东北及邻区晚古生界及其相关地层间的接触关系含有丰富的大地构造信息，本文系统梳理了这些资料，用以阐述佳-蒙地块的形成与演化。佳-蒙地块南缘的西别河组、北缘的卧都河组及东缘的黑台组等晚志留世—早泥盆世地层底部均发育不整合（或非整合），揭示了东北地区曾经历了一次十分重要的大地构造运动，标志着佳-蒙地块的形成。区内泥盆纪—石炭纪和石炭纪—二叠纪地层之间多为整合接触，说明这一时期佳-蒙地块处于稳定沉降接受沉积阶段。佳-蒙地块南缘晚二叠世林西组底部的平行不整合界面及其上部的磨拉石建造，以及中—晚二叠世地层序列由海相向陆相的转化，表明林西组处于前陆盆地的沉积环境，标志着佳-蒙地块与华北板块发生碰撞拼合。佳-蒙地块南缘早三叠世卢家屯组底部的不整合及卢家屯组下部砾岩所具有的磨拉石建造特征，说明碰撞造山作用仍在持续进行，属于递进造山作用。晚三叠世大酱缸组底部的不整合，说明造山作用已经完成，佳-蒙地块独立发展的历程结束。

在致密油成藏动力已有认识的基础上，从力的性质和作用效果的角度，对比分析了推动石油在致密储层中运移的"膨胀力"与常规储层情况下浮力之间的区别。论述了在"膨胀力"作用下，石油在理想致密砂岩模型中的运移模式、运移距离及致密油藏扩张规律。基于以上认识并结合实例，建立模型从动力学的角度分析了致密砂岩中隔、夹层及裂缝对石油运移富集的影响。分析认为：由于致密油与常规储层油藏在运移动力及运移模式上的差别，致密砂岩中隔、夹层将会在一定程度上阻碍石油的运移，造成成藏上物性较好的"空白带"；在致密砂岩裂缝型油藏中，与裂缝直接接触物性较好的砂体是最具可能性的石油聚集区带。

对于低勘探程度盆地，寻找优质烃源岩对于勘探方向的选择具有重要意义。本文基于大量测试分析资料，以哈日凹陷为研究对象，对银额盆地银根组优质烃源岩的岩石学和地球化学特征进行了研究，并对该烃源岩中有机质来源及其形成环境进行了分析。研究表明，优质烃源岩岩性为泥晶白云岩和白云质泥岩。烃源岩w（TOC）平均5.62%，有机质丰度极高；有机质类型为Ⅰ—Ⅱ₁型，属腐泥型，或腐殖腐泥型有机质；烃源岩成熟度较低，但底部已经达到成熟热演化阶段，具有较高的生烃潜力。优质烃源岩的有机质来自高等植物和水生生物的混合源。优质烃源岩Pr/Ph值为0.19~0.27，代表强还原性的沉积环境；伽马蜡烷指数为0.30~0.54，高伽马蜡烷含量表明高盐度的沉积环境。藻类勃发形成的高生产力和缺氧环境是银根组优质烃源岩形成的2个关键条件。

杜荒岭和九三沟矿床是延边地区两个典型的浅成热液高硫化型金矿床， 两者距离不足10 km。本文运用显微测温、激光拉曼成分测试和稀有气体同位素对这两个矿床的蚀变岩和矿石中的石英内流体包裹体进行研究，以便揭示成矿流体的起源和演化过程。测温及拉曼测试结果表明：蚀变早期矿化阶段主要气体成分为CO₂、N₂的两相流体包裹体，发育少量高盐度（33.4%~48.1%）高温（410~470 ℃）的流体包裹体，其为深部斑岩成矿系统与后期浅成矿化流体叠加的产物；主成矿阶段均一温度为90~330 ℃，盐度为0.4%~44.9%，成分以H₂O为主，含少量的CO₂；富气相、富液相及含石盐子晶多相的流体包裹体共存，表明流体发生了沸腾作用，这些流体包裹体被捕获的深度为100~500 m，代表浅成矿化的主要流体。稀有气体同位素结果表明：³He/⁴He值为0.009 6~0.020 6 Ra，²⁰Ne/²²Ne、²¹Ne/²²Ne值分别为9.734~9.987和0.030 9~0.040 6，⁴⁰Ar/³⁶Ar为1 302.4~4 433.6。上述研究结果表明，延边地区杜荒岭和九三沟金矿早期成矿流体为携带Au、Ag、Cu等成矿元素的高温、高氧化的岩浆气，主成矿阶段地壳流体的混入导致沸腾作用，晚期转以低温低盐度的大气水为主。

