中国东北地区是中亚造山带和环太平洋构造带叠加的区域，成矿作用复杂而强烈。系统总结了东北地区的钼矿床勘查和研究进展，形成如下主要认识：1)研究区已发现3个超大型、18个大型等70余处钼矿床，探明资源量仅次于东秦岭钼矿带；2)矿床成因类型主要为斑岩型（含爆破角砾岩型）、矽卡岩型，次为热液脉型；3)成矿岩浆岩多为高硅富钾钙碱性的I型花岗岩，岩浆活动具有多期多阶段性；4)钼矿床集中分布在华北克拉通北缘、南大兴安岭、北大兴安岭和吉黑褶皱带等4个地区；5)与岩浆活动的多期多阶段性相一致，钼矿化具有多期多阶段性，但中生代最为重要，并集中在250~210、190~160和150~110 Ma等3个高峰期；6)钼矿床的辉钼矿Re含量变化较大，总体较低，显示成矿物质来源复杂，但以壳源为主；7)成矿时代越老，辉钼矿Re含量越高，Cu/Mo储量比越大；8)钼矿床主要形成于增生造山和大陆碰撞造山（含后碰撞）两种构造背景，单钼矿床始现于三叠纪，只形成于大陆碰撞造山体制。

以国家油气资源战略选区项目研究成果为基础，结合近年来该区积累的大量区域地质调查资料和已发表的数据，对东北及内蒙古东部地区早古生代以来的大地构造性质及其演化进行综合对比分析。东北地区晚古生代以来的构造演化以稳定的大陆地块为主体，而非两大板块间多岛洋演化形成的造山带。东北地区的各地块均具有前寒武纪－早前寒武纪、甚至是太古宙的古老基底，它们在早古生代早期（490~510 Ma）同时遭受了区域变质作用和花岗质岩浆侵入。350~450 Ma，各地块均处于相对稳定的构造环境，以普遍缺失这一时期的花岗质岩浆活动记录为标志。从早古生代晚期开始，东北及内蒙古东部地区至少已存在2个早古生代早期固结的微陆块，即额尔古纳－兴安微陆块和松嫩－佳木斯微陆块，这2个微陆块向北分别与俄罗斯境内的额尔古纳微陆块和布列亚微陆块相连。二者在早石炭世沿北北东向展布的开鲁－嫩江－黑河－诺拉－索霍提（NoraSoukhotin）一线碰撞拼合，形成统一的东北亚晚古生代大陆板块。西拉沐伦河断裂西端被北北东向构造所截，向东延至开鲁－嫩江断裂，并没有延伸到松辽盆地内，说明西拉沐伦河断裂可能与开鲁－嫩江碰撞带的形成有关。从晚石炭世开始，东北亚大陆板块整体处于伸展构造背景，至少在中国境内具有北陆南海的构造－沉积古地理格局，早期发育以火山岩为主的断陷盆地，到中二叠世演化成一个规模巨大的海相沉积盆地。中生代以来，东北地区的构造体制转换及物质成分演化不仅仅是古亚洲洋构造域和西太平洋构造域叠加转换的结果，蒙古－鄂霍茨克构造域的演化对该区现今构造体制的形成也具有重要影响。地质和地球物理综合证据显示，大兴安岭北部的得尔布干断裂、内蒙古中部的贺根山断裂和黑龙江省东部的跃进山断裂可能并不是具有一定深度规模的构造分区断裂。东北地区的中、新生代盆地之下并非都是变质结晶基底，而是存在一个规模巨大的晚古生代海相沉积盆地。

