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

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

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

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

深海多金属结核资源的预测评价已走向数据科学范式，急需开展深层次找矿-示矿大数据挖掘与融合。通过分析讨论深海矿产资源评价的研究进展，以及大数据分析在矿产资源评价领域的应用，探索了面向多金属结核资源评价的大数据挖掘与融合技术方法，提出了多金属结核资源地质模型知识谱系分析、多源异构资源-环境数据特征信息挖掘、基于大数据空间决策分析的融合集成，以及多金属结核资源评价对比验证等关键技术流程。大数据挖掘与融合技术方法创新性分析常规/非常规资源评价数据及其与矿床的相关关系，构建符合地质约束的大数据空间决策支持推理模型，实现多源异构资源评价信息的特征提取和融合集成，为深海矿产资源评价提供了基于大数据分析的技术解决途径。大数据挖掘与融合技术研究可提高深海矿产资源评价的精度和效率，对深海资源-环境等数据的高效利用、新多金属结核矿区的勘探评价以及其他深海矿种的预测评价具有重要的理论价值和实践意义。

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

针对卫星遥感图像舰船目标追踪和轨迹绘制，提出了一种全局注意力（global attention mechanism, GAM）模块改进YOLO（you only look once）v8算法（GAM-YOLOv8）与DeepSORT算法相结合的方法。在YOLOv8网络结构中加入GAM模块，以提升模型提取卫星遥感图像特征的能力，提高舰船目标追踪的精度和稳定性；实施基于RGB（red, green, blue）-HSV（hue, saturation, value）融合颜色空间转换卷积模块的数据增强技术扩充数据集，帮助模型捕捉更多维度的特征信息，进一步提升识别准确度；利用DeepSORT算法通过结合目标的特征外观和运动信息，增强追踪过程中的稳定性与精度,有效减少身份切换和目标丢失。实验结果表明，本文提出的GAM-YOLOv8与DeepSORT相结合的方法，相较于原始YOLOv8模型，在遥感图像舰船目标检测与跟踪任务中均表现出了显著的性能提升，在准确度、召回率和平均准确率精度上分别提高了7.6%、7.9%和6.0%，在帧率、多目标跟踪准确度和多目标跟踪精确度上分别提升了17.7%、6.9%、1.9%，身份切换次数降低了10.0%。

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

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

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

海底多金属硫化矿是一种重要的潜在资源来源，可以满足全球对铜、银和金等贵重金属日益增长的需求。由于海底构造崎岖起伏，沉积和成矿环境复杂，对海底多金属硫化矿的探测及资源量的估算仍存在较大困难，尤其是矿物颗粒排列与矿脉定向分布引起的电各向异性，给电磁探测数据的处理解释带来挑战。为此，本文基于拟态有限体积法以及向后Euler差分格式对时域Maxwell方程进行离散，利用直接求解器PARDISO对线性方程组进行求解，实现三维海底多金属硫化矿电各向异性地层的瞬变电磁响应模拟；通过模拟响应研究山丘状沉积环境对瞬变电磁响应的影响，分析沉积层围岩电导率各向异性以及多金属硫化物异常体电导率各向异性的电磁响应影响，对比不同电各向异性地层模型电磁响应的影响差异，得到含金属硫化矿地层的电磁响应模式。响应模拟结果表明：无论是围岩电各向异性还是多金属硫化物电各向异性,均对瞬变电磁响应产生较大影响；围岩电各向异性相较于多金属硫化物电各向异性对电场的影响较小；两种不同电各向异性模型均表现出水平各向异性相较于垂直各向异性对电场影响更大的特点。

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

重力地形校正的目的是消除地形质量对观测重力的影响，包括传统地形校正和中间层校正，是重力勘探外部校正中最重要的一环，也是影响重力勘探精度的关键因素。长期以来，研究人员对地形校正计算模型、计算方法、计算精度的影响因素等开展了大量研究，但忽视了不同测量方式（陆、海、空、井）过程中地形校正方法的统一，以及不同影响因素变化规律及选取原则的讨论。本文详细介绍了不同测量方式地形校正的原理、计算方法及精度影响因素的研究进展及展望，指出地形校正方法中存在不同重力测量方式地形校正方法不统一、重力异常意义不统一、精度影响因素研究程度不同的问题。针对不同重力测量方式地形校正方法的基本原理，制定统一的地形校正规范成为重力数据统筹使用的必然。通过讨论分析地形网格间距、地形校正半径及地层密度对地形校正精度的影响，提出需要开展地形网格间距、地形校正半径与计算精度之间规律性关系的研究，实现地形网格间距和地形校正半径在实际工作中的灵活选取，提高方法的适用性。

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层缝洞类型多样、结构复杂。声波远探测技术能够探测到井外数十米范围内的地质异常体，在这种缝洞型油藏评价中具有广阔的应用前景。本文首先采用完全匹配层（perfectly matched layer, PML）吸收边界条件的交错网格有限差分方法模拟塔河油田缝洞型储层的声波远探测测井响应；然后根据缝洞空间分布建立过井及井旁裂缝不同长度、开度、角度的裂缝分布模型以及井旁洞穴、孔洞尺寸、数量、远近变化的缝洞型储层模型；再用有限差分方法模拟波场，分析裂缝、洞穴、溶蚀孔洞的波场特征，用偏移成像处理方法得到远探测声波波场裂缝、洞穴、溶蚀孔洞的成像结果，建立相应的声波远探测成像解释模型；最后将实钻井声波远探测测井资料与常规测井、电成像测井和地震剖面特征及试油成果进行对比。结果表明，应用此方法建立的声波远探测解释模型对碳酸盐岩缝洞型储层的判识效果良好，适用于塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层的识别与评价。

开平凹陷已发现的主要含油气层段主要位于古近系恩平组和文昌组，沉积环境主要为辫状河三角洲平原亚相，以分流河道微相为主。由于多期河道横向摆动，地层具有较强的非均质性，导致地层对比难度极大。本文利用机器学习算法支持向量机强大的数据拟合能力获得低频、中频和高频三部分数据的最佳融合频率及权重，得到具有高纵向分辨率和高横向地震分辨率细节特征的反演结果，提升井间地层尖灭位置和地层连通性描述精度。高分辨率v_P/v_S反演结果表明，该方法能够识别厚度为6 m的储层，具有较高的纵向和横向分辨率，有利于在研究区进行地层对比。

渤海湾盆地中生界义县组熔岩储层好，但不同相结构的熔岩储层差异大，亟需建立适用于勘探早期的岩相与储层的关系。本文以辽西兴城尖山白垩系义县组熔岩为例开展研究，利用地质调查、岩矿鉴定、主量元素分析、图像分析等方法，开展岩性岩相、储层类型和储层控制因素等综合研究。研究结果表明：根据火山岩几何外形和岩石组构，识别出侵出相水上熔岩穹丘亚相和喷溢相水上熔岩流亚相。侵出相水上熔岩穹丘亚相的储层以裂缝为主，未见气孔发育，储层品质中等，呈顶好下差、储地比低、储层层数少、分布范围小的分布模式；喷溢相水上熔岩流亚相简单熔岩流微相的储集空间以气孔杏仁为主，储层品质好，呈上好下差、储地比高、储层层数多、分布范围大的分布模式。研究区火山机构的火山口—近火山口相带熔岩穹丘和近源相带简单熔岩流受到构造作用和风化作用的改造后，熔岩穹丘物性变化大，而简单熔岩流变化不明显。综上，在火山岩勘探遇到残余熔岩类火山机构时，应将近源相带中储层物性较好的简单熔岩流作为首选目标，火山口—近火山口相带中储层物性中等的熔岩穹丘作为次要目标。

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

孔隙结构决定了储层的储集特征和渗流能力，控制了油田的初期产能乃至开发中后期的剩余油分布，然而目前孔隙结构的表征尺度多停留在岩心尺度。为了实现孔隙结构的升尺度表征，基于由高压压汞、核磁共振以及常规物性分析实验获取的孔隙和喉道大小、流体可动性和物性参数划分岩心孔隙结构类型，作为学习监督样本；利用线性判别分析（linear discriminants analysis, LDA）算法挖掘对孔隙结构特征敏感的测井曲线，与有监督自组织映射（supervised self-organizing map, SSOM）算法协同建立了孔隙结构非线性测井预测模型，对渤海湾盆地J油田沙四段低渗透砂岩的孔隙结构进行评价。结果表明，研究区发育6类孔隙结构类型：Ⅰ类孔隙结构中微裂缝发育，具有低孔相对高渗的特征；Ⅱ类孔隙结构主要发育在细砂岩中，由残余粒间孔隙和次生溶孔组成；Ⅲ类孔隙结构主要由次生溶孔和少量残余粒间孔隙组成，在粉砂岩中常见；Ⅳ类孔隙结构主要由次生溶孔组成，常见孔隙充填式碳酸盐胶结物；Ⅴ类孔隙结构以强碳酸盐胶结为特征，孔隙系统被微孔喉主导；Ⅵ类孔隙结构中泥质杂基体积分数高，常出现相对高孔低渗现象。LDA-SSOM预测模型总体正确率达86.20%，且盲测正确率（82.67%）相比LDA-BP（back propagation）（77.00%）、LDA（65.67%）、SSOM（73.33%）预测模型更高，能够达到孔隙结构研究尺度升级的目标。

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

 

珠江口盆地白云凹陷是深水勘探的重要目标，具有高变地温梯度特征，单井地温梯度高达66.4 ℃/km。高地温场对储层成岩具有重要的控制作用，影响孔隙的演化和孔渗关系的变化趋势；然而，高地温梯度背景下地温梯度对储层质量的影响机理尚不清楚，严重制约了下一步的勘探部署。通过分析研究区始新统下中新统的岩石样品，采用对比研究的方法，综合分析了深水区地温场、地层温度、岩石学组成和储层演化之间的关系。珠江组和珠海组的渗透率随着埋深和地层温度的增加迅速下降，在现今地温高于140 ℃的情况下，渗透率通常小于1 mD①，砂岩孔隙以次生孔隙为主，孔隙内部充填碳酸盐胶结物和自生黏土矿物；恩平组由于岩石学组分差异而表现出不同的演化特征，即使在孔隙度快速降低的情况下仍能保持较好的渗透率，可高达200 mD，恩平组砂岩为一套粗砂岩，颗粒以石英为主，原生孔隙保存，孔隙结构好，粒间充填少量胶结物，具有良好的孔渗关系。研究认为储层孔隙度、渗透率下降速率不仅受地温场的影响，同时也受砂岩原始组分的控制。

松辽盆地长岭凹陷青山口组一段是页岩油主力勘探目标，但目前其古环境研究程度较低。通过元素地球化学手段研究古环境演化特征，分析环境因素对有机质富集的影响，对理清页岩油富集主控因素和选区评价具有重要现实意义。本次研究对长岭凹陷青一段P1—P3小层73件泥页岩样品进行总有机碳和主微量元素测试，讨论了研究区样品的有机质丰度和主微量元素特征，运用元素地球化学指标恢复了目的层的古气候、古生产力、古水深、古盐度和古氧化性，重建了研究区青一段的古环境变化特征。结果表明：研究区泥页岩有机质丰度较高，平均w(TOC)为2.14%。在平面上大情字井工区—余字井工区—塔虎城工区，以及垂向上P1—P3小层，随湖泊水体加深，古生产力和有机质丰度增大。研究区古气候条件整体为温暖湿润气候，自P1—P3小层气候变得更温湿。古水体性质表现为淡水—半咸水的贫氧还原环境，较大的盐度形成盐度分层，使研究区的还原环境不易被破坏，有利于有机质的保存。有机质来源与古盐度是导致研究区有机质差异富集的关键因素，大情字井工区—余字井工区—塔虎城工区湖泊有机质输入增加，古盐度增大，有机质相对富集，垂向上P1—P3小层也表现类似的规律变化，在青一段下部形成了一套品质较高的黑色泥页岩，是研究区页岩油富集的有利层段。

