金湖凹陷基底存在北东、北西向两组断裂。北西向基底断裂活动较弱，对盖层变形影响较小，在盖层中多以隐性断裂带显现;北东向基底断裂活动强烈，对凹陷盖层变形影响较大，不仅形成了凹陷东部边界杨村断裂在内的多条显性断裂，而且形成了多条隐性断裂带。凹陷中部的北东向石港显性断裂带将凹陷分割成西部斜坡带和东部凹陷带。东部凹陷带受基底北西向断裂隐性活动的影响呈现南北分段特征。凹陷盖层中还发育了大量近东西走向的三、四级正断层，它们大致平行成带分布，形成了宝应平行雁列式断裂构造带、唐港雁列式断裂构造带、卞闵杨平行雁列式断裂构造带、西斜坡平行入字型断裂构造带、汊涧泥沛平行雁列式断裂构造带等一系列油气富集区带。上述构造带中的油气藏分布明显受到北东和北西向基底断裂活动影响，呈现北东、北西或近南北向成带、成串分布特征。应用区域地质、重磁等资料开展隐性断裂带预测，识别出10条北东向、5条北西向、6条南北向隐性断裂带。沉积盖层中形成的这些隐性断裂带控制了储集砂体分布、改善了储层物性、使隐性圈闭成带成串分布，是油气聚集成藏的有利区带。

南黄海是下扬子板块主体，经过多年的油气勘探，从浅层陆相至深层海相地层仍未取得油气突破，总体勘探和认识程度都较低。根据南黄海地震和钻井资料，充分结合下扬子陆区成果认识，将南黄海二叠系龙潭组、大隆组和三叠系青龙组划分为6大沉积体系：河流沉积体系、三角洲沉积体系、潮坪沉积体系、开阔台地沉积体系、局限台地沉积体系、陆棚沉积体系，并分析了各沉积体系特征。根据二叠系龙潭组、大隆组和三叠系青龙组地震反射特征，可将其划分为4大地震相类型，分析了各地震相的沉积意义。钻井沉积相和地震相相结合，分析了沉积体系的分布特征，龙潭组、大隆组和青龙组沉积体系具有水体西北深、东南浅的分布特征。龙潭组至青龙组沉积时期，经历了两次大规模海侵和两次大规模海退，形成了海平面的上升-下降的旋回式变化，岩性组合上构成了潮坪砂泥岩-潮坪煤层-潮坪砂泥岩-陆棚页岩-开阔台地碳酸盐岩-局限台地碳酸盐岩的沉积演化序列。

准确刻画扇三角洲单期扇体几何形态是破解海塔油田开发的关键地质技术，以高分辨率层序地层学和现代沉积学理论为指导，在海塔盆地贝尔凹陷呼和诺仁油田贝301区块南屯组二段识别出3个长期（LSC）、4个中期（MSC）、6个短期（SSC）、53个超短期（相当于单砂体）基准面旋回，首次建立了海塔盆地已加密开发区块单砂体级高分辨率层序地层格架。沉积微相研究表明,优势砂体发育的水下分流河道、河口坝微相主要发育于可容纳空间较小的SSC3、SSC4及SSC5与SSC6的转换面附近。单期水下分流河道宽厚比为50∶1～200∶1，平均为85∶1；随着基准面的下降，水下分流河道的宽度增大、厚度增厚、宽厚比增大，随着基准面的上升，水下分流河道的宽度变窄、厚度减小、宽厚比减小。河口坝展布面积与其厚度有一定正相关性，一般半径与厚度的比值为60∶1～120∶1，平均为90∶1。本次研究首次实现海塔盆地单砂体级沉积微相工业化制图，精细刻画了主要砂体几何学特征，为综合挖潜提供了一定的地质依据。