油页岩作为常规油气的重要替代或补充能源，在全球资源战略中的地位日益彰显。为了更好地揭示我国陆相油页岩的特征与分布规律，在总结多年油页岩勘查成果的基础上，分析了东北地区松辽和桦甸典型含油页岩盆地矿床特征及成矿特点，揭示了陆相坳陷与断陷盆地油页岩成矿规律。油页岩主要发育于三级层序的高水位体系域和水进体系域；古气候和沉积环境对大型坳陷盆地油页岩的形成有重要的控制作用，温暖湿润的气候条件使湖泊自身生产力大大提高，为油页岩形成提供丰富的物质基础；油页岩的平面分布受控于沉积环境的变化，主要分布于深湖－半深湖相，盐度较高使水体处于盐度分层，有利于有机质保存。构造条件对小型断陷盆地油页岩成矿起着至关重要的控制作用，通过控制可容纳空间而影响了油页岩的厚度分布及品质特征，油页岩主要富集相带为靠近控盆同生断裂一侧的半深湖－深湖环境，且靠近控盆同生断裂一侧油页岩厚度明显加厚和含油率增大；同时，干湿交替的气候控制了油页岩的层数和保存条件。对比分析表明:坳陷含油页岩盆地规模多为大型，油页岩矿单独存在、分布面积大，以中薄层中低含油率为典型特点；断陷含油页岩盆地规模多为小型，油页岩矿单独存在或与煤相伴生，以薄层高含油率或巨厚层中等含油率为典型特点。在三级层序的水进和高水位体系域中，有机质丰度和湖泊生产力较高，层状藻和结构藻较为繁盛，外源输入较低、水体盐度较大、还原性较强，且呈碱性环境，是油页岩形成的有利时期。因此，古构造、古气候和沉积环境综合控制下的丰富有机质来源和良好的湖水盐度分层是油页岩有机质富集的有利因素。

中国东北变质基底为由含矽线石榴片麻岩、角闪斜长片麻岩、石墨大理岩和各种长英质片麻岩组成的孔兹岩系。采自额尔古纳、兴安、佳木斯和兴凯地块的矽线石榴片麻岩样品的锆石U-Pb测年均指示高级变质发生在500 Ma左右。来自松辽地块古生代沉积物碎屑锆石的证据也表明约500 Ma构造岩浆事件的存在。跨越整个中国东北不同地块的泛非期高级变质岩形成了超过1 300 km北西向展布的晚泛非期“中国东北孔兹岩带”，以顺时针p/T轨迹的孔兹岩带与同期岩浆杂岩共同构成了一巨型的约500 Ma前后的造山带，笔者这里命名为“中国东北早古生代造山带”。这证明了中国东北各地块在500 Ma之前已经拼合，并与西伯利亚克拉通具有构造亲缘性，曾是晚泛非期(500 Ma)西伯利亚南缘 Sayang-Baikal造山带的组成部分。450 Ma之后，已经拼合的中国东北地块群从西伯利亚裂解，向南朝现今的中国东北漂移；230 Ma前后，东北地块群沿索伦－西拉沐伦－长春缝合带与华北板块碰撞；210~180 Ma，由于太平洋板块的俯冲导致佳木斯地块与西部松辽地块最终拼贴，沿佳木斯－兴凯地块西缘和南缘形成一弧形高压带（包括佳木斯－兴凯地块西缘黑龙江蓝片岩带和佳木斯－兴凯地块南缘长春－延吉带），这里简称“吉林－黑龙江高压变质带”，之后东北地区进入了环太平洋构造域演化阶段并持续至今。

对柴北缘路乐河剖面新生代沉积物和山前现代河沙中碎屑的锆石U-Pb同位素热年代学研究表明：研究区物源区发育~260、~450、500～600、800～900 Ma ４个主要年龄峰值和~1.8、2.5～2.6 Ga ２个较小的年龄峰值。结合研究区已有的同位素年龄数据提出：柴北缘－南祁连地区在二叠纪中－晚期遭受了一次较强烈的低温区域构造热事件的改造；柴北缘高压榴辉岩及其相关的地质体隆升到地表的时间晚于上新世；柴北缘－南祁连地区先后主要经历了800～900 Ma的Rodinia超大陆裂解事件，500～600 Ma的泛非区域变质事件和~450 Ma的俯冲碰撞变质事件；柴北缘－南祁连地区的主要构造热事件发生在元古代，主要集中在500～600 Ma和800～900 Ma，表明柴北缘－南祁连地区的前寒武纪基底性质与扬子板块相似，与华北板块完全不同。