为了分析珠江口盆地开平凹陷原油地球化学特征，明确该区域的油气来源与分布规律，本研究基于开平凹陷南部区域中深层原油及烃源岩的地球化学实验分析测试资料，开展了地球化学特征、原油成因与来源，以及烃源岩评价及分子地球化学特征分析。结果表明：开平凹陷南部区域原油为高含蜡量、轻—中质原油。开平凹陷南部K18-1和K11-4含油气构造原油的地球化学特征较为类似，均具有C21TT或C23TT优势，较低的奥利烷含量，以及C27、C29规则甾烷优势，并有4-甲基C30甾烷的分布，表明该区域原油具有藻类水生生物和陆源高等植物贡献，但K18-1和K11-4含油气构造的原油生烃母质不甚相同。K18-1含油气构造的原油较为特殊，与K11-4和其他区域原油均具有一定差异，奥利烷含量较低，C21TT/C19+20TT指数较高，为较为典型的湖相原油；K11-4含油气构造的原油则与开平凹陷等其他区域的原油相类似，奥利烷含量较高，C21TT/C19+20TT较低，为偏河流-三角洲相原油。开平凹陷南部区域不同层段烃源岩的地球化学特征差异较大，文昌组下段为Ⅰ—Ⅱ2型有机质湖相烃源岩，文昌组上段—恩平组为Ⅱ1—Ⅲ型三角洲煤系烃源岩，前者的有机质丰度及生烃潜力均优于后者。基于上述研究，结合油-源生物标志化合物参数对比及烃源岩的生烃潜力评价，综合认为开平凹陷南部区域原油主要来源于各自含油气构造下伏的文昌组下段烃源岩。开平凹陷南部区域具有较为优质的烃源条件，勘探前景较好。

渤海湾盆地辽东湾凹陷中生界火山岩勘探潜力较大，但是对于火山岩优质储层发育规律尚缺乏深入认识。针对探讨中生界火山岩有利储层成因这一难点，综合应用钻井数据、铸体薄片及物性测试资料，对渤海海域锦州25-A构造区中生界火山岩的储集空间类型、物性、孔隙微观结构等特征进行研究，分析火山岩优质储层发育的条件和储层发育模式。研究表明：锦州25-A构造区中生界火山岩主要发育中酸性溢流相下部亚相的粗安岩和安山岩，以及少量的基性溢流相玄武岩。有利储层主要发育在中酸性溢流相的粗安岩和粗面岩中，储集空间以次生成因为主，主要发育基质溶孔、晶内溶孔和裂缝，在火山岩顶部的风化砂砾岩中也可见一些粒间孔。储层孔隙度平均为20.3%，渗透率平均为0.209 mD①，属于高孔-低渗型储层。火山岩体顶面经过长时间风化剥蚀顶部常发育厚层风化壳；同时在母岩带中还发育有喷发单元间次级风化壳的内幕储层；有效裂缝方向主要为NEESWW和NS向，为上述风化作用形成有利储层创造了良好条件。因此，本文建立了“以风化作用主控，火山岩顶部发育厚层风化壳储层，喷发单元顶部发育次级薄层风化壳内幕储层”的火山岩规模型储层发育模式。

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

珠江口盆地深水区白云凹陷构造特征复杂，勘探程度低，对凹陷内部断裂构造特征仍需深入研究，其裂陷期断层活动性及区域应力场动态演化亟需厘清。为揭示南海北部陆缘深水区白云凹陷裂陷期断裂活动特征及动力学机制，本文以珠二坳陷白云凹陷为例，基于最新的三维地震资料和地层解释方案，应用相干属性、古落差法等方法对白云凹陷的构造特征进行相关分析。研究表明：白云凹陷主要活动断裂划分为一级控盆断裂、二级控凹断裂、三级控带断裂；依据高精度的三维地震资料，在研究区识别出铲状断裂、阶梯状断裂、Y字形断裂、嵌套V字形断裂、似花状断裂5种断裂类型；平行式断裂、雁列式断裂、斜交式断裂、帚状断裂4种断裂组合样式。结合各时期断裂产状特征，定量统计507条断裂，进而分析区域应力场的动态演化并探讨其动力学机制。研究表明：在早始新世晚始新世期间，断裂走向呈现NE—NEE—EW向顺时针旋转；结合断裂古落差分析，一级断裂的活动强度在逐渐减弱，同一时期不同断裂活动性及同一断裂在不同位置差异显著；研究区共发育早文昌、晚文昌和恩平组3期断裂活动。基于此，本文探讨了白云凹陷裂陷期动力学成因机制，同前人认为是印度—欧亚板块碰撞、太平洋板块俯冲后撤和古南海持续南移的耦合作用相互印证，形成了研究区典型的伸展拉张背景。

为明确珠江口盆地珠一坳陷陆丰X洼洼槽迁移特征，掌握烃源岩展布规律，基于三维地震资料，综合运用断裂活动期次的厘定、断距-位移曲线和平衡剖面等技术手段，对珠一坳陷陆丰X洼断裂变形机制及其对油气成藏的控制作用进行了研究。结果表明：陆丰X洼为由NENEENWW弧形断裂（F1）控制形成的北断南超半地堑，洼内发育NE、NEE、EW三组走向的次级断裂；根据主干断裂分段特征和断裂组合样式将研究区分为东、西两个次洼；主干断裂多期活动，共经历了裂陷Ⅰ幕、裂陷Ⅱ幕和裂陷Ⅲ幕三期构造变形，在不同的变形特征控制下，盆内形成了早文昌期活动断裂、早文昌—恩平期活动断裂、晚文昌—恩平期活动断裂、恩平期活动断裂和长期活动断裂共五套断裂系统。成因上，陆丰X洼内断裂整体受控于基底NENEENWW向弧形先存逆冲-变换断裂体系，在成盆期，西次洼沿先存NE-NEE向断裂拉张发生伸展变形，东次洼沿先存NWW向走滑断裂发生张扭变形；变形过程中受断面改造的影响，西次洼形成了反向切割断裂，东次洼形成了“V”字形的特殊构造样式。控陷断裂均具有分段生长特征，控制沉积中心从西北向东南、由盆缘向盆内方向迁移的同时影响文三、文四段烃源岩的展布。

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

深度学习分割方法是遥感图像分割领域的热点之一，主流的深度学习方法有卷积神经网络、transformer神经网络及两者的结合。特征提取是图像分割的重要环节，除了用卷积等方式提取特征，最近的研究聚焦于一些新的特征提取范式，如图卷积、小波变换等。本文利用聚类算法的区域构建属性，将改进的聚类算法用于骨干特征提取模块，同时使用卷积和视觉transformer作为辅助模块，以获取更丰富的特征表述;在模块基础上，提出了一种新型层次化遥感图像语义分割网络（NHNet）;评估了NHNet语义分割的性能，并在LoveDA遥感数据集上与其他方法进行比较。结果表明，基于多特征提取的NHNet获得了竞争性的性能表现，平均交并比为49.64%，F1分数为65.7%。同时，消融实验证明辅助模块提高了聚类算法分割的精确性，给NHNet分别提升了1.03%和2.41%的平均交并比。

下古生界碳酸盐岩潜山是渤海湾盆地重要的油气勘探领域，目前已发现的碳酸盐岩潜山油气藏主要集中在构造高部位，对构造低部位斜坡带碳酸盐岩潜山的储层发育程度以及成藏规模还缺乏深入认识。为了探索斜坡带碳酸盐岩潜山储层发育规律，明确油气成藏条件，本研究以沙垒田西北（沙西北）斜坡带为靶区，开展了潜山构造演化、储集空间形成机理、潜山油气成藏综合分析。结果表明：沙西北斜坡带下古生界潜山岩性由上组合（大套灰岩夹白云岩、泥灰岩）和下组合（鲕粒灰岩、灰岩和泥岩互层）组成，崮山组区域稳定泥岩是二者的分界线；斜坡带潜山经历印支期、燕山早期、燕山中期、燕山晚期和喜马拉雅期五期构造运动，具有跷跷板式构造演化特征，多期构造活动形成的大量裂缝为储层发育奠定基础，优势岩性组合-叠合应力成缝-多期岩溶改造三元耦合控制碳酸盐岩潜山储层发育，上组合形成似层状缝溶型优质储层，是优势的油气聚集层系；低斜坡碳酸盐岩潜山处于烃源岩超压中心与常压储层直接接触的常超过渡带，发育上组合表生岩溶成储-下组合致密层遮挡封盖的地层侧封油气成藏模式，形成斜坡带大中型油田群。

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

针对松辽盆地双城断陷深层原油认识程度低、成藏主控因素和深层原油成藏模式不明确的问题，本文利用岩石热解、氯仿沥青“A”和包裹体均一温度等测试资料，结合埋藏史-热史模拟、平衡剖面恢复等手段，通过对烃源岩厚度、排烃强度、圈闭形成、断-砂配置、超压与充注阻力耦合关系等成藏主控因素进行了系统分析。结果表明：1）双城断陷深层可分为登三段背斜、断背斜、断层-岩性油藏和营四段致密油等4种类型。2）登三段构造油藏受烃源岩、断裂和有效圈闭联合控制，高丰度的湖相泥岩是其物质基础；主成藏期前各类圈闭即已形成，断层是油气运移的重要目标；断-砂配置关系决定圈闭有效性。3）营四段致密油受岩性圈闭、排烃强度和超压影响，其中，排烃强度影响致密油宏观分布，生烃增压形成的超压是致密油充注主要动力。综合致密油成藏条件和成藏主控因素，建立西部构造带“源储分离、断层长距离输导、高点富集”、东部断阶 “源储紧邻、断砂匹配短距离运移、有效圈闭聚集”和中央洼槽“源储共生、超压驱动裂缝运移、甜点富集”3种成藏模式。

为了进一步掌握珠江口盆地恩平凹陷西南部火山岩发育模式和分布控制因素，本次研究基于珠江口盆地恩平凹陷火山岩研究区块及周边各项资料，首先通过薄片鉴定结合测井识别了火山岩岩性和岩相特征，然后采用井震结合研究了火山机构特征，再利用地球化学方法分析了火山岩成因。结果表明：恩平凹陷西南侧发育以玄武岩为主的火山岩，通过钻井资料，判别火山岩岩性4种，分别为玻质碎屑岩、块状玄武岩、杏仁体玄武岩和火山隐爆角砾岩；研究区新生代火山岩可划分为2相4亚相，分别为火山通道相隐爆角砾岩亚相，喷溢相板状熔岩流亚相、辫状熔岩流亚相和玻质碎屑岩亚相；依据沉积岩沉积界面识别4个喷发期次，并按期次划分了火山口近火山口、近源、中源和远源4个相带；火山岩储层复杂，火山口近火山口—近源相物性较好；不同期次玄武质岩浆由同源幔源岩浆经分离结晶作用形成，岩浆房位于下地壳，经历了强烈的地壳同化混染作用。对于分布控制因素，本次研究根据地震资料，识别了研究区两期活动断裂，珠江组沉积期呈NEE-NE向断裂，韩江组沉积期至今主要为NWW-NW向断裂；认为其岩浆来源与深部断裂有关，NW向的左旋走滑分量使火山机构相带走向向左有微弱旋转，且从带状逐渐过渡为反S形。

