黄河是中国第二大河并以其含沙量特大和下游的“地上悬河”而闻名于世。黄河上游的盐碱、沙害，中游的水土流失和下游悬河段的洪涝、干旱和断流等灾害使黄河的生态环境极其脆弱。针对流域内缺水和水质问题，对流域水资源、城市工农业的供需水量平衡、地下水的开发潜力等进行了预测。通过基流分割计算和同位素技术的应用，研究了区内地下水和地表水之间的水循环规律及地下水对黄河的贡献。最后，对黄河流域地下水可更新能力及地下水可持续开发利用的对策进行了深入的研究。

地球物理学是20世纪迅速发展起来的、涉及面极为广泛的一门边缘学科，百余年来它为科学与技术的进步，社会与经济的发展做出了卓越贡献。本世纪对地球物理学来说是机遇，也更是挑战。然而正当全球迅猛发展的新形势下，我国地球物理学却呈现了“危机”，为此必须较为完整地认识地球物理学的内涵、强化地球物理学学科的整体建设,并从地球系统科学发展的高度来厘定其中坚与先导作用已迫在眉捷。 为此，全文论述了以下几个方面的问题：(1)地球物理学的发展进程与战略意义;(2)20世纪百年来地球物理学主要的重大成就概述;(3)地球物理学研究的主体科学内涵;(4)现代中国地球物理学的导向与使命;(5)中国地球物理学面临的挑战与机遇;(6)当今中国地球物理学的发展势态;(7)诚挚的建议。

报道了新疆准噶尔盆地西部玛纳斯及白杨河中侏罗世西山窑组（J₂x）银杏类楔拜拉属的一个新种--准噶尔楔拜拉（Sphenobaiera junggarensis sp. nov.）的首次发现。该新种以表皮构造为双面气孔式、上表皮气孔少、下表皮气孔密度大、孔缝基本定向、普通表皮细胞具不规则角质化隆丘及气孔器保卫细胞角质化放射纹之间发育有梳状“细耙”等特征，区别于楔拜拉属已知种。 还讨论了该新种的发现在研究楔拜拉属的分类及其古气候等方面的意义。

蒙古国古生代地层的研究以往主要侧重底栖大化石的研究， 很多地层的时代划分、归属问题不能得到很好的解决，底栖化石的地方性很强，不能与国际直接对比。 牙形刺是古生代地层的主导化石， 很多古生代地层问题都可以用牙形刺解决并进行可靠的洲际间对比。2001年笔者在蒙古南戈壁采集了158个样品， 经分析发现了大量牙形刺标本， 解决了很多蒙古的重大地层问题。Arynshand组应当归入下石炭统， 泥盆-石炭系界线在Arynshand组之下， 而不是在此组的内部。Mushgai地区Bayan-Khoshuu Ruins剖面的Mandalovoo组Gavuu 段的上部应属早泥盆世早期， 而不是以前所确定的早志留世， 称为奥咯诺伍德组（Olonovoot Formation）；Gavuu段的下部仍归早志留世。Mandalovoo组应提升为Mandalovoo群；Gavuu段应提升为Gavuu组。南戈壁Shine Jinst地区Tsakhir剖面Tsagaanbulag组的时代是早泥盆世洛霍考夫期， 而不是中晚志留世,Ulaan-Shand剖面Tsagaanbulag组的时代也是早泥盆世洛霍考夫期。Chuluun组的时代为早泥盆世晚埃姆斯期。Tsagaankhaalga组的时代为早艾菲尔期。Indert组为早石炭世。蒙古古生代海相地层大部分是浅水相地层， 并可能存在5个间断：志留系的文洛克统和罗德洛统的下部，下泥盆统布拉格阶的一部分，中泥盆统艾菲尔阶上部，泥盆-石炭系界线地层。蒙古国南部和中部很可能缺失上二叠统的海相沉积。

