结合在陆相盆地中的实例研究，将一个发育完整的陆相三级层序细分为4个体系域：低水位体系域（LST）、水进体系域（TST）、高水位体系域（HST）和水退体系域（RST），称为I型层序。或者一个层序可以不发育低水位体系域，而由水进体系域、高水位体系域和水退体系域组成，称为II型层序。低水位体系域发生在湖平面（基准面）快速下降时期;水进体系域出现在首次湖泛面到最大湖泛面之间;高水位体系域形成在高水位时期的湖平面相对静止期;水退体系域形成在湖平面缓慢下降期，在沉积物供给速率大于可容空间增加速率时形成。一般低水位体系域发育小型进积式准层序组，纵向沉积环境变浅，在盆地边缘形成河流下切作用；水进体系域发育退积式准层序组，沉积环境自下而上明显变深；高水位体系域发育加积型准层序组，纵向沉积环境变化不大，且多为静水沉积；水退体系域发育大型进积式准层序组，沉积环境自下而上明显变浅，沉积体系向盆地中心推进。结合对松辽盆地的实例研究，分别阐述了断陷盆地和坳陷盆地中各不同体系域的油气藏分布规律：低水位体系域主要在断陷盆地的陡坡侧和坳陷盆地的深水区发育透镜状岩性油气藏；水进体系域主要在断陷盆地的陡坡带发育上倾尖灭型岩性油气藏，在缓坡带和坳陷盆地的斜坡带发育地层超覆油气藏；高水位体系域主要以深水区的透镜状岩性油气藏为主；水退体系域在断陷盆地中主要发育地层不整合遮挡油气藏，在坳陷盆地中主要发育断块油气藏以及断层遮挡油气藏。从而,以理论与实践相结合的方式，阐明了陆相层序四分体系域的实用性。

特低渗透储层开发潜力大，孔隙结构复杂。为明确该类储层的微观地质成因，以鄂尔多斯盆地典型特低渗透储层为例，综合运用常规薄片、铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、高压压汞、恒速压汞、核磁共振等常规和先进的实验测试手段，从微观上探讨了该类储层的地质成因。研究结果表明，胶结物含量高、绿泥石含量较高且赋存形态复杂、岩盐含量及铁方解石含量较高、伊利石胶结物发育、浊沸石胶结物溶蚀效果差是导致特低渗透储层物性较差、孔隙结构复杂的关键因素，进而使特低渗透储层表现出面孔率低、排驱压力高、小喉道发育、可动流体饱和度低等特点。

在充分利用前人对东海陆架盆地中生代油气勘探成果的基础上,对最新处理的地震剖面和重磁反演剖面进行了精细解释和综合研究，结合海陆中生界对比结果认为:东海陆架盆地南部中生界分布广、厚度大，平均厚度可达6 000 m，而且具有“东厚西薄、南厚北薄”的特征。侏罗系主要分布在闽江和基隆凹陷，厚度分布稳定，w(TOC)平均值>1.0%;而白垩系在整个陆架盆地南部均有分布，具有向基隆凹陷加厚的趋势，w(TOC)平均值<1.0%。东海陆架盆地南部的基隆凹陷是下一步油气资源战略选区的首选目标，而台北低凸起很可能具有良好的油气远景。

鄂尔多斯盆地陕北斜坡上古生界气藏发育多套储层，中上部储层（石盒子组及石千峰组）与烃源岩（山西组下部及本溪组煤系地层）之间发育280~350 m致密砂泥岩隔层，由于盆地断裂构造不发育，天然气运移通道及成藏模式成为该区气藏研究的焦点。在岩心观察、微裂缝研究、测井解释、岩心孔隙度-渗透率实验研究的基础上，结合成岩作用及裂缝形成时间分析，对研究区上古生界隔层裂缝分布与中上部气藏之间的匹配关系进行了系统研究。结果表明:研究区上古生界主要发育剪性裂缝，裂缝形成于晚侏罗世－早白垩世，裂缝的形成在改善储层渗透性的同时，为天然气的纵向运移提供了必要的运移通道。综合分析认为：研究区上古生界隔层裂缝与中上部气藏在时空上具有良好的耦合关系，形成了基于裂缝运移及砂岩储存的石盒子组与石千峰组“岩性-裂缝型”气藏。

