海拉尔盆地是叠置于内蒙-大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中-新生代盆地，总体上呈北东向展布，由三坳、两隆5个一级构造单元组成，自西向东依次为扎贲诺尔坳陷、嵯岗隆起、贝尔湖坳陷、巴彦山隆起和呼和湖坳陷， 其中红旗凹陷是位于贝尔湖坳陷北部的一个二级构造单元。研究表明，红旗凹陷在早白垩世经历了4个变形阶段：在早白垩世兴安岭群-南屯组沉积时期为NW-SE向伸展作用阶段，形成以大型犁式正断层为控陷断层的NE向箕状半地堑；在大磨拐河组-伊敏组一段沉积时期为NW-SE向挤压作用阶段，使早期控陷正断层发生强烈的反转作用而转化为逆断层，靠近控陷断层的NW边界由于断层上盘的逆冲而隆升，凹陷的SE斜坡带由于控陷断层在反转作用过程中深部的逆冲滑移在浅部受阻而发生的旋转式隆升，使凹陷的规模发生明显萎缩，并在凹陷的中部形成大型NE向断层转折褶皱，构成了红旗凹陷的中部断隆带；在伊敏组二段下部沉积时期为近EW向伸展作用阶段，早期控陷断层表现出正断层的特征，新形成的NE向控陷断层具有左行离散型走滑的性质；在伊敏组二段上部沉积时期为近EW向挤压作用阶段，早期控陷断层再次表现为上盘逆冲的特征，在断层上盘、靠近断层的部位形成反转背斜，并在凹陷中形成断层转折褶皱。在每一变形阶段中，红旗凹陷的构造特征在空间上存在一定的差异。

通过对阿拉善右旗杭乌拉地区下二叠统埋汗哈达组岩性特征、暗色泥页岩油气地球化学特征研究，总结了烃源岩纵向分布、有机质丰度、干酪根类型和热演化特征。下二叠统埋汗哈达组烃源岩分布层段集中，暗色泥页岩累计厚度160.1 m，占碎屑岩厚度的33.3%。有样品控制的暗色泥页岩厚度94.1 m，w（TOC）平均为0.75%，大于0.3%的样品占93.5%。其中:w（TOC）大于1.0%的好烃源岩厚度22.2 m，占样品控制厚度的23.6%；w（TOC）为0.5%~1.0%的中等烃源岩厚度45.5 m，占48.3%；w（TOC）为0.3%~0.5%的差烃源岩厚度16.5 m，占17.5%。甾烷相对含量具有明显的C₂₇优势，族组分饱和烃含量显著高于芳烃含量，干酪根类型为II型。R_c平均为0.77%，表明干酪根演化进入成熟阶段，最高热解温度（T_max）分布范围为350~550 ℃，属成熟-高成熟阶段。综合评价认为，下二叠统埋汗哈达组具有较好的生烃条件，以生气为主。

震旦纪至中三叠世四川盆地发育海相地层，共发育5套区域性烃源岩:上震旦统陡山沱组、下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组都发育泥质岩烃源岩，中二叠统栖霞组和上二叠统吴家坪组则为泥质岩和碳酸盐岩2种类型的烃源岩。研究发现：陡山沱组生烃中心位于重庆涪陵地区，筇竹寺组生烃中心位于成都-自贡地区，龙马溪组以万县地区和泸州-綦江地区为主要生烃中心，栖霞组具有成都-资阳、广元-仪陇、万县3个生烃中心，吴家坪组以万县-巫山地区为主要生烃中心；同时资料显示，盆地烃源岩总体热演化成熟度较高，成熟至过成熟阶段，其生烃强度主要由有机碳丰度和烃源岩厚度决定。二级层序海平面上升期有利于区域性烃源岩形成，沉积环境控制着烃源岩的岩石类型、有机质类型和有机质丰度，构造运动则影响着烃源岩发育范围和后期有机质成熟度演化。

塔南凹陷东部构造带南屯组地层主要发育近岸水下扇沉积，局部发育三角洲沉积。复杂的沉积充填样式塑造了本区复杂的岩性油藏。在细分地层单元内对储层岩性、物性、含油性统计分析的基础上，优选多种储层非均质性分类方案，结合砂体成因、叠置样式、平面展布特征以及渗透率韵律性等方面的分析，按照层间、平面、层内3个层次对储层宏观非均质性进行了解剖分析。结果表明：层序旋回对储层垂向岩性、物性的变化具有控制作用；凝灰质的发育对南屯组储层具有破坏作用，影响油气的运聚；水下分流沟道及河道砂是油气聚集的主要砂体类型；水下扇中扇是油气主要聚集区带。