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3坳、2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， 其中贝尔凹陷是贝尔湖坳陷南部的1个二级构造单元。贝尔凹陷的控陷断层为1个上凸、2个上凹断层转折组合构成的犁式正断层，在深部发育伸展双重构造。在犁式正断层上盘由于上凸断层转折产生的活动轴面与断层面为同旋向剪切，而上凹断层转折产生的活动轴面与断层面为反旋向剪切，在断层上盘形成2个背斜中间夹1个向斜的构造组合。由活动轴面与固定轴面之间滚动面的宽度确定控陷断层F₁在早白垩世南屯期晚期的水平伸展量为6 850 m。贝尔坳陷伸展断层转折褶皱的几何学和运动学特征，反映了断层滑移速率、构造沉降速率和沉积速率对凹陷内沉积地层变形特征的影响和构造活动对沉积作用和油气地质条件的制约。贝尔凹陷南屯组上段内部角度不整合的形成与变形作用中的剥蚀作用和沉积间断无关，而是由于半地堑从略欠补偿充填向过补偿充填状态转变时，沉积速率相对于构造沉降速率显著增加所致。

火山岩冷却单元的识别是火山岩地层和岩相研究的重要环节。松辽盆地东南缘露头区和徐家围子断陷营城组火山岩剖面的剖析显示，冷却单元主要存在4种主要的单元类型：碎屑岩型、熔岩型、碎屑岩+熔岩型和熔岩+碎屑岩型。碎屑岩型和熔岩型是端元类型，分别反映蒸汽喷发和岩浆喷发的作用过程；碎屑岩+熔岩型是基本组合单元类型，反映蒸汽-岩浆喷发的连续作用过程；熔岩+碎屑岩型属于改造的或特殊机制的类型。冷却单元本身及其堆叠具有相的意义，是火山岩地层的基本成因地层单元，因此成为解释火山岩地层结构、了解形成与保存过程的重要基础。通过火山岩冷却单元识别与叠置分析，构建了松辽盆地徐家围子断陷营城组一段的地层结构。

松辽盆地中基性火山岩主要发育于安达次洼陷地区，其产出的天然气量占研究区深层产能总量的60%左右。研究区中基性火山岩气藏以沙河子组暗色泥岩和煤层为烃源岩，营城组三段粗面岩、玄武岩、中基性火山角砾岩等为储层，登娄库组二段泥岩为直接区域盖层，并发育多种岩性、构造圈闭，具备有利的成藏条件。利用地质资料和物性数据分析有效储层特征，结合测井综合解释和试气结果分析了气藏在剖面和平面上的分布特点，研究了安达次洼陷地区营城组中基性火山岩成藏主控因素。结果表明：岩性和岩相影响有效储层的发育，喷溢相粗面岩和玄武岩是该区主要的有效储层类型，爆发相中基性火山角砾岩储层物性最好，今后勘探中应予以重视；火山旋回控制气藏的纵向分布，即气藏主要位于各个火山旋回/期次顶部和上部；火山机构相带控制气藏的平面分布，气藏主要分布于火山口-近火山口相带。

泥质岩的矿物组成和成岩作用是制约其作为CO₂地质封存的盖层封闭能力和作为页岩气储层具易压裂性质的重要原因。通过地球化学分析、X-射线衍射分析和扫描电镜观测及能谱测定，确定了松辽盆地南部HX井上白垩统青山口组泥岩的矿物组成，识别出了蒙皂石转变伊利石反应过程中形成的亚微米级自生微晶石英。研究表明：HX井上白垩统青山口组泥岩的母岩岩石类型和风化效应一致，泥岩主要由黏土矿物、钠长石和石英组成，钾长石少量；黏土矿物以伊利石/蒙皂石混层为主，其次为绿泥石；脆性矿物（钠长石、石英和钾长石）的平均质量分数为44.43%，黏土矿物平均质量分数为54.26%。蒙皂石转变伊利石反应过程中形成的亚微米级微晶石英单晶呈自形－半自形粒状，集合体呈巢状，分布于伊利石/蒙皂石混层黏土矿物的微孔隙中。以伊利石/蒙皂石混层矿物为主、且存在一定量的自生微晶石英的泥岩盖层（例如HX井青山口组泥岩）将有助于注入CO₂的长期封存。HX井青山口组泥岩中的脆性矿物含量符合工业价值页岩气的储层标准，而黏土矿物含量则相差较多。