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

珠江口盆地珠一坳陷勘探重心逐渐由浅层转入深层古近系，古近系火山物质普遍发育，是影响深部碎屑岩储层物性的重要因素之一。本次研究综合利用镜下薄片观察、元素面扫描、碎屑锆石形态特征和年代学等方法，结合研究区火山发育背景，对珠一坳陷古近系碎屑岩储层火山物质的性质展开研究。结果表明：研究区古近系碎屑岩储层中主要发育酸性、中性、基性的火山物质。酸性火山物质常具有高硅低碱质特征，富Al和K元素，蚀变产物以高岭石、伊利石等黏土矿物为主，其形成与酸性岩浆喷发有关，常与流纹岩岩屑等伴生，并可识别出同沉积火山锆石，主要分布于陆丰凹陷；中性火山物质Si元素质量分数中等，富K元素，蚀变产物主要为自生石英，常与安山岩岩屑伴生，在恩平23构造带和恩平27构造带均有分布，少量分布于陆丰13构造带；基性火山物质Si元素质量分数极低，富Fe和Mg元素，蚀变产物以铁镁质黏土矿物和浊沸石为主，主要分布于惠州凹陷，偶见于西江凹陷。另外，研究区陆丰13构造带局部发育少量偏碱性的火山物质，主要通过蚀变产物为磷灰石来判别。凝灰质储层普遍呈低孔、低渗特征，但在特定的成岩条件下，少量火山物质以及火山物质的溶蚀性质能够起到增孔和保孔的作用，对后期油气充注具有一定的改善作用。

琼东南盆地宝岛凹陷沉积-构造演化复杂，存在多套生储盖组合。南北断阶带是宝岛凹陷现今主要油气富集区，古近系陵水组三段优质的三角洲砂体是其主要目的层。本文综合测井、地震、地球化学等资料，开展陵水组三段天然气富集静态要素对比研究，并结合盆地模拟技术，阐明天然气动态成藏的差异性，总结其主要控制因素。研究表明：北部断阶带甲烷体积分数偏低，非烃类气体体积分数高，以干气为主；南部断阶带天然气组分中烃类气体体积分数高，具有干气与湿气混合特征。北部断阶带为中孔、低渗储层，输导模式主要为T字型+Z字型混合输导；南部断阶带为中孔、低渗特低渗储层，输导模式以Z字型输导为主。北部断阶带BD21-1区块圈闭定型于三亚组末期，圈闭构造高点转为东西向，控凹断层活动，控圈断层持续变形，早期崖城组内生成的油气通过次级断层进入储层，后期控凹断层停止活动，通过控圈断层垂向运移至陵水组砂体。南部断阶带YL10-6区块北部圈闭定型于三亚组末期，后期受挤压应力影响，于F10-1断裂处形成小背斜圈闭，其早期与晚期输导体系类型均为Z字型。南北断阶带陵水组三段均经历了3期油气充注，天然气差异富集机理为各生烃次洼生烃潜力、油气初次运移富集程度和二次运移保存条件的差异。

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

白云南洼-荔湾凹陷位于南海北部珠江口盆地，为被动大陆边缘盆地，地质背景复杂，经历了多期拉张和沉降。始新世—中新世的构造演化包括裂谷作用和坳陷作用，形成多层沉积结构。本次研究利用构造-热演化模拟，揭示研究区的构造沉降史和基底热流史，从而探讨盆地演化的地球动力学背景。共选取19条测线（东西向7条，南北向12条），建立380口模拟井，进行构造-热演化模拟，恢复白云南洼-荔湾凹陷的构造沉降史及构造-热演化史。研究发现白云南洼-荔湾凹陷自始新世以来存在两期快速沉降，分别发生在始新世（47.8~33.9 Ma）和中新世（23.0~13.8 Ma），并且构造沉降具有显著的东西、南北差异。同时基底热流经历了两次显著上升：第一次在始新世，基底热流快速上升至约86 mW/m2；第二次在中新世，基底热流在13.8 Ma达到最高值，其中荔湾凹陷南部达到125 mW/m2。上述表明，白云南洼-荔湾凹陷的沉降和热流特征与其构造演化密切相关。

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

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

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

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

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

近几年中国近海诸多含油气盆地（如渤海湾、东海、珠江口、琼东南等盆地）钻遇中生代岩浆岩，并且分布广泛。这些盆地中生代岩浆岩的岩石学、地球化学和油气藏特征研究不仅对盆地基底的形成演化具有理论意义，也对岩浆岩潜山油气勘探具有实践价值。综合岩石学、地球化学和油气地质资料，系统对比了渤海湾、东海和珠江口等典型盆地中生代岩浆岩特征和油气藏类型。得出以下结论：我国近海含油气盆地的中生代岩浆岩岩性复杂，包括火山岩和侵入岩两类20余种岩性，其中渤海湾盆地火山岩发育基性到酸性多种类型，而其他盆地除基性火山岩外均较为发育，侵入岩主要为闪长岩和花岗岩等，以及少量的辉绿岩、闪长玢岩等次火山岩；岩浆活动主要发育在晚侏罗世、早白垩世和晚白垩世三个阶段，受控于古太平洋板块的俯冲及后续的弧后裂谷作用；近海盆地发生了差异构造演化，从侏罗纪的挤压背景转换到白垩纪的区域伸展环境，东海和渤海湾盆地经历弧后裂谷作用，珠江口盆地属于陆缘岩浆弧环境；近海含油气盆地形成了花岗岩风化壳型、岩浆杂岩型和中酸性熔岩型三类油气藏，侵入相的花岗岩、溢流相的中酸性熔岩或多种岩相岩性的叠加杂岩，经历了强烈的风化作用以及构造和流体的改造作用是潜山岩浆岩成储的关键。

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

成藏后期的CO2充注导致里贝拉区块高含CO2次生凝析气藏的流体相行为十分复杂，油环体积预测难度很大。本文通过流体相平衡模拟、组分梯度分布计算及CO2充注可视化实验，刻画了CO2充注过程中的油气相行为，揭示了油环体积的动态变化规律，建立了基于气顶气组分拟合的高含CO2次生凝析气藏油环体积预测新方法。研究结果表明：1）CO2充注下的油环体积变化分为4个阶段：充注初期，油环以溶胀为主；充注前期，CO2不断置换并萃取油相中的轻质组分，油环体积迅速降低；充注中期，CO2持续萃取油相的轻、中质组分，油环体积缓慢减小；充注后期，CO2-原油组分传质作用明显减弱，压缩效应导致油环体积进一步减小。2）轻质组分的强流动性使气顶气组成均一，重力分异作用使纵向上油环组分呈梯度变化。3）油环体积与气顶气组成和气油比密切相关。4）基于气顶气拟合新方法和不同井深现场勘探预测的油环体积占比分别为19.21%和22.30%，与CO2充注可视化实验获得的油环体积占比（20.60%）较为吻合。

鄂尔多斯盆地安塞地区延长组长9段打出高产原油，勘探前景良好。本文采用有机地球化学测试分析与生物标志化合物分析方法，对安塞地区长9段原油和长7段与长9段烃源岩地球化学特征进行研究，并开展油源对比分析。结果表明：长9段原油Pr/Ph值平均为1.86，原油形成于弱还原-弱氧化环境，ααα-20R C27-C28-C29甾烷分布呈反“L”型，指示陆相高等植物为主的混合来源，C29甾烷20S/(20S＋20R)为0.48～0.51，C29甾烷ββ/(αα+ββ)为0.52～0.53，表明原油均已成熟。长7段烃源岩有机质类型以Ⅱ-Ⅲ型及Ⅲ型为主，沉积于弱还原-弱氧化环境，普遍进入生油高峰期，规则甾烷相对质量分数以C29>C28>C27为主，表明与陆相高等植物输入密切相关；长9段烃源岩有机质类型主要为Ⅱ-Ⅲ型及Ⅲ型，沉积于弱还原-弱氧化环境，均进入生油高峰期，规则甾烷C29相对质量分数最高，表明与陆相高等植物成分密切相关。油源对比结果表明，安塞地区长9段原油为长7段和长9段烃源岩混合来源。

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

白云凹陷位于珠江口盆地南部，属于继承性深大凹陷，目前勘探成果表明其为富气凹陷。受控于白云凹陷古近系文昌组和恩平组古地貌格局、断裂组合、物源供给、古沟谷-坡折体系等因素的差异，研究区发育了多个不同类型的源-汇系统。为了明晰研究区内源-汇系统耦合及时-空演化规律，本文通过详细的岩石矿物学分析及三维地震资料对区内核心参数进行了定量化表征。结果表明：裂陷早期（下文昌组时期），物源以盆内基底的中生代中酸性火成岩供源为主，盆地整体呈现了凹隆相间的格局，沉积中心与深洼受 NWW 和 NE 向两组不同展布方向的轴向断槽物源控制，并形成了富长英质砂体；该时期的砂体分布范围十分有限，主要呈现短程、低结构成熟度的特征。上文昌组时期，轴向物源逐渐萎缩，受沟谷体系制约的北部物源通道规模逐渐增大，与下文昌组时期相比，该时期碎屑岩具有更高的结构成熟度和成分成熟度，显示了较大规模的搬运过程。恩平组时期，岩相古地理及物源体系格局均与文昌组时期存在明显差异，呈现典型的浅水广盆沉积特征，并在西北通道一侧发育大规模盆外物源，盆内物源区规模明显减小。

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

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

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

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

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

珠江口盆地白云凹陷是南海北部陆缘主要的油气产区之一，因其广阔的油气远景而受到了国内外学者的广泛关注；然而目前对始新统沉积的源区构造背景、源岩成分、古水系及古地貌特征有待进一步研究，坳陷期—断坳转换期物源体系的演化仍不甚清晰。本文通过岩石矿物学分析、稀土元素特征研究及三维地震数据体解析等手段，系统揭示了白云凹陷始新统古地貌演化及物源展布特征。结果表明：文昌期、恩平期源区构造背景均具有再旋回造山带属性，而恩平组沉积同时受到了混合造山带及稳定陆块源区的制约，显示了断坳转换期混源的特征。此外，金红石/石榴石等深成岩矿物比重在恩平组较高，可能指示了源区强烈的构造变质作用。稀土元素特征显示白云凹陷始新统源岩与花岗岩的配分模式相似。坳陷期—断坳转换期古水系由收敛至发散，整体呈顺时针摆动。物源供给总体呈现盆内轴向供给—北部缓坡供给—盆外长轴供给的转换特征，湖盆特征也呈现出小盆浅湖—大盆深湖—宽缓湖盆—浅水广盆的特征。

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。

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

 