伊通盆地岔路河断陷古近系为地堑式断陷盆地沉积，其储层主要为重力流成因的湖泊水下扇，具有物源近、堆积速率快、岩性复杂多变的特征，加之后期成岩作用的影响，造成这类砂体物性变异系数大，非均质程度高。储层内部含流体时，流体性质难以识别，易造成测井解释上油气水层的误判。为了能够应用常规测井资料评价此类油气储层，提高测井解释的成功率，通过综合分析本区储层岩性、物性和含油气性特征，结合试油结果建立了本区岩性、物性及含油气性解释模型。岔路河断陷测井解释参数交汇图版可以明显区分出气层、油层、气水同层、油水同层、水层和干层等不同的地层油气产状。图版显示:岔路河断陷产油气储层含油饱和度下限为20%，并且产气层比产油层具有更高的深浅双侧向电阻率差值;纯水层虽然具有较好的物性条件，但含油饱和度均小于20%;干层泥质体积分数均大于22%，总孔隙度小于10.5%，物性变差，一般为无效储层。

以沉积相为基础，利用各类分析化验资料，对白豹油田长8油藏岩石学特征、储集特征和成岩作用开展深入研究。结果表明，研究区储层岩石成分成熟度偏低，结构成熟度中等，储集空间以粒间孔、长石溶孔为主，表现为细孔、微孔和细喉、微喉特征。依据本文提出的评价方法对研究区4种主要的成岩作用进行定量评价，表明储层成岩作用以中等-强压实、中等-强胶结、中等-强交代、中等溶蚀为主。综合以上研究,将白豹油田长8油藏划分为强溶蚀弱胶结混合孔隙成岩储集相、中等压实中等溶蚀复合孔隙成岩储集相、强压实中等胶结残余孔隙成岩储集相、强压实强胶结微孔隙成岩储集相4种类型,其中,强溶蚀弱胶结混合孔隙成岩储集相油气储渗能力最强，强压实强胶结微孔隙成岩储集相油气储渗能力最差。

利用钻井岩心、岩石薄片、扫描电镜、阴极发光等分析资料，对松辽盆地南部长岭断陷深层碎屑岩储层开展了储层岩石学、成岩作用、次生孔隙的分布与成因等方面的研究。研究表明：长岭断陷深层碎屑岩储层的岩性主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩，成分成熟度低，其主要成岩作用类型包括压实作用、胶结作用、交代作用以及多期次的溶解作用。压实作用及胶结作用导致原生孔隙进一步消失，而溶解作用产生次生孔隙明显起到改善储集性质作用。纵向存在2个异常高孔带，有机酸及CO2酸性水溶蚀作用是其形成的主要因素。

根据原油物性、化学组成、生物标志化合物以及稳定碳同位素等特征，将准噶尔盆地车排子地区各层系的原油划分为2组：一组是储集在侏罗系及以下层系的原油（下层系原油），另一组是储集在白垩系及以上层系的原油（上层系原油）。同一组原油的物理和化学特征相似，而不同组的原油则相差较大。下层系原油为同一来源，来自二叠系烃源岩；上层系原油亦为同一来源，主要来自侏罗系。利用含氮化合物分布特征对该区进行油源划分和对比的结果与用密度、粘度、原油族组成和生物标志化合物等参数所得到的结果完全吻合，可见含氮化合物也可以用于原油类型划分和油源对比方面的研究。最后建立了车排子凸起的油气成藏模式:车排子凸起紧邻凹陷，油源条件充足；构造位置有利，是油气运移的优势指向区；该区发育的众多断层和不整合面，为油气的运移提供了良好的通道。油气沿断裂垂向运移时遇到不整合面则发生侧向运移，从而在空间上构成“Z”字形或呈阶梯状的运移路线，最终形成油藏类型多、含油层系多的成藏面貌。

在野外地质考察、岩心观察和大量测试数据分析的基础上，对我国东北地区桦甸盆地始新统桦甸组和美国犹他盆地始新统绿河组油页岩中类异戊二烯烷烃、甾类和萜类等生物标志化合物特征进行了详细的对比研究，并探讨其对两地油页岩在有机质来源及古沉积环境上的差异指示意义。结果表明：在GC谱图上，桦甸油页岩Pr/Ph为1.47～2.03，具姥鲛烷优势；而绿河油页岩Pr/Ph为0.34～0.44，具植烷优势。GC-MS分析表明:桦甸油页岩规则甾烷C₂₇-C₂₈-C₂₉呈反“L”型分布，∑(C₂₇+C₂₈)/∑C₂₉为0.63～2.52；绿河油页岩规则甾烷C₂₇-C₂₈-C₂₉呈钝角不对称“V”型分布，∑(C₂₇+C₂₈)/∑C₂₉为0.96～1.20。桦甸油页岩萜类化合物中萜烯＞ββ构型霍烷＞αβ构型霍烷，以C₂₉萜烯占优势；绿河油页岩中五环三萜烷＞三环萜烷＞四环萜烷，并检出丰富的γ-蜡烷和β-胡萝卜烷。两地油页岩生物标志化合物特征参数的对比分析揭示：桦甸油页岩为水生生物和高等植物双重生源，但细菌及藻类等水生生物的贡献较大，主要形成于弱还原淡水沉积环境；绿河油页岩有机质来源主要为细菌和藻类等水生生物，主要形成于强还原咸水沉积环境。