河南瓦房铅锌矿床位于华北克拉通南缘熊耳山—外方山矿集区，矿体赋存于熊耳群鸡蛋坪组上段（Chj³）的地层中，矿石矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和少量黄铜矿、赤铁矿、褐铁矿。该矿床热液成矿过程划分为3个阶段：石英-黄铁矿阶段（早阶段），石英-多金属阶段（中阶段），石英-碳酸盐脉阶段（晚阶段）。矿石中石英和方解石中捕获的原生包裹体类型有NaCl-H₂O型两相、NaCl-CO₂-H₂O型三相和纯气相。气液两相包裹体3个阶段均一温度范围分别为150~260、150~230和110~160 ℃，3个阶段盐度（w（NaCl））平均值分别为12.22%、8.55%和6.29%。中阶段方解石的δ¹³C_VPDB平均值为-7.34‰，δ¹⁸O_SMOM平均值为15.56‰；晚阶段方解石的δ¹³C_VPDB平均值为-3.05‰，δ¹⁸O_SMOW平均值为2.21‰。早阶段硫化物的δ³⁴S值为2.747‰~7.737‰，中阶段硫化物的δ³⁴S值为-11.187‰~7.286‰。认为早中阶段成矿流体为变质流体，与中生代扬子克拉通和华北克拉通发生陆陆碰撞诱发中—新元古代时期的俯冲板片变质脱水有关，成矿晚阶段流体有大气降水的混入。硫同位素表明硫来源于中—新元古代的沉积地层，是海相硫酸盐的还原产物，在晚阶段，由于大气降水的混入导致δ³⁴S出现负值。瓦房铅锌矿床地质特征、成矿流体特征与造山型矿床相似，因此，瓦房铅锌矿床属于造山型铅锌矿床。

篦子沟铜矿位于山西中条山胡-篦型铜矿田，矿体与地层产状一致，呈层状、似层状分布于中条群篦子沟组和余元下组中，经历了多期次多阶段成矿作用。为限定篦子沟铜矿后期热液脉状矿化的形成时代，对篦子沟铜矿区方解石-石英脉中与黄铜矿共生的辉钼矿样品进行了Re-Os同位素测定。结果表明，6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄为（1 539±26）~（1 616±26 ）Ma，加权平均年龄为（1 577±31）Ma（MSWD=5.5），等时线年龄为（1 522±180）Ma（MSWD= 9.6），表明热液脉状矿化形成于中元古代长城纪晚期。据此篦子沟铜矿的热液脉状矿化可分为3个成矿期次，分别为古元古代晚期发生的微细脉浸染状矿化期、脉状矿化期和中元古代早期热液脉状辉钼矿矿化期。此次事件可能为中元古代伸展-裂解事件岩浆侵位产生的热液对原来的篦子沟铜矿进行再次的矿化、富集。结合已有资料，证明篦子沟以及中条山地区在中元古代早期存在热液矿化事件。

伊春地区为黑龙江省重要的铅锌矿集区，矽卡岩型铅锌矿成矿地质条件优越。在成矿条件分析的基础上，借助GIS平台，应用证据权重法优选了地质、物探、化探、遥感等方面的15个证据层，划分了三级远景区，共圈定77处远景区。其中，81.08%的已知矿床（点）位于远景区内，表明本次预测结果较为可靠；54处远景区尚未发现铅锌矿床，其与已知矿床具有相似的成矿条件，有望取得找矿突破，在后续勘查工作中应给予足够的重视。