文昌9区位于珠江口盆地文昌A凹陷六号断裂-珠三南断裂带之间。古近系珠海组是主要储集层系，埋深基本大于3 km，为扇三角洲前缘-潮坪相沉积储层，储层物性以低渗特征为主，局部发育中渗。为扩大勘探油气储量和后期合理有效开发，“甜点”储层寻找至关重要，笔者通过常规物性、测井解释、岩石薄片分析、二维核磁共振等，认识成岩相展布与储集层厚度、物性分布，综合沉积作用、成岩作用等，精细剖析珠海组低渗成因及储集厚度与物性差异发育的主控因素。研究表明：珠海组低渗特征形成的主要原因是压实作用，水下分流河道、潮道和砂坪微相为最有利储集相带，其次为混合坪，二者均可能形成“甜点”储层；压实程度偏弱、粒度较粗、溶蚀较强或绿泥石包壳发育区为潜在的“甜点”储层发育区，可确定六号断裂-珠三南断裂带之间发育“甜点”储层；六号断裂带相近埋深，六号断裂带附近区域较远离区域更有利于“甜点”储层发育。

为了进一步理解南海地区前新生代的构造演化过程，明确古南海构造属性及其与特提斯和古太平洋构造域的关系，通过对古南海遗迹（蛇绿岩、蛇绿混杂岩以及俯冲增生带）的研究，结合周围陆区地质及古生物资料，将古南海的演化划分为4个阶段。①古特提斯残留海阶段（T₁-T₂）:古南海是在早-中三叠世的古特提斯残余海基础上发展而来，与古特提斯残余海是一个连续的演化过程。②古太平洋边缘海阶段（T₃）:晚三叠世，由于古特提斯洋的全面关闭，古南海主要受古太平洋的影响。③中特提斯与古太平洋叠加影响阶段（J-K₁）:早侏罗世，古南海开始扩张，并受中特提斯和古太平洋叠加影响；晚侏罗世，南沙地块向华南大陆开始漂移，古南海进一步强烈扩张。④俯冲消亡阶段（K₂末期-E）:晚白垩世，南沙地块开始裂离华南大陆，古南海开始向南俯冲；至始新世，伴随着新南海的扩张，古南海加速消亡于巽他地块之下，并在南海南部地区形成了卢帕尔线蛇绿岩带以及一系列的俯冲增生带。

中深层有效储层成因机制一直是中深层油气勘探备受关注的内容。综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性分析及流体包裹体分析等技术手段，研究了廊固凹陷河西务构造带沙四上亚段储层岩石学特征、储集特征及成岩作用特征，并在有效储层物性下限计算的基础上，分析了有效储层物性控制因素，总结了有效储层成因机制，建立了有效储层成因模式。研究表明：廊固凹陷河西务构造带沙四上亚段储层以岩屑质长石砂岩为主，含少量长石质岩屑砂岩，成分成熟度中等，结构成熟度高；压实作用较强，胶结作用南北差异性明显，溶解作用弱；储层储集空间以原生孔隙为主，含少量的粒内溶孔及粒间溶扩孔隙，孔渗相关性好。储层胶结物含量、分选系数、沉积微相及地层压力是廊固凹陷河西务构造带沙四上亚段有效储层形成的主要控制因素。辫状河三角洲前缘分支河道沉积环境中杂基含量少、分选好、碳酸盐岩屑含量低的细砂岩、中粗砂岩及含砾砂岩是沙四上亚段有效储层形成的有利物质基础。早期地层超压，抑制压实作用，保护原生孔隙；早期油气充注，抑制胶结作用与压实作用，保护孔隙空间。二者共同作用，是有效储层形成的主要原因。溶解作用少量增孔，颗粒边缘形成的早期石英加大抑制压实，对有效储层的形成起辅助作用。

全球油气巨量富集带主要发育于被动大陆边缘、活动大陆边缘及大陆裂谷系中，而江南-雪峰隆起北缘具有区别于这3类的陆内坳陷斜坡带和古隆起边缘斜坡带的大地构造背景。通过对江南-雪峰隆起北缘（扬子南缘）海相油气陆内巨量富集的主控因素和破坏机制的研究，对比全球油气聚集带（区）发育的主要原因，试图建立海相油气富集和破坏的相关模式。类似于江南-雪峰隆起北缘的陆内坳陷斜坡带与古隆起边缘斜坡带的叠合斜坡带,是大陆块体内一种新的油气富集单元。通过研究,认为下寒武统和下志留统两套优质烃源岩、加里东旋回中-晚期和晚印支期-早燕山旋回早期两期良好的成藏时空匹配关系是海相油气富集的主控因素，而加里东旋回末期和晚印支期-早燕山旋回晚期两个关键破坏期，通过隆升剥蚀、断裂开启和岩浆活动等方式导致了海相油气的破坏。时空匹配的叠合斜坡带既是油气聚集的有利场所，又是油气改造的活跃区域。