海沟金矿成矿期正长闪长斑岩脉岩中包含捕获碎屑锆石和岩浆结晶锆石。其中:岩浆结晶锆石U-Pb年龄的加权平均值为（132.4±1.5）Ma（n＝18，MSWD＝ 0.48，概率为 0.96），可代表脉岩结晶年龄；在锆石U-Pb谐和年龄图上样品的上交点年龄为(2 460±29) Ma，下交点年龄为(137±18) Ma，前者可代表捕获碎屑锆石的成岩年龄，后者与脉岩中岩浆结晶锆石测年结果相近。综合分析认为，海沟金矿的成矿年龄应为132.4～128 Ma，是陆内碰撞造山向伸展造山的构造转换时期。软流圈地幔隆起及其有关的地质和成矿作用是海沟金矿形成的主因。大海沟辉长闪长岩体为成矿同期同源岩体,其成岩年龄应代表海沟金矿成矿年龄的上限。

黑龙江省东部松嫩－张广才岭地块与佳木斯地块之间的演化历史以及古亚洲洋构造体系与环太平洋构造体系的叠加与转化一直是地学领域研究的热点问题之一。依据该区古生代－早中生代火成岩的年代学与岩石组合研究，结合碎屑锆石的年代学研究成果，讨论了松嫩－张广才岭地块与佳木斯地块之间的演化历史以及两大构造体系叠加与转化的时间。锆石U-Pb定年结果表明：黑龙江省东部古生代－早中生代岩浆作用可划分成8期：早奥陶世（485 Ma）、晚奥陶世（450 Ma）、中志留世（425 Ma）、中泥盆世（386 Ma）、早二叠世（291 Ma）、中二叠世（268 Ma）、晚三叠世（201~228 Ma）以及早侏罗世（184 Ma）。早奥陶世－中志留世，岩浆作用主要分布在松嫩－张广才岭地块的东缘，并呈南北向带状展布，主要由闪长岩-英云闪长岩-二长花岗岩组成，显示活动陆缘－碰撞的构造演化历史，揭示松嫩－张广才岭地块与佳木斯地块于中志留世（425 Ma）已经拼合在一起，这也得到了早泥盆世地层碎屑锆石年代学的支持。中泥盆世，火山作用分布在佳木斯地块东缘和松嫩－张广才岭地块上，前者为双峰式火山岩组合，后者为A型流纹岩，它们共同揭示该区处于一种碰撞后的伸展环境。早二叠世，佳木斯地块东缘发育一套钙碱性火山岩组合，揭示古亚洲洋俯冲作用的存在，而同期的张广才岭地区则发育一套典型的双峰式火成岩组合，揭示了陆内伸展环境的存在。中二叠世，同碰撞型火山岩分布于佳木斯地块东缘及东南缘，其形成可能与佳木斯地块和兴凯地块的碰撞拼合有关。晚三叠世，张广才岭地区存在的双峰式火山岩和敦－密断裂东南区发育的A型流纹岩均显示陆内的伸展环境，其形成应与古亚洲洋最终闭合后的伸展环境相联系。此外，结合牡丹江断裂两侧均发育中－晚二叠世花岗岩以及佳木斯地块上晚三叠世－早侏罗世岩浆作用的缺失，暗示松嫩－张广才岭地块与佳木斯地块在三叠纪早期沿牡丹江断裂可能存在一次裂解事件。而早－中侏罗世陆缘（东宁－汪清－珲春）钙碱性火山岩和陆内（小兴安岭－张广才岭）双峰式火成岩组合的出现，结合牡丹江断裂两侧“张广才岭群”和“黑龙江群”构造混杂岩的就位，暗示松嫩－张广才岭地块与佳木斯地块在早－中侏罗世再次拼合，这也标志着环太平洋构造体系的开始。