辽宁盘岭矿集区产出在辽吉裂谷中段的草河口—草河城—黑峪一带，是一处典型的古元古代沉积盆地和多金属矿集区。矿区内发育有早白垩世的北大砬子岩体和古元古代高丽墩台岩体，与本区的矿化作用密切相关。北大砬子岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为（123.9±2.2）Ma，高丽墩台岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为（1 872±13）Ma。北大砬子岩体ε_Hf（0）为负值，ε_Hf（t）为负值（-16.86~-10.95），说明北大砬子岩体形成时壳源物质成分占主导地位，单阶段Hf模式年龄（T_DM）平均为1 339 Ma，两阶段Hf模式年龄（T_DM^C）平均为2 043 Ma；高丽墩台岩体ε_Hf（0）为负值，ε_Hf（t）为正值（0.29~4.64），说明高丽墩台岩体形成时壳源物质成分占主导地位，并有地幔物质混染，单阶段Hf模式年龄（T_DM）平均为2 171 Ma，两阶段Hf模式年龄（T_DM^C）平均为2 355 Ma。结合岩石地球化学特征得出：北大砬子岩体具有高钾钙碱性岩浆岩特征，为较高分异的过铝质I型花岗岩，是底侵岩浆提供热动力使下地壳物质部分熔融的产物，属于晚中生代大陆边缘岩浆弧环境，其与进入早白垩世古太平洋板块俯冲作用密切相关，岩浆活动直接影响盘岭矿集区内一期铜、铅、锌、钼等矿化作用；高丽墩台岩体具有低钾（拉斑）岩浆岩特征，为较高分异的过铝质I型花岗岩，是热的玄武质熔体加热下地壳使之熔融的产物，且可能有地幔物质贡献，岩体侵入诱发的一系列断裂（包括层间断裂）控制着矿集区内矿脉及岩脉的空间分布。

为了探究苏吉组基性岩岩浆的起源和演化，对华北板块北缘中段土牧尔台地区苏吉组玄武安山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究，并用此来制约该地区的构造演化历史。苏吉组玄武安山岩中的锆石形态较好，均为自形—半自形，具有明显的震荡环带，且Th/U值为0.61~1.06，反映其为典型的岩浆成因。测年结果显示，苏吉组玄武安山岩形成于早二叠世（（279.0±2.1）Ma）。地球化学特征表明，苏吉组玄武安山岩贫硅（49.0%~55.2%）和HFSEs，富铝（15.70%~17.80%）、镁（Mg^#=49.84~67.02）和LILEs，具有较低的稀土元素总量和较平缓的稀土分配方式，显示了岛弧火山岩的地球化学特征，加之本组安山岩具有高镁安山岩的属性，所以该组火山岩源区应为受俯冲板片流体交代的亏损地幔楔。综上，笔者认为苏吉组安山岩形成于俯冲的构造背景下，在早二叠世古亚洲洋未闭合。

句容地区下奥陶统仑山组碳酸盐岩沉积主要由开阔台地和深水陆棚组成，仑山组层序1和层序2均由低位体系域和海侵体系域构成，反映两次海侵过程。根据δ¹³C值、Sr/Ba值、1 000Sr/Ca值和V/Ni值反映的古盐度、古水深曲线，结合沉积环境变迁与体系域特征，绘制了仑山组海平面相对升降曲线。一级海平面相对升降曲线反映仑山组时期经历了一次海侵。二级海平面波动曲线显示海平面波动频繁，由两次海平面相对上升和一次海平面相对下降组成。仑山组样品碳、氧同位素组成受后期成岩作用影响较小，基本保留了原始海洋的同位素组成：δ¹³C值为-0.8‰~2.3‰，均值为0.45‰；δ¹⁸O值为-14.4‰~-9.3‰，均值为-10.2‰，主要集中在-10.0‰~-9.0‰的范围内。利用δ¹³C和δ¹⁸O值计算得到的Z值全部大于120，反映仑山组碳酸盐岩在海相环境中形成。

