传统的油页岩资源勘查与识别主要依靠野外地质调查、钻井取心及测试分析。在对松辽盆地野外地质勘查、岩心描述、测井和测试资料分析及综合研究的基础上，提出了油页岩定性和定量测井识别技术，并在松辽盆地进行了应用。在测井响应上，油页岩表现为高电阻率、高自然伽马、高声波时差和低密度特征；油页岩含油率与测井响应的一元线性回归关系好于二元线性回归关系和三元线性回归关系；油页岩的含油率与电阻率的相关性最好。利用ΔlgR技术不但可以求得油页岩的含油率，还可以求得总有机碳含量。试算结果表明，利用油页岩含油率与电阻率的线性关系和ΔlgR技术计算出的油页岩含油率与实测含油率误差相对较小。

陆相盆地地层单元在沉积过程中往往呈现一定的规律性，主要显示为地层单元的沉积相（岩相）组合、沉积建造、地层叠加样式和古生物群的渐进演化，对应着煤、油页岩和蒸发盐等经济矿产的潜在沉积。利用含煤、油页岩和蒸发盐特征性地层单元区分辽宁抚顺盆地、河南桐柏盆地和美国绿河盆地充填演化过程中不同地层单元的差异和潜在经济矿产的沉积，并且这些地层单元的沉积演化受气候和构造的联合控制。气候和构造控制了进入盆地中沉积物与水体供给速率以及盆地潜在可容纳空间的变化，造成盆地充填在过补偿、平衡补偿和欠补偿状态之间演化，引起地层单元岩性组合、沉积建造和古生物群的改变，能够合理解释煤、油页岩和蒸发盐的沉积。此外，不同类型盆地中气候和构造条件的差异也可能引起煤、油页岩或者蒸发盐的缺失。

S区块位于滨里海盆地的东南部，油气富集，但是近年来勘探工作突破不大。从地震和地质资料及其油气藏解剖入手，系统研究了本区块盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响。通过研究认为，本区盐岩的特点为：就整个盆地而言，盐岩的形成模式属于深盆浅水成盐模式；S区块盐构造的形成模式主要属差异负荷模式，其次为断层阻挡的顺层流动模式；盐构造活动具有多期次性；S区块盐岩层厚度总体表现为东南薄、西北厚，即从盆地边缘向盆地中心逐渐加厚；S区块盐窗较为发育，总体上表现为东部盐窗面积大，西部盐窗面积小。盐岩对S区块盐上层系（包括盐上地层和盐间地层）油气成藏的影响很大，盐岩控制了S区块盐上层系圈闭的类型及分布，盐窗的规模对周围的油藏或含油气构造的聚集程度产生影响。对比盐上层系各种成藏要素的时空匹配关系，可以推断本区盐上层系的油气藏共有3次成藏期，分别为三叠纪末期至早侏罗世末期、晚侏罗世末期和晚白垩世至古近纪。

大庆长垣是松辽盆地北部最重要的含油气构造，扶余油层是其主要含油层位之一。根据岩心、测井和高分辨率地震等基础地质资料，将扶余油层划分为2个三级层序、7个四级层序。其储层砂体为冲积-河流环境的网状河道和曲流河道沉积，砂体厚度横向变化快，河道砂体不易预测和识别。在沉积演化上，河道发育经历了曲流河道—网状河道—分支河道的变化过程；决口扇在F2.2—F1.3时面积扩张，随着湖侵加剧，决口扇范围缩小至消亡；洪泛平原也随着基准面的上升、湖泊的发展，颜色由红色逐渐过渡到灰绿色和灰白色，分布面积也逐步缩小；湖相由早期的孤立河间湖发展到后期连片分布的稳定湖。层序构成和沉积响应过程受松辽盆地裂后热沉降构造背景控制，同时受气候和物源条件的双重影响。