在巴楚地区露头高频层序研究及塔中地区钻测井三级层序划分的基础上，对塔里木盆地塔中地区塔中162井和塔中43井下奥陶统鹰山组层序OSQ2的自然伽马能谱测井ln（Th/K）曲线进行了滤波处理、快速傅里叶变换处理、小波时频分析以及调谐处理，识别出具有米兰科维奇旋回特征的高频旋回。结果表明：斜度（黄赤交角）旋回最为明显，周期为37.0 ka，是以向上变浅为主的六级米级旋回的主要控制因素，其主旋回平均厚度在台地边缘相带的塔中162井及塔中43井中分别为4.55 m及3.97 m，在巴楚地区半局限-开阔台地相带中为2～4 m；95 ka的短偏心率周期是形成五级准层序的主要控制因素，而大致代表四级准层序组形成时限的413 ka长偏心率周期在地层记录中表现并不明显。据高频层序叠置关系分析及平均主旋回个数初步估算，塔中-巴楚地区下奥陶统鹰山组层序OSQ2的形成时限大约为4.92 Ma，塔中43井鹰山组层序OSQ2受后期构造隆升而被剥蚀约192  m。结合四级层序（准层序组）发育时限（413 ka）及其叠置关系,以及与其调谐的小波变换曲线特征，初步将塔中-巴楚地区鹰山组层序OSQ2划分出12个准层序组。自然伽马能谱测井ln（Th/K）曲线包含沉积古水深相对变化的信息，是反映气候变化生成的米兰科维奇旋回层序的良好指标。

通过片钠铝石自生矿物的时空分布、产状和含片钠铝石砂岩中流体包裹体特征的研究，揭示了松辽盆地南部红岗背斜CO₂大规模渗漏的岩石学记录。在红岗背斜，片钠铝石主要分布于白垩系青山口组，其次为泉头组和姚家组。绝大部分含片钠铝石砂岩中不含CO₂，部分含片钠铝石砂岩发育层段为油层。片钠铝石含量与沥青含量呈弱正相关，沥青普遍分布于油层和干层中。在含片钠铝石砂岩中发育CO₂充注前和充注后2个成岩共生组合。其中：在CO₂充注前形成的成岩共生组合中，赋存以液烃包裹体为主的第一期油气包裹体；在CO₂充注后形成的成岩共生组合中，赋存以气液烃包裹体为主的第二期油气包裹体。研究表明，CO₂大规模泄露的岩石学记录主要为广泛分布的、赋存于非CO₂气藏中的片钠铝石自生矿物和沥青。前者是CO₂大规模泄露的重要标志，后者是CO₂渗漏过程中由于地层压力降低，引起原油轻重组分分离而形成的。红岗断层可能是CO₂大规模泄露的通道，其渗漏时间应该不晚于明二段沉积之前。

塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩中发育大量的片钠铝石自生矿物。通过偏光显微镜、扫描电镜及X射线衍射分析等，查明了火山碎屑岩中的胶结物与自生矿物类型和成岩共生序列。含片钠铝石火山碎屑岩的成岩共生序列为粘土包壳-方解石-一期微晶石英-一期高岭石-二期微晶石英、二期高岭石、片钠铝石-铁白云石;通过MAT253稳定同位素质谱仪确定了片钠铝石和铁白云石的稳定同位素组成为片钠铝石的δ¹³C_PDB为-8.15‰~-2.81‰，与片钠铝石平衡的CO₂的δ¹³C_CO2为-12.91‰~-7.55‰，通过与海拉尔盆地及BGS盆地系碳氧同位素数据的类比，表明片钠铝石中的碳主要为幔源岩浆来源，形成片钠铝石的钠和铝主要来源于安山岩岩屑、长石晶屑碎屑、玻屑和火山灰等;铁白云石的δ¹³C_PDB为-6.76‰~-2.65‰，与片钠铝石的碳氧同位素数据相似，结合相关地质实例及地球化学模拟实验，可以推断铁白云石中的碳也是幔源岩浆来源，铁白云石中的铁离子主要来源于安山岩岩屑、玻屑、火山灰和蒙脱石等矿物。