鲁西莱芜晚中生代高镁闪长岩中含丰富的超镁铁质捕虏体，主要为纯橄岩(>80%)，少量方辉橄榄岩(<5%)和橄榄辉石岩(<15%)。测定了代表性捕虏体的亲铁、亲铜元素含量，根据其矿物化学成分计算了捕虏体的氧化-还原状态。方辉橄榄岩遭受了不同程度富Si熔体的交代，全岩富含Cr、Co、Ni和IPGE，高IPGE/PPGE值，是地幔深度部分熔融的残留。纯橄岩由铬铁矿和高Mg橄榄石组成，全岩富含Cr、Co、Ni，贫IPGE，低IPGE/PPGE值，可能为一种镁铁质熔体的堆晶岩。纯橄岩中橄榄石成分表现出一定的变化范围，局部镁橄榄石（Fo）成分高达94，可能是堆晶中橄榄石与足够的铬铁矿反应的结果，原始熔体可能为玻镁安山质岩浆。方辉橄榄岩和纯橄岩都显示高f_O2值，FMQ+1.4~+2.4，与研究区早古生代相对还原的陆下岩石圈地幔(f_O2低于C-CO₂缓冲反应)形成鲜明对比。数据表明，中生代扬子大陆和华北克拉通碰撞之前，特提斯大洋板块和扬子大陆边缘相继俯冲到华北克拉通东缘之下，导致当时岩石圈地幔的f_O2陡升。

人工回灌过程中的水岩相互作用机制较为复杂，目前有关评价人工回灌过程对地下水化学场影响范围和影响程度的研究还十分缺乏。以上海市某人工回灌试验场为例，采用室内模拟实验手段，对人工回灌过程中地下水主要溶质组分的变化趋势及其相关水岩反应进行分析。实验结果表明：回灌过程中，地下水的主要离子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（方解石、白云石、钾长石）溶解作用的影响；受回灌过程中地下厌氧环境向好氧环境发展的影响，含水介质中的As、Cr、Fe等元素存在溶出趋势，回灌后As-Fe元素的变化量表现出较好的相关性；随着回灌时间的增加，地下水水质的影响范围逐渐扩大，其水化学类型由初始的Cl-HCO₃-Na型逐步向Cl-HCO₃-Na-Ca型转变。

地下多组分反应溶质运移数值模拟(RTM)是解释地球系统中的耦合过程和不同时空尺度对其影响的重要工具。RTM是研究地球科学基础理论、地质资源和环境等复杂地球化学过程的一个新方法，可用于如废物处置安全性评估、地下水污染研究、二氧化碳地质储存、金属矿床的地浸开采等的研究中。笔者首先回顾了反应溶质溶质运移模拟的发展历史，然后总结了反应溶质运移模拟的发展现状，再从耦合过程、空间尺度、裂隙和非均质介质处理角度说明了反应溶质运移模拟所面临的挑战。结合地下水质的演化、生物降解、CO₂地质储存等具体实例讨论了反应溶质运移模拟的广泛应用前景，探讨了反应溶质运移模拟的未来发展方向。

国际上对于地下水污染场地的控制与修复研究已经取得了许多成果，已有成功的修复实例。我国虽然起步晚，但非常重视地下水污染的防治，开展了全国范围的地下水污染调查，并进行了地下水污染的防治规划。地下水污染的控制与修复已经逐渐进入示范性研究阶段。面对地下水污染场地风险管理的不同方法，以及众多的污染修复技术，如何制定风险管理策略，如何在各种各样的修复技术中筛选合适的技术或技术组合，对于地下水污染场地的防治具有非常重要的意义。笔者分析了发达国家地下水污染风险管理策略，结合在地下水污染场地研究方面的经验，对一些主要的地下水污染修复技术进行了分析论述，提出了考虑污染物特征、场地水文地质条件的地下水污染修复技术的筛选过程和方法。