为了深入认识沉积物源的位置及古流向，通过矿物成分、岩屑特征、重矿物组合及分布、砂体展布特征等分析,对饶阳凹陷馆陶组的物源方向进行了系统研究。结果表明，饶阳凹陷新近系馆陶组沉积时期，盆地存在4个相对独立的物源及古水流体系：分别为来源于北或北东部物源自北向南或北东－南西流向的水系，来源于西部物源、西南－北东向展布的水系，源于西部物源、东西向展布的水系，源于南部或西南部物源、西南－北东向展布的水系。新近系的河流流向以南北向、沿盆地长轴方向为主，盆地内砂体具有南北向带状展布的特征；中部留路地区距离物源区相对较远、盖层较发育、储盖组合条件好，为饶阳凹陷新近系油气聚集的有利区带。

白音查干凹陷桑合次洼发育都一段、腾格尔组、阿二段3套烃源岩，生烃时间长，成藏期次多，断层较为发育，具有形成混合原油的地质、地球化学条件。大量的原油生物标志物、碳同位素的数据分析表明，该地区原油可划分为原生低熟原油、原生成熟原油、混合原油3种类型。其中:原生低熟原油、原生成熟原油均来源于桑合次洼腾格尔下段－阿二段烃源岩，是该段烃源岩不同时期的生烃产物；混合原油来自前两类原油的混合作用，是典型的二元混合原油。

低阻油层已成为各油田现阶段增储上产的主力储层之一。通过对葡敖油田葡萄花低阻油层的研究发现，构造和沉积特征在宏观上综合控制着该区低阻油层的形成和分布。对构造而言，低阻油层主要发育在低幅度构造的鼻状构造两侧的西部斜坡带、平缓斜坡带；对沉积而言，低阻油层主要发育于弱水动力条件下形成的三角洲前缘的席状砂及滨浅湖的滩砂和坝砂中。在宏观地质因素控制下，低阻油层的微观特征表现为高地层水矿化度、高束缚水饱和度和强黏土矿物附加导电。基于岩心和测井数据，针对低阻油层的实际特征，利用储层品质因子代替传统经验公式中的孔隙度建立束缚水饱和度模型，根据阳离子交换能力和黏土矿物含量的特征，构造该区低阻敏感参数，建立低阻油层评价的高精度数学模型；并依据分析化验数据综合确定各特征参数在低阻油层的下限值，实现从定性识别向定量评价的过渡。利用低阻油层的定量评价模型精细解释研究区17口关键井，能准确识别26个低阻油层中的25个，获得了96.15%的准确率。

断层裂缝定量描述技术（简称VSD技术）是针对构造平缓区致密储层内部与断层相关裂缝定量预测的新方法。将该方法应用于塔中X井区良里塔格组（O_3l）的断层裂缝研究中，以过井地震剖面断层构造的VSD计算为例，指出该技术主要包括运用断面脱空原理进行裂缝系统的定性识别和对存在脱空空间的断层构造开展VSD定量计算两部分，后者由构造建模、地层建模、裂缝孔隙度约束及VSD计算4个步骤组成。在过井VSD计算结果得到岩心、钻井、测井资料验证基础之上，对全区断层构造逐一开展VSD计算，得到良里塔格组最大裂缝孔隙度平面分布图，揭示研究区主要发育7个规模较大的裂缝系统，其发育分布与断裂系统紧密相关，但并无一一对应关系。有效裂缝是否发育主要受控于断层作用过程中是否产生断面脱空空间:如果产生，则裂缝系统发育；反之则不发育。

通过建立断裂带页岩断层泥比率（SGR）与断裂侧向所能封闭油柱高度函数关系式的方法，开展了断层侧向封闭能力定量评价方法的探讨，并对贝尔凹陷断层侧向封闭能力进行定量研究。结果表明:断裂带SGR与其所能封闭油柱高度具有指数关系，断层侧向封闭能力取决于断面SGR的三维空间分布。利用贝301区块油藏数据所建立的断裂侧向封闭失效包络线函数式预测了呼和16圈闭油水界面为-1 025 m，并得到钻井证实。贝尔凹陷断层侧向封闭能力总体上表现为：垂向上南屯组以上断层封闭性较强，平面上贝西南断层封闭性较强。