利用南海北部琼东南盆地的高精度2D和3D地震资料，对盆地不同区域里的陆坡到深水盆地的块体流沉积特征进行了研究。结果发现，琼东南盆地东部和西部陆坡体系发育的块体流沉积表现出不同的特征:盆地东部陆坡体系下块体流沉积头部以变形程度较小的滑移体的广泛发育为特征，整体规模较小；盆地西部块体流沉积头部以变形强烈的杂乱反射为特征，侵蚀作用强烈，规模较大，同时在其趾部变形强烈的地层中发育有一系列平行、亚平行的逆冲断层。琼东南盆地东西部块体流沉积特征差异性产生的原因有：1)盆地东西部陆坡沉积格架不同，西部的陡倾陆坡比东部的宽缓陆坡更加有利于块体流沉积的发育；2)盆地地貌特征对块体流沉积发育的制约，琼东南盆地南部隆起对块体流沉积起到遮挡的作用，阻止了西部块体流的运动。陆架边缘断层活化相关的地震活动是块体流沉积的一个重要触发机制。

以松辽盆地南部长岭断陷油伴生气和含片钠铝石砂岩为对象，研究松南伴生CO₂气的成因，并在此基础上，讨论幔源-岩浆CO₂混入对油气动态成藏的影响。通过对伴生气组分，碳、氧及氦同位素数据的分析，发现松南油伴生CO₂气的体积分数为1.57%～75.25%，主体在20%以上，δ¹³C_CO2值为-9.90‰～-4.00‰，R/R_a为0.95～4.46，说明松南油伴生气中CO₂的体积分数很高，伴生CO₂气主体为幔源-岩浆成因。如果幔源-岩浆CO₂气大量混入油藏，将发生CO₂驱油，形成次生油气藏。由松南油气藏的典型剖面特征及片钠铝石中原生烃类包裹体的发现，证实松南存在幔源-岩浆CO₂驱油的事实。在幔源-岩浆CO₂与油气混合成藏地区，寻找幔源-岩浆CO₂充注驱油成因的次生油气藏已成为新的勘探思路。

隆起带的形成和演化分析对于油气勘探具有重要的指导意义。通过对比生长地层法、沉降史回剥技术和剩余构造沉降3种构造演化的手段，旨在全面揭示东沙（DS）25凸起的演化历史。依据生长地层的厚度、地层反射终端等特征划分出白云凹陷DS25凸起演化的主要阶段；运用回剥法恢复DS25凸起的沉降历史和与周缘地区的沉降差异；结合剩余构造沉降分析，定量判断隆起的抬升、沉降和差异沉降作用及发育时期。在对以上3种方法对比综合的基础上，综合生长地层指示的重要构造变革界面、沉降史恢复和剩余构造沉降精细划分的沉降阶段和构造运动形式，重建DS25凸起演化过程，并提出以下5个演化阶段：65～30 Ma，凸起顶部遭受强烈剥蚀；30 Ma左右，凸起发生大规模抬升；30～23.8 Ma，发生微弱沉降；23.8～10.5 Ma，发生差异沉降，并出现三幕强烈沉降；10.5 Ma至今，凸起经历持续抬升。

松江Cu-W-Zn多金属矿床是我国东北地区开发较早的一个矿床，随着开采的深入已进入危机矿山阶段。结合区域地质背景、矿床特征、地球化学特征综合分析认为：松江矿床具有典型接触交代成因特征，成矿作用与花岗闪长岩体有密切关系，且花岗闪长岩形成环境具有典型岛弧或活动大陆边缘火山岩相类似的属性。花岗闪长岩、矽卡岩矿石和大理岩三者在稀土丰度、配分型式上均具有较强可比性。W、Mo等成矿元素主要来自花岗闪长岩，Pb主要来自碳酸盐围岩，而Cu、Zn则可能同时来源于二者，但Cu更趋向于后者，Zn更趋向于前者；这很好地解释了松江矿床由岩体到围岩依次出现的Mo-W矿化、Fe-Cu矿化、Cu-Pb-Zn矿化、Pb-Zn矿化的分带现象。

在森林覆盖区利用植物地球化学找矿具有一定优势。对黑龙江省呼玛县多宝山铜矿区和相邻的呼玛县罕达气－白石砬子－宽河对照区进行植物地球化学找矿研究。植物样品采集以植物样方测量中常见植物为主，分别采集植物的根、茎、叶，并配套采集岩石和土壤各层位的样品，植物样品使用ICP-MS方法测试。植物中成矿元素对比和总富集系数(TEC)显示，在铜成矿区可以形成比较明显的植物地球化学异常。通过矿化岩石-土壤-植物元素相关分析和屏障系数(SC)证明，植物中元素异常与成矿作用具有成因联系。植物地球化学找矿干扰因素比较多，可利用元素在植物根、茎、叶器官内的分配特征来确定采样介质。提出利用衬度系数(CC)、组合衬度系数(CCC)、屏障系数(SC)等多指标方法选择有效指示植物，综合分析后认为白桦和胡枝子可作为多宝山铜成矿区有效指示植物。在大兴安岭森林覆盖区利用植物地球化学找矿是可行的。