南天山北部上志留统巴音布鲁克组火山岩系以中-基性喷出岩为主，并有辉长岩侵入，岩层中爆发相火山碎屑岩极为发育。各火山-侵入杂岩的Zr/Nb=26~47，平均为37,Hf/Ta=11.9~19.9，平均为14.8，暗示其源区与N-MORB相类似，为亏损地幔源。(La/Yb)_N值为2.92~5.21、Nb/La比值为0.22~0.33，平均为0.29，显示出LREE和LILE强烈富集,HFSE相对亏损，尤其出现明显的Ta、Nb负异常，具有岛弧岩浆岩的地球化学特征，应形成于岛弧环境。该套火山-侵入岩与中天山南缘蛇绿混杂岩带紧邻，地层时代也与古生代南天山洋的俯冲-消减时代相当，它很有可能是南天山洋盆于晚志留世时发生的洋内俯冲-消减所引发的岛弧火山-岩浆作用的地质记录。

索伦-林西缝合带被认为是华北和西伯利亚地块间中亚洋（或古亚洲洋）最后闭合的界线。利用华北和西伯利亚地块的古地磁数据对比分析，结合相关地质资料，对两地块的碰撞拼合历史，以及位于两地块间相应的中亚洋盆最终闭合时代进行了分析。结果表明：(1)分隔华北和西伯利亚地块的中亚洋在晚泥盆世至晚石炭世期间进一步张开，纬度宽度扩大，大约在早二叠世初期，中亚洋达到最大纬度宽度，约39°；(2)早二叠世以后西伯利亚地块开始快速向南漂移，二叠纪末期（～250 Ma）和华北地块发生碰撞,导致索伦-林西缝合带的形成。

在内蒙古苏尼特左旗南部，近年来发现了白音宝力道和巴彦哈尔等多处金矿床。白音宝力道金矿位于苏尼特左旗蛇绿混杂岩带北侧，而巴彦哈尔金矿位于该蛇绿混杂岩带西部。苏尼特左旗蛇绿混杂岩带被认为是西伯利亚板块与华北板块之间的苏尼特左旗-贺根山缝合带的组成部分。通过综合研究认为，苏尼特左旗存在两种不同成因类型的金矿:一种是以白音宝力道金矿为代表的、与形成于早古生代岛弧的花岗斑岩有关的中温热液型金矿；另一种是以巴彦哈尔为代表的、与侵入于蛇绿混杂岩带中的晚古生代中晚期花岗斑岩有关的浅成低温热液型金矿。

富湾超大型银矿床主要为脉状,产于下石炭统灰岩与长坑赋金硅质岩接触带及其下的破碎带中。银矿床矿化石英⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄为(64.3±0.1) Ma。矿床铅同位素μ值（10.67~10.95）与赋矿地层的μ值(9.79~10.33)不同,而与粤西地区元古宇基底中矿床的μ值(10.62~10.66)相似。富湾超大型银矿床成矿物质主要来自元古宙变质基底，矿床形成与三水盆地晚白垩世到早第三纪强烈火山活动形成的有利成矿环境有关。有利于形成富湾超大型银矿床地质条件包括：（1）深大断裂构造交汇及盆地边缘同生断裂构造组成的连通网;（2）特殊岩性组合形成的聚矿-圈闭环境;（3）丰富成矿物质源区、多期矿化及成矿元素多次活化迁移;（4）多期次火山活动形成的循环地热系统。

对南岭中段主要锡矿床的黄铁矿等进行了流体包裹体的He、Ar同位素研究。结果表明，成矿流体的⁴⁰Ar/³⁶Ar≈288～371，³He/⁴He≈0.09～28.58Ra ，不同地区流体包裹体He、Ar浓度变化较大，而在同一地区⁴⁰Ar/³⁶Ar、³He/⁴He值比较一致；⁴⁰Ar/³⁶Ar值介于大气饱和水(包括大气降水和海水)的同位素组成（⁴⁰Ar/³⁶Ar≈295.5）和夏威夷热点（⁴⁰Ar/³⁶Ar=350～360）之间，³He/⁴He值大大高于大陆地壳特征值（³He/⁴He≈0.03Ra），介于地壳特征值与原始地幔特征值（³He/⁴He≈8.57Ra）和夏威夷热点特征值（³He/⁴He≈27.14Ra）之间，表明成矿流体与地幔柱的活动有关，为地幔、地壳和大气水的混合产物，以地幔流体为主。这一结果为南岭地区锡多金属矿床为壳幔相互作用的产物及区域地幔柱的存在提供了新证据。