内蒙古花敖包特铅锌银多金属热液型脉状矿床位于大兴安岭成矿带中南段。结合其蚀变矿化特征，依据矿石矿物与脉石矿物的生成顺序，矿化阶段可划分为自形石英-黄铁矿阶段、闪锌矿-方铅矿阶段及他形黄铁矿-毒砂阶段。流体包裹体研究表明：该矿床的成矿流体具有中—低温(146.7～274.3 ℃)、低盐度(w(NaCl)为0.54%～8.52%)及低密度(0.790～0.943 g/cm³)的特点；流体成矿压力及成矿深度估算结果表明，该矿床形成于中深-浅成的环境。矿石中金属硫化物的硫、铅同位素分析结果显示，该矿床的成矿物质来源具有壳幔混合来源的特征。成矿流体氢、氧同位素组成：δ¹⁸O_SMOW为-11.78‰～-6.01‰，δD为-110.90‰～-70.30‰，表明该矿床的成矿流体主要由岩浆水与下渗的大气降水混合组成。结合区域地质特征及构造演化，认为该矿床是在大兴安岭南段中生代伸展造山构造背景下形成的受深断裂、早白垩世构造岩浆活动及寿山沟组多重地质因素控制的中-低温热液型脉状铅锌银多金属矿床。

爬立山铁矿床位于长山褶皱带北西端，是长山成矿带内与岩浆作用有关的一个大型铁矿床。根据野外地质观察及室内对含矿岩体、赋矿围岩和矿石开展的岩相学和地球化学研究发现：与成矿作用有关的花岗质岩石属钙碱系列准铝质的I型花岗岩，成岩的构造环境为火山弧。矿区内发育致密块状磁铁矿、孔洞状赤铁矿、砂砾土状铁矿等3种铁矿石。结合岩（矿）石微量元素分析，认为爬立山铁矿具有复合成矿作用特征，主要可分为3个成矿阶段：早期以与华力西期岩浆侵入作用有关的接触交代成矿作用为主，形成矽卡岩型磁铁矿；其后，在褶皱造山后形成的断陷盆地中，由于火山喷发（溢）作用形成孔洞状熔岩型赤铁矿；最后随着新生代地壳抬升，发生表生物理化学风化成矿作用，形成如今的砂砾土状型铁矿。

东昆仑造山带是我国斑岩型矿床的重要成矿区之一。对东昆仑托克妥Cu-Au(Mo)矿床含矿斑岩利用原位LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和地球化学分析方法，探讨该地区岩体成因以及岩浆作用与成矿作用的深部约束机制。东昆仑托克妥Cu-Au(Mo)矿床含矿二长花岗斑岩年龄为(232.49±0.93) Ma,花岗闪长斑岩年龄为(232.6±1.2) Ma，处于东昆仑碰撞造山阶段。含矿斑岩为二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩，具有富硅（w(SiO₂)=63.11%~71.78%）、高钾（w(K₂O)=2.62%~3.61%)、高镁(w（MgO）=0.52%~1.89%)、低钛(w（TiO₂）=0.26%~0.53%)和偏铝质(A/CNK=1.05~1.10)的特征，富集大离子亲石元素Rb、Ba、K和Pb等，亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P，属于高钾钙碱性系列的I型花岗岩。研究认为，托克妥Cu-Au(Mo)矿床形成于大陆动力体制下的伸展背景，与阿尼玛卿洋壳岩石圈北向俯冲碰撞有关的俯冲板片断离有关。