探索成矿元素分布的分形特征是揭示矿化富集程度的重要途径之一。运用重标极差分析（R/S）方法，研究了山东大尹格庄金矿-210 m中段多勘探线Au品位序列随采样尺度变化的趋势，探讨元素序列的Hurst指数与矿化强度的关系。结果显示:具有不同矿化强度的勘探线Au的Hurst指数存在明显差异，且均大于0.5；矿化连续分布或间断出现的勘探线元素品位序列的Hurst指数大于0.65，表明元素序列具有标度不变性和长相关性，序列的持续强度与矿化程度基本一致，可为区域矿化强度定量识别提供一种新的有效方法。

耿庄金矿床产于燕山期隐爆角砾岩体内，是晋东北具有代表意义的金多金属矿床之一。对矿床流体包裹体系统研究表明，不同成矿阶段石英中流体包裹体主要有5种类型：富气相包裹体、富液相包裹体、含CO₂三相包裹体、含子矿物三相包裹体及少量纯液相包裹体，流体属H₂O-CO₂-NaCl体系类型。成矿前阶段包裹体类型多样，且以相似的均一温度共存，显示流体具明显沸腾及不混溶特性；成矿温度集中于170～180 ℃。结合同位素和金矿物特征，认为耿庄金矿床应为与燕山期次火山热液有关的中-低温热液型金矿床。

慢速-超慢速扩张西南印度洋中脊普遍发育转换断层，洋脊分段性明显，是研究地质构造与地幔部分熔融关系的理想场所。对西南印度洋中脊（52°20′-53°30′E）Gallieni转换断层与Gazelle转换断层之间洋脊段6个站位的深海橄榄岩研究发现：尖晶石Cr^#的变化范围为0.194~0.329，对应的地幔部分熔融程度为7.6%~13.0%，反映全球洋中脊系统中低程度的地幔部分熔融，并且离转换断层近的地幔部分熔融程度低于洋脊分段中心，这种差异除了受转换断层的冷却作用影响外，还可能与洋脊分段中心更强的岩浆抽提作用有关。将研究区与全球其他洋脊对比发现，尖晶石Cr^#及对应的地幔部分熔融程度随洋脊扩张速率的降低而降低，在探讨地幔部分熔融程度与洋脊扩张速率的相关性时，通过对转换断层效应的校正，能够更准确地反映地幔部分熔融程度随洋脊扩张速率的变化趋势。

报道了吉林通化地区中元古代辉绿岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果及地球化学特征，进而探讨了华北板块东北部中元古代辉绿岩墙形成的构造背景及其与哥伦比亚超大陆裂解事件的关系。辉绿岩中锆石呈自形，具有较高的Th/U值（0.21～1.45），其稀土配分型式显示轻稀土(LREEs)亏损、重稀土(HREEs)富集以及正Ce异常和负Eu异常，上述特征暗示所测锆石为岩浆锆石。锆石U-Pb定年结果显示: 7个分析点构成一条不一致线，上交点年龄为(1 244±28) Ma，该年龄代表了辉绿岩的形成时代，即中元古代。辉绿岩的SiO₂质量分数为49.3%～49.5%，Mg^#值为42.2～42.6，TFe₂O₃为13.6%～14.1%，属于拉斑玄武岩系列。微量元素特征显示: LREEs及大离子亲石元素(LILEs)相对富集，HREEs相对亏损，具有弱的Nb、Ta的亏损和Ti的富集，无明显Eu异常，Ba/Nb和La/Nb值分别为15.8～17.3和1.15～1.20，上述特征暗示通化地区中元古代辉绿岩来源于岩石圈地幔的部分熔融，并有软流圈组分的涉入。结合前人对华北板块北缘前寒武纪地质事件的研究成果，认为通化地区中元古代辉绿岩墙形成于强烈伸展环境，其形成与哥伦比亚超大陆的裂解有关。

对小兴安岭北部孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩进行了年代学和地球化学研究，据此探讨其成因及形成的构造背景。锆石U-Pb同位素定年结果表明，研究区早中生代花岗岩分为晚三叠世和早侏罗世两期，形成时代分别为210 Ma和187~181 Ma。晚三叠世碱长花岗岩属铝质A型花岗岩，岩浆源区为新元古代从亏损地幔中增生的基性火成岩地壳。早侏罗世英云闪长岩-花岗闪长岩和二长花岗岩属埃达克岩，是由加厚下地壳物质部分熔融形成的；正长花岗岩-碱长花岗岩与同期埃达克岩具明显不同的地球化学特征，岩浆源区为中元古代从亏损地幔中增生的基性地壳物质。结合区域地质构造演化特征，认为晚三叠世花岗岩是华北板块和西伯利亚板块碰撞造山后伸展构造环境下的产物，早侏罗世花岗岩的形成与古太平洋板块俯冲产生的挤压构造环境有关。