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

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

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

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

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

为确定岩体物理模拟实验中常见相似材料的配比，首先选取河砂、重晶石粉、石膏和水泥四种原料，采用正交设计的方法，设置骨胶比（河砂和重晶石粉质量与石膏和水泥质量之比）、水膏比（水泥质量与石膏质量之比）和重晶石掺量（重晶石粉质量与骨料质量之比）3个因素，每个因素5个水平，开展单轴压缩情况下的密度试验和声发射试验，然后确定不同配比对相似材料物理力学指标和表征损伤程度指标（D）的敏感性。试验结果表明：在骨胶比影响下，相似材料密度、抗压强度和弹性模量的极差最大，分别为0.13 g/cm3、2.60 MPa和247 MPa，F检验值最大，显著性最高；在重晶石掺量影响下，泊松比的极差最大，为0.09，同样显著性最高；在骨胶比影响下D的极差最大，为0.25，显著性最高。总的来说，骨胶比对相似材料密度、抗压强度、弹性模量和D起控制作用，重晶石掺量对泊松比起控制作用；重晶石掺量最优为20%。

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

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。

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

辽宁抚顺老虎台煤矿开采已百年有余，是矿震灾害较为严重的矿区之一。然而，该地区地震监测台站较少，导致对该矿区的微震监测能力有所不足。为了更好地监测老虎台矿区微震的活动情况，本研究基于2019年11月3—25日在矿区布设的两条线性密集台阵，开展矿区微震事件的双差定位研究。重定位结果显示：本次微震活动的最大事件为发生于浑河断裂附近的ML 2.4级地震，震源深度为0.5 km。在浑河ML 2.4级地震发生之前，ML >1.0的微震事件逐渐增多且有向浑河断裂西端迁移的特征；在浑河ML 2.4级地震发生之后，微震活动主要集中于矿区内部的F1和F2断层附近，震源深度主要集中在0.2~1.5 km之间。基于微震事件的时空分布特征，推测老虎台矿区内部的微震活动可能受到浑河ML 2.4级地震的影响，矿区内部可能发生断层活化现象。此外，矿区内部的F2断层可能是一条延伸至浑河断裂的NNW向隐伏断层。

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。

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

为了解珠江三角洲典型水产养殖区浅层地下水中碘化物的来源以及存在的饮用健康风险，本研究综合运用数理统计分析、主成分分析、水质评价和健康风险评估等方法对珠江三角洲典型淡水养殖区域内鱼塘、污水处理池、居民饮用井三种类型水源共21个代表性样品进行分析。结果表明：研究区浅层地下水水化学类型以Ca2+·HCO3-型为主，ρ（I-）介于2~343 μg/L之间，其中33.3%的监测点位为高碘型水源，集中分布于研究区西部；浅层地下水中的碘易赋存于弱碱性还原环境中，而鱼塘泥沙中的富碘有机质的分解渗透作用可能会加重地下水的碘富集；城镇化进程中产生的还原性废水和垃圾渗滤液伴随着富含碳酸盐岩体中有机质的分解，都可能成为浅层高碘地下水的重要来源；研究区地表水(鱼塘水、污水处理池水)中Ⅳ类水占比为16.7%，处于较差类别，其中化学需氧量（CODMn）与总氮（TN）为主要超标因子；浅层地下水质量类别最低为Ⅲ类水，整体水质较好，部分点位存在pH和ρ（I-）超标问题；成人的高碘饮用水健康风险较低，J4点位地下水源的儿童非致癌风险值大于1.0，建议加强对居民引用水井J4的ρ（I-）的常规监控，以保障儿童饮用水健康。

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

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

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

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

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。

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

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

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

气象要素变化对矿区生态环境的影响极为重要，尤其是在我国青藏高原寒旱区，全面系统地了解历史气象要素变化特征对高寒矿区生态环境保护具有指导作用。本研究首先基于青藏高原大柴旦矿区19562022年的逐月降水、气温、蒸发数据，采用线性倾向估计法、集合经验模态分解（EEMD）、Morlet小波变换等方法对大柴旦地区的降水、气温、蒸发等气象要素的变化趋势进行了全面分析研究；然后选取三期空间分辨率为30 m的 Landsat卫星数据，从卫星图像中计算了归一化差异植被指数（INDV）。结果表明：大柴旦矿区气候呈现暖湿化态势，在此因素驱动下，降水量呈现轻微增加趋势，气温呈现明显增高趋势，蒸发量呈明显减小趋势；降水量和气温序列没有突变点，而蒸发量在1979年存在突变，在19561979年蒸发量缓慢增加，在19792022年缓慢减小；降水量在20002016年具有显著12个月的震荡周期，气温和蒸发量在整个时间尺度上都具有12个月的震荡周期；植被多集中分布在水体附近，研究区内整体呈现覆盖增加、生长活动增强趋势。预测大柴旦矿区未来几年降水量仍处于增加状态，温度处于增高阶段，年蒸发量将处于偏少期，植被生长活动整体呈增强趋势。

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

渤海湾盆地莱州湾凹陷南部斜坡带垦利16构造的火山岩储层裂缝发育，对储层品质影响显著，但其形成期次和分布规律还不清晰，制约了储层的深入认识。本文基于岩心、成像测井和野外露头资料开展垦利16构造中生界火山岩裂缝类型、形成期次和分布规律研究。取得如下主要认识：识别出6类裂缝，包括炸裂缝、隐爆缝、冷凝收缩缝、风化缝、构造缝和溶蚀缝；裂缝以中高角度为主；冷凝收缩缝以中等尺度为主，构造缝以大尺度为主；裂缝开度由高到低分别是火山碎屑岩、火山碎屑熔岩、沉火山碎屑岩和熔岩。裂缝形成期具体可划分为5个,走滑应力体系下形成了大量的构造缝。各岩性的裂缝面密度由大到小分别是熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩；各岩相的裂缝面密度由大到小分别是熔岩流亚相、热碎屑流亚相、热基浪亚相和崩塌再搬运堆积亚相；露头区熔岩的断裂破碎带宽度可达2 m，裂缝多呈开启状态；火山碎屑岩的断层发育擦痕，形成分米级致密带，降低了岩石渗透性。

为了揭示平湖断裂带的形成及演化过程，厘定大型断裂分段特征及其地层充填响应，深化对复杂断裂发育机制的认识，本文基于最新的三维地震资料，开展了平湖断裂带几何学、运动学分析，并结合区域应力场分析探讨了断裂成因及发育模式。研究结果表明：平湖断裂带是由NE走向与近NS走向交替出现的三个分段和五条主干断裂构成的“X”型断裂带； NE向断层段形成时间较早，具有分段发育特征，近NS向断层段形成时间较晚，控制了南、中、北段的分段链接；平湖断裂带复杂断裂的形成受始新世时期断裂分段生长发育和区域应力场旋转两种因素的共同控制；平湖断裂带断陷期生长演化过程划分为早期NE向断裂分段发育阶段、中期NE—近NS向断裂硬链接阶段和晚期近NS—NNE/NE向断裂张扭改造阶段。平湖断裂带发育演化的时空差异直接影响着该地区局部沉积、沉降中心迁移及裂后期挤压反转背斜的发育。

为探究季冻土区粉质黏土-混凝土界面剪切性能，进行了不同冻融循环次数、土体含水率和法向应力的粉质黏土-混凝土二元体冻融循环试验和直剪试验，探讨了界面抗剪强度、抗剪强度参数和抗剪强度损伤度的变化规律。结果表明：直剪试验得到的应力-应变曲线均发生应变硬化现象，可分为弹性变形阶段（剪切位移为0~3 mm）和弹塑性变形阶段(剪切位移为4~15 mm)；冻融循环对界面抗剪强度有劣化作用,即通过对土体造成损伤，导致界面内摩擦角和黏聚力下降，从而降低界面抗剪强度；随着冻融循环次数增加，界面抗剪强度损伤度增加，当冻融循环进行0、4次，抗剪强度损伤迅速，冻融循环进行12~20次，抗剪强度损伤较缓，最大界面抗剪强度损伤度为25%；土体含水率的增加对抗剪强度有削弱作用，随着土体含水率的增加，界面内摩擦角降低，但黏聚力先增加后减小，当土体含水率为20.7%时，黏聚力达到最大值；法向应力的增加对抗剪强度有增强作用。

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。

渤海湾盆地渤中凹陷义县组火山岩分布范围广，地层结构复杂、横向变化快，其火山喷发旋回的划分对研究火山岩空间展布特征和指导油气开发具有重要的意义。基于渤海湾盆地渤中凹陷义县组38口钻遇火山岩层系的岩心、壁心薄片、锆石U-Pb测年等地质资料以及测井和地震资料，综合利用火山地层学方法及地震火山地层学理论，对火山喷发旋回、火山岩分布及其与断裂的关系以及火山喷发旋回的油气地质意义开展研究。结果表明：1）渤海湾盆地渤中凹陷义县组火山岩可划分为3个旋回，旋回一为基性旋回，主要发育玄武岩、玄武质凝灰岩，平均钻遇厚度为189 m，火山岩喷发时间为128～122 Ma；旋回二为中性旋回，主要发育安山岩、粗安岩，平均钻遇厚度为232 m，火山岩喷发时间为122～115 Ma；旋回三为酸性旋回，主要发育流纹岩、隐爆角砾岩，平均钻遇厚度为241 m，火山岩喷发时间为115～114 Ma。2）旋回一火山岩在渤中凹陷内分布最广，仅渤南低凸起、石臼坨凸起和渤东低凸起北段缺失该地层，其分布主要受燕山期走滑断裂控制，以裂隙式喷发为主；旋回二火山岩在渤中凹陷内大面积分布，仅渤南低凸起、石臼坨凸起主体以及渤东凹陷内缺失该地层，其分布主要受燕山期走滑断裂以及NWW向印支期先存断裂控制，以中心式喷发为主；旋回三酸性火山岩在渤中凹陷内分布面积显著缩小，在渤中凹陷北段大面积缺失该地层，其分布主要受燕山期走滑断裂以及部分NWW向印支期先存断裂控制，以中心式喷发为主。3）本区旋回二与旋回三火山岩具有较好的储层物性特征，且油气显示效果良好，可作为渤海域渤中凹陷义县组火山岩油气藏勘探的有利层位。

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

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

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。

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

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

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

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

为了改善Born散射级数解决地震强散射问题时的收敛性，将带有虚部分量的复波数格林函数引入到求解格林函数Lippmann–Schwinger（L-S）积分方程数值解的广义逐次超松弛迭代法中，弱化格林函数的奇异性。引入预条件算子降低系数矩阵的条件数，加速迭代级数的收敛速度，给出了复波数L-S方程的预条件广义逐次超松弛（preconditioned generalized successive over-relaxation, Pre-GSOR）迭代格式。通过数值分析和收敛性分析重新选取合适的衰减因子和预条件算子，得到了满足地震强散射条件的收敛Born级数，并将其用于地震强散射问题中数值格林函数的计算。数值结果表明：复波数L-S方程Pre-GSOR迭代法可以得到与实波数L-S方程直接法相匹配的数值模拟结果；复波数L-S方程Pre-GSOR迭代法系数矩阵条件数在高频时仅为原系数矩阵条件数的10%，相同迭代次数下归一化收敛残差可降低3个数量级以上，且对高频适应性强，可有效改善实波数L-S方程广义超松弛迭代法在强散射介质中的收敛停滞问题。