大兴安岭南段是我国北方重要的多金属矿床成矿带，对其成矿物质来源的分析研究有利于区域成矿规律的总结。在前人的工作基础上，对典型矿床的矿石矿物进行了硫、铅同位素研究。结果表明：闪锌矿、方铅矿、毒砂、黄铜矿、辉钼矿等硫化物的δ³⁴S值主要变化范围为-6‰～4‰，平均值为0‰，峰值出现在0‰～2‰，呈塔式分布；无明显的重硫、轻硫富集，说明硫源较单一；矿石矿物及岩石的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值的变化范围主要集中在18.13～18.74、15.38～15.68和37.1～38.93，其平均值分别为18.38、15.54和38.09。同时，数据结果显示：成矿带的东部与西部存在较为明显的铅同位素差异，西部矿床中铅的分布主要集中在造山带演化线附近，而东部矿床中铅主要集中分布在上地幔和造山带演化曲线附近。

为研究赣南淘锡坑钨锡矿床的成矿物理化学条件和流体来源，对不同中段黑钨矿-石英脉矿体中包裹体进行了岩相学、显微测温、激光拉曼探针和氢、氧同位素分析。岩相学观察和显微测温表明：该矿区发育气相包裹体、液相包裹体、富液相包裹体、富气相包裹体、含液相CO₂的三相包裹体等5种类型原生包裹体；存在2个流体演化阶段，即早期硅酸盐-氧化物成矿阶段（310～390 ℃）和晚期氧化物-硫化物成矿阶段（180～270 ℃）。7个典型包裹体的气相和液相激光拉曼探针成分分析显示：包裹体中气相属富含CO₂的NaCl-H₂O系列，液相属贫CO₂的NaCl-H₂O系列。5件黑钨矿-石英脉矿石中石英流体包裹体的δD为－64‰～－79‰，δ¹⁸O水为5.51‰～6.53‰，表明成矿流体来源于深部岩浆水。结合区域最新研究成果，认为该矿床属与陆壳改造型花岗岩有关的岩浆热液型钨矿床。

以漠河地区4 830个样品的化探数据为基础，采用“Ｃ-Ａ”(含量-面积)分形模型，通过对Au、Cu、Zn、Pb分维计算，揭示出各元素空间分布的分形结构特征和无标度区范围，得出Au、Cu、Zn、Pb元素化探异常下限值分别为3.1×10^-9、28.1×10^-6、114.1×10^-6、28.4×10^-6，圈定出33个金异常区。根据金异常区与主要地质要素及Cu、Zn、Pb异常区的关系，确定远景区分布于白卡鲁山－长缨站、笔架山－马林林场、蒙克山－防火站、富乐－阿木鲁山，共8个区域具有金矿找矿前景。预测结果表明，5个已知金矿化点落入其中2个预测区内，其余6个预测区中呈无已知矿化点,但具有找矿前景。

开展风尘沉积研究对于了解源区气候变化和大气循环过程具有重要意义。利用高分辨率电子探针技术，通过对铁锰结壳中风尘指示因子（Al沉积通量）的年际变化研究，探讨低纬度铁锰结壳中风尘沉积特征。结果显示：在过去近70 Ma中，低纬度铁锰结壳Al沉积通量平均值为300.5  μg/(cm^2·ka)，并且记录了南、北半球的不完整风尘史。在晚白垩世－晚中新世期间，M06铁锰结壳位于热带辐合带之南，受南半球风系影响，其Al沉积通量大小反映了环太平洋区域火山活动强度；晚中新世后，受北半球风系控制，M06铁锰结壳Al通量的变化反映了亚洲风尘源区构造和气候的变化。