在吉林省西部月亮湖沉积柱中¹³⁷Cs和²¹⁰Pb比活度测定的基础上，进行了沉积柱¹³⁷Cs和²¹⁰Pb测年和现代沉积速率研究。月亮湖沉积柱在18 cm和32 cm处存在2个明显的¹³⁷Cs峰值，所对应的时标分别为1986年和1963年，据此时标计算的1963-2006年月亮湖的平均沉积速率为0.74 cm/a，1986-2006年平均沉积速率为0.90 cm/a。对比了CIC、CRS和CFCS模式的²¹⁰Pb计年结果，其中:CIC模式的计年结果明显偏离¹³⁷Cs 时标；64 cm以浅沉积物的CRS、CFCS模式计年结果接近，并与¹³⁷Cs时标基本一致；但当沉积物的深度大于64 cm时，CRS、CFCS模式计年结果具一定差别，鉴于此深度以下CFCS模式计年的指数方程的相关系数较低，其计年结果的代表性较差，因此，此深度以下采用CRS模式计年。根据CRS模式计年结果计算的月亮湖沉积速率为：1835-1898年平均为0.33 cm/a，1898-1920年平均为1.09 cm/a，1920-1961年平均为2.21 cm/a，1961-2006年平均为0.94 cm/a。沉积速率的年际变化反映了月亮湖及其流域内自然环境变化和人类活动的影响程度。

利用多接收电感耦合等离子体质谱仪测定Mg同位素比值时，样品溶液中的基质元素可影响Mg同位素比值的准确测定。根据白云鄂博样品富含REE、Nb、Fe(REE质量分数可达10%、Nb质量分数可达0.1%)等元素的特性，本研究在评估测试溶液中Nd(REE)、Mn元素质量比对Mg同位素比值影响的基础上，建立了适用于富含REE、Nb、Fe等元素的特殊样品中Mg同位素的化学纯化方法。研究表明，当m（Nd）/m（Mg）>0.2、m（Mn）/m（Mg）>0.2时，REE和Mn的存在明显影响Mg同位素测定值的准确性，应予以去除。所建纯化方法首先是利用AG MP-1阴离子交换树脂，以10 mol/L HCl+0.001% H₂O₂溶液为上样介质和淋洗液，接取前2.5 mL淋洗液，去除样品中 Fe、Mn等杂质元素；然后利用AG50W-X12阳离子交换树脂，以2 mol/L HCl为上样介质和淋洗液，去除REE、Nb等杂质元素。所建方法满足多接收器等离子体质谱进行高REE-Nb-Fe-Mn样品中Mg同位素测定的要求。

利用AMS ¹⁴C测年，通过对哈萨克斯坦南部Tramplin黄土-古土壤沉积剖面的孢粉分析，揭示了中亚干旱区深海氧同位素(MIS)3a阶段植被和气候演化历史：41.4 ka B.P.以前，植被为蒿属植物占优势的荒漠草原，气候干旱； 41.4～40  ka B.P.，植被为蒿草草原，气候湿润程度增加；40～36  ka B.P.，植被为蒿属植物占优势的荒漠草原，气候湿润程度轻微下降；36～33  ka B.P.，植被为蒿草草原，气候湿润程度增加；33～30  ka B.P.，植被为蒿属植物占优势的荒漠草原，湿润程度轻微下降；30～28 ka B.P.，植被为蒿草草原，气候湿润程度轻微上升。

分析了福建永安盆地早白垩世坂头植物群的组成特征。共计报道该植物群化石24属52种左右，包括未定种以及存疑种21个。植物群的组成以具鳞片状叶的松柏类化石为主，苏铁类化石次之，并以本内苏铁目占绝对优势，然后是真蕨类化石，以小羽片小而质厚为特征，银杏化石及其少见，未发现被子植物。坂头组植物的组成面貌与欧洲Wealden植物群、日本外带领石植物群，以及我国南方植物区，如浙江、山东等地的早白垩世植物群比较一致，说明坂头组含化石层位年龄为早白垩世早期。坂头组大多数植物主要分布于热带或亚热带地区，具有耐干旱炎热的特点，反映了较干旱而炎热的气候特征。除此之外，还发现少量适宜生活在温凉潮湿气候环境下的植物。根据这些对气候具有指示意义的代表分子在坂头组中的数量以及分布情况，推断永安盆地早白垩世早期气候总体上比较干旱炎热，且伴随有不同程度季节性的潮湿。