以劳盆地热液羽状流水体为研究对象，对6个不同深度水层（海底以上50～500 m）的悬浮颗粒物(>0.45 μm)进行了扫描电镜观察和X射线能谱分析。通过颗粒物的微形貌将颗粒物分为生物碎屑、微生物成因颗粒、无定形颗粒和自形颗粒等类型。微生物成因颗粒包括丝状体和簇状体等形态类型；自形颗粒主要为黄铁矿和闪锌矿晶体；根据颗粒组分特征将无定形颗粒分为S-Zn-Ba-Ca、Fe氧化物+少量Ba-Zn-Ca、Fe-Mn-Ca-Ba+少量的Zn、硫化物颗粒及多金属颗粒５种不同类型。大量与热液活动有关的颗粒类型的出现以及无定形颗粒的尺寸分布特征反映了研究站位处于热液羽状流的早期发育阶段，推测在附近几百米范围内存在活动的热液喷口区。

系统研究了英城子金矿区内花岗岩的地质、岩相学和元素地球化学特征。研究结果显示：该类花岗岩为富硅（w(SiO₂)=71.12%～75.66%）、高分异（DI=90.53～94.42）、钾质钙碱性岩（σ=2.37～3.94），富集大离子亲石元素（LREE/HREE=11.20～14.62,w（Rb）=（270.6～165.3）×10^-6,Na₂O/K₂O =0.18～0.67，等），具负的铕异常，相对亏损Ba、Nb、Sr、P和Ti等元素。这种特征揭示该类花岗岩是准铝质、高分异I型花岗岩，它的母岩浆可能是I型花岗质岩浆，是母岩浆经以斜长石为主的矿物相分离结晶作用后产生的岩浆经结晶作用形成。结合锆石的年代学研究成果，进一步确立该花岗岩可能是在麻山期深变质作用过程中地壳深熔形成的岩浆经分离结晶作用形成，岩浆就位发生在麻山期陆内造山作用的挤压向伸展转换阶段，从发生到就位持续大约20 Ma。

地下水人工回灌技术的发展与推广常因其回灌过程中物理、化学及生物作用产生的入渗介质堵塞现象而受到严重制约。针对堵塞现象中最常见且最主要的悬浮物堵塞问题，采用室内模拟实验方法，通过将悬浊水连续注入均质的石英砂柱中，来刻画多孔介质中悬浮物堵塞的现象及发生的过程，并分析其发展规律，同时量化计算了堵塞速率。实验结果表明：回灌15 h左右表层介质渗透系数开始降低,即堵塞在表层开始发生，并随时间增加不断向深部发展;连续回灌100 h后表层渗透系数趋于稳定，进入介质内部悬浮物的量减少，内部堵塞发展也趋于稳定，此时堵塞主要在入渗深度10 cm左右的范围内。计算不同堵塞层的堵塞速率λ:表层0～1 cm的λ最大，为0.038 3 h^-1，λ随入渗深度增加而减小。对于介质整体的渗透性而言，其降低明显滞后于表层介质，但随时间发展主要受堵塞层的控制。

针对岩溶含水系统高度的非线性特征，在小样本时间序列条件下，引入了能较好解决小样本、非线性问题的支持向量回归方法，利用偏最小二乘回归对影响地下河流量的诸多因素进行综合分析,并提取主成分作为支持向量机的输入变量，采用遗传算法优化模型参数，建立了地下河日流量预测的偏最小二乘-遗传-支持向量回归模型;将该模型用于后寨典型岩溶地下河流域日流量模拟和预测，并与BP人工神经网络、多元线性回归模型预测结果进行对比。偏最小二乘-遗传-支持向量回归模型模拟期的均方误差（MSE）、平均绝对百分比误差（MAPE）分别为0.25%、6.89%，预测期为0.65%、6.03%；BP神经网络模拟期的MSE、MAPE分别为0.24%、7.30%，预测期为0.84%、7.39%；多元线性回归模型模拟期的MSE、MAPE分别为0.28%、9.30%，预测期为1.10%、10.54%。结果表明，偏最小二乘-遗传-支持向量回归模型预测精度明显优于BP人工神经网络和多元线性回归模型。

针对平原地区下垫面多样性的特点，将天津北三河地区下垫面划分为水面、农业用地和城镇建设用地3类，分别采用不同的产流模型。由于北三河地区农业用地主要为旱地，普遍存在犁底层；因此将非饱和带分为耕作层、犁底层和基础层3部分，分别采用蓄满产流、层间超渗产流和蓄满产流耦合产流模式，并考虑犁底层中大孔隙的存在对产流的影响。用北三河第9产流分区1966、1971、1974、1975、1976年资料建立产流模型，用1977年和1982年资料进行检验，合格率达85.7%。应用结果表明，该模型符合实际情况，可以反映北三河地区的水文特点，为平原地区水文分析提供参考。