对东天山沿康古尔塔格缝合带分布的企鹅山群和梧桐窝子组火山岩的地球化学特征及Rb-Sr和Sm-Nd同位素进行了系统研究。结果显示：企鹅山群火山岩富集LREE，Eu异常变化较大（从明显负异常到微弱正异常），富集Sr、Ba和U等大离子亲石元素，相对亏损Nb、Zr、Ti等高场强元素,Sr-Nd同位素特征是I_Sr=0.703 97~0.704 26，ε_Nd(t)=5.61~6.99，具有亏损地幔性质，表明其岩浆源区可能来自古生代期间被古亚洲洋俯冲板片释放的流体/熔体交代过的岩石圈地幔楔;梧桐窝子组玄武岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素，而高场强元素没有明显负异常，样品的ε_Nd值都在9以上，I_Sr(330 Ma)为0.704 71~0.705 33，表明梧桐窝子组玄武岩可能来自亏损的软流圈地幔的部分熔融。企鹅山群和梧桐窝子组火山岩在Zr-Zr/Y判别图解中分别落在岛弧拉斑玄武岩（IAB）和板内玄武岩（WPB）范围内，表明企鹅山群可能为准噶尔洋盆向南俯冲形成的石炭纪岛弧火山岩，而梧桐窝子组火山岩可能形成于在弧后盆地的基础上拉张为裂陷槽的伸展环境。

通过野外地质观测、岩石地球化学分析及高精度加速器质谱（AMS）¹⁴C测年等工作，对大兴安岭中段莫克河地区新生代火山活动进行了详细研究。结果表明：莫克河地区新生代火山活动活跃，覆盖面积超过80 km²,喷发方式为斯特朗博利型喷发。火山活动最早始于晚更新世，火山活动经历了4个火山喷发旋回，并在第一、二个火山旋回之间有短暂的间歇。火山岩为以低硅、高镁、高钾、高钛为主要特征的高钾钙碱性橄榄玄武岩。综合周边地区资料，研究区新生代火山岩是在拉张的构造环境下、以复活的深大断裂为通道产生的板内OIB型玄武岩，岩浆在上升过程中没有或很少发生壳源物质混染，也没有发生斜长石结晶分异，但有橄榄石、单斜辉石的分离结晶作用。

目前对堆积层滑坡的变形预测大多基于数学模型或方法，忽略了引起滑坡位移显著变化的动力外因及滑坡自身的地质特征，因此，预报准确度和可信度较低。以三峡库区典型堆积层滑坡——鹤峰场镇滑坡为例，通过4组主要控制因素科学组合构建了滑坡的基本地质模型；以此为基础，重点考虑引起滑坡发生变形的库水作用动力因素，建立滑坡的数值-力学模型。通过实际监测点的变形监测结果与数值-力学模型中模型监测点的变形进行拟合分析，获取了实际时间与数值-力学模型中时步的等效关系；基于时间-时步等效关系及三峡水库设计水位调度曲线，得到了不同时步水位的波动特征；通过时步的外延，并在相应的时步段对数值-力学模型施加等效时间的库水作用，预测了滑坡在未来库水位变动条件下的变形。该预测方法既考虑了滑坡的工程地质模型又考虑了地下水作用效应，克服了纯数学方法预测的不足。

区域滑坡易发性评价对灾害中长期预测预报具有重要意义。以三峡库区秭归至巴东段为研究区，利用粗糙集理论对20个初始评价因子进行属性约简，去掉冗余或干扰信息，得到13个核心评价因子，并以此作为支持向量机的输入特征集，构建支持向量机模型，实现滑坡易发性评价。在易发性分区图中高易发区占8.2%，主要分布在童庄河右岸、归州河沿岸、青干河左岸、树坪至范家坪长江右岸、牛口到东壤口长江左岸和巴东附近；不易发区占 52.7%，主要分布于店子湾至巴东旧城以及远离长江水系及植被覆盖度高的区域。通过验证与分析，粗糙集-支持向量机模型在高中易发区中的预测精度为85.6%，其预测能力优于支持向量机模型；与野外调查对比，预测结果与实际情况吻合较好。研究表明，应用粗糙集和支持向量机相结合进行滑坡易发性评价具有预测能力强、计算效率高等优点。