三峡库区作为地质灾害的多发地区，有关构造特征与滑坡之间的因果关系及相同局部构造上多个滑坡个体之间的因果关系研究很少。在应用断层相关褶皱理论方法的基础上,结合工程地质研究现状，以作辑托背斜和巴东断裂为研究重点，对局部构造与滑坡类型之间的关系进行了深入研究。结果表明：大型滑坡发生与局部构造类型及河流切割局部构造的部位相关，不仅体现于对单个滑坡的控制，更体现在对整体岸坡演化规律、个体滑坡演化因果关系的控制上。对研究区而言，滑坡的形成与作辑托背斜构造样式和巴东断裂的反转活动相关，也与长江切割局部构造位置相联系，使滑坡类型在局部地段发生根本性转变，表现出岸坡破坏发展空间演化过程有很强的方向性。

基于强度折减技术的三维弹塑性有限元法是当前较为有效的边坡稳定性评价方法，但很少应用于复杂地质环境及负载条件下的三维边坡稳定性与破坏机制分析。拓展这一方法，利用典型算例，探讨了单元尺寸、边界条件、土体强度、局部超载和地震荷载等因素对三维边坡稳定性及潜在滑动面的影响；在此基础上，着重研究含软弱夹层及地下水的复杂三维边坡在负载条件（坡顶局部超载及地震荷载）下的破坏模式及滑动机制。结果表明：随着黏聚力的增加，潜在滑坡体的剪出位置远离坡脚，滑坡后沿远离坡肩，滑坡深度加深；坡顶超载强度较低时，边坡表现为整体破坏模式，而高超载强度下表现为局部地基破坏；考虑地下水后边坡的稳定性显著下降，且潜在滑动面加深，滑坡体体积有所增大。含软弱夹层的三维边坡，其潜在滑动面呈折线型,当受超载作用时，其破坏模式和滑动机制与地震荷载作用下不同:前者为竖向剪切和水平错动的联合作用，而后者为软弱夹层水平错动起主导作用。

泥石流平均流速是泥石流防治工程中不可缺少的重要参数，准确地预测泥石流平均流速对于泥石流防治工程的设计是至关重要的。将BP神经网络应用于泥石流平均流速的预测:将泥石流平均流速的影响因素--泥沙平均粒径、泥深、沟床比降和泥石流密度作为BP神经网络的输入单元，通过对云南东川蒋家沟泥石流观测数据的训练与预测建立了泥石流平均流速的BP神经网络预测模型。将预测结果与东川公式和曼宁修正公式的计算结果进行对比:曼宁修正公式和东川公式预测结果最大误差分别为27%和7.3%,BP神经网络的预测结果最大误差仅为3.2%，BP神经网络的预测精度是最高的，可见此方法对泥石流平均流速预测具有适用性和准确性。最后应用此方法预测了乌东德水电站近坝库区内的3条泥石流的平均流速分别为12.8 m/s、11.3 m/s和13.0 m/s，为库区泥石流防治工程提供了可靠的参考数据。

滑坡治理是一个复杂的非线性问题，影响因素众多，各个因素之间相互制约。传统滑坡支护治理方案存在不同程度的浪费，有必要进行方案细部结构的优化设计。基于退火策略变尺度混沌优化算法，对二密滑坡锚固支护方案的锚索结构进行细部优化设计。针对锚固方案，选取锚索布设道数、锚索水平间距、锚索钢绞线根数、锚索锚固角、锚固孔径5个因素作为优化设计变量，以工程造价作为优化目标，同时保证滑坡稳定安全，进行方案优化分析。经过优化后的设计方案造价比规范法设计方案的造价减少33.17%，并且采用优化的支护方案锚固后的滑坡体稳定系数提高，潜在滑动面稳定系数提高3.31％。经过比较分析，混沌优化设计方案更加科学、合理、经济、安全。

多孔介质THM多场耦合分析在诸如核废料地质储存、干热岩和CO₂地质埋藏等地质科学领域广泛应用,鉴于其计算的复杂性往往需要借助数值手段。基于角点-中心点网格转换以及三维三点拉格朗日插值方法，通过编制程序将TOUGHREACT和FLAC^3D搭接，实现了多相多组分流体-温度-岩石力学的耦合计算分析。为了验证程序的效率及适用性，构建了Salah场地深部咸水层CO₂储存数值模型，模拟CO₂连续注入3 a的地下流体运移和储、盖层的岩石力学变化，并将地表位移与inSAR实测值进行了对比分析。以此为基础进一步模拟了中国西部某盆地CO₂地质储存三维筒注模型。结果表明：搭接程序能平滑连接TOUGHREACT和FLAC^3D，其考虑岩石力学影响下的注入压力和地表位移等成果符合理论及实际监测规律，同时得到岩石孔隙率、渗透率随CO₂注入时间增加而变大的结论。