通过团结沟金矿成矿背景与矿区地质的研究，建立了矿床综合找矿模型。对团结沟金矿外围十三公里区地质信息、高精度磁测信息、γ能谱信息及土壤地球化学信息的分析，确定了该区综合找矿信息特征，并进行隐伏金矿体预测。通过对比团结沟金矿床综合找矿模型，对异常区进行优选，并对优选出的靶区实施了工程查证，探槽及浅井双双见矿，共获得黄金资源量1.5 t。隐伏金矿体预测效果显著，矿区外围有巨大的增储前景。

利用Dickinson、Suczek等人建立的砂岩碎屑模型，对东秦岭-大别造山带南侧中生代盆地碎屑岩的组分特征进行研究，分析碎屑岩的物源区类型，认为中生代砂岩物源主要来自东秦岭-大别造山带、龙门山、江南逆冲带，具有明显的再旋回造山带属性，碎屑组分变化序列是盆缘造山带3期逆冲活动的沉积响应。通过分析中生代砂岩碎屑组分的构造意义，探讨了东秦岭-大别造山带中生代的构造演化及其盆山耦合关系。

松辽盆地林甸断陷是由2个次级断陷构成的复合断陷。次级断陷由斜坡-断阶带、凹陷带、断隆带构成。盆地的次级构造单元控制了物源区、水系和沉积区的分布，控制了沉积体系的发育与类型。断阶带控制砂体的发育与展布，陡坡断阶带发育冲积扇-扇三角洲沉积体系，而缓坡断阶发育冲积扇-河流-三角洲沉积体系。断陷内部的断隆带起到分水岭的作用，两侧分别发育河流-三角洲体系。断裂的下降盘不仅可以作为沉积区，而且可以作为沉积物的通道，由此沉积物可以输送到沉积中心区域。由单断凹或双断凹控制的凹陷带发育细粒沉积，为滨湖沼泽和浅湖所占据，成为生油凹陷。

利用多种方法对准噶尔盆地莫西庄地区侏罗系三工河组二段储层特征进行了分析。结果表明，其成分成熟度较低、结构成熟度较高,孔隙度主要属特低孔-中孔，渗透率属超低渗-中渗。当孔隙度大于10%时，储层的含油性受渗透率控制。主要孔隙类型为原生粒间孔、溶蚀-改造粒间孔和粒内溶孔，孔隙类别以特大孔为主，而喉道类别以微细喉为主。成岩作用类型主要为机械压实作用、胶结作用、溶蚀和交代作用，成岩阶段处于晚成岩期A亚期，成岩演化过程中，机械压实作用、胶结作用导致储层孔隙度减小约24.5%，同时因溶蚀作用使孔隙度增大约4.5%。

松辽盆地火山岩相序主要受岩性控制。酸性岩喷发旋回多以爆发相开始、侵出相结束；中基性岩多以喷溢相开始、火山沉积相结束；酸性岩夹中基性岩的相序复杂，常见喷溢相±爆发相→火山沉积相。风化壳层之上和沉积夹层之上的火山岩是新的喷发旋回的开始，而火山沉积相和侵出相的出现往往标志着一个火山喷发旋回的结束。相模式能够直观反映火山岩相和亚相之间的叠置关系，是地震-岩相解释和储层预测的地质基础。火山岩15亚相中能够成为Ⅰ类储层的通常仅4种：火山颈，热碎屑流，喷溢相上部和侵出相内带亚相。岩相研究使得勘探的目标集中为：火山岩气藏勘探→找有效储层→识别可以作为Ⅰ类储层的4种火山岩亚相发育带。