为了研究堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理，以陕西省岚皋县广泛分布的堆积层-基岩接触面滑坡为研究对象，采用野外调查和数理统计的方法，总结了该类型滑坡的基本特征，并以祖师庙滑坡为例，借助室内试验和数值模拟手段，研究了堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理。结果表明：1）堆积层-基岩接触面滑坡主要发育在坡度为20 °~40 °、下伏基岩为碎裂状结构的斜坡，多为浅表层滑坡；2）碎石土和堆积层-基岩接触面的内摩擦角随含水量增大而降低，堆积层-基岩接触面是斜坡变形破坏的软弱结构面；3）细颗粒物质的增加降低了堆积层-基岩接触面的内摩擦角，且细颗粒粒径越小，内摩擦角也越小，在饱和状态下降幅度越大；4）因细颗粒物质在堆积层-基岩接触面处聚集造成的强度降低和因水文地质条件改变造成的滑带土饱和是祖师庙滑坡主要的诱发因素。研究结果对揭示堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理和地质灾害防治具有一定的指导意义。

城市新区的科学选址及规划需要以明确的工程地质条件为基础，因此开展城市周边工程地质分区研究已成为当前城镇发展工作中的关键环节。本文以铜川地区为例，根据地质构造及地貌演化确定了地貌类型，依据第四纪沉积物组合差异将地层沉积结构划分为风成沉积型、冲洪积型及风成-冲洪积复合沉积型。根据湿陷性试验结果，研究区内黄土埋深超过22 m不具自重湿陷性，埋深超过24 m不具湿陷性；根据湿陷量计算值将研究区划分为非湿陷区、2级、3级和4级湿陷区。在此基础上将研究区划分为4个区（低中山区、黄土台塬区、黄土丘陵区和河谷阶地区）及8个亚区，并总结了各工程地质区的工程特性，其中：低中山区及黄土丘陵区不适宜建筑；黄土台塬区的2级湿陷高台塬亚区和2级湿陷低台塬亚区为适宜建筑；河谷阶地区部分适宜建筑；黄土台塬区的3级、4级湿陷高台塬亚区及3级、4级湿陷低台塬亚区进行地基处理后适宜建筑。研究成果可为黄土高原地区相似地质条件下的未来城市选址及工程建设规划提供指导和借鉴。

在前人有关地质灾害的研究中，滑坡地质灾害以群体式出现的专业术语有"滑坡群"和"滑坡带"两种，但对其内涵的认识存在模糊性和局限性，缺乏层次性，多数情况下其只是对多个滑坡聚集的简称，没有体现出对地质灾害研究的指导意义。本文修正了"滑坡群"的概念，丰富了 "滑坡群"的内涵，将"滑坡群"与相同的局部构造、活动构造相联系，使"滑坡群"内部的个体滑坡、相同新构造活动区域"滑坡群"之间的对比成为可能，实现了基础地质研究与灾害地质研究的有机结合。在此指导下提出了"滑坡群"评价方法，包括局部构造样式以及形成机理、局部构造与地质灾害空间演化规律、"滑坡群"内部个体滑坡对比，并建立了"滑坡群"时空演化模式，为预测滑坡破坏过程提供依据。

近年来，概念性水文模型在水文预报中得到了广泛应用，为探讨SIMHYD模型在松花江流域应用的适应性，为其汛期的防洪控制、水库调度提供依据，本文选择嫩江流域上游石灰窑断面和第二松花江流域白山断面汛期（6—9月）的日径流过程进行模拟。计算结果表明，SIMHYD模型在松花江流域的应用中存在区域性差异：在嫩江流域上游石灰窑汇水区，率定期的纳什系数为0.501，验证期的纳什系数为0.158，模型应用的适应性较差；在第二松花江流域白山汇水区，率定期的纳什系数为0.777，验证期的纳什系数为0.729，模型应用的适应性优良。模型对于洪峰处的模拟存在较大误差，主要原因在于该模型没有考虑到产流时空分布不均及河道汇流计算过程。