地下水科学与工程研究发展到今日，已经成为一门涉及多个领域的综合性学科。地下水污染的控制和修复研究更需要跨学科的技术和知识支持，而生物修复作为一种高效低耗修复的技术成为环境领域的研究热点。微生物因其自身特性及其对污染的降解主导特征对确定有机物污染场地的永续修复具有重要意义。简要地综述了地下水有机污染及其原位修复、有机污染物和地下环境微生物的交互作用，进一步聚焦生物降解机制、生物修复和细菌研究。在此基础上以某石油污染场地地下水为例，进行了地下水中分离微生物菌株及其降解特征的实验研究。结果表明：放线菌降解效果最好，细菌和真菌次之；两两组合降解效果好于单菌，表明存在协同作用；不同菌株混合降解率较低，表明具有拮抗作用。通过动力学实验得出对TPH的降解符合一级反应动力学方程及其降解速度和降解半衰期。就微生物对有机组分降解而言，烷烃和总石油烃降解规律相似；难降解组分降解率低，后期因烷烃转化使其浓度升高；苯浓度变化不大。微生物活性实验表明：活菌总数和脱氢酶活性与降解率呈正相关变化。运用生理生化及分子生物学方法鉴定得出了具体的菌种。

为了解吉林省典型废水的化学需氧量(COD)与总有机碳(TOC)间的相关关系及其形成机制，在对吉林省典型废水的ρ(COD)与ρ(TOC)进行测定的基础上，分析了各类废水ρ(COD)与ρ(TOC)的相关关系，研究了其形成作用和有机组分的挥发性与可氧化特征对其的影响。结果表明：所研究废水水样的ρ(COD)与ρ(TOC)间均存在显著的线性相关关系(α≤0.050)，各类废水ρ(COD)/ρ(TOC)为1.711~12.280；废水ρ(COD)与ρ(TOC)的相关关系主要由废水的有机化学成分决定，其中废水有机组分的元素组成起主导作用，有机组分的挥发性和可氧化特征对废水ρ(COD)与ρ(TOC)的相关性和比值均存在影响。

华北平原是我国的重要经济区，人口近1.3亿，地下水是其主要供水水源。在工业和生活污染物排放及农业施用化肥农药的影响下，地下水已遭受一定程度的污染。综合分析了地下水污染评价的各种方法后，将单因子污染指数法进行了改进，提出了单指标污染标准指数法。在华北平原开展了野外调查，采集了6 063组地下水样品，每个样品检测34 项指标。采用单因子污染标准指数法对华北平原地下水污染状况进行了评价。结果表明:华北平原35.47%采样点的地下水已受到不同程度污染，以轻污染为主，深层地下水也有一定的污染，但比浅层地下水轻，未受污染的深层地下水占87.14%。单因子污染标准指数法基本解决了区域污染评价指标之间对比问题，能够直接反映区域地下水污染情况，并为有针对性地治理地下水污染提供了依据。

利用输出系数法和SWAT模型，对大伙房水库汇水区农业非点源污染(ANSP)进行了入库模拟研究，并用2006－2009年的水文和水质监测数据对模型进行了校准和验证。研究结果表明：汇水区年均输入到水库的泥沙量、总氮和总磷负荷分别为82.65×10³ t、1 873.49 t和81.97 t；月入库泥沙量、总氮和总磷负荷与径流量有着较强的相关性，ANSP的产生和迁移受降水、径流过程影响很大，每年7、8月份的氮、磷和泥沙流失量达到年内最大值，分别占全年流失总量的42.64%、44.42%和67.91%。水库汇水区各流域对水库氮、磷污染的贡献率由大到小依次为：浑河流域（清原段）、苏子河流域、社河流域和水库周边小流域。

分析了中国地质灾害防治现状，概述了地质灾害防治体系，以甘肃舟曲“8.8”特大山洪泥石流灾害为例反思了地质灾害防治理念的不足。从地质环境可持续开发利用视角，构建了区域地质环境可持续利用评价框架和地质安全评价体系。基本结论是：应跳出单纯工程地质评价和地质灾害防治的惯性思维，将保护地质环境和防治地质灾害有机结合，树立持续利用地质环境的科学观，更有效地达到减轻地质灾害的目的。

沼泽草炭土作为一种特殊的腐殖质土，其形成是多种地理因素共同作用的结果。通过对我国主要沼泽草炭土地区地形地貌、气候、水文地质和植被条件等形成环境的对比研究发现，这些地区有着共同的生成环境特征：地形平缓，多宽谷地貌和微地貌，气候湿润，水源充足，“隔板”效应显著，共同形成了积水潮湿环境；一方面使沼泽植被生长茂盛，另一方面低温环境使微生物活性受到不同程度抑制，植物残体分解能力下降，最终使沼泽草炭土不断堆积和发育并呈规模分布。