为了在深埋藏、强非均质性背景下寻找相对优质储层，本文以东海盆地西湖凹陷平湖组为例，基于直观微区观测、间接压汞表征及孔渗分析相结合的方法，在储层沉积学分析的基础上，先划分成岩相类型，进而明确不同成岩相的差异储集能力特征，评价成岩相储集能力。结果表明：平湖组沉积于河流和潮汐双向水动力条件的三角洲-潮坪体系，砂体多发育于水下分流河道、河口坝、潮道、砂坪和混合坪中，以细粒和极细粒为主，主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩；基于成岩作用类型的强度差异将成岩相划分为3类，包括长石溶蚀相、富塑性压实相和钙质胶结相；同一成岩相类型孔渗特征和孔隙结构特征均一，而不同成岩相之间物性差异显著；以孔隙度、渗透率、最大连通孔喉半径为标准对3类成岩相进行量化参数分级评价，长石溶蚀相孔隙度＞15%，渗透率>10.0×10-3 μm2，最大连通孔喉半径>5.0 μm，物性条件优于富塑性压实相和钙质胶结相，优选出长石溶蚀相为最有利的储层砂体类型。

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

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

松辽盆地长岭断陷查干花次凹火石岭组发育水下喷发火山岩，分为2类岩相4种亚相，在取心井段较少的情况下，实际生产中识别水下喷发火山岩相具有较大困难。本文以查干花地区水下喷发火山岩相为研究对象，分析总结了2类岩相4种亚相的电性特征：气携水下热碎屑流亚相火山灰球不发育段为高自然伽马、高电阻率，曲线呈中高幅指形，成像测井为高阻亮色，火山灰球发育段为低自然伽马、低电阻率，曲线中低幅较平直，成像测井为低阻暗色；水携火山高密度流亚相为高自然伽马、高电阻率，曲线呈中高幅指形，成像测井为高阻亮色；水下降落亚相为高自然伽马、低电阻率，曲线中低幅较平直或呈中高幅指形，成像测井为低阻暗色；含外碎屑火山碎屑沉积岩亚相为低自然伽马、高电阻率，曲线呈中高幅指形，成像测井为高阻亮色。建立了岩相测井识别图版，实现了水下喷发火山岩相测井识别。

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

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

为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。

随着技术发展和研究深入，越来越多的学者认识到页岩油储层特征的研究对于“甜点区/段”的优选至关重要。为了对苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油储层进一步勘探评价和规模开发工作，本文采用扫描电镜、薄片观察等方法，通过对苏北盆地阜宁组二段页岩油储层开展含油性、储集性、可动性和可压性等“四性”研究，精细刻画储集空间特征，分析影响储集性的主控因素。研究结果表明：阜宁组二段主要发育纹层状和层状灰云质页岩，矿物组成主要为黏土矿物（平均体积分数为35.4%）、长英质矿物（平均体积分数为39.1%）和碳酸盐矿物（平均体积分数为19.8%），该储层w(TOC)为0.5%~2.0%，Ro为0.9%~1.1%，孔隙度为1.8%~5.2%。纹层状构造是阜宁组二段页岩最显著的组构特征，主要由长英质与黏土质纹层组成。根据有机质丰度+构造特征+岩性特征，阜宁组二段页岩可划分为6种岩相，依据“四性”综合评价，中有机质纹层状含灰云页岩、中有机质层状含灰云页岩和中有机质纹层/层状灰云质页岩为优势岩相。主要储集空间类型为层理缝、构造缝、粒间孔和黏土矿物晶间孔，但不同岩相的储集空间类型各有差异，主要受岩性矿物组成、纹层发育程度和微幅构造作用等因素影响。综合6种岩相“四性”分析，阜宁组二段的中部、下部纹层状和层状含灰云页岩是页岩油勘探开发的地质甜点段。

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

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

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

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

涠西南凹陷灰岩潜山勘探程度低，剩余资源勘探潜力大，二号断裂带周缘已发现多个潜山油田或含油构造，显示良好的勘探前景。本文综合运用钻井、录井、岩心、薄片、成像测井等资料，对二号断裂带碳酸盐岩储层发育特征、岩溶结构进行了系统研究，并根据构造演化与沉积背景综合分析了X构造岩溶储层的演化发育模式。研究结果表明：二号断裂带X构造古潜山岩性主要为灰岩类、灰质白云岩类，储集空间以溶蚀孔、洞、缝为主，孔隙度在0.01％~35.88％之间变化，但平均值偏低，仅为4.30％；以X-1井为例，X构造表生岩溶储层自上而下划分为表层风化带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带，水平潜流带岩溶缝/洞发育最优，为优质储层发育带； X构造裂缝-溶洞型灰岩潜山储层发育程度主要受岩相、古地貌及后期构造运动三者控制。岩相决定了溶蚀作用的发育程度，构造运动使地层抬升产生差异化剥蚀以及形成大量的裂缝，为后期岩溶作用提供了有利的渗流空间。古地貌控制了潜水面的相对位置从而控制岩溶的发育位置，岩溶斜坡高部位受到的岩溶作用最强。综合3个控制因素建立了“岩性筑基-裂缝拓容-岩溶改造”的三元耦合碳酸盐岩缝-洞型储层发育模式。

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

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

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

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

盖层对有效储层刻画、储层质量评估和油气藏开发具有重要意义。现有的海域地震预测方法主要针对储层，缺乏对盖层空间展布的研究与分析，亟需建立海域油气盖层叠前地震反演预测方法，为海域油气盖层的地震预测提供技术支撑。因此，本文提出一种基于岩石物理约束的海域盖层岩相以及物性参数叠前地震预测方法，对海域盖层岩相以及物性参数的地震描述进行深入研究。首先，通过海域地层的岩石物理建模分析，优选海域油气盖层岩相以及物性敏感弹性参数。其次，基于岩石物理模型，分别推导岩相敏感参数以及物性参数直接表征的地震反射系数方程和弹性阻抗方程，为海域盖层岩相的空间展布地震刻画和物性参数的地震预测提供技术支撑。为了解决模型参数之间的相关性导致反演结果不稳定的问题，在地震预测过程中通过奇异值分解方法实现模型参数的去相关性，并在贝叶斯反演理论的框架下分别推导海域盖层敏感弹性参数、物性参数的反演目标函数。将该方法应用于实际资料，结果表明泊松阻抗预测精度可以达到95%，孔隙度预测精度可以达到85%，验证了海域油气盖层叠前地震反演预测方法的合理性与有效性。

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

为探究不同评价单元对区域滑坡易发性评估的影响，基于网格单元与斜坡单元对三峡库区典型县域重庆市云阳县开展了滑坡易发性研究。首先选取高程、坡度、曲率等22个评价因子，根据研究区988个历史滑坡数据，通过30 m×30 m的栅格数据提取斜坡单元，并基于网格单元及斜坡单元分别建立22个滑坡影响因子地理空间数据库；然后利用随机森林与贝叶斯优化算法来构建滑坡易发性模型，对研究区滑坡进行易发性评估；最后结合ROC (受试者工作特征)曲线与混淆矩阵结果检验评价单元的易发性模型预测精度。结果表明：易发性评估的结果可划分为低、较低、中、较高、高5个等级；基于网格单元的滑坡易发性模型中，高程、与道路距离、坡度这3个因子对滑坡发生的贡献率大，基于斜坡单元的模型中，INDV（归一化植被指数）、剖面曲率、平面曲率这3个因子对滑坡发生的贡献率大，并且2个模型的滑坡密度均随着滑坡易发性等级的升高而变大；与网格单元相比,斜坡单元能更好地解释地形间的联系，以斜坡单元（AUC=0.744）为最小评价单元的滑坡易发性模型比网格单元（AUC=0.714）精度更高。

微观测试结果能反映很多油藏信息。目前关于微孔缝的镜下测试技术不断丰富，但仍缺少对微孔缝最全面的微观分析。为了便于对比各类测试技术，以济阳坳陷乐安油田草桥潜山区域为典型代表实例，先采用不同的精细微观专项测试技术对孔缝储集空间特征进行分析，具体包括微溶孔电子探针成分分析、扫描电镜、薄片和阴极发光测试等技术，然后总结了通过各种不同的微观测试技术观察到的现象及规律。具体结果和得出认识如下：通过电子探针成分分析技术，能够分辨出灰岩微溶孔内诸如有机质、方解石、黄铁矿、白云石、石膏等成分；薄片内可见灰岩含油段砾间砾内孔洞发育，溶蚀孔洞边部有轻微方解石化；通过扫描电镜分析，能够分辨出代表区块的白云岩结晶孔比灰岩溶蚀孔大两个以上数量级，能通过晶间孔或溶蚀孔推断岩石的脆性以及是否易于压裂；通过岩样阴极发光测试，能够区分出共有几期成分不同的孔洞充填物；通过扫描电镜和压汞都可以得到孔喉大小，比较两项技术，扫描电镜得到的是局部纳米级的孔喉直径，而压汞测试得到的是单块样品微米级孔喉半径。从应用对象来看，前者适合对应到矿物的孔喉，后者更适合开发区块的孔喉对比研究。

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

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

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

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

伴随我国工业化进程，金属钼的需求量不断增加，开采规模不断扩大，钼尾矿堆存量也快速增长。其除占用大量土地资源外，也不同程度存在环境污染风险，另外易存在溃坝、泥石流等矿山地质灾害隐患。但从另一方面看，钼尾矿还是一种富含有价矿物的宝贵资源，有着非常广阔的综合利用前景。本文分析了钼矿资源分布现状及钼尾矿组分特征，阐述了开展钼尾矿资源综合利用的必要性和可行性，介绍了钼尾矿中长石、方解石、钼、钨、铁等有价矿物的回收现状，评述了钼尾矿在建筑行业、农业、矿山充填等方面的综合利用现状。回收有价金属很难解决钼尾矿大量堆存的问题，而建筑材料制备、尾矿充填等均能大规模消纳尾矿，但制备建筑材料需考虑尾矿组分的强度、耐磨、耐久等各项性能指标，另外应用于农业上时还需考虑重金属污染等问题。

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

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

针对沿山坡走向铺设的埋地油气管道存在的抗震防护问题，提出了一种新型的框架型抗滑桩式管道防护结构。在采用拟静力法确定作用于结构地震滑坡推力的基础上，将位于滑面以上的结构受荷段作为底端固定的平面框架结构，采用超静定平面刚架结构模型分析;而位于滑面以下的嵌固段则为埋置于稳定地层的两单桩结构，采用侧向受荷的弹性地基梁模型分析，由此建立了框架型抗滑桩的内力及位移计算方法。实例分析表明：框架桩前、后桩及上、下横梁弯矩与剪力的理论计算值与数值模拟结果误差均在±20%以内，理论结果偏于保守；水平地震影响系数对结构内力影响显著，结构内力最大值随水平地震影响系数增加近似呈线性增大，而竖向地震影响系数影响较弱；结构最大内力与土体重度呈线性正相关性，与黏聚力和内摩擦角呈非线性负相关性，且随着土体抗剪强度参数的增大，前、后桩以及上、下横梁的内力分别趋于接近；前、后排桩与上、下横梁的最大内力分别与桩体抗弯刚度呈非线性正相关性与负相关性，而分别与桩体嵌固深度近似呈线性正相关性与负相关性；框架桩间距对结构内力影响显著，而前后桩排间距则对结构内力影响较小。