为了能够比较准确、简便地计算及预测软土的沉降，在Terzaghi一维固结理论的基础上，结合分形几何理论对软土的沉降计算进行了探讨和研究。首先通过室内模拟实验，获得了不同固结时期试样的孔隙比e、沉降量以及扫描电镜照片（SEM图片）；然后利用WD-5软件对SEM图片进行处理，并计算得到孔隙分布的分数维D_f；最后建立起e与D_f的函数关系，再结合Terzaghi一维固结理论建立了D_f与固结度、沉降量的关系方程并计算得到相应的固结度及沉降量。经分析得出：Df随着沉降量的增加而减小；软土在固结沉降过程中在42.33 h处有一个明显的拐点；利用Df建立的固结沉降模型计算的结果与试验实测的结果基本吻合。

初始含水率对黄土湿陷性具有重要的影响。利用人工制备不同含水率的试样对辽西黄土的湿陷变形特性进行了试验研究，并采用SEM技术测试了黄土湿陷前后的微观结构变化，采用微结构定量化分析方法和分形几何方法分析了黄土试样微观孔隙的变化特征。结果表明：1)初始含水率对辽西黄土的湿陷变形具有显著的影响，随着试样初始含水率的增大，同一压力下的湿陷变形量越来越小；2)不同初始含水率试样的压力-变形关系曲线可以统一用双曲线形式表达；3)湿陷后黄土试样的结构变得较为致密，孔隙总数显著增加，而孔隙面积减小。湿陷过程主要是小孔隙数量增加、孔隙形状分维数减小、孔隙复杂程度显著增加的过程。

冻土未冻水含量不但是评价冻土中水分迁移特性的重要指标，而且也是冻土热工计算中常用的参数。分别对量热法与测温法的原理进行分析，指出测温法原理中存在混淆温度概念的问题。量热法可以测定土样任一含水量任一负温条件下的未冻水含量，而测温法试验曲线中查得的数据仅是某一冻结起始温度对应的初始含水量，不能反映冻土中未冻水含量随温度的变化规律。选取2种细粒土料配置6种不同含水量土样进行了2种方法的对比试验和测温法中土的起始冻结温度的平行试验。试验结果表明，由测温法确定未冻水含量具有不可靠性。建议在试验条件允许的情况下，使用量热法进行冻土未冻水含量的检测。

碎石土滑坡是一类由降雨激发失稳而产生滑动破坏的滑坡类型，要实现对其综合治理和评价决策，滑坡治理稳定性分析及效果评价就不容忽视。基于官家滑坡实际地质条件和变形破坏情况进行变形破坏机制研究和稳定性影响因素分析，在此基础上实施滑坡工程治理规划处置和治理稳定性分析，然后再参照降雨及滑坡变形情况构建加卸载响应比模型来实现滑坡稳定状态反馈和工程治理效果评价。研究表明：降雨作用及地下水变化是碎石土滑坡变形破坏最主要的动力因素，滑坡工程治理依据排水及抗滑原则确定综合处置措施，经治理稳定性分析，其稳定系数可大幅提高，完全满足不低于1.25的规范要求；并且基于加卸载响应比模型分析滑坡经综合治理后处于安全稳定状态，工程治理措施实施科学合理，工程治理效果显著，综合作用下滑坡稳定性好、安全可靠。

为了研究和评价降雨对滑坡活动的影响过程及其作用，利用地表伸缩计、三维地表位移观测计以及地下水流量和地下侵蚀观测计等现场监测仪器，对一典型的日本结晶片岩滑坡--善德滑坡内部的地下侵蚀特征以及地下侵蚀与该滑坡活动之间的关系进行了定量的分析和研究。研究结果表明，季节性集中强降雨是导致地下侵蚀发生的主要原因。善德滑坡地下侵蚀主要有连续土砂排泄和集中土砂排泄2种侵蚀类型，而结晶片岩滑坡的异常活动主要与暴雨引起的集中土砂排泄型地下侵蚀作用有关。通过对地下侵蚀和滑坡活动之间关系的分析发现，地下侵蚀对善德滑坡不同滑体活动的影响作用表现出不同的特征。其中，厚度为10～20 m的浅层滑体，地下侵蚀的影响作用最为显著，而对于具有深层滑动面的滑体（>20 m）其影响作用并不明显。