银都矿床位于内蒙古大兴安岭西坡，为受断裂控制的银多金属矿床。该矿床的岩体主要为石英闪长岩。该岩体中的锆石分为岩浆锆石和热液锆石两类：岩浆锆石无色透明，自形长柱状，具有典型的振荡环带特征；而热液锆石呈浅褐色，半透明-不透明，等轴状，其暗色增生边明显切过了核部岩浆锆石结构。热液锆石相对岩浆锆石具有低Th/U和LREE，高Hf和HREE的特征。银都岩体岩浆锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（451.8±7.8） Ma，属加里东期，为岩体的结晶年龄；热液锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（337.0±7.7） Ma，属中石炭世，代表了热液作用的年龄。热液锆石年龄表明，该区在337 Ma左右经历了一次强烈的热液作用，该期热液作用可能与该区造山峰期的变质作用有关。本区的地质特征和流体包裹体特征表明，本区银矿的形成很可能与这期热液活动密切相关。

以中天山东段的天湖东铁钼矿含矿花岗岩为例，在LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测定其为早古生代花岗岩（（445.3±4.6） Ma）基础上，通过岩相学、地球化学及锆石原位Hf同位素组成等多方面研究，探讨该岩体的成岩作用及其构造背景。天湖东含矿片麻状花岗岩的主要矿物为斜长石、石英、钾长石，并含少量黑云母和角闪石等。全岩地球化学分析结果表明，该片麻状花岗岩高硅、弱富铝、富钙、富钠而贫钾，ASI值为0.68~0.82，属于准铝质钙碱性花岗岩，总体上富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba等和轻稀土元素La、Ce、Nd等，而亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Yb等，轻重稀土分异明显，轻稀土分异较为明显，而重稀土分异不明显，表现出典型岛弧岩浆岩的地球化学特征。锆石的ε_Hf(445 Ma)值为-6.31~-1.77，二阶段Hf模式年龄（T_DM2）为1.538~1.825 Ga，表明该花岗岩的源区主要为壳源物质。综合分析上述资料，认为天湖东铁钼矿片麻状花岗岩是由俯冲过程中地壳物质重熔的产物。结合前人的研究和本课题组的新近研究成果认为，在早古生代时，中天山为岩浆弧构造环境，形成一系列的钙碱性岩浆岩，而该岩浆弧的形成可能是受到介于吐哈陆块和塔里木板块之间的古天山大洋在早古生代时期向南俯冲而形成的。

宁武-静乐盆地与浑源盆地位于华北克拉通中北部，侏罗纪地层序列完整，物源指向于阴山-燕山造山带中段，通过对盆地内侏罗纪沉积特征的研究，可以演绎华北克拉通北缘侏罗纪的造山过程。在盆地沉积分析的基础上，通过宁武-静乐盆地中侏罗统云岗组顶部的凝灰质泥晶碳酸盐岩及浑源盆地上侏罗统髫髻山组玄武-安山岩锆石U-Pb同位素测年，结合国际地层年代表推荐年龄及中侏罗统的沉积速率，对整个侏罗纪沉积序列转换的关键时限进行了限定。研究认为：中侏罗统云岗组底部砾岩沉积时期，侏罗纪沉积演化序列经历了早期湖进至晚期湖退的转换过程，暗示着区域应力场由早期的拉张向晚期的挤压转换，孕育着侏罗纪造山运动的开始，具体时限大约为168 Ma；中侏罗统云岗组顶部凝灰质泥晶碳酸盐岩沉积时期，沉积地层的颜色由其下的灰绿色突变为其上的紫红色，孕育着湖盆地形的突然抬升，区域氧化性增强，气候环境的突变，侏罗纪造山运动进入了快速发展阶段，具体时限为161.0～159.0 Ma；中/晚侏罗世沉积序列具有继承性的发育特征，随着湖盆地形的进一步抬升，侏罗纪沉积范围迅速退至造山带前缘，以砾岩沉积为主，为同期造山运动的产物，侏罗纪造山运动进入了高峰期，具体时限为159.0～153.0 Ma；晚侏罗世晚期，区域上以玄武-安山岩及凝灰质角砾岩沉积为主，侏罗纪造山运动进入了造山期后的调整阶段。