数字岩石技术可对岩心进行精细数字化表征，结合数值模拟方法研究微观岩石物理属性。非常规储层岩石在不同尺度上表现出不同的特征，多尺度成像技术能以亚纳米—毫米级分辨率观测不同尺度的岩石微观组构，然而单一分辨率扫描方法无法解析跨尺度结构信息，构建多尺度、多分辨率、多组分的数字岩石模型是解决这一矛盾的关键方法。通过系统的调研，将现有的多尺度数字岩石建模方法分为两大类，分别为基于混合叠加、模板匹配和深度学习的图像融合建模方法，以及带有显式微孔网络、仅添加额外喉道和含裂缝系统的孔隙网络整合建模方法。其中：图像融合建模法能够真实反映不同尺度岩心的孔隙、矿物三维分布并进行多物理场模拟，但受计算效率限制难以实现尺度差异较大的混合建模；孔隙网络整合法能够实现多个连续尺度的建模，模型储存空间小且数值模拟效率高，但可研究的物理属性受限。此外，数字岩石工作流程还存在如何精确提取矿物、如何确定适当的代表性体积元大小等共性问题。笔者认为下一步探索方向为：利用实验数据优化建模，按需研究物理属性建模及结合均化等效理论建模，以早日形成具体的应用体系，支撑实际测井解释及油气藏开发。

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

为了研究锌（Zn）在赣南稀土矿区土壤的吸附及垂向迁移特征，以及为矿山开采地区土壤及水体Zn污染防治、修复及风险评估提供理论依据，首先采用静态批实验，研究某废弃稀土矿区垂直剖面不同深度土壤对Zn的吸附特征；然后采用X射线衍射（XRD）及X射线吸收谱（XAFS）研究土壤主要物相组成及土壤中Zn的赋存形态变化，探讨Zn在土壤中的吸附机制及可迁移性。结果表明：剖面3层土壤对Zn的吸附平衡过程较快，土壤对Zn的吸附能力呈现出从表层土到深层土再到中层土逐渐减弱的趋势，准二级动力学模型及Langmuir方程能较好地描述土壤吸附Zn的过程；元素Fe、Mn在土壤中主要以Fe的氢氧化物及混合价态锰氧化物形式存在，剖面各层土壤理化性质差异影响土壤对Zn的吸附行为，相比于黏土矿物，Fe、Mn氧化物对土壤吸附Zn的影响更加显著；吸附反应前后土壤中Zn的局部配位模式由Zn-O四面体转变为Zn-O四面体和八面体的混合配位模式，反应后土壤表面可能形成了类似硫酸盐的外层络合物，反应前后土壤中的Zn由碱式碳酸盐转变为以硫酸盐与碱式碳酸盐的混合形式存在；受土壤pH影响，土壤滞留Zn能力有限，土壤中的有效态Zn易伴随降雨冲刷向下层土壤迁移，土壤中Zn质量分数随深度增加而增加。

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

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

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

全卷积神经网络在遥感图像语义分割中得到了广泛应用，该方法地物分类精度和效率较高，但对地物分布不均匀遥感图像占比较少地物的分类准确率较低。为了提高遥感图像的分类精度，本文通过添加先验知识方法丰富输入数据特征，采用密集链接方式提高上下采样过程中特征的重复利用率，采用可以优化交并比的损失函数Dice Loss和可以提高难分类类别精度的损失函数Focal Loss相加组合作为网络模型的损失函数，采用LayerScale模块加快模型收敛、抑制无用特征、突出有效特征的方式，对U-Net的输入、网络结构、损失函数进行改进，优化语义分割效果。结果表明，基于高分影像数据集（GID）改进的U-Net相较于原始U-Net像素精度、均类像素精度、平均交并比分别提高了0.023 3、0.040 9、0.066 5，提升了地物分类精度，取得了较好的分类效果。

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

滇中禄丰地区川街盆地记录了上扬子地区中—上侏罗统陆相沉积和生物演化的重要信息，为侏罗纪温室地球气候环境研究提供了良好载体。本文通过对川街盆地中—晚侏罗世陆相红层进行沉积学、碳-氧同位素、微量元素地球化学系统研究，恢复其古气候环境特征。研究认为：禄丰地区侏罗纪巴通期—卡洛夫早期湖泊为封闭性较好、盐度逐渐升高的咸水湖，该时期气候由相对湿润转为干燥，气温总体较高，从早期到晚期表现为温度逐渐降低的趋势；卡洛夫中—晚期湖泊封闭性减弱，由咸水湖转为半咸水湖，该阶段气候由干燥向相对湿润气候转变，温度回升，但气候波动剧烈，干湿交替频繁；牛津期—提塘期湖泊封闭性进一步减弱，为半咸水湖泊，气候总体趋于稳定，为湿润型气候。本次工作在禄丰地区陆相红层中识别出中—晚侏罗世过渡期寒冷事件（即MLJT事件），为中生代温室地球气候环境研究和西南地区陆相红层对比研究提供了重要参考。中侏罗世晚期急剧变化的气候使得生物快速死亡，加之暴雨期河流的搬运、沉积和快速埋藏，造成了川街盆地如今的生物埋藏特征。

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

琼东南盆地深水区乐东-陵水凹陷梅山组是目前油气勘探的热点，高温超压环境下梅山组储层成岩及孔隙演化过程是目前研究的重点。本文综合薄片、扫描电镜、储层物性、碳氧同位素、黏土X衍射等资料，开展乐东-陵水凹陷梅山组储层成岩作用研究，确定成岩共生序列，建立孔隙演化模式。研究结果表明：乐东-陵水凹陷梅山组储层经历压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用；成岩序列为早期黏土胶结→方解石胶结→长石、碳酸盐矿物溶蚀→石英加大、自生石英颗粒→铁方解石、铁白云石胶结→一期油气充注→长石、碳酸盐矿物溶蚀→二期油气充注；高温和超压抑制胶结物发育的同时改善成岩流体，发育溶蚀孔隙，具有高温增孔、超压保孔的特点。

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

煤层含水量定量预测对于解决矿井水灾害问题、提升煤矿防治水技术水平、降低煤矿防治水经济成本投入以及提高煤矿安全与经济效益具有重要意义。为实现煤层含水量定量预测，本文选用山西宁武榆树坡5煤顶板石炭系上统太原组富水区岩石，测量其物性及电阻率参数；基于测量结果，分析确定Archie参数，建立岩石物理量板，确定电性参数与含水饱和度、储层压力、岩性以及孔隙的定量关系。研究表明：1）煤层顶板岩石具有低孔低渗特征。2）储层有效压力对煤层顶板岩石电阻率具有影响，有效压力增加导致低频段（10 Hz）电阻率降低，但对高频段（100 kHz）电阻率几乎无影响。3）含水饱和度对煤层顶板岩石电阻率影响显著，含水饱和度增加导致低频段电阻率降低，但对高频段电阻率影响微弱；低含水饱和度对电阻率频散影响更明显，高含水饱和度对电阻率频散影响相对微弱，全饱和状态下无电阻率频散影响。4）煤层顶板岩性以砂岩为主，同时存在泥岩、灰岩等，岩性差异对干燥和饱和水样品均有显著影响，不同岩性之间的电阻率差异可达两个量级。5）胶结指数、饱和度指数以及岩性系数均随深度变化，但变化率相对平缓，以其平均值构建的岩石物理量板对含水饱和度能够进行有效预测。

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

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

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

松辽盆地徐家围子断陷深层砂砾岩层系中天然气藏为典型的低孔、低渗非常规资源类型，局部发育高孔、高渗带，满足致密气成藏需求。为揭示砂砾岩储层结构及其对试气产能的影响，应用薄片鉴定、扫描电镜、压汞、二维核磁等技术方法，开展松辽盆地徐家围子断陷沙河子组砂砾岩储层的有效性剖析。研究结果表明：天然气储层岩性以砂岩、砾岩为主，成分成熟度及结构成熟度低，储集空间以次生溶蚀孔隙为主，局部发育沟通孔隙的微裂缝，提高了储层的渗透性；砂砾岩储层孔喉半径分布范围大（纳米级—微米级），属于微孔喉型储层，受岩石分选、黏土矿物及碳酸盐等胶结物发育程度的影响，砾岩孔喉连通性好于砂岩，粗砂岩好于细砂岩；在垂向上，层序四孔喉结构好于其他层序；储层孔隙度主要分布于0.3%~8.0%之间，渗透率多小于0.987 0×10^-3 μm²，据物性与试气产能相结合的经验统计法，估算最小流动孔喉半径进而确定致密砂岩孔隙度下限为3.0%，渗透率为0.019 7×10^-3 μm²，致密砾岩孔隙度下限为2.8%，渗透率为0.019 7×10^-3 μm²。

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

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

小北沟金矿床地处夹皮沟成矿带中部，为石英脉-蚀变岩型金矿床。矿区赋矿围岩主要为高角闪岩-麻粒岩相斜长角闪岩，含金石英脉呈小而不连续的平行细脉或透镜体状产于NW向叠加于早期韧性剪切带之上的次级脆性剪切裂隙之中，其上、下盘旁侧及尖灭处发育少量低品位蚀变岩型（蚀变糜棱岩、片糜岩）矿体。主成矿阶段流体包裹体研究表明，矿石中石英主要发育CO2、富CO2、含CO2及气液两相四种类型原生流体包裹体，测温结果显示包裹体均一温度为226.8～362.5 ℃，盐度(w(NaCl) )为3.57%～11.95%，密度为0.65～0.91 g/cm3；成矿流体总体属中低温、中低盐度和低密度的富CO2的CO2-H2O-NaCl体系，成矿压力为70～206 MPa，成矿深度约为9.8 km。包裹体O同位素δ18OV-SMOW值为10.8‰～11.3‰，H同位素δDV-SMOW值为-102.8‰～-96.7‰，C同位素δ13CV-PDB值为-20.6‰～-8.3‰，反映主成矿阶段成矿流体来源具幔源属性。矿石中CO2和富CO2包裹体CO2相均一温度为-24.7～26.6 ℃，明显低于邻近其他矿床（如三道岔金矿床为21.9～29.7 ℃，二道沟金矿床为23.8～30.9 ℃等），暗示其成矿深度较深。小北沟金矿床的地质、流体包裹体和H-O-C同位素特征共同揭示该矿床属于中温热液脉型金矿床，处于深大断裂的脆性区构造层次向韧脆性区构造层次过渡部位，深部仍应有一定的进一步找矿前景，但矿石类型可能由石英脉型转为构造蚀变岩型或蚀变糜棱岩型。