地球深部探测技术装备为实施国家地壳探测工程战略计划、揭示地球深部奥秘提供技术保障，其发展水平将决定在辽阔的国土和海洋区域大面积、大深度获取数据和信息的能力。瞄准国际前沿装备技术，从国家高科技发展战略出发，针对复杂地质环境的探测能力和效率，自主研发深部探测仪器装备。基于研究现状和基础，从6个关键技术开展工作，分阶段落实探测工程战略计划，迅速提升整体技术水平。通过跨部门联合建设研发基地、汇集优秀人才、培训人员，引进、消化、吸收国外高端产品技术，加速完善自主创新、产学研用相结合的发展模式，迅速改变我国深探仪器装备长期依赖进口局面，在较短时期内完成从起步到成熟阶段的跨越式发展。

位于东北亚的黑龙江板块由额尔古纳－兴安、松嫩－张广才岭、佳木斯、兴凯微板块和完达山地体拼贴组成。自中国满洲里－绥芬河地学断面（GGT）地球物理综合研究以来，东北地区进行了大量的地电、重磁、地震探测工作，得到的成果对研究东亚地球动力学、探查矿产资源具有极为宝贵的基础作用。这些成果包括：1）地震波速指示松辽盆地石炭－二叠纪（C－P）基底地层至少在松辽盆地北部和南部都存在，这里成为油气探查的新领域；松辽盆地滨北地区面积约7 万km²，具有良好的油气远景。2）解释MT资料发现，组成黑龙江板块的几个微板块之间都存在陆间洋的俯冲，并时有洋壳残片伴生；而黑龙江板块与其南部的华北板块之间则存在古亚洲洋向黑龙江板块的俯冲。3）对大兴安岭－太行山－武陵山大型重力梯级带的成因机制提出了“三结点模型”。利用近垂直反射地震剖面，发现了松辽盆地一带莫霍（Moho）界面大型近南北向的“断开带”。 4）油气地震成像、去噪、波场与信息方面，建立了三维条件下的有限孔径偏移理论；在提出消减随机噪声的一维时变中值滤波基础上，又建立了二维中值滤波技术；把时频峰值滤波引进到地震勘探消噪领域，建立了Ricker子波核最小二乘支持向量机回归滤波方法；提出了Seislet变换重建技术，以及扩展的高阶Seislet变换方法。由迹变换理论出发建立了消减地震面波的Co-Core迹变换方法。用伪谱法模拟黏弹各向异性介质中波的传播特征，发现黏弹各向异性介质中准S（qS）波比准P（qP）波衰减程度大；通过建立的混沌振子系统，检测出淹没在强随机噪声背景中的地震同相轴，并建立了时空域双曲滤波方法。系统研究了地质雷达的理论和方法，建立的地质雷达偏移成像系统成功地用在了地雷成像中。

海洋可控源电磁法是钻前储层评价的有效手段，它可作为海洋地震重要辅助手段识别海底构造的储油/储水特征，从而减少盲钻率和勘探成本。然而，当使用水平电偶极作为发射源在浅水区测量时，沿空气-海水分界面传播的空气波会完全掩盖从高阻储油层返回的有用信号。由于空气波不含海底储油层的任何信息，空气波的存在严重影响海洋电磁的应用。因此，如何在浅水区观测数据中去除空气波影响以取得好的反演结果成为当前海洋电磁法的研究热点之一。首先基于Weidelt的空气波理论并采用对TE谱核直接求导的方法推导出空气波的主导项，然后根据空气波的物理成因及影响特征阐述了海洋电磁数据解释之前必须去除空气波的原因，最后将目前处理空气波问题的方法分成3类：1)根据空气波在频率域和时间域的特性去除或压制空气波，2)采用无空气波的测量方式，3)直接对含空气波的电磁数据进行反演解释。通过比较各种方法的效果，发现所有方法都有自己的应用条件和局限性。为有效地压制和去除空气波，各种方法的组合也许有更好的应用效果。

