机质镜质体反射率值为0.90%～2.04%，整体为成熟—高成熟，局部受火山作用达到过成熟。该套烃源岩于早白垩世进入生油门限，对应埋深1 450 m，现今正处于生烃高峰期，有效烃源岩面积329 km2，舒特诺尔次凹是主要的生烃中心，采用体积法估算生烃量为4.59×108 t，排烃量为2.79×108 t，资源量为0.64×108 t，显示出较好的勘探潜力。烃源岩具有断陷初期填平补齐、气候温暖潮湿、有机质混源输入、微咸水弱氧化—弱还原环境、火山活动间接影响的发育模式。

高陂酸性岩脉出露于赣南于山成矿带中部，侵入于前寒武纪变质岩地层，岩石类型主要为花岗斑岩。为研究赣南高陂矿区岩浆岩侵位时代、岩石成因及与成矿的关系，本文对高陂花岗斑岩进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素等测试分析。结果表明：高陂花岗斑岩具有高硅（w(SiO2)平均为74.53%）、高钾（w(K2O)平均为4.34%）、富铝（w(Al2O3)平均为15.36%）的特征，铝饱和指数A/CNK值多数介于1.25～2.87之间，主要属高钾钙碱性系列或钾玄岩系列花岗岩；具有较低的Nb/Ta、Zr/Hf值，轻重稀土元素分馏不明显，具明显的Eu负异常及高分异花岗岩特征。利用LA-ICP-MS进行锆石U-Pb测年，获得谐和年龄为（135.73±0.46）Ma（MSWD=1.7），加权平均年龄为（135.62±0.92）Ma（MSWD=0.27），谐和年龄与加权平均年龄在误差范围内高度一致，表明高陂花岗斑岩侵位于早白垩世。锆石Hf同位素分析结果显示：176Hf/177Hf值为0.282 322～0.282 450，εHf（t）=-13.3~-8.5，二阶段模式年龄TDM2变化于2.03~1.73 Ga之间，推断高陂花岗斑岩可能主要来源于元古宙地壳物质的熔融。野外调查发现，矿区围岩经历了强烈的泥化、黄铁绢英岩化、硅化等热液蚀变，呈面型分布，验证钻孔揭露了网脉状辉钼矿化，由此推测深部具有寻找斑岩型钼矿的潜力。

在膏岩富集地层进行地下工程建设时，膏岩与地下水反应溶出Ca2+与SO42-，会增强对地下建筑物混凝土基础的侵蚀作用，影响地下工程的安全。为探究不同地层环境条件下混凝土的侵蚀特征与机理，以地下工程建设中常用的C20与C30混凝土为对象,以成都南部台地地区含膏岩地层环境条件为约束条件，探究含膏岩与不含膏岩地层中混凝土在地下温度条件变化下的侵蚀特征和机理。结果表明：1）C20与C30混凝土在含膏岩地层中的侵蚀程度显著大于不含膏岩地层中的侵蚀程度，在不同地层水的侵蚀下，C20与C30混凝土质量变化率最大分别为1.80%与0.87%，抗压强度最大下降率分别为20.14%与12.80%。C30混凝土在不同地下水环境条件下抗压强度的衰减幅度更小，更适合作为地下工程施工材料。2）温度升高导致混凝土受SO42-的侵蚀作用增强，混凝土抗压强度下降，其中，C20混凝土在第四系和灌口组地下水侵蚀下抗压强度下降速率最大分别达6.89%和3.89%。3）混凝土的侵蚀是由外向内产生的，地下水中Ca2+与SO42-在混凝土外部重结晶生成石膏，并沿着裂缝向混凝土内部扩散，生成钙矾石晶体，产生膨胀力，形成裂缝，使混凝土抗压强度降低。通过相关分析，建立了混凝土力学性能与温度相关方程，实现了含膏岩地层工程建设中混凝土力学性能长期变化定量化计算。

为了研究含油气盆地油源断裂处油气富集规律，在油源断裂输导油气条件及其演化阶段研究的基础上，根据油源断裂活动时期和源内、源外油气中转站形成时期，确定了油源断裂输导源内和源外中转站油气时期，建立了油源断裂输导油气演化阶段的确定方法，并利用其确定渤海湾盆地歧口凹陷南大港断裂向沙一下亚段输导油气演化阶段。结果表明：南大港断裂向沙一下亚段输导沙三段源内中转站油气阶段从馆陶组沉积开始至明化镇组沉积中期，输导沙三段源内外中转站油气阶段从明化镇组沉积中期至结束；经历了2个演化阶段，输导油气时期相对较长，有利于来自下伏沙三段源岩的油气在沙一下亚段内大规模聚集成藏。根据本文方法确定油源断裂输导油气演化阶段，能合理解释目前南大港断裂处沙一下亚段油气最富集的现象。此方法适用于油源断裂输导油气演化阶段的确定。