白鹤滩水电站坝址区岸坡深部发育大量既非构造成因、又区别于常规卸荷裂隙的深部破裂，有关此类特殊地质现象的成因机制及其对工程的影响已成为水电站建设亟需解决的问题。以深部破裂现场精细描述为基础，总结深部破裂基本特征与发育分布规律，结合构造演化、河谷演化及浅生改造理论，辅以现场地应力测试及测年成果，采用地质过程机制分析方法，还原深部破裂形成演化过程，分析其成因机制。研究结果表明：坝址区深部破裂是伴随河谷快速下切过程中形成的浅生结构，其方向具有双向性，且表现出明显的张性特征，分布具有集中性，以左岸约0.5倍坡高、硐深约100 m附近最为发育，均位于控制性错动带上盘，处于岸坡应力波动带内部，属构造应力场与斜坡应力场共同作用下的复合应力场。深部破裂形成的驱动力是伴随河谷下切过程中岸坡岩体内出现的残余拉应力，伴随应变能的释放过程产生，其形成年代大致对应于Ⅲ级阶地形成初期，即Qp₂晚期-Qp早期阶段。

采用GDS应力控制三轴仪模拟实际草炭土路基填筑过程，通过控制排水阀和加载速率，研究不同排水和加载速率条件下路基草炭土孔压、变形、应力路径以及强度的变化特征。试验结果表明：不同的试验条件对初始路基填筑阶段各力学指标影响较小，认为草炭土各力学特性变化趋势依赖于初始的固结状态；比较第二剪切阶段后各曲线的变化可以看出，不排水加载使得孔压无法消散并急剧增加，有效应力迅速降低，地基土强度快速减弱；快速加载使得孔压变化量、地基变形量较大，地基强度降低较快，不利于路基的稳定性；而慢速加载则与之相反，但会增加加载的时间和耽误工期。

为定向收集风动潜孔锤钻进时排出的岩矿样，降低粉尘污染同时提高岩矿样采取率，对孔口密封器内流场进行了计算流体动力学分析（CFD），分别讨论了传统密封器、隔板式密封器、流线型式密封器结构形式及其相关结构参数（隔板位置L、出口直径d、出口角度θ）对密封效果的影响规律并进行优化设计。分析表明，三类密封器密封效果受结构形式和出口直径d影响最为明显:当d为40～160 mm时，隔板式和流线式密封器密封效果远好于传统密封器;当d>160 mm时，隔板式密封器与传统密封器的效果相当，而流线式密封器的效果始终是三者当中最好的。经现场试验证明，采用优化过的孔口密封器对岩矿样实施定向收集，除尘效果很好,且岩矿样平均采取率可达97%。

压缩气体射流切割破土机理既是气力喷射反循环钻孔技术的基础也是其重要的理论依据，而气力喷射反循环钻孔技术又是一项高效环保的软地层钻进技术，所以压缩气体射流切割破土机理研究对于气力喷射反循环钻孔技术有重要意义。首先，应用CFD软件模拟,得出8 mm直径喷孔切割能力为2.868×10³ kPa，与单喷孔地秤实验得到的2.468×10³ kPa拟合较好，其值都远远大于软地层破坏强度；其次,通过LS-DYNA模拟可知单次喷射18 μs时的切割深度约为2.23 mm；最后,用CFD软件分析得到土体微裂隙断裂压力分布图及气体流速图。结果表明，压缩气体射流切割破土机理为：压缩气体沿薄弱环节进入孔隙和微裂隙后急剧膨胀，在恢复到钻孔围压过程中继续膨胀、扩张，同时在反循环抽吸力的共同作用下使土体结构破坏、断裂脱离母体;符合土体微裂隙断裂原理。

为了提高区域地质灾害易发性评价精度，采用斜坡单元作为研究对象，以GIS技术作为平台，利用水文解析工具，提出了一种将大面积研究区自动划分为最小适宜评价单元的新方法。使用此方法将陕西省黄陵县划分为6 258个最小适宜评价单元后，再通过一个地质灾害易发程度贡献分值模型计算每个评价单元易发度的分布，并以此进行黄陵县地质灾害易发程度分区评价。评价结果为：据易发度分值将黄陵县分为5个地质灾害易发区，其中高易发区占全县面积的9.94％，主要分布于洛河、沮河及寇家河河谷区，是今后地质灾害防治的重点区域。

根据吉林省近10年的地质灾害监测数据，采用统计方法讨论吉林省地质灾害风险评价问题，对地质灾害易发区进行划分。首先对系统聚类分析方法进行了改进，根据各种要素对地质灾害影响的程度引入了权重系数，分类后应用判别分析的方法检验出其精确度达到94.87%。为了进一步了解各种因素引致灾害的形式，掌握其在不同规模数值下形成灾害的特点及差异性，运用阈回归模型进行了数据拟合，因素的解释程度达到99.996 2%。加权聚类和阈回归方法对数据拟合程度的高精度，说明其在地质灾害风险评价问题中的适用性及灾害易发区划分的准确性。