地面沉降是指地面标高降低的一种缓变地质灾害现象，严重时对城市建设和人民生活会构成威胁。为评价地面沉降交通载荷程度，利用永久散射体干涉测量（PS-InSAR）技术提取北京东部地区沉降信息，利用数据场模型，以地铁站信息和道路节点信息为指标，采用因子贡献权重方法，获取北京地面沉降交通载荷程度分区图。研究结果表明：PS-InSAR方法可以获取区域地面沉降的空间分布趋势，研究区内最大沉降速率达到77.69 mm/a；地面沉降交通高载荷主要分布在北京市朝阳区北部与中部区域，而交通低载荷区域主要位于远离城市重要交通道路和地铁线路不发达乡镇。

在快速城市化过程中，道路网络快速扩张对区域生态景观的分割、隔离、破坏等是导致生态景观过程与格局演变的重要原因。研究道路网络化对景观格局的影响可为快速城市化地区生态、道路建设和区域可持续发展规划提供参考。本文以西安都市圈为例，利用GIS和RS技术，基于西安都市圈TM遥感影像和Arcgis 10.1、Fragstats 4.2软件平台，通过构建道路网空间指数，定量评价了路网空间结构和景观格局变化，并从空间上分析了道路网络化对景观格局的影响。结果表明：1）1985—2015年，西安都市圈路网发育不断成熟，基本呈现以西安市区为中心、空间指数向四周递减（除杨陵区和阎良区外）且东高西低的趋势。2）随着城市化进程的不断推进，西安都市圈景观呈现多样化、复杂化和破碎化。其中：园地、林地和建设用地规模扩大，景观聚集度上升；耕地、水域及滩涂景观破碎化程度不断加深。3）30年间，高等级道路的修建、低等级道路的不断完善以及市内环路打通等，使得西安都市圈路网逐渐完善，景观优势度下降，破碎化程度上升，形状趋于规则化。此外，路网发育的程度不同对不同地类的影响各不相同：路网成熟的区域，建设用地面积较多，形状较规则，呈聚集状态，林地面积较少，且零星分布，破碎化程度较高；道路结构简单的区域，林地聚集成片，聚集度较高，耕地、水域及滩涂在路网空间指数各等级影响域内均呈现破碎化状态，且形状较不规则。

重力场向上延拓是稳定且收敛的过程，而向下延拓是不稳定且发散的过程。为此，本文提出一种重力场向下延拓新方法。首先，对重力场及其垂向一阶导数向上延拓，得到不同高度的重力场垂向导数；然后，基于求解微分方程的三阶Adams-Bashforth多步法，推导出稳定的向下延拓公式；最后，为验证本文方法，将其分别应用于模型数据和实际数据。理论模型试验及误差曲线表明，相对于经典下延方法——傅里叶变换下延法和积分迭代下延法，新方法三阶Adams-Bashforth公式法下延过程稳定，边界效应不明显，下延深度可达5倍点距，下延结果与真实值的相对误差更小，结果更准确。将本文方法应用于加拿大某区实测航空重力数据，得到有效且准确的下延结果，能够识别和圈定一些细小异常特征。

利用直流电测深、环境磁学以及矿物学方法，开展对一钢铁厂周边土壤的污染评价研究，获得了土壤垂向电阻率与磁化率分布特征。研究表明，随着污染土剖面的深度由底部至地表，土壤电阻率逐渐减小，磁化率和重金属含量反而增高；该变化特征反映了土壤受污染的程度与钢铁公司历年粗钢产量及武汉市历年汽车保有量的变化程度相对应。通过对污染样品的磁滞回线、热磁曲线和SEM/EDX等矿物学分析，污染样品的矿物成分以磁铁矿和赤铁矿为主，以准单畴（PSD）颗粒存在，形貌特征和物质成分与成土过程中形成的磁性颗粒明显不同。由于土壤的电性与磁性都具有良好的污染程度指示作用，所以土壤的电性与磁性研究可以应用于土壤污染程度的评价，两者联合运用可大大提高土壤污染程度评价的分辨率。