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

为了制备钙铁改性生物炭，优化单一铁改性生物炭对Pb(Ⅱ)的去除效果，获得能够高效去除水中Pb(Ⅱ)且便于回收的生物炭，本研究以杨木、竹子为原材料，分别制备了杨木生物炭（包括未改性、FeSO₄改性、CaCO₃+FeSO₄改性、CaO+FeSO₄改性）和竹子生物炭（包括未改性、FeSO₄改性、CaCO₃+FeSO₄改性、CaO+FeSO₄改性）等8种生物炭。首先通过批实验评估不同生物炭对地下水中Pb(Ⅱ)的修复性能，然后结合扫描电镜（SEM）和X射线吸收近边结构光谱（XANES）等手段探究不同生物炭对地下水中Pb(Ⅱ)的固定机理。结果表明：钙铁（CaCO₃+FeSO₄、CaO+FeSO₄）改性生物炭对Pb(Ⅱ)的去除率显著高于铁（FeSO₄）改性生物炭，其中以CaO为钙源的钙铁改性生物炭对Pb(Ⅱ)的去除效率均大于99%，而以CaCO₃为钙源的钙铁改性杨木生物炭、钙铁改性竹子生物炭对Pb(Ⅱ)的去除效率分别为58%和37%；改性后生物炭对 Pb(Ⅱ)的去除效果从高到低为CaO+FeSO₄改性、CaCO₃+FeSO₄改性、FeSO₄改性；钙铁改性生物炭表面多孔且粗糙，有利于铅沉淀物的附着；Pb(Ⅱ)的XANES线性拟合得到钙铁改性生物炭表面的稳定铅组分，如碱式碳酸铅和磷氯铅占比较其他类型生物炭更高，其中钙铁改性杨木生物炭上碱式碳酸铅和磷氯铅占比分别为28%和34%，钙铁改性竹子生物炭上碱式碳酸铅和磷氯铅占比分别为28%和30%。生物炭表面铅沉淀物的形成可能是Pb(Ⅱ)去除的主要途径之一。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

准噶尔盆地东南缘二叠系中下部发育页岩油致密储层，脆性预测与评价对其勘探和开发有重要意义。本文利用岩石物理实验、测井资料和叠前地震资料计算了准噶尔盆地东南缘二叠系页岩油致密储层脆性指数，对Rickman经典公式法、杨氏模量与泊松比比值法、拉梅系数法和剪切模量法进行了比较、分析与评价。研究认为：1）杨氏模量相对泊松比对岩性有更好的区分度，由拉梅系数表征的泥岩分布率较高；2）根据文献所得测井多参数计算脆性指数的方法应用效果不佳，在Castagna经验公式换算横波速度基础上计算的脆性指数具有较好的应用效果；3）由YPD（Youngs modulus-Poissons ratio-density）式和LMR（拉梅系数-密度）式反演的弹性参数变化率也能较好地指示有利储层，尤以密度变化率为最佳，该属性在扇三角洲前缘及分流河道特征上得到很好的展示；4）岩石物理实验和实际资料应用均表明，ρE/σ为研究区脆性的最佳表征公式，效果好于Rickman经典公式与其他方法。

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

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

华集岭钼矿床位于华北克拉通北缘东段，是近年来新发现的钼矿床。该矿床中矿体呈NNW向展布，倾向西，倾角为45°～50°，主要赋存在花岗斑岩及花岗闪长岩中。矿石类型主要有细脉状和浸染状两种，矿石矿物以辉钼矿、磁铁矿和黄铁矿为主，少量赤铁矿和钼华，发育云英岩化、钾化、硅化、绿泥石化和碳酸盐化等围岩蚀变。为了确定成矿时代、成矿流体特征及成矿物质来源，本文对华集岭钼矿床中的辉钼矿进行了Re-Os测年、流体包裹体测温和H-O-S-Pb同位素分析。结果显示：华集岭钼矿床中辉钼矿Re-Os年龄为（178.0±1.1）Ma，处于古太平洋板块向欧亚板块俯冲的构造环境。成矿流体由早期的高温、中低盐度、中低密度向晚期的中低温、中低盐度、中等密度演化。石英的δ18OH2O值为-2.1‰~2.6‰，δDV-SMOW值为-115.8‰~-109.7‰，成矿流体显示岩浆水与大气降水混合的特征；辉钼矿w(Re)值为19.564×10-6~23.128×10-6，成矿物质具有壳幔混合的特征；黄铁矿的δ34SV-CDT值为1.9‰~4.2‰，均值为2.7‰，表明硫主要来自幔源；黄铁矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb值分别为17.865~18.279、15.546~15.611、38.011~38.486，进一步表明成矿物质具有壳幔混合的特征。

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

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

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

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

吉林省桦甸地区二道甸子金矿床是一座大型金矿床，位于桦甸市二道甸子镇西北约2 km处。为了揭示该矿床成因和成矿地质背景，在矿床地质研究基础上，开展了矿物流体包裹体、H-O-S-Pb同位素及成矿时代等方面研究。结果表明：该矿床流体包裹体类型主要是气液两相包裹体和液相包裹体；获得均一温度为218.7～347.8 ℃，流体盐度为3.33%～14.57%，密度为0.69～0.89 g/cm³，成矿深度<1.4 km；流体包裹体的δ¹⁸O_H2O为5.23‰～9.50‰、δD为-83.8‰～-111.1‰，δ³⁴S为-8.25‰～-2.00‰，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值分别为16.721 0～18.489 8、15.340 0～15.623 0、36.488 0～38.373 0。上述特征揭示其为中温热液矿床，成矿流体来自岩浆水,演化过程发生与围岩的水岩交换，晚阶段有大气水混入，成矿物质主要来自岩浆，伴有地壳物质的混染。结合获得黑云母花岗闪长岩的LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb年龄（（192.7±1.6）Ma）和区域金矿成矿时代的研究成果，分析认为该矿床为与深成岩浆作用有关的岩浆热液金矿床，成矿适值古太平洋板块俯冲作用下的活动大陆边缘造山伸展环境。

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

古土壤是研究古气候的重要载体。目前针对成土作用的研究主要围绕着成土过程中元素的迁移行为和成土演化过程等方面，但对成土作用表现形式的相关报道却很少。江西省信江盆地上白垩统塘边组以发育大型交错层理红色砂岩为特征，是华南白垩纪温室气候陆地沉积的典型代表。本文在详细的野外调查基础上，运用岩石学和地球化学方法对信江盆地白垩系塘边组的红色砂岩开展成土作用研究，探究晚白垩世信江盆地的古气候特征。研究区塘边组红色砂岩的岩石类型主要为中粒长石砂岩。塘边组沉积物普遍经历了成土作用，其主要识别特征包括发育于碎屑颗粒边部的黏土膜、微晶—亮晶碳酸盐胶结物和潜育作用。化学蚀变指数（CIA）分布在50.20~83.30之间（平均值58.08），反映该套红色砂岩处于弱化学风化水平。微量元素分析以及成土作用的识别，共同指示研究区砂岩形成于干旱—炎热的古气候，这种干旱—炎热的古气候可能与中国东部晚白垩世高大沿岸山系阻碍古太平洋湿润水汽向华东南内陆地区的流入有关。

渤海湾盆地渤中凹陷中生界火山岩广泛分布，目前已在多个构造发现了火山岩油气藏，表明渤中凹陷具有巨大的勘探潜力。渤中凹陷北部火山岩岩性岩相复杂，受多期构造运动及流体改造影响，储层非均质性强，但成藏机理的相关研究目前仍较为薄弱。为了明确中生界火山岩成藏的主控因素，本次研究通过岩心及镜下薄片观察描述，依据物性以及主量元素资料分析了研究区火山岩的岩性特征，并结合地震资料对火山岩岩相进行分类，系统总结了研究区火山岩有效储层的形成机制及成藏特征。研究表明：研究区主要发育7种岩性、6种岩相，储集空间类型主要为孔隙+缝网型。中酸性火山岩是形成优质储层发育的基本条件，溢流相中酸性熔岩是形成优质火山岩储层的有利岩性岩相；构造成缝以及后期大气淡水和有机酸的溶蚀作用保障了优质储层的有效性，极大地提高了火山岩储层的孔隙度和渗透性。研究区的主力烃源岩与火山岩潜山直接对接，或通过断层及不整合面输导后有效地运移，在主成藏期发育多个背斜圈闭可聚集成藏；同时沙河街组和东营组三段厚层超压泥岩作为有效盖层，在全区平面上稳定分布。

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

六九山铜矿床产在大兴安岭地区东坡中北段，位于中亚造山带东端。为了探讨该区浅成岩成因与地球动力学背景，对六九山斑岩铜成矿系统内与成矿密切的闪长玢岩、二长斑岩两类浅成岩进行了地质、岩相学、锆石U-Pb同位素定年和元素地球化学等方面的研究。结果表明：闪长玢岩和二长斑岩内岩浆锆石加权平均年龄分别为（132.6±2.6）Ma（n=5）和（132.4±1.3）Ma（n=22），岩浆就位发生在约132 Ma，结合辉钼矿Re-Os同位素年龄（（134.1±0.8）Ma），限定成矿作用发生在早白垩世；闪长玢岩（w（SiO2）为52.98%~59.83%）和二长斑岩（w（SiO2）为66.90%~67.56%）为典型的中—酸性浅成斑岩，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，分别为典型岛弧钙碱性岩和埃达克质岩石；岩浆起源于与大洋板块俯冲有关的以流体交代为主的富集地幔部分熔融；成岩成矿作用适值中生代早白垩世库拉板块向欧亚板块俯冲的大陆边缘岩浆弧背景。

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

为了研究黏性土在剪切过程中的细观剪切力学特性，结合室内试验结果和离散元模拟方法对粉质黏土剪切力学性质进行了细观机理分析。首先基于室内试验的结果，通过建立符合黏性土剪切试验特征的PFC^2D模型，对剪切过程中黏性土和砂土的一些细观参数进行比较分析；然后对黏性土在不同剪切阶段细观应力、细观变形以及细观位移进行分析，并从细观角度分析了试样的宏观剪切力学特性。结果表明：黏性土中的剪切应力主要是由颗粒之间的力链提供的，黏性土的颗粒较小，力链较细，所提供的承载力也较小，黏性土力链最大承载力仅约为0.77 kN，而标准砂可以达到1.75 kN；超固结状态下的黏性土在进行剪切时具有明显的应变软化现象，这一现象与颗粒的定向排列以及颗粒之间的强力链数量减少有关；在剪切过程中黏性土中部配位数减少了1.70，这是由于黏性土颗粒发生偏移，颗粒之间的接触形成拱状结构，也导致了孔隙率增大，使得黏性土的体积应变增大；黏性土在剪切过程中，颗粒位移等值线在模型的中部PFC^2D模型形成近似菱形的区域，并且黏性土在剪切破坏时形成的剪切带是一条相对位移基本一致的狭长条带。

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

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

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

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

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

鄂尔多斯盆地东部大宁—吉县B区块山西组二段三亚段（山23）的薄储层常与太原组顶部的碳酸盐岩伴生，储层致密，岩性复杂，砂、泥岩阻抗差异小，非均质性强，储层预测难度大。为有效提高地震资料定量解释的精度，落实B区块薄储层的分布特征，笔者提出了一种地震相-拓频-反演相结合的薄致密砂岩储层预测方法。该方法首先根据地质、测录井等资料建立储层岩心相、测井相、地震相特征，然后利用频谱恢复拓频技术提高地震资料的分辨率，最后重构岩性特征曲线，利用拓频后的高分辨率地震资料进行波形指示反演，雕刻薄储层平面分布，实现研究区山23致密薄储层定量预测。结果表明:目的层有4种地震响应特征，分别为①水下分流河道相，表现为强—中弱强振幅组合，②水下分流河道相侧翼区，表现为强—弱—强振幅组合，③席状砂、远砂坝相，表现为中弱—中强—强振幅组合，④分流间湾相，表现为弱—强振幅组合；地震资料的主频由30 Hz提升至40 Hz，频宽由10~60 Hz拓宽至8~80 Hz，使得薄储集层在提高频率后的资料中表现得更清晰；重构特征曲线，利用拓频后的地震数据反演的砂岩厚度与井点厚度具有很好的线性关系，判定系数达到0.911，吻合度为84％，依据反演成果指导水平井钻进，储层钻遇率达95%。