为明确松辽盆地北部中央古隆起带基岩风化壳气藏分布规律及主控因素，利用岩心、测井及地震等油气勘探资料，探讨了研究区天然气成藏的烃源岩、储层及盖层条件及气藏形成的地质背景。结果表明：主力烃源岩以徐家围子断陷沙河子组为主，储层以花岗岩类风化壳为主，区域盖层为登娄库组泥岩；早期区域隆升、晚期差异沉降形成近SN向的中央古隆起带。基岩风化壳具有新生古储、侧向运移的成藏模式，富集规律分析结果表明：基岩与泥岩对接、供烃窗口大的地区是天然气藏富集的平面有利区；纵向上，风化淋滤作用控制着天然气藏在基岩风化壳内富集；花岗岩类为优势岩性，是天然气富集高产的重要因素之一。

土地利用变化影响着地表径流，分析其变化规律与驱动力有利于实现土地资源与水资源的合理利用。本研究以大伙房水库上游苏子河流域为研究对象，运用转移矩阵分析法、相关分析法等分析方法，评估了气候因素、人为因素及土地利用变化对大伙房水库水量的影响，并主要从土地利用角度进行了分析，探讨水库水域面积增加的原因。结果表明：2000—2020年，水库水域面积呈逐年增加趋势，流域内最主要的两种土地利用变化为林地面积增加、农田面积减少，且两者均对流域产水量起到正效应；同时，气候因素的变化也对水库水量的增加起到正效应。

为了确定地下水源热泵的最佳布井方式，探明含水层温度场变化特征以及水文地质参数灵敏性，以石家庄地下水源热泵适宜区肖家营—东兆通为研究区，基于热储层的地热地质条件和热物性参数，利用FEFLOW软件构建了三维水-热耦合数值模拟模型。在2 000 m3/d的抽灌量下对不同井间距、不同布井模式-含水层温度场变化进行模拟，探讨发生热突破的可能性，并探讨温度场关于热导率、渗透系数、孔隙率等参数的灵敏度。研究结果表明：1）在单抽双灌模式下，方案C（两眼回灌井连线与地下水流向垂直，一眼回灌井位于抽水井正下游，另一眼回灌井位于沿地下水流向45°方向，即两回灌井与抽水井组成等腰直角三角形，抽水井正下游的回灌井为直角顶点）的布井方案对含水层温度场影响最小，为最优方案；2）单抽双灌模式下，抽灌量为2 000 m3/d时，方案C抽灌井间距设置在40~50 m较为合理；3）抽灌过程中，温度场对于渗透系数的改变灵敏度较高，而对孔隙率以及热导率的改变灵敏度较低。

吉林省中部伊通地区火山岩大地构造上位于华北板块北缘东段。本文对其进行了岩相学、LA-ICP-MS 锆石U-Pb年代学和岩石地球化学特征的研究，进而探讨了火山岩的成因。伊通地区玄武安山岩中锆石均呈自形—半自形，具有明显的岩浆震荡生长环带和较高的Th/U值，表明其为岩浆成因。锆石定年结果表明玄武安山岩形成于（285±2）Ma，即早二叠世。伊通地区早二叠世火山岩的岩石组合为玄武安山岩和安山岩，样品SiO2质量分数为51.29% ~ 58.91%，Mg#值为39~66，属于拉斑系列，相对富集轻稀土元素（LREEs）、大离子亲石元素（LILEs），亏损高场强元素（HFSEs）。综合研究认为伊通地区早二叠世火山岩岩浆来自受俯冲流体交代的亏损地幔楔，形成于古亚洲洋南向俯冲的活动大陆边缘环境。结合区域研究成果，认为华北板块北缘早二叠世处于古亚洲洋南向俯冲作用之下。

为探明贵德盆地干热岩资源位置及分布范围，首先利用Landsat 8 TIRS(thermal infrared sensor)热红外数据，通过单窗算法和劈窗算法对贵德盆地地表温度进行遥感识别，确定了高温异常区位置；然后基于干热岩形成条件构建了包括地层、岩体、断裂、环形构造、线性构造、水热蚀变异常、地表温度异常、温泉、地热钻探、区域重力异常、区域航磁异常、电磁勘探信息等12个因子的多元信息干热岩靶区预测模型，并对贵德盆地干热岩靶区进行了预测。研究结果表明：1）贵德盆地干热岩以新近系、三叠系和第四系为保热盖层，大型北西向晚三叠世中酸性隐伏花岗岩为储热岩体，北北西向瓦里贡山深大断裂及花岗岩体为导热通道，下地幔软流圈供热和壳内部分熔融层供热为主要热源，岩石放射性产热为叠加热源；2）盆地内隐伏岩体预测区、地表温度异常区、水热蚀变异常区均具有沿北西—南东方向分布的特点，且分布位置相互印证；3）经过模型确定贵德盆地内存在一个沿北西—南东方向分布的大型干热岩带，面积约820 km2。