2010年4月14日青海省玉树县发生M_s7.1级地震。利用地震前后2期ALOS雷达数据进行了地表同震形变场InSAR解译研究，获取了高质量的干涉图像，并解算出定量变形场。进而根据干涉计算的变形方向、变形范围、变形量和变形梯度，参考该区的构造背景和走滑断裂的力学机理对本次地震构造活动进行了分析并得出如下结论：1）玉树地震引发了地表NWW走向、由5段构成的“S”形走滑断裂，总体为左阶排列，走滑量从10.2 cm到133.2 cm不等，走滑极值可达195 cm，其中在结古镇和隆宝镇附近的两段出现较明显的地表破裂；2）断裂两侧的雷达视线向运动方向和运动量的差异预示发震断裂以左旋走滑运动为主，SW盘为主动盘；3）宏观震中可以定位于玉树县城西北约16 km的地表陡变带附近；4）发震断裂地表行迹、变形量和地表破裂幅度预示余震将主要沿发震断裂向NW迁移；5）根据青藏高原东部地块的分区，本次地震属于羌塘地块活动的结果，与巴颜喀拉地块活动引发的汶川地震不存在直接的关联。

岩体统计均质区是裂隙岩体研究的一个重要内容，是三维裂隙网络等的基础研究范围。在列联表卡方检验基础上建立起考虑裂隙岩体迹长的方法用来划分岩体的统计均质区，即在统计均质区划分过程中考虑裂隙迹长的因素，通过列联表卡方检验建立两对比样本，计算对比样本各属性之间的实际频率，计算卡方值与临界卡方值。在判断样本之间是否具有统计相似性的基础上，建立了确定统计均质区的划分方法，使得裂隙岩体统计均质区划分更为全面与客观。

青藏高原多年冻土区是世界上中低纬度多年冻土面积最大的区域，气候变化引起青藏高原多年冻土区年平均地温上升、地下冰融化、多年冻土退化等问题。借助ARCGIS技术手段，通过地下冰计算模型和Stefan公式计算研究区不同气候变化情景模式下的地下冰体积含冰量和活动层厚度变化。结果表明：在未来几十年内多年冻土的分布范围将不会发生显著变化，多年冻土的主要退化形式为地下冰的消融、低温冻土向高温冻土转化；但本世纪末多年冻土将发生大范围的退化。这一过程将引起热融滑塌、热融沉陷等冻土热融灾害。将Nelson热融灾害风险性评价模式进行修正，对研究区灾害风险性进行评估区划。最大的危险区主要分布在西昆仑山南麓、青南山原中部、冈底斯山和念青唐古拉山南麓、喜马拉雅山南麓部分区域,在未来几十年内有加剧的趋势。

岩土锚固的长期性能和耐久性是当前岩土工程界普遍关注的热点问题，也是影响锚固工程长期安全性的关键问题之一。节理岩体存在不同尺度、程度的损伤和缺陷，为地下水的存储和运移提供场所和通道。当达到孔隙水和裂隙水的冻结温度时，岩体中产生冻胀,并伴随着水分迁移，影响锚固系统的锚固性能，在冻融循环作用下，引起锚固系统长期性能和耐久性的退化。依据孔隙介质的冻结理论，建立了砂浆、岩石、砂浆-钢筋和砂浆岩石接触面静水压力学模型，分析其冻结机理。在总结岩石冻融损伤劣化研究成果基础上，深入系统地分析了节理岩体锚固系统的冻融损伤劣化机理及其影响因素，并建立冻融循环作用下节理岩体锚固性能退化的6种模式及其数学模型。

老子山地热田是苏北盆地的典型地热田之一,阐明其成因模式对于该地热田的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定的指导意义。基于大地热流测试和水文地球化学方法对其进行了系统研究。结果表明:该区大地热流背景值为63.9 mW/m²，地热水与浅层地下水和地表水之间在水化学和同位素组成上存在明显差异。经分析，该地热系统属于中低温对流型。其补给区位于距地热田南部约60 km处的盱眙－张八岭一带的丘陵地区，热储温度为73~120 ℃，循环深度为2 350~4 200 m，循环周期约为7 800 a，热水在区内NNE－SSW向与NW－SE向断裂的交汇处上涌，形成地热田。

为了满足区域性松散沉积层地区地面沉降的防控要求，规划评价地下水的可采资源量，根据渗流理论和土力学理论，建立了地下水三维非稳定渗流与地面沉降耦合数学模型，并考虑了含水层孔隙度、渗透系数、储水率随含水层发生固结沉降的变化特征。采用三维有限元数值分析方法，以江苏省南通市地下水开采为例，基于地面沉降的控制要求，规划评价出了各乡镇各含水层的地下水可采资源量。结果表明：地下水开采布局科学规划后，总的可采资源量为17 870.56×10⁴ m³/a，较现状开采量10 902.32×10⁴ m³/a有较大幅度的增加。地下水三维变参数非稳定流与地面沉降耦合模型可以更加精确地刻画三维水文地质体的特征，更加符合实际情况。