引进定量颗粒荧光技术，研究了塔里木盆地塔中隆起志留系的油藏分布特征，着重探讨了古油藏叠合连片分布的可能性。结果表明，塔中地区的志留系在晚期成藏过程中没有形成过叠合连片的大规模的可动油气藏，而只在局部构造上形成规模较小的、独立的油气藏。塔中4和塔中17井柯坪塔格组上一亚段在地质时期都曾成过藏，但均遭破坏；塔中117井柯坪塔格组上三亚段和塔中31 井柯坪塔格组上一亚段仅在后期充注过程中有油气聚集成藏；塔参1井在第一期油气充注过程中曾形成过较大的古油藏，而晚期充注过程中则未聚集成藏。研究还表明,志留系储层是好的输导层，地质时期中有烃类运移通过。中央断垒带为油气运移、聚集的主要路径和有利场所，在下一步的志留系勘探中应给予高度重视。

川西地区三叠-侏罗系地层中的有机流体包裹体有6种赋存形式，3种主要相态。激光拉曼探针测试分析表明，包裹体的有机组分包括CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C₂H₆、C₃H₈、C₃H₆、C₄H₆、C₆H₆等8种组分，非烃组分主要包括CO₂、H₂、H₂S、CO等4种。综合均一温度、盐度以及埋藏史、热史分析，有机流体包裹体可分为4个期次，是该地区油气生成、运移、演化以及不同成岩作用阶段共同作用的结果，对油气成藏规律有重要的指示作用。

利用金管实验装置，在高压、恒速升温的条件下对塔里木盆地2个油样进行了热解成气实验，结合GC和碳同位素分析，得到了甲烷生成率、甲烷碳同位素与实验温度和升温速率的关系。由此建立并标定了油成甲烷及其碳同位素分馏的化学动力学模型。结果表明：2个油样生成甲烷气时的平均活化能差别不大，但活化能的分布有所差异；¹²C生成的活化能在低值区稍高，而在高值区稍低，从而使生成¹²C的平均活化能稍低于¹³C。正是¹²C、¹³C甲烷生成的活化能分布上的这一微小的差异，导致了甲烷生成时碳同位素的明显分馏。所得模型在塔里木盆地的初步应用显示，英南2气藏天然气主要为晚近期的阶段聚集气，而满东1气藏天然气可能为累积聚集。

地下水¹⁴C年龄的校正精度取决于对地下水溶解无机碳演化过程中影响地下水¹⁴C活度主要因素的准确识别及其影响程度的定量评价。以银川平原为例，在进行银川平原承压水反向地球化学反应路径模拟的基础上，识别出影响区内深层地下水碳酸演化的主要作用并进行深层地下水¹⁴C年龄的校正。研究认为，控制银川平原深层地下水化学演化的主要反应路径为碳酸盐矿物的沉淀和长石、角闪石、石膏等矿物的溶解以及Ca-Na离子交换。地下水流路径上所发生的水文地球化学反应对路径上¹⁴C的浓度变化影响较小。地下水¹⁴C年龄校正结果表明，除补给区和承压水水位漏斗区外，银川平原承压水年龄均在2 000 a以上，属“古水”，天然条件下径流缓慢、地下水更新速度小。在承压水水位漏斗区外，沿地下水流方向，地下水年龄逐渐增大；而在承压水集中开采区，承压水的年龄明显小于路径上游地下水，潜水与承压水之间的垂向水力联系比较密切。

在二维剖面上，抗滑桩两侧岩土体规模及形态差异导致桩两侧静止侧压力的合力不等，且合力作用点也不在同一水平线上，这直接影响作用于抗滑桩上的弯矩与剪力。滑体在重力作用下存在整体滑动及侧向膨胀两种效应：当滑动面倾角较小时，侧向膨胀效应占优势，抗滑桩的设计荷载应依据桩两侧静止侧压力合力之差；当滑动面倾角较大时，滑动效应占主导地位，抗滑桩的设计荷载可根据各种条分法来确定。此外，通过有限单元法算例说明数值计算方法是求解静止侧压力的有效工具。