胭脂坝岩体是秦岭造山带内具典型代表性意义的晚三叠世花岗岩，已有的年代学和地球化学研究对岩体的侵位机制有着不同的认识。采用磁组构方法研究了该岩体的内部组构特征，并结合区域构造探讨了岩体的侵位机制。结果显示，胭脂坝岩体51个采点、348个样品的平均体积磁化率（K_m）值普遍小于100 μSI，总体较低。磁滞回线和热磁曲线特征表明,岩体磁组构主要由顺磁性矿物控制。大部分样品的校正磁化率各向异性度（P_J）值小于1.10，平均为1.06，表现出低各向异性度的总体特征。样品磁化率椭球形态参数（T）值多大于0，磁化率椭球体以压扁椭球为主。综合分析认为，岩体的磁组构是典型的岩浆组构，记录了岩浆侵位的流动构造。岩体磁组构以东西向中低角度倾伏的磁线理和南北向倾伏的磁面理为总体特征，磁线、面理轨迹揭示出岩浆自西向东的侵位流动。这样的岩浆侵位过程应与中、浅部地壳的走滑挤压构造相关，岩体侵位时造山带处于同碰撞构造环境。

针对地下水埋深较浅地区，由高层建筑荷载引起的土体变形问题，以比奥固结理论为基础，结合土体非线性流变理论，将土体本构关系推广到黏弹塑性；同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系，建立了高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形的三维有限元数值模型，详细研究了高层建筑荷载影响下的土体变形特征及此过程中土体力学参数及水力学参数的变化特征。结果表明：由高层建筑荷载引起的地面沉降呈现漏斗状，以建筑物中心为漏斗中心，高层建筑荷载施加初期，高层建筑周围出现隆起，到达最大值后隆起逐渐消失；高层建筑底部浅层土体孔隙度、渗透系数及泊松比均呈现缓慢减小趋势，弹性模量呈现缓慢增大趋势；而高层建筑周围浅层土体的孔隙度、渗透系数及泊松比呈现先增大后减小的变化趋势，弹性模量则呈现先减小后增大的变化趋势；高层建筑影响区域浅部土体参数的变化趋势与土体的回弹及压缩有关。

富水性斜坡易产生滑坡进而形成泥石流，斜坡排水是防止地质灾害的重要手段。虹吸排水具有实时性和免动力等优势，但因斜坡排水涉及高扬程，在虹吸管内的低压环境中流动液体会发生强烈的空化现象，从而产生气液两相流。在间歇性虹吸排水过程中，如果不及时将析离的气泡带走，气泡会积聚在虹吸管顶点附近，最终破坏虹吸过程。通过对管内两相流型分析，发现只有形成完整的弹状流，才能将气泡带走，保证虹吸的长期有效。采用流体数值计算软件FLUENT的VOF模型，分别对管径为4、5、6、8 mm的虹吸管内气液两相流型进行模拟。结果表明：管径小于5 mm的条件下，表面张力起主要作用，形成完整弹状流；管径大于6 mm的条件下，形成附壁弹状流。该结论通过物理模型试验也得到证明。

目前获取导热系数的主要方法是现场热响应试验，但该方法缺乏统一的技术标准，导致计算结果可比较性差，难以应用。笔者开展了不同热响应试验设备的原位热物性测试系列试验，分析了测试与数据处理方法对测试结果的影响，探讨了试验过程中需要注意的问题。结果显示：为减少试验误差，两次热响应试验测试的时间间隔不应少于10 d；应尽量避免循环水与岩土介质以外的其他介质产生热量交换；对于恒热流热响应试验，导热系数值与舍弃时间（1.0~12.0 h）成正相关关系；而对于定进回循环水温差的热响应试验，导热系数值与舍弃时间（0.0~12.0 h）成负相关关系；舍弃时间大于12.0 h时，导热系数变化趋于稳定。按统一标准舍弃前12.0 h的测试数据进行导热系数计算，6家单位的导热系数计算值都在2.2～2.8 W/(m·℃)范围内，测试结果合理可靠。