冰面湖是冰盖水文系统的重要组成部分，能够反映冰盖表面融水的特征，影响极地气候及环境变化。本文以冰面湖多发育区域格陵兰岛北部为研究区，基于WorldView-2高分辨率遥感影像，提出了一种综合光谱形态信息的冰面湖精细化提取方法。首先结合适合冰面环境的水体指数NDWIice（normalized difference water index-ice）及分割阈值提取冰面水体；然后构建形态规则，将冰面水体分为独立冰面湖、独立冰面径流、混合区域3类；最后引入傅里叶描述子辅助分水岭算法精细化提取冰面湖。为验证该方法的可行性，选取一个消融期内9个时期的WorldView-2影像序列进行实验，与其他自动化方法及人工数字化结果比较，本文方法在提取准确率、完整性上均高于90%，平均错误率低于0.2%，优势明显。

融雪水是东北地区春季径流的重要来源，融雪径流过程的可靠模拟及预报可为科学管理和调度春汛期水资源提供参考。东北寒区年度内存在融雪径流和降雨径流两种产流模式，流域物理空间属性差异对融雪径流产流模式影响显著，为了解决东北寒区融雪径流空间异质性问题、提高SWAT模型模拟及预报精度，提出对SWAT模型采用单站点和多站点联合参数率定的策略。首先，利用白山水库入库流量进行单站初步参数率定，进而，采用多站点对融雪径流参数进行率定，并将该参数移植到单站初步率定参数集。结果表明：单站初步参数率定后模拟得到年度（1—12月）、夏季汛期（6—9月）、春季融雪期（3—5月）验证期月尺度确定系数（R2）分别为0.76、0.74和0.58，日尺度R2分别为0.71、0.75和0.51；单站和多站点联合参数率定后模拟得到年度、夏季汛期、春季融雪期验证期月尺度R2分别为0.80、0.74和0.79，日尺度R2分别为0.74、0.78和0.61。在月尺度和日尺度上，单站和多站点联合参数率定较单站参数率定后春季融雪期的模拟精度分别提高了20%和10%。

由于U型卷积神经网络（Unet）在地震数据去噪中存在计算量大、网络退化和泛化能力弱等问题，本文为了提高去噪效果以及增强模型的泛化性，提出了一种融合残差注意力机制的卷积神经网络（RAUnet）。该网络结构主要由编码和解码两部分构成，网络的每个卷积层之后都加入了批标准化和带泄露整流激活函数。在编码器中，为了提高对噪声的提取能力，引入了残差结构和卷积块注意力模块。残差结构利用残差跳跃连接的方式减弱了网络退化，降低了特征映射的难度。卷积块注意力模块使用通道和空间的混合注意力权重，能提升相关度高的特征并抑制相关度低的特征。在解码器中，为了提升特征融合的维度恢复能力，选用双线性插值方式进行上采样。实验测试结果表明，对于合成地震信号，本文方法对简单模型和复杂模型随机噪声的压制效果均更有效，并且更好地保护了有效信号；对于实际地震信号，本文方法仍然能在去噪的同时尽量保持有效信号中的细节，对叠前数据和叠后数据都展现出了良好的泛化性。

为了对上海市崇明东滩等吹填造陆区域进行工程地质评价，针对崇明东滩吹填区下伏黏性土抗剪强度的变化特点，考虑不同吹填时间，选取由西向东的5个不同吹填区（1949围堰内、1949—1964、1964—1976、1976—1990、1990—1998）内钻孔的黏性土进行剪切试验，分析了不同时期及不同层位黏性土抗剪强度的变化，并对土样进行扫描电镜试验，观察土样的微观结构，从微观结构的角度定性及定量地分析了抗剪强度的变化规律。结果表明：1）黏土在1949—1964吹填区内的抗剪强度最高，在50、100、200、300 kPa竖向压力下的峰值剪应力分别为33.31、46.68、102.10、147.15 kPa，粉质黏土在各级竖向压力的作用下，各吹填区内的抗剪强度差距不大；自西向东，黏土层的抗剪强度指标与粉质黏土层呈现相反的变化趋势，与天然含水率的变化趋势有关。2）自西向东，各吹填区内土样的微观结构有显著变化，黏土层的微观结构从絮凝-团聚状结构向基质状结构变化，粉质黏土层的微观结构呈现骨架-团聚状—基质状—絮凝-团聚状结构的变化趋势。3）结构单元体的平均直径与土样的黏聚力负相关，与内摩擦角正相关,结构单元体的平均形状系数与土样的黏聚力正相关，与内摩擦角负相关。说明结构单元体的平均直径、平均形状系数与土体的抗剪强度指标直接相关。