人工回灌技术在我国水资源管理中占据重要地位，但是其实施对地下水环境质量也造成了较大的影响。如何保障人工回灌条件下地下水环境质量的安全稳定性，已成为人工回灌技术发展的瓶颈。以上海市某人工回灌试验场为例，结合试验场的地质、水文地质勘探结果，以TOUGHREACT为数值模拟平台，模拟预测人工回灌条件下地下水中多组分溶质的迁移转化过程。模拟结果表明：地下水化学成分主要受混合作用、阳离子交换吸附作用及含水层矿物相溶解-沉淀作用等影响；含水介质中石英、白云石、钾长石、钠长石及蒙脱石发生溶解，方解石发生沉淀，伊利石与高岭石则先溶解后沉淀，但各矿物相反应量极其微弱；按不同压力方案回灌，水位恢复速率随压力增大而加快，但地下水中化学成分变化趋势几乎不受压力影响。

雨洪资源地下回灌是缓解城市供水压力、解决地下水过量开采引起环境负效应的有效途径之一，但堵塞问题却是制约回灌技术推广的关键问题。基于前人理论，研究了入渗介质与悬浮物粒径中值之比(D₅₀/d₅₀)对堵塞层空间分布的影响。以建立表面堵塞预测模型为目的，利用城市雨水回灌细粒石英砂介质开展室内实验，观测雨水回灌的表面堵塞过程并获取渗透性变化的观测数据。根据物理、化学与生物堵塞的产生条件及堵塞特点，判断雨水回灌产生的堵塞性质为物理堵塞。引入过滤模型描述堵塞的发展过程，确定了模型用于模拟细砂表面堵塞的参数值：孔隙堵塞系数（α）为0.15 m²/kg，阻力增长系数（f′R′）为20 000 m/kg。在不改变以上2个参数值的条件下，用该模型模拟不同悬浮物粒径悬浊水回灌细粒石英砂的堵塞过程，取得了较好的拟合效果。此过滤模型可以用于模拟入渗介质与悬浮物粒径D₅₀/d₅₀值小于5的表面堵塞的发展过程，可定量预测堵塞对回灌速率的影响。

对在武昌地区4个功能区域（青山、洪山、东湖风景区、东湖开发区）主要交通街道收集的尘埃样品进行详细的环境磁学测量，包括质量磁化率、频率磁化率、等温剩磁退磁系数以及典型样品的磁滞回线参数等。研究结果表明：尘埃样品中剩磁载体均以亚铁磁性矿物为主,样品中的磁性颗粒呈现低矫顽力的磁铁矿特征，软磁性的磁性矿物是样品剩余磁性的主要载体。尘埃样品χ、SIRM的区域分布特征受区域周围工业、车流量及道路状况等多种环境因素的影响，在4个功能区域中存在明显的磁性差异：青山工业区污染较重，东湖开发区、洪山、东湖风景区次之；硬剩磁（HIRM）的分布可能指示了道路交通来源的磁颗粒特征，东湖开发区和青山工业区由于行驶的货车和重型车辆较多，表现出硬剩磁量值较高。与其他城市（兰州、西安、南京、徐州等）相比，整个武昌地区街道尘埃样品的磁性含量仍较高，说明在城市环境方面还有待于进一步改善和保护。

大庆市是我国最大的陆上油田和重要的石油化工基地，开展重金属沉降通量及来源研究对于评估土壤重金属的来源及人类活动对土壤环境的影响具有重要意义。于2008年4月至次年4月采用被动采样技术共收集大气干湿沉降样品17份，配套土壤17份。通过AFS-230E原子荧光光度计法和ICP-AES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测试与分析了样品中的重金属含量，计算了沉降通量和富集因子。元素沉降通量与配套土壤的相关分析结果表明：Hg、Cd、As、Cr、Ni、Pb的沉降通量较低，而主要来源于人为污染源的Zn、Pb、As、Cd表现出较强或极强度的富集；土壤Zn、Cd的积累与大气沉降之间具有显著的相关关系。其他元素来源较为复杂，不同地区元素沉降通量之间差异显著。沉降量主要与城市地理位置、气候条件、人口数、工业结构、城市化水平等因素有关。