深基坑变形预测是进行施工参数调整和确保深基坑施工安全的重要手段，而如何对其变形进行有效、准确的预测是一个有待解决的技术难题。采用粒子群优化算法对神经网络模型的初始权值和阈值进行优化，并将已有的变形监测数据作为神经网络的输入参数，建立了基于粒子群优化神经网络算法的深基坑变形预测方法。将形成的方法应用于长春市火车站北广场深基坑开挖监测工程中。结果表明：8号水平位移测点预测结果的均方根误差为3.78%，平均百分比误差为5.48%；9号地面沉降点预测结果的均方根误差为5.62%，平均百分比误差为3.23%。经验证，本文方法预测深基坑开挖过程中的变形具有较高的可信度。

为了深入研究近60年来多种气候、水文要素对海河流域干旱变化的影响，采用Mann-Kendall非参数检验法对流域内气温、降水、径流等要素进行了分析，并采用Z指数法对流域的干旱特征进行了研究。结果表明：20世纪50年代以来，海河流域经历了湿润-正常-干旱的变化过程；21世纪初，流域北部地区出现偏旱现象，多次干旱的面积覆盖率低于40%，少部分干旱覆盖率较高，最高达98%；从时间上看，1980年是发生干旱现象的一个临界点，无论是从发生次数还是覆盖面积上，1980年以后要明显大于1980年以前。从干旱发生频率上分析，海河流域发生轻度和一般干旱的高频地区多分布在滦河流域以及北部山区，中部平原地区干旱爆发频率相对较低,重大干旱事件则在中南部平原地区发生频率更高。综合全部干旱事件，滦河流域为干旱频发区，其次为海河流域东部地区，西部地区则频率相对较低。

地下水数值模拟需要大量的监测数据作为支撑，数据的录入耗时耗力，存在出错的可能，且不能第一时间进行实时快速预报。采用VB语言编程技术,以识别和验证后的下辽河平原地下水流数值模型和地下水溶质运移数值模型为基础,重新编译后的MF2K和MT3DMS为内核计算程序,Microsoft SQL Server 2000为数据库，开发了模型与地下水实时监测系统的接口，集成建立了下辽河平原地下水水质实时预报模型，并开发了操作界面下的操作系统，实现了下辽河平原地下水水质的实时预报功能。该系统将地下水实时监控技术与地下水数值模拟技术结合，操作简便、时效性强、出错概率小，能够实时获取地下水水位、水质监测数据，对地下水流场和地下水溶质浓度场的演化进行快速预报。同时，本系统预留了更新接口，可根据逐步积累的地下水监测数据和系统计算数据进行进一步验证，不断提高系统预报的精度。

增强型地热系统地热能开发涉及到热和水动力的耦合，对应的温度和压力场时空变化特征是评价地热开发效果的关键问题。基于松辽盆地徐家围子深部地质条件，采用TOUGH2进行了地热能开发过程中裂隙-孔隙介质系统中温度和压力变化的数值模拟，分析了不同埋深水平情况下地热能开发的差别，研究了孔隙基质和裂隙介质的渗透率和孔隙度、岩石导热系数、井径、注入压力、注入温度及裂隙周围基质因素对地热能开发的影响。结果表明：采用定压力开发时生产井抽出控制整个区域的压力分布，压力梯度在注入井区域较大，并随着开发的进行，注入井的注入对压力的影响逐渐增大；温度由注入井到生产井逐渐增大，并随着开发的进行温度降低范围逐渐向生产井扩大；质量和热提取速率随时间逐渐减小。不同埋深位置的模拟结果显示，埋深大的温度相对较高，水的流动性较强，质量和热提取速率较高，压力和温度变化幅度均较大。裂隙系统的渗透率、注入井/生产井压力和注入温度、井径对深部地热开采过程中的压力和温度影响较大，从而影响热的提取效率；而孔隙基质的渗透率和孔隙度、裂隙介质的裂隙度和岩石的热传导系数的影响并不明显。