对Kirchhoff型偏移理论的研究历史、研究现状以及在今后一段时间内的发展趋势进行了简要的回顾和评述，并对加权函数、偏移孔径、子波拉伸、振幅畸变、垂向与横向分辨率等问题进行了相对详尽的讨论。还对若干有待于解决的问题进行了探讨，并对笔者在近几年内所取得的一些与Kirchhoff型偏移理论有关的新认识和新结果进行了介绍。为了充分地顾及反射地震成像和光学成像之间的渊源关系，采用了一种新的讨论方式，即首先对Kirchhoff绕射理论的主要内容进行概略的回顾，然后再通过类比的方式引入Kirchhoff型偏移成像的基本概念和基本方程。在过去的几十年中，在Kirchhoff型偏移理论研究方面已经取得了重大进展，一个完整的理论体系已经形成。尽管如此，仍有一些遗留的或新出现的理论问题有待于解决，例如加权等时面分布叠加偏移的输出场分析和模型空间中的最优偏移孔径等等。由于Kirchhoff型偏移理论的研究对象是加权绕射叠加而不是加权等时面分布，也由于GPU/CPU协同计算技术的出现已经使得加权绕射叠加的计算量问题不再形成瓶颈，所以在今后的发展中Kirchhoff型偏移在理论和实践上将达到统一，即将在实现上从加权等时面分布回归到加权绕射叠加。与此同时，在今后一个时期内的研究重点将会与Green函数的数学表述、局部相关反射信号（locally coherent events）的表示和处理、广义加权绕射叠加以及在模型空间中定义的最优偏移孔径等问题有关。

目前，阵列声波测井信号处理大多在时间域或频率域中进行。但是，单纯的时间域或频率域方法有很大的局限性。为了打破这些局限性，笔者将分数阶Fourier变换方法用于阵列声波测井信号的分析之中，研究了不同性质储集层中信号幅度随分数阶Fourier变换阶数变化的规律。实验结果表明:在干层，幅度呈“1”型分布；在水层，幅度呈“Y”型分布，“Y”的两支开口较小，在阶数大于0.3的区域中，幅度较大；在油层，幅度呈“Y”型分布，“Y”的两支开口较大，在阶数大于0.6的区域中，幅度较大。因此，分数阶Fourier变换在提取阵列声波测井蕴含的储集层流体性质信息方面具有很好的前景。

磁共振地下水探测是一种直接非侵害性探测地下水的地球物理新方法,与传统地球物理探测地下水方法相比，具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解唯一等优点。近年来地下水磁共振探测技术发展迅速，不仅用于缺水地区的地下水勘查，还在地下灾害水源（由于地下水引起的灾害如堤坝渗漏、隧道/矿井水害、滑坡、海水入侵等）的探测预警中进行了探索性研究。综述了复杂条件下地下水磁共振探测技术的研究现状，包括强电磁干扰环境的自适应噪声压制、地下小水体的2D/3D磁共振探测、复杂条件的数据处理与反演、针对喀斯特地貌等地质环境的地下水磁共振与瞬变电磁联合探测研究成果，简要介绍了磁共振技术用于滑坡、海水入侵和隧道涌水等灾害水源探查的探索性研究示例，展望了地下水磁共振探测技术的未来发展趋势。

与传统电、磁及机械传感器相比，光纤传感器集传输、传感于一体，具有诸多独特优势，在各领域中均存在广泛、特殊的应用前景和潜力。目前研究最多、应用最广泛、在该领域内占重要地位的两类光纤传感器是光纤光栅传感器和分布式光纤传感器，前者以光纤Bragg光栅（FBG）传感器为主，后者以基于拉曼散射的分布式温度传感器（DTS）和基于布里渊散射的分布式温度应变传感器（DTSS）为主。着重阐述了这两类光纤传感器在地质矿产勘探中的应用：光纤地震检波器在石油勘探中的应用、DTS和光纤光栅压力传感器在油页岩勘探中的应用、光纤传感器在智能完井中的应用以及光纤气体传感器在地下煤矿安全监测中的应用。光纤传感器目前存在规范性差、成品率低等的问题,特殊结构或特殊用途的光纤传感器的研制是未来发展方向。