在生态环境较脆弱的吉林省西部地区，应用GIS多边形叠置分析技术划分了6 395个评价单元，选取了6项土地盐碱化敏感性指标，将土地盐碱化的敏感程度分为非敏感、轻度敏感、中度敏感和极敏感4级。采用层次分析和二级模糊综合评判相结合的方法进行敏感性评价，并通过GIS技术实现评价结果的分区和可视化。结果表明,采用的评价方法能够有效提高评价精度。研究区土地盐碱化以中度敏感为主，轻度敏感和非敏感次之，极敏感地区占土地总面积的份额最小。

采用实验室模拟的方法研究了松花江自然水体生物膜、悬浮颗粒物和沉积物吸附铅、镉的热力学规律。根据吸附热力学参数（Γ_max、k和K_d）综合比较3种固相物质的吸附能力，并讨论吸附能力存在差异的原因。结果表明：Langmuir型及Freundlich等温式可以很好地描述3种固相物质吸附热力学规律，三者吸附铅、镉的能力为生物膜>悬浮颗粒物>沉积物，生物膜、悬浮颗粒物和沉积物对铅的吸附能力均明显高于对镉的吸附能力。

利用中国南海北部潮汕坳陷内首次获得的一条长250 km的重磁剖面数据，研究了潮汕坳陷地壳结构，定性分析了火山岩的分布及其属性。采用欧拉反褶积方法估算了重力场源的位置及其深度，划分出陆坡北缘及东沙两个断裂带。根据断裂带切割深度，认定这两个断裂带均为超壳断裂，且都有岩浆上涌。应用Parker-Oldenburg法反演计算了莫霍面深度。用滑动对数能谱分析和人机交互正反演方法计算出磁性基底深度。结果表明：潮汕坳陷莫霍面从西北方向测线起始点的25 km向东南方向抬升到终点的14 km，而磁性基底埋深从西北测线起始点的3.6 km向东南方向逐渐加深到测线终点的8.9 km。

为改善地震勘探记录、提高信噪比，近年来提出了基于混沌理论的混沌振子滤波技术（CVM）、基于多道最小平方原理和CVM的时空域双曲滤波技术（HTDF）、基于时频分析和Wigner-Ville分布的时频峰值滤波技术（TFPF）以及基于独立分量分析（ICA）的多次波消减技术。用CVM技术可以在强随机噪声背景中确定同相轴的时空位置；HTDF是CVM的后续处理，使湮没在噪声中的同相轴显现出来。大量仿真实验和实际资料处理表明，TFPF技术可应用于消减地震记录中的随机噪声。基于ICA的多次波消减技术可确定输出信号的振幅和次序。上述4项技术若应用于实际资料，尚需要分别解决诸如计算时间、辅助性处理、因子振幅谱补频、变时窗技术、处理流程的系统工程等问题。

声波散射的数值模拟问题一般用网格法或积分方程法解决。当模型的尺度很大时，两种方法都会遇到计算机资源不足所造成的困难。另外，在网格法中，场源的位置和场源附近的波场奇异性逼近精度都受网格点的控制，因此难以满足实际问题所提出的要求。针对这些问题，提出了两种处理声波散射问题的新方案。一种主要针对网格法，另外一种针对积分方程法。在针对网格法的方案中，通过模型分解和波场分裂，将原始的总场计算问题转化为散射场计算问题。由于背景场是由解析公式给出的，所以可以将场源放置在数值网格的任意位置，不一定非得在网格点上。基于同样的原因，场源附近的波场奇异性可以精确地算出。在针对积分方程法的方案中，通过引入拟线性近似，使得散射场的数值求解不必再借助于代数方程组，只要进行数值积分即可。所建立的数值计算方案具有普遍的适用性，其基本思想可以直接用于解决弹性波散射的数值模拟问题并用于反演密度和速度。