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

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

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

饱和黄土的破坏模式和剪切特性是分析黄土地基及其构筑物地震变形的基础，为了揭示循环荷载下黄土独特的强度衰减和变形劣化规律，本文开展了饱和黄土不排水动三轴试验，控制初始剪应力（qs）和循环剪应力（qc），研究了不同初始应力状态下饱和黄土的动强度、孔压发展规律及破坏模式。试验结果表明：当qs＜qc时，重塑和原状黄土试样表现为循环迁移型破坏，当qs≥qc时，重塑黄土试样表现为流动型破坏，而原状黄土试样则表现为塑性应变累积型破坏；黄土试样的循环应力比（RCS）、循环阻力比（RCR,10）随着初始剪应力比（RSS）的增大呈先增大后减小的趋势；循环迁移型和塑性应变累积型破坏在循环加载的初始阶段孔压上升迅速，孔压增长曲线分别呈“风琴”状和“喇叭”状，而流动型破坏的初始阶段孔压增长速率较慢，当到达某一振次后孔压突然增长，孔压增长曲线呈“镰刀”状。基于初始阶段孔压发展指标（K1-2）与初始应力状态（qs/qc）提出了图表法，可用于预测循环荷载下饱和黄土的破坏模式。

为合理确定大理岩在水化-冻融耦合作用下的蠕变长期强度σs，以鄂西北地区某露天边坡为研究背景，以酸、中、碱三种溶液环境和不同冻融循环次数为试验控制因素，首先开展了大理岩单轴压缩试验和单轴压缩蠕变试验，然后采用过渡蠕变法、等时应力-应变曲线簇法、稳态蠕变速率-应力关系法、强度-破坏时间关系法求取了大理石长期强度，最后提出了两种新方法——基于应力-应变曲线的长期强度预测方法和改进的稳态蠕变速率-应力关系法，并对各方法进行了对比。结果表明：1）在同一冻融循环次数下，酸性环境下的瞬时强度和长期强度均最小，碱性次之，中性最大。 2）采用过渡蠕变法、等时应力-应变曲线簇法、稳态蠕变速率-应力关系法、基于应力-应变曲线的长期强度预测方法、改进的稳态蠕变速率-应力关系法得到研究区大理岩在不同溶液环境和冻融循环次数下的长期强度平均值分别为46.70、41.21、39.74、43.92、43.67 MPa。3）本文提出的基于应力-应变曲线的长期强度预测方法无需开展耗时较长的蠕变试验，仅通过压缩试验确定的应力-应变曲线便可快速预测岩石长期强度；改进的稳态蠕变速率-应力关系法相比传统方法，杜绝了取拐点方式的较强主观性。

基于岩心和铸体薄片，采用镜下鉴定、扫描电镜分析、孔渗测试、恒速压汞测试、图像分析、埋藏史分析等方法，开展渤海莱州湾凹陷南斜坡垦利16构造中生界火山岩储层特征、主控因素和储层演化研究。结果表明：识别出7类16型储集空间，储层类型为裂缝-孔隙型，具有大孔径、中—粗喉的特征，属于优质火山岩储层；储层受岩性岩相、溶蚀作用和构造作用控制，与埋深关系不明显；储层物性由好到差的顺序为凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩、角砾熔岩、沉火山角砾岩、凝灰熔岩、安山岩和英安岩。流体对长石斑晶和基质的溶蚀溶解作用形成的孔隙贡献较大，表明埋藏前风化和埋藏流体溶蚀阶段是储层形成的重要时期；杏仁体内孔、粒间孔、炸裂缝、宏观和微观龟裂缝、隐爆缝形成于喷发同期，对孔隙贡献率有限。火山碎屑熔岩和熔岩的构造裂缝主要形成于埋藏前阶段白垩纪郯庐断裂带左行走滑应力场和沙河街期的拉张环境，火山碎屑岩的构造裂缝主要形成于埋藏后阶段的郯庐断裂带右行走滑应力场和沙河街期的拉张环境。综上可知，在埋藏浅的地区经受强构造改造和风化作用的火山碎屑岩是勘探的有利目标。

当前，数值模拟技术已成为探究地球动力学过程的重要手段。本文综述了数值模拟在地球动力学研究中的应用现状、主要算法和代码并探讨了发展前景。数值模拟通过对连续方程组进行离散化,并利用数值算法求解,从而高效模拟地质过程,预测地球系统的动态变化。本文系统阐述了有限元法、有限差分法、边界元法和有限体积法等主流数值方法的原理、特点和适用条件；并重点探讨了有限元法在构造应力场和断层动力学模拟中的应用、有限差分法在地震波传播模拟中的应用、边界元法和有限体积法在断层力学和孔隙流体流动模拟中的应用。通过对比分析不同方法的优缺点,揭示了多种数值方法耦合是未来地球动力学数值模拟的重要发展方向；随着高性能计算技术的进步和大数据时代的到来,数值模拟技术将在地球系统科学研究中发挥越来越重要的作用。

针对复杂空间展布的高陡岩质边坡，传统测量方法在效率、精度等方面还有待提高。为了快速准确地获取岩体结构参数以评价岩质边坡稳定性，提出了无人机多姿态贴近摄影测量方法。首先通过现场关键点测量快速建立边坡概化模型，结合所建立的航线规划和姿态控制模型，快速规划航线和摄影姿态；然后采用在遥控器端安装软件的方法代替PC端，实现实时实地、免粗飞、快速多姿态贴近摄影测量航线规划的毫米分辨率高陡边坡高质量影像快速采集；最后通过吉林省长春市净月区某高陡边坡的多姿态贴近摄影测量实验，从模型精度、纹理清晰度、产状解译精度等方面验证该方法的可行性和可靠性。结果表明：多姿态贴近摄影测量所建模型在x、y、z方向上的精度分别为0.018、0.016和0.033 m；模型产状解译的倾向和倾角精度分别为3.1°和2.6°；与普通贴近摄影测量结果对比，多姿态贴近摄影测量所建模型纹理细节得到了很大提升，表面拉花现象大幅减少。模型影像的感知对比度质量指数(PCQI)较大，自然图像质量评价(NIQE)值较低。PCQI和NIQE两种指标结果都表明左右偏斜45°、上下偏斜30°的模型影像质量优于其他偏斜角度对照组。多姿态贴近摄影测量优于普通贴近摄影测量，能较好地减少摄影死角和减弱纹理拉花现象，模型影像质量大幅提升。

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

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

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

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

为了研究微型钢管桩-锚支护在土岩结合地层中的受力特性，以及钢管桩在不同开挖深度和锚索、锚杆施工完毕后的内力变化，在青岛地铁某车站进行现场试验，采用3阶微型钢管桩结合锚索、锚杆的方式对基坑进行加固，并对基坑第1阶内排两根测试桩进行内力测试。结果表明：开挖面附近与桩顶处弯矩较大，测得弯矩最大值超过15 kN·m；锚索锁定能有效抑制弯矩发展，桩身内力变化规律与土岩地质条件相关性明显，土岩边界易出现弯矩极值，正弯矩最大值为32.43 kN·m。

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

为了探讨松辽盆地王府地区泉四段油气富集规律和有利勘探方向，综合地震、地质、地化和生产测试等多种资料，在王府地区常规、非常规油气分类和分布研究基础上，明确各类油藏的主控因素，建立其差异性的成藏模式。结果表明：王府地区发育常规低渗透砂岩油和非常规致密油2种类型的油藏，平面上二者呈有序性分布。泉四段油气成藏受烃源岩、构造、断层和优质储层联合控制，强排烃泥岩作为低渗透油藏物质基础控制其宏观分布，生烃增压是凹陷内致密油充注的主要动力，限制了致密油分布范围；大规模排烃前构造基本定型，北部低势区是低渗透砂岩油气运移指向区；明水组末期开启的NW向断层是低渗透油藏侧向运聚和致密油垂向运聚的良好通道；相对优质储层是控制致密油富集和低渗透砂岩油藏高产的重要因素。建立了三站背斜低渗透砂岩“势差驱动、近源侧向输导、古高点聚集”、莺山西构造群低渗透砂岩“源储对接、超压+浮力接替驱动、断砂联合输导”、王府凹陷致密油“超压驱动、源内垂向下排、局部甜点富集”和莺山东构造群致密油“超压+浮力联合驱动、远源砂体侧向输导、甜点储层聚集”等4种成藏模式。

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

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

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

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

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

塔里木盆地塔东地区米兰低凸起寒武系—奥陶系发育厚层白云岩，然而该区白云化成因机理研究相对薄弱，严重制约了深层油气勘探的进展。针对上述问题，本文以该区典型井米兰1井为例，在岩心和薄片观察基础上，对30 件白云岩样品的稀土元素特征进行了分析。结果表明：所有样品稀土元素北美平均页岩(NASC)配分模式可分为δCe负异常型、δEu负异常、δEu强正异常、δEu正异常型和“V”字型五类；大部分样品δCe均为负异常，表明大部分白云岩都曾经受蒸发泵白云化作用的影响，同时许多样品也表现出多样的δEu异常和配分特征，表明许多白云岩后期受到埋藏流体或(和)多期热液流体的改造；晶粒细小的白云岩主要是蒸发泵作用形成的，晶粒较大的白云岩可能形成于埋藏或多期热液环境，硅质白云岩大多受到了热液的再作用。

辽东本溪地区位于华北克拉通东部陆块东北部，是研究区域太古宙演化的重要地区，对了解华北克拉通前寒武纪陆壳的形成与演化具有重要的意义。为了探讨本溪地区新发现的刘家堡子岩体岩石成因和形成的构造背景，对其进行了岩石学、地球化学、成岩年代的研究。研究表明：刘家堡子岩体位于胶—辽—吉造山带内，岩性为似斑状细中粒黑云母二长花岗岩，属准铝质—弱过铝质、高钾钙碱性系列钾质岩石；主要富集高场强元素La、Th和大离子亲石元素Sr等，亏损元素P和高场强元素Nb等，REE曲线右倾，负Eu异常，属于I型花岗岩；岩体锆石U-Pb年龄为（2 518±21）Ma，形成于新太古代晚期；岩浆主要来源于地壳，是壳源岩浆与幔源岩浆混合作用的产物。岩体形成于与俯冲相关的活动大陆边缘岛弧环境，表明研究区在新太古代晚期（（2 518±21）Ma）华北克拉通东部陆块的龙岗陆块和狼林陆块尚未拼合在一起，刘家堡子岩体为大洋向大陆俯冲作用的产物，与研究区内形成于碰撞造山后伸展环境的马家沟岩体（（2 490±21）Ma）共同构成了华北克拉通微陆块第一次俯冲拼贴的岩浆演化过程，代表了华北太古宙克拉通固结基底形成之前的最后一次岩浆活动。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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