基于TOUGHREACT并行版，建立了苏北盆地盐城组下段砂岩层在碳封存中的CO₂-水-岩反应二维径向模型，并评估储层的矿物封存潜力，探讨分析了网格剖分精度和储层各向异性对矿物封存模拟的影响。模拟结果表明：在CO₂封存过程中，片钠铝石、方解石和菱铁矿沉淀较明显，在CO₂注入5 000 a后矿物封存的比例高达34.0%；网格剖分精度的不同对矿物封存反应路径没有影响，但粗网格模型计算得到的矿物封存量偏高；降低储层的k_v（垂向渗透率）在短期内会促进CO₂的水平运移，有利于溶解和矿物封存；但随着时间延长，降低k_v对对流作用的抑制开始体现，表现为1 000 a后中等k_v值的模型计算出的矿物封存量高于较大k_v和较小k_v值的模型。

土壤碳储量研究在碳循环和全球变化中具有重要意义，但以往碳储量计算结果受到数据来源的制约。山东省多目标区域地球化学调查采用双层网格化采样和分析，获取了大密度、高精度土壤有机碳数据，为土壤碳库的准确计算奠定了基础。笔者利用这些数据计算了山东半岛蓝色经济区表层（0～20 cm）、中上层（0～100 cm）及全层（0～160 cm）的土壤有机碳（SOC）密度和储量，并对其空间分布特征及固碳潜力进行了研究。结果显示,经济区内3种土壤层次的碳库组成不同，表层SOC储量占总碳（TC）储量的71.67%，随深度增加所占比例逐渐减小，而无机碳(SIC)储量所占比例逐渐增加,全层二者所占比率较为接近:表层SOC储量为132.64 Mt，碳密度为2.06 kg/m²;中上层为458.27 Mt，碳密度为7.11 kg/m²;全层为619.96 Mt，碳密度为9.61 kg/m²。各层SOC密度处于全国偏低水平，且在不同土壤类型、地貌类型、土地利用类型之间有一定差异:褐土土表层SOC密度最高（2.48 kg/m²），风沙土最低（0.91 kg/m²）;灌溉水田表层SOC密度最高（3.45 kg/m²），菜地最低（1.61 kg/m²）。表层SOC密度分布总体上呈现为沿海地区低、鲁北平原和胶莱盆地中等、山地丘陵和中低山区偏高的分布格局。从第二次土壤普查和本次多目标调查数据所建立的回归方程分析发现，在今后一定时期内，本区表层土壤总体表现为“碳汇”效应，未来可净增总有机碳（TOC）量60.94 Mt，其中“碳源”量5.07 Mt，“碳汇”量65.97 Mt。

在长江中游分布着一些高位的砾石层，尤其是在宜昌与武汉的阳逻附近。为了探讨这些砾石层的磁性特征及物质来源，对它们进行了磁性特征研究，结果表明：①不同砾石层剖面磁性物质的含量明显不同，其中云池砾石层磁性物质的含量最高，善溪窑、红花套、白洋渡砾石层次之，阳逻砾石层含量最低。②SIRM/χ和F₃₀₀值显示，长江中游砾石层磁性矿物类型主要是磁铁矿等亚铁磁性矿物，其中阳逻砾石层不完全反铁磁性矿物含量比例比其他砾石层高。③χ_ARM/χ、χ_ARM/SIRM、χ_fd值表明，白洋渡、红花套及善溪窑砾石层的磁性矿物中以较粗的磁性颗粒为主，而云池和李家院的磁性矿物颗粒都较细，武汉阳逻砾石层的磁性颗粒以单畴、超顺磁颗粒为主。④宜昌附近的善溪窑、云池、白洋渡、红花套砾石层的磁性特征与长江现代沉积物的特征接近，指示其物质主要来自于长江沉积物；而阳逻砾石层的磁性特征却与江汉平原周边河流的现代沉积物磁性特征有些类似，结合野外砾石层岩性特征，认为阳逻砾石层是长江、汉江与江汉平原周边河流共同作用的产物。

地形对大地电磁场的影响规律研究对于实际大地电磁测深反演解释具有重要的意义。基于矢量有限元法进行了大地电磁三维地形响应数值模拟。首先与二维地形模拟结果比较，验证了算法的正确性；接着，分别对1个山峰地形和1个山谷地形进行了模拟；最后，比较了二维模拟与三维模拟结果。结果表明：三维阻抗张量的Z_xy模式和Z_yx模式都会受到地形影响；用二维地形模拟结果去近似三维地形响应，二维TE模式与真实三维响应结果差别很大，TM模式接近真实三维响应结果；如采用二维反演处理带地形的三维MT数据，TM极化模式反演更为合理。