采用溶胶-凝胶法制备TiO₂/电气石复合光催化剂，通过光降解甲基橙实验考察复合光催化剂的活性，发现复合物中2%电气石的制备比例就可以显著提升TiO₂降解有机物活性，降解率（0.5 h）达99.87%,明显优于纯TiO₂（0.5 h）83.64%，提高了约20%。经XRD、BET、SEM等手段对样品进行分析得知：经800 ℃以下长时间热处理，电气石的结晶构造不变；900 ℃热处理使电气石结构破坏。SEM分析显示复合物中TiO₂颗粒呈球簇状，均匀包覆在电气石表面形成颗粒膜层。

利用欧拉方程（欧拉反褶积法）对龙门山地区重力数据进行反演，得到了地震前龙门山及邻区断裂的分布特征及参考深度。汶川地震波及范围广、破坏性大，地震前后发震断裂及周围断裂的形态必然会存在一定差异。笔者布设了一条实测重力剖面来对比地震前后断裂的形态。对比发现，地震后龙门山断裂带的逆冲趋势减弱，映秀－北川断裂与都江堰－江油断裂之间产生了多个破碎带。通过断裂形态的变化探究本次地震的成因，提出了应力面（第二地震面）和多震源的观点。

羌塘盆地作为青藏高原主要的地体之一，其中生代的地质演化对于研究古特提斯洋关闭和冈瓦纳大陆解体都具有重要的指示意义。为查明羌塘盆地中生代的演化过程，在南、北羌塘坳陷上三叠统扎拉组和土门格拉组地层中共采集200余件砂岩样品进行古地磁对比研究。热退磁实验显示，大部分样品均含有两个磁组分，并揭示出一组高温特征剩磁分量，在95%置信度下通过正倒转检验和正褶皱检验，说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁。南、北羌塘坳陷中样品的平均特征剩磁方向分别为D/I=28°/45.5°(a₉₅＝3.6°)和D/I=35.3°/46.5°(a₉₅＝4.0°)；其相近的古地磁极和古纬度表明，南、北羌塘在晚三叠世已经属于一个统一的地块，并且具有北纬27°的古纬度。再结合前人研究成果发现，羌塘盆地晚古生代位于南半球中纬度地区，晚二叠世时已靠近赤道，并逐渐从冈瓦纳大陆北缘裂解开来向北漂移。羌塘盆地与塔里木地块在晚三叠世实现了碰撞拼合；中白垩世时，又与拉萨地块完成了板块碰撞。至此，羌塘盆地与周缘各地块基本上完成了碰撞拼合。

为了研究华南东南沿海地区的壳幔电性结构及其动力学背景，布设了4条大地电磁测深剖面，获得了相应的二维地电模型，并结合相关地质和地球化学信息对地电模型进行了研究。结果表明：研究区西部地壳由于碰撞汇聚作用变厚，东部地壳由于太平洋板块的俯冲作用剧烈减薄。华南东南沿海地区的岩石圈并不是简单的呈现"西厚东薄"的特征，研究区东西两端岩石圈厚度超过100 km，推测西段岩石圈增厚主要形成于陆内挤压造山或陆内碰撞汇聚造山作用，而东端岩石圈增厚可能由于大洋板块俯冲时洋壳残留物叠置在岩石圈的下部所形成，而中部岩石圈的减薄与软流圈物质上侵有关，造成此区域大规模软流圈物质上侵的动力来自于太平洋板块俯冲产生的深部热扰动。