为了提高碳化钨（WC）基复合胎体材料的性能，在烧结压力为13 MPa、升温时间为6 min、保温时间为5 min的情况下，采用真空热压烧结的方法制备了金刚石钻头所用的10种不同比例WC基胎体材料试样30块，并对试样进行了洛氏硬度(HRC)、抗弯强度(σ)等性能测试。通过试验数据分析研究了WC、663青铜(ZQSn663)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)与胎体材料HRC和σ的关系。结果表明：WC质量分数对胎体的HRC和σ的影响是主要因素，胎体的HRC和σ具有内在联系，HRC高的胎体σ往往也高；在胎体配方中各个成分的含量都应得到控制才能保证胎体的性能优良，各成分的质量分数控制为：w(WC)<59.1%, w(ZQSn663)>25%, 3%<w(Ni)<6.5%, 0.9%<w(Co)<3.5%, w(WC-ZQSn663)<20%。

在长江来沙量减少的新形势下，研究崇明东滩潮沟地貌的发育与影响因素具有一定的现实意义。利用航空遥感、卫星遥感数据、表层沉积物采样数据和滩涂高程测量数据，在GIS技术的支持下，提取了潮沟现状以及影响因子信息。在此基础上，利用线性回归和因子分析等手段定量分析了潮沟发育与影响因子之间的关系。研究结果表明：崇明东滩潮滩植被、底质类型是影响崇明东滩潮沟发育的主导因素，潮沟密度与植被绿度指数、归一化植被指数及表层沉积物粒度的相关系数R分别为-0.910 6、-0.891 9与0.873 4；人类活动也对潮沟时空分布发育特征造成了一定影响；潮沟发育与地形、沉积速率关系不甚密切。在长江口来沙量减少的背景下，该区潮沟地质景观不会出现大的改变；要维护滩涂的稳定性，制约潮滩发育的有效手段可以通过控制植被来实现。

人工回灌过程中所发生的水-岩相互作用是影响回灌层位地下水环境质量的重要因素。采用室内实验和水文地球化学模拟等技术对人工回灌过程中的水-岩相互作用机理进行了分析。研究结果表明：受混合作用影响，随着回灌水比例的增加，混合水中TDS质量浓度降低，水化学类型由Cl·HCO₃-Na型水逐渐转变为HCO₃·Cl-Na·Ca型水；受水-岩作用影响，在同一混合比例条件下，随着水-岩作用的进行，混合水中TDS质量浓度升高，各主要离子质量浓度呈现升高的趋势，但只有回灌水比例占10%时，混合水TDS质量浓度才大于原始地下水（涨幅约5%）。实验介质溶解于水的离子中，Ca²⁺、Mg²⁺和HCO^-₃主要来源于碳酸盐矿物的溶解， Na⁺主要来自岩盐的溶解。在人工回灌过程中，发生的水-岩相互作用主要包括方解石、白云石、钾长石、岩盐、CO₂的溶解和伊利石的沉淀。其中:钾长石溶解量与伊利石沉淀量、碳酸盐矿物溶解量与CO₂溶解量的相关性较强，其相关系数分别为1.00和0.78（显著性水平为0.05）；硅酸盐矿物反应量和回灌水比例之间的相关系数为0.97（显著性水平为0.01），相关性极强；而碳酸盐矿物反应量和回灌水比例之间的相关系数为0.52（显著性水平为0.01），相关性较弱。上述相关性分析为确定人工回灌过程中的水-岩相互作用机理、地下水中主要离子组分的来源途径以及定量分析人工回灌对含水层介质的影响提供了依据。

有机污染物在复合衬垫中的运移以扩散方式为主。目前关于运移参数不确定性及其对衬垫性能影响的研究还不多，复合衬垫厚度的设计也没有考虑不确定性的影响。总结了运移参数已有的成果，采用蒙特卡罗法研究了半无限条件下运移参数的变异性对衬垫底部污染物质量浓度和通量的影响，并对衬垫厚度进行了设计。研究表明:土工膜中有机污染物的分配系数和扩散系数的变异性对质量浓度和通量的影响可以忽略，而土中有机污染物的扩散系数和阻滞系数的变异性对其影响则非常显著。确定性方法计算的结果偏于危险，有必要加强对土中有机污染物的扩散系数和阻滞系数概率特性的研究。以甲苯为例进行黏土衬垫厚度设计，结果表明:概率计算方法得到的黏土衬垫厚度约为确定性方法的1.71~1.81倍，采用概率方法进行衬垫设计更合理。