针对时域航空电磁飞行测量数据量大、电导率-深度成像计算时间长，以及三维反演困难等问题，笔者采用三维时域有限差分数值计算方法，计算了多组不同电导率、不同深度的三维异常体电磁响应；通过分析三维异常体剖面曲线的属性特征，提取了7个特征属性参数；基于多元逐步回归法建立了三维异常体的电导率、深度回归方程；通过对方程进行离群值剔除和共线性诊断、显著性检验，最终得到了电导率、深度最优回归方程。对回归方程模型分析和精度分析的结果表明，取样时间为0.2~1.5 ms时：电导率模型的相对误差小于11.95%，残差平方和为4 653.724；深度模型的相对误差小于13.19%，残差平方和为10 873.645。因此，采用多元逐步回归法建立三维异常体电导率和深度方程是完全可行的，是一种有效、准确、快速的识别方法，为野外航空电磁飞行测量时的海量数据异常快速检测和识别奠定了基础。

在弹性阻抗反演方法的基础上，充分利用纵波和转换波地震信息，开展了纵横波弹性阻抗联合反演方法研究。首先对转换波反射系数近似精度进行对比分析，选取了转换波弹性阻抗近似公式，并对选取的转换波弹性阻抗公式进行标准化处理；其次详细研究了该反演算法的基本原理，并提出了具体实现流程；最后分别利用二维模型和实际工区的井数据制作叠前角度道集，添加随机噪声，对该反演方法进行模型试算。结果表明，纵横波弹性阻抗联合反演所得纵波速度、横波速度及密度估测值与真实值之间吻合较好；而且与单纯纵波弹性阻抗反演结果相比，纵横波弹性阻抗联合反演所得密度估测值更加稳定，从而为准确储层识别和流体检测提供了可靠的依据。

巴颜喀拉块体及周缘是近年来中国大陆大震主要发震区域之一，2013年4月20日四川省芦山7.0级强烈地震就发生在巴颜喀拉块体东缘的龙门山断裂带的西南段上。以巴颜喀拉块体中东段为研究区，通过对该区域地震前后的多期区域水准观测数据和GNSS连续站观测数据进行计算处理，得出研究区垂直形变速率图像和水平形变速率图像；结合区域地质构造，建立地震诱发模型，解释芦山地震主震发震和余震活动源于龙门山断裂带中大型块体的突然断裂和小型块体集合的流动机制；通过对垂直形变速率图像和水平形变速率图像的分析，认为芦山地震是龙门山断裂带逆冲活动的结果，东昆仑断裂带中东段未来大震发生的可能性增大；提出未来5年基于区域水准测量和GNSS测量为技术手段的监测建议。

地震体的时深转换是利用地震资料进行构造及储层解释的一个非常关键的环节，而常规时深转换方法精度较低，一定程度上影响了勘探井位布置及开发方案的制定。采用时深一体化网格方法，即顶底界面以多井合成记录标定求取的平面时深关系为准，顶底之间利用时间域和深度域网格一一对应关系进行“物理”搬运的方法，从而减小转换前后的累计误差，使地震体及地震反演体时深转换前后的波形与砂体形态保持一致。利用该方法将喇嘛甸油田北部区块反演结果转换到深度域，精细刻画了断层附近砂体的分布特征，指导了L213等3口水平井的部署，砂体预测准确率达到98%以上，年增油17 000 t，展现了新的时深转换方法的精度及可靠性。

在有限元素法分析的基础上，根据图版中数据对(地层视电阻率,介电常数)和(幅度衰减,相位差)之间的对应关系，给出了一种采用交汇解释图版的方法,可把随钻电磁测量的相位差和幅度衰减同时转换为地层视电阻率和地层介电常数。同时，通过三维数值模拟不同地层模型的仪器响应，系统地分析了地层各向异性、地层倾角和地层厚度等环境因素对随钻电磁测量视电阻率的影响,结果表明,地层倾角越小，地层厚度越大，测量结果也就越准确。同时绘制了相应的校正解释图版。