以含有吗啉、甲基吗啉的高浓度有机废水为研究对象，提出了曝气吹脱-吸附-生物处理的联合工艺，并在室内进行了小试实验。结果表明：原废水经过2次曝气吹脱后，ρ(NH₃-N)从62 500 mg/L降为431 mg/L，ρ(COD)从50 840 mg/L降为26 051 mg/L。通过吸附实验，ρ(COD)从26 051 mg/L降为2 769 mg/L，ρ(NH₃-N)从412 mg/L降为134 mg/L。在生物处理室内小试实验中，采用了活性污泥反应器与曝气生物滤池相结合的处理工艺。在活性污泥反应系统中，当废水pH为7.5、ρ(DO)为4.3 mg/L、水力停留时间为30 h时，COD的去除率最高，可以达到83.1%。在曝气生物滤池中，当ρ(DO)为3.3 mg/L时，COD去除率最高，达到55.8%。在生物处理的最佳参数条件下进行连续监测，当进水ρ(COD)为2 769 mg/L、出水ρ(COD)平均值为387 mg/L时，COD去除率可达到85.9%。吗啉废水经过此联合工艺的处理，ρ(COD)从50 840 mg/L降为387 mg/L。

建立系列模拟实验研究了冻融作用对垃圾填埋场防渗层防渗和去污性能的影响。实验结果表明：冻融作用对垃圾填埋场防渗层有一定的破坏作用，对渗透系数和污染物的去除能力均有重要影响；冻融前的渗透系数均低于国家标准（1.0×10^-7 cm/s），冻融后防渗层的渗透系数增加2～6倍；防渗层对COD、Cl^-和NH⁺₄的去除率分别从冻融前的68.6%、31.6％和70.5％变为86.2%、18.2％和23.0％。

以位场数据处理中的傅里叶变换为出发点，推导出由重力异常计算梯度张量的余弦谱变换公式，进而通过离散余弦变换实现梯度张量的数值计算。对不同贮油厚度的三度体球冠模型梯度张量的研究表明:当油气含量较小时，其梯度张量与均匀三度体球冠模型所表现出的特征相似，V_xx、V_yy呈“两高夹一低”的对称特征；V_xy总体上呈现出向中心变小的趋势，在4个边缘的中部分别有4个呈两两对称的相对较高值；V_zz四周低，中间高；V_zx、V_zy呈现出西低东高和南低北高的特征。而当贮油厚度逐渐增大时，V_xx、V_yy的形态则渐变为“两低夹一高”；V_xy在四周有相对低值，中部有极大值；V_zz四周高，中间低，变化更加尖锐；V_zx及V_zy呈西高东低和南高北低的特征。对三度体球冠模型重力梯度张量的研究，可以为寻找储油背斜构造提供理论依据。

在准静态近似条件下，利用水平电偶源在均匀半空间表面激发电磁场的计算公式，讨论了可控源音频大地电磁法（CSAMT）水平电场y分量E_y的观测范围、特点和由其定义视电阻率的应用优势；E_y与常规标量CSAMT测量的E_x、H_y幅值范围不同，采集并利用E_y数据可以扩大CSAMT野外观测扇区，减少采集成本。依据电法及电磁法勘探中视电阻率定义的基本原则，提出了E_y视电阻率的定义，说明了其具备频率测深的意义；通过几种典型层状模型（均匀半空间，两层D、G，三层H、K以及四层KH、HK型）的数值计算，对比了E_y视电阻率和E_x、H_y、Z_xy、Re(Z_xy)等对应的波区视电阻率及E_x、Z_xy等对应的全区视电阻率对地电断面电性特征的反映效果。结果表明：E_y视电阻率的求取仅需测点的坐标和一个方向的电场值，计算方便、不必迭代，并且在曲线低频端收敛于一稳定值，可以明显改善非波区的畸变效应。

将现代重要的统计信号处理理论--高阶累积量理论引入到地震信号的分析与处理中，提出了一种基于互四阶累积量一维切片的地震信号初至自动拾取方法，并给出了该方法的基本原理与具体算法。该方法利用地震信号横向波形的相似性以及互四阶累积量对高斯色噪声不敏感的特点，实现地震信号初至时间的自动拾取。理论模型计算表明，在强高斯色噪声干扰下该方法仍能对地震信号初至起跳时间进行有效拾取，信噪比达到-3 dB；在实际资料应用中，该方法能快速准确地确定地震信号初至点的位置，与人工拾取结果基本一致。

在地震勘探中，面波的频率比其他有效地震波的频率低，往往被视作干扰波而需要压制，以突出有效波。TT(time-time)变换具有很好的频率聚集能力，它将高频信号聚集在TT变换域的对角线位置，通过提取TT变换域的对角线附近的元素，就可以压制低频面波,突出反射波。对物理模型和实际数据进行处理，并与传统的高通滤波方法进行对比，结果表明：TT变换实际上是S变换的延伸，与S变换有着密切的联系，有无损可逆性，而且具有很好的频率聚集能力。TT变换在压制面波方面有较好的效果，但在提取高频、压制低频的同时，漏掉了一些低频的有效信号，同时也保留了部分高频干扰，这是TT变换在信号分析中的不足之处。因此，在实际应用中应将TT变换和S变换结合起来，避免一些解释上的假象。