为了研究地-井瞬变电磁响应特征，获得不同井位低阻薄板异常体的响应规律：首先采用交错网格有限差分技术离散二次场满足的频率域赫姆霍兹方程；然后结合虚框叠加等效和虚拟界面法将发射源和接收位置扩展到任意层位，解决了全空间背景格林函数的计算问题；之后利用MUMPS求解器求解频率域二次场，再经过余弦变换，获得井中任意位置的瞬变电磁响应；最后采用三维模型对本文算法的正确性进行验证，设计了均匀半空间和嵌入低阻薄板的三维模型，获得垂直磁场的三维分布，分析均匀导电半空间中低阻薄板对地-井瞬变电磁三维响应的影响特点。结果表明：本文三维地-井瞬变电磁计算方案的计算精度与前人基本相同；水平导电薄板的存在主要影响板体附近及穿过薄板的井中瞬变响应，最大的特点是在异常体位置附近的中期时间道响应出现变号现象。本文的研究为定性解释地-井瞬变电磁法异常提供一个技术手段，也为地-井瞬变电磁三维反演奠定基础。

在分析地震资料时，因吸收和衰减等原因，地震信号往往呈现出非稳态性。时频分解方法能将地震信号分解成多个稳态的子成分，从而为描述和分析地震信号的属性提供了便利，如短时傅里叶变换、小波分析、经验模式分解（EMD）等方法。本文引入了一种新的时频分析方法——局部均值分解（LMD）。该方法将地震信号按其时频属性分解成多个乘积分量信号（PFs），较EMD分解所得的固有模态函数（IMFs）保留了更多的局部信息，同时模态混叠效应更少。对模型数据和实际数据的处理结果验证了LMD方法能够合理地分解地震信号，更准确地描述地震资料中不同时间尺度的构造信息，为进一步的地震数据处理和解释提供参考。

本文收集了2009—2016年山东地区M≥0.1的1 554次地震事件及其走时数据，对该地区地震波一维速度模型进行了研究。首先，使用走时曲线拟合、折合走时曲线分析等方法给出了山东地区地震波一维速度结构模型的初始模型以及参考变化范围；然后，精选55次震相较为丰富的地震事件，用Hyposat方法进行批量重定位，根据残差以及地球物理背景给出P波参考模型，之后对理论波速比加入合理的扰动，对所有P波和S波速度模型组合进行批量地震重定位，根据残差结果极小值获得了最优的P波和S波速度模型；最后，利用多重检验方法对最优模型进行检验，包括天然及非天然地震事件检验、3种定位水平差异检验、4种定位深度差异检验以及乳山和长岛震群的双差定位检验，最终获得了较为可靠的山东地区地震波一维速度模型：v_P1=6.13 km/s，v_P2=6.88 km/s，v_P3=7.93 km/s，H₁=22 km，H₂=33 km，v_S1=3.54 km/s，v_S2=3.95 km/s，v_S3=4.46 km/s。另外，本文发现，单纯型等非线性算法的定位结果对于速度模型依赖性较低，反之Geiger类型的线性迭代定位方法则较为依赖速度模型。

在高精度物探重力测量中，需要提供高精度的平面位置和高程。在物探长剖面测量中，对东西跨度较大的线路进行控制测量时，高斯-克吕格投影分带和高程引起的投影变形较大，不能满足长距离重力测量对精度的要求。基于高斯-克吕格投影的基本理论，采用斜轴变形椭球高斯投影方法，结合最小二乘法、坐标转换理论及椭球变换，将原始椭球构建斜轴变形椭球，可以减小高斯投影横坐标和高程投影变形的影响，避免高斯投影分带过多对应用的影响。以漠河—呼和浩特物探长剖面测地数据为例，利用GPS快速静态测量获得平面和高程位置，测点距离约1 km，通过斜轴高斯投影进行投影，最大平面精度为67.87 mm/km，最大高程精度为53.039 mm/km，最大投影综合变形的中误差为88.51 mm/km，大大减小了投影变形，提高了地图投影精度。因此，该投影在跨度物探长剖面测量中的应用具有一定优势。