根据吴忠市金积水源地地下水饮用水用途选择11项水化学指标，采集32个地下水水样进行测试分析及处理。在分析金积水源地地下水流场及水化学特征基础上，综合利用因子分析法和系统聚类分析方法对水质影响因素进行评价，2种方法评价结果基本一致。结果表明，该区地下水水质影响因素主要有：以Cl^-、SO^2-₄、Mg²⁺、NO^-₃、Ca²⁺质量浓度为代表变量的溶滤作用，该作用表现为西强东弱，综合主成分贡献率48.40%；以EC、总硬度及TDS、Na⁺、HCO^-质量浓度为代表变量的蒸发浓缩作用，沿补给区和排泄区作用较强，综合主成分贡献率39.66%；以NH₄-N质量浓度为主要载荷变量的人类活动影响因素，因子得分较高区域与企业分布及排污范围分布一致，综合主成分贡献率11.94%。水质影响因素分布总体表现为黄河沿岸蒸发浓缩作用相对较强；汉渠以北主要受溶滤作用及地下水蒸发浓缩共同影响；南干沟及南干沟入黄河口附近氨氮污染较明显。

选用标准化降水指数作为气象干旱指标，通过引入多标度分形理论，运用乘法级联模型，以吉林西部6个气象站点1957年1月-2010年10月的月降水量数据为基础，对吉林西部气象干旱的多标度性质进行分析。研究结果表明，吉林西部气象干旱的发生在时间尺度上均具有多标度分形特征，但在不同站点多标度分形的强度不同，表现出一定的空间差异性。其强弱次序为：长岭<通榆<白城<前郭<扶余<乾安。

高砷地下水导致的砷中毒是吉林西部地区近年来新发现的地方病。为评价饮用水中砷对人体健康产生的潜在危害，在野外调查、采样分析的基础上，开展了水砷安全阈值分析 ，确定了砷的总质量浓度0.05 mg/L为研究区的水砷安全阈值,建立了地下水健康风险评价模型，进行了地下水砷健康风险评价。结果表明:研究区地下水砷引起的个人年均风险度最高达2.11×10^-3 a^-1，其中高砷的第四系承压水中97.06%的采样点水砷对人体的个人年均致癌风险度，大于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值5.0×10^-5 a^-1；作为备用水源的第三系大安组、泰康组承压水69.57%采样点砷的致癌风险度也超过最大可接受风险水平。通过对风险度评价结果与砷中毒病情等资料的对比分析，风险评价结果与砷中毒病情基本一致，验证了评价结果的合理性。

梯度探测技术以其信息量大、精度高、干扰小等优点在地球物理领域中得到广泛应用，但现今针对梯度数据的反演方法还比较少。笔者提出一种新的梯度数据解释方法--梯度反褶积法，该方法以梯度数据为基础获得场源体的位置信息，在计算公式中消除了构造指数，避免了因构造指数选取不当引起的误差。通过理论模型试验证明,梯度反褶积法能有效地完成目标体的反演工作，反演结果与理论值之间的误差小于5%，且相对于常规欧拉反褶积法更加稳定、准确。将梯度反褶积法应用于实测航磁梯度异常的解释，获得了地下铁矿的分布状态。

利用有限元方法进行大地电磁正演数值模拟时，由于是在有限网格区域上的数值计算，模拟计算时的网格边界为截断边界，而有限元数值模拟时的大地电磁场边界条件需要在足够远处才能够满足，所以截断边界的存在可能会使大地电磁正演模拟的边界条件无法满足，致使对计算结果和计算精度产生影响。利用有限元二维正演程序，在网格边界处加载一维情况下的大地电磁场，然后固定研究区域的网格剖分，并对一维地电模型和二维地电模型在改变有限元网格边界大小的情况下进行计算。在对一维模型进行模拟计算时，截断边界对边界条件没有影响，边界条件自然满足。而对二维模型进行模拟计算时，截断边界的存在对计算结果有较大影响。利用趋肤深度作为有限元网格边界变化的量度，通过改变网格边界大小，对不同的二维地电模型进行计算比较，总结出适合大地电磁有限元正演模拟的参考网格边界。