提出减少时频峰值滤波分段点处阶跃误差的改进方法。经过研究时频峰值滤波在频率调制和时频平面峰值滤波时产生的离散误差以及尺度变换方式，发现分段点处阶跃误差与离散傅里叶变换的长度成反比，且与零点在尺度变换后产生的不确定值有关。提出基于定零点尺度变换的时频峰值滤波，在信号尺度变换时将零点变换到瞬时频率区间上的固定值，使各段时频峰值滤波零点偏移量一致，从而消除分段点处的阶跃误差。仿真实验和实际地震信号时频峰值滤波处理结果表明，改进的时频峰值滤波算法能够有效消减随机噪声，减少分段滤波在分段处的阶跃。

基于广义逆和奇异值分解理论，研究核磁共振T₂谱反演的截断法和阻尼法。首先给出反演问题的M-P广义逆解；然后对系数矩阵进行奇异值分解求其M-P广义逆，对奇异值进行截断或者加阻尼，保证解的稳定性兼顾其分辨率；最后利用迭代技术实现解的非负约束。数值仿真实验和岩心T₂谱反演表明：对于双峰谱，在信噪比SNR≥10时，截断法和阻尼法反演T₂谱的分辨率和稳定性都很高;截断法截断因子选择范围小,在SNR<10时解的分辨率和稳定性差;阻尼法阻尼因子选择范围大,在SNR<10时解的稳定性好，但短组分分辨率低，长组分分辨率高。对于三峰谱，当SNR≥20时，截断法和阻尼法反演的T₂谱光滑连续，具有三峰结构；当SNR<20时两者均不能反演出与构造谱接近的三峰谱。因此，2种方法可应用于SNR≥10的双峰谱和SNR≥20的三峰谱反演；从分辨率和稳定性、平滑噪声及截断和阻尼因子的选取上，阻尼法略优于截断法。

通过引进新的测井源岩评价技术ΔlgR基线表达式（记为ΔlgR’_基线），实现ΔlgR测井源岩分析的全自动化。测井源岩评价技术应用于松辽盆地青山口组源岩的研究表明：ΔlgR’_基线在青山口组差异小，均值约为2.4，与青山口组时期稳定的湖相沉积环境是相符的；总有机碳质量分数（w(TOC)）与ΔlgR的关系系数a并非严格对应的关系，在低成熟到生油高峰内，松辽盆地青山口组源岩有机碳的预测公式为w(TOC)=5ΔlgR＋0.3，即a恒为5；松辽盆地青山口组高丰度烃源岩主要分布于青一段及青二+三段底部，在平面上，优质烃源岩呈东南厚、向西北减薄的特点。

针对石材矿勘探和开发中存在的矿体边界确定、石材完整性判别等实际难题，首次将高密度电法技术引入到石材矿探测中，在新疆哈密黄山南黑冰花型石材矿开展了探测研究。通过改造测线布置方法、优选装置，获取了高分辨率的测量数据；进行二维反演和三维电阻率成像反演，实现了三维电阻率数据体在三维可视化环境下的交互式显示和操作；结合地质资料，完成了对石材矿的探测解释及评价。结果表明：高密度电法能清晰地刻画出具有高电阻率特征的石材矿矿体三维空间形态，对影响石材矿质量的风化层、裂隙构造等不利因素有较强的识别能力。

以1976年MSS、2001年ETM和2007年CBERS为数据源，利用人机交互目视解译和野外检验方法获取湿地数据，在GIS技术的支持下，利用动态度、转移矩阵、景观格局指数和质心迁移模型，揭示了东北三省湿地景观的时空变化特征。结果表明：30年来东北三省天然湿地大量减少，趋于复杂化；人工湿地快速增加，趋于大规模规则化；大量沼泽湿地转化为人工养殖种植景观；尽管近期在降水增多及采取湿地保护措施下使天然湿地略有增加，但海岸湿地退化趋势仍较明显。

遥感数据大气校正是进行定量遥感的前提，大气校正的好坏直接影响到后期的定量分析、信息提取和遥感应用。选择长白山地区2008年8月30日的多角度高光谱CHRIS/Proba数据为研究对象，根据多角度高光谱CHRIS数据植被模式的特点，利用滤波进行条带噪声去除；根据MODTRAN模型原理进行多角度高光谱CHRIS/Proba植被模式数据大气校正，并对校正结果与同时过境的MODIS数据大气校正产品进行对比分析。在相同波长范围内的最大反射率误差为0.001 6，为进一步定量反演植被参数、生物量等信息提供了重要依据。