为了避开由大型代数方程组数值求解所带来的问题，将电场反射张量的基本概念和拟解析近似的基本思想引入到了直流电位场的数值模拟中，定义了体电位反射函数、面电荷反射函数和面电位反射函数等3个辅助函数，并给出了其在一般条件下的拟解析近似解和在简单条件下（均匀或点电流源背景场、均匀导电柱体或球体）的分析解。简单的对比分析证明：面电荷反射函数是异常体表面上自由面电荷密度的函数；在简单条件下，这种函数关系转化成为比例关系；类似的结论对于简单条件下的面电位反射函数也成立；然而，在一般条件下难以建立面电位反射函数和自由面电荷密度之间的明确关系。

以数学形态学和稀疏信号理论为依据，采用形态分量分析（MCA）方法去除地震数据中的随机噪声。应用MCA方法的关键在于选取合适的字典，从地震数据的特点和计算复杂性出发，选取UWT字典和Curvelet字典，一个用来稀疏表示地震数据的局部奇异部分，一个用来稀疏表示地震数据的线状变化部分。采用BCR算法求解目标函数，通过将数据分解为形态特征不同的2个分量，舍弃在字典中不能有效稀疏表示的随机噪声来达到去噪目的。作为一种二维去噪方法，MCA去噪方法在时间和空间方向上都具有很强的随机噪声抑制能力；由于UWT字典和Curvelet字典能够比传统的小波变换有更强的稀疏表示能力，MCA去噪方法对有效信息的损害较小，是一种保真保幅的去噪方法。模型测试和实际资料处理验证了该方法的有效性。

从1974年至今，人们对青藏高原的研究积累了大量的地球物理资料。笔者搜集了23条地震剖面纵波数据，利用地震纵波速度和生热率的关系，绘制了各条剖面的地壳岩石生热率随深度变化的等值线，并结合已有的大地热流数据，得到了地幔热流密度分布情况。从地幔热流密度分布可以看出：在班公－怒江缝合带、印度－雅鲁藏布江缝合带、拉萨地体上存在地幔热流较高区域；该区域位于地块碰撞挤压带上，地层构造复杂，地热资源丰富，以著名的羊八井地热田为代表。初步推断该区域地幔岩浆较活跃。

针对探地雷达子波提取问题，提出了一种基于分数阶傅里叶变换的子波提取算法。假设探地雷达地下介质模型为线性系统并是时变的，并且子波在传播过程中不变，把子波和地层信息描述为一个时间的积分形式。分数阶傅里叶变换是酉变换，具有保范性，把子波的提取问题转化为在分数阶傅里叶变换域上的最优滤波问题。对分数阶傅里叶变换的阶数p在(－2,2]范围以1/300为步长进行了搜索，在分数阶傅里叶变换域上找到最优解，最后经过分数阶傅里叶变换反变换得到子波估计的时域信号。仿真实验首先验证了分数阶傅里叶变换最优滤波算法的正确性，然后利用探地雷达实验数据提取了子波，验证了该算法在提取子波中的有效性。

岩石光谱特征是岩性识别的物理基础。选取常见的10种岩石类型15种岩石样品的光谱数据，对其进行均值、重采样、平滑、水汽吸收波段拟值等预处理，以消除岩石光谱噪声，然后通过包络线消除法，获得了岩石光谱特征参数，发现云母板岩（风化面）吸收特征最为明显；对包络线消除处理后的光谱数据进行对应分析，提取出R型主因子载荷，得到第一主因子轴代表主要的阳离子、阴离子诊断波段和水分子吸收波段，第二主因子轴代表少数阳离子的特征波段，获得与岩石相关的特征波段为385~525 nm、735~1 365 nm、1 435~1 785 nm、1 890~1 952 nm、1 995~2 310 nm，并找出了主要吸收波段的物理含义。通过对应分析二维图像，将岩石光谱分为4类，从第一类到第四类吸收深度逐渐变浅，吸收面积呈递减趋势，吸收宽度逐渐变窄，吸收峰逐渐增多，Fe²⁺和Fe³⁺吸收峰增多，铁化、泥化蚀变现象更明显。用聚类分析法对分类结果进行验证发现，分类结果有较好的对应性。从而为岩石和成像光谱图像数据精细分类提供参考依据，实现了对岩石高光谱海量数据的有效提取，进而为遥感矿产预测和找矿提供依据。