采用Fourier变换法从Maxwell方程组出发，导出了层状大地模型上接地长导线源激发的电磁场表达式。结果表明：接地长导线源实际上是2个接地电极和线电流源构成的一个组合源；其电磁场表达式表明平行于长导线方向的电场分量为2个接地电极激发的平行于长导线方向的电场分量和线电流激发的电场的叠加，垂直于长导线方向的电场分量和电场的垂直分量均是2个接地电极激发的；平行于长导线方向的磁场分量由2个接地电极所激发，而垂直于长导线方向的磁场分量为2个接地电极激发的垂直于长导线方向的磁场分量和线电流激发的磁场的叠加，磁场的垂直分量为线电流源所激发。进一步的结果分析表明，在均匀半空间上、大收发距时，2个接地电极激发的平行于长导线方向的电场分量和线电流激发的电场分量是相等的，2个接地电极激发的垂直于长导线方向的磁场分量和线电流激发的磁场分量是相等的，且它们的振幅与2个电极之间的距离成正比。

压缩感知是一种新的理论，它打破常规尼奎斯特-香农采样定理的制约，利用信号的稀疏特性或可压缩特性，用较少的数据即可重构恢复完整的信号。建立了基于压缩感知理论的缺失地震数据重构模型。首先在与稀疏变换不相关的测量矩阵基础上引入一种约束矩阵，使地震数据的缺失满足或接近高斯随机分布；随机缺失的地震数据变换到稀疏域会产生很多与有效信号不相干的随机噪声，接着通过一种新的自适应阈值迭代算法可以很好地消除稀疏系数中的随机噪声干扰，经过逆稀疏变换即得到重构后的地震数据。Marmousi 2模型测试及实际地震资料处理均验证了该方法的可行性和有效性。重构缺失地震数据取得了较好的效果。

旅行时线性插值（LTI）射线追踪算法是基于线性假设的，在向前处理过程中仅用按行或按列扫描的方法来计算节点旅行时没有考虑逆向传播射线，导致其计算精度与网格剖分大小有关，在处理复杂介质时会使得追踪出来的射线路径不一定满足最短旅行时。因此，笔者提出了两点改进措施：在向前处理时需采用全方位循环的方法来计算节点最小旅行时；在网格边界加入次生节点。模型试算结果表明：采用全方位循环的LTI法考虑了来自各个方向的射线，可提高其对复杂模型的适应能力；在节点间距相同的情况下，网格边界插入次生节点的LTI法较传统的LTI法计算精度至少可以提高一个数量级,同时，计算速度也更快;随着节点间距剖分的越精细，计算耗时下降也越明显，计算速度较传统的方法可提高n~10n倍。

沉积韵律是控制厚层砂体内部水淹分布规律的主要控制因素。只有在同一口井内同一个沉积韵律内部各小层的电性特征才具有相对可比性,因此，也只有在同一口井同一个沉积韵律内部判断各小层水淹级别高低才更具有实际意义。以稳定泥岩隔层为划分标志，将测井曲线划分为与沉积韵律一一对应的解释单元。联合深（浅）电阻率曲线与密度测井曲线，以厚层砂体电阻率曲线的平均斜率倾斜角及密度曲线的相对重心为判别参数，利用计算机自动判别出每一个解释单元中所包含的原始沉积韵律类型。3口密闭取心井处理结果表明，本文方法可以有效地划分原始沉积韵律，与人工解释结果对比，符合率达到92.5%。

针对交叉极化比率（cross-polarized gradient ratio，XPGR）算法在冰盖冻融探测中存在的问题，提出了不依赖于实地观测数据的、自动阈值分割的、改进的XPGR微波辐射计南极冰盖冻融探测方法，即运用广义高斯模型对XPGR的长时间序列数据做直方图统计，计算出干湿雪划分的最优阈值，从而得到南极冰盖冻融分布图。试验结果表明：改进前后的结果虽然相差不多，但改进后的方法由于不依赖于实地观测数据，不仅提高了冰盖冻融探测的计算效率、实用性和可操作性，而且还在一定程度上提高了冰盖冻融探测的精度。

研究聚类分析新方法一直是统计学和机器学习研究领域普遍关注的课题。针对概率距离聚类算法不能解决非线性可分聚类问题的缺欠，笔者应用核函数理论将该模型拓展成为一种能够解决非线性可分聚类问题的统计模型，称为核概率距离聚类分析模型。研制出一种应用新模型进行遥感图像非监督分类研究的实施策略和可行算法；在GDAL遥感图像数据输入输出函数库基础上，用VC++语言开发了遥感图像核概率距离聚类分析算法程序；用ERDAS软件提供的一幅7波段491像素×440像素大小的TM图像进行新方法分类应用实验研究。对比了新模型和其原版本的TM遥感图像非监督分类效果，结果表明新模型的非监督分类效果优于原有的分类模型。