以岩石地层分区多、名称复杂多变的上扬子下寒武统为例，并以高分辨率层序地层学理论为指导，通过露头、岩心、钻（测）井及岩矿测试等资料综合研究，识别出6个层序划分依据、5种沉积旋回叠加组合样式，认为页岩层系中层序界面厘定困难，不同级次沉积旋回的识别是层序划分的关键。以此为依据，结合研究区构造、岩相、有机碳含量等研究，建立了等时层序地层格架及其富有机质页岩的沉积发育模式，并以层序为单元，开展了富有机质页岩分布的精细编图。富有机质页岩主要发育于不同级次的海侵-海退作用早期，不同地区时空分布特征差异明显：四川盆地内部富有机质页岩主要分布在资阳长宁一线近南北向带状展布的区域，其受基底断裂早寒武世多幕堑垒式活动控制，纵向上发育4套富有机质页岩段；四川盆地之外鄂西—渝东、黔北、黔东南及宜昌等地区主要受早寒武世早期上升洋流作用控制，以下部层序发育大套富有机质页岩段为特征。今后应考虑不同地区富有机质页岩的时空分布特点，进行页岩气勘探与开发部署。

为了更清晰地理解优质烃源岩和优质储层的耦合关系在致密油气成藏过程中的控制作用，本文应用地化测试、恒速压汞、常规压汞、含烃流体包裹体等多种资料，对比了松辽盆地南部致密油和松辽盆地北部致密气的成藏条件。研究表明：1）优质源岩生、排烃中心基本吻合超压高值区，超压到达的边界就是致密油气富集边界。2）孔喉结构约束下的松南泉四段优质储层渗透率下限为0.10×10^-3 μm²，松北沙河子组优质储层的渗透率下限为0.05×10^-3 μm²。3）时间上，形成致密油气藏的前提条件是源储之间应具备"先致密后成藏"的匹配关系，这是决定其成藏机理的根本；空间上，2个研究区的"甜点区"均发育在近源、强压、高渗的优质源储叠合部位，其展布特征受控于优质源储的空间耦合关系。

对雅布赖盆地萨尔台凹陷侏罗系新河组有效烃源岩进行有机质下限分析，识别有效烃源岩分布范围，并分析有效烃源岩下限值与成熟度的关系。本文据烃源岩生排烃机理，通过w（TOC）与热解参数w（S₁）之间的关系，确定了雅布赖盆地萨尔台凹陷新河组下段有效烃源岩w（TOC）下限值，其中盐场次凹有效烃源岩w（TOC）下限值为1.0%，小湖次凹w（TOC）下限值为0.7%，梭托次凹不具备排烃条件。利用△log R法计算新河组下段的页岩w（TOC）含量，识别并统计了单井有效烃源岩厚度，参照沉积相和地层厚度确定了有效烃源岩的分布特征，新河组下段有效烃源岩主要分布在小湖次凹中央洼槽带，累计厚度最大约600 m，盐场次凹有效烃源岩累计厚度基本小于100 m，梭托次凹不发育有效烃源岩。成熟度越大，有效烃源岩w（TOC）下限值越小

以沾化凹陷渤南洼陷罗63井和义21井沙一段取心段为例，依据研究样品的热解、全岩与黏土矿物X射线衍射、有机岩石学、孔隙度、氩离子抛光+扫描电镜以及微孔隙结构等分析结果，开展了沙一段湖相富有机质烃源岩岩石学与孔隙结构特征研究，结果表明：罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩主要由碳酸盐矿物、黏土矿物和石英组成，另含少量长石、黄铁矿和石膏，其中黏土矿物主要由伊/蒙混层、伊利石组成，由取心段顶部至底部，碳酸盐矿物质量分数明显增高，而黏土矿物和石英则显著降低，呈现由钙质或灰质泥岩至演变为泥质灰岩的特征，岩石构造类型包括层状、纹层状和块状3类；罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩平均孔隙度分别为2.09%和4.43%，具纹层状构造的烃源岩具有相对高的孔隙度；主要发育矿物基质孔隙（即粒间孔隙和粒内孔隙）和裂缝型孔隙两大类，而有机质孔隙不发育，孔隙半径从十几微米至几纳米的孔隙均有分布，以发育孔径50 nm以上的宏孔为主。

中南部非洲镍矿资源丰富，大体可分为岩浆型和风化壳型2种预测类型。本文在对中南部非洲243处镍矿床/点资料系统收集整理的基础上，将产出的镍矿初步划分为新太古代、古元古代、中元古代和新元古代4个成矿期，南非卡普瓦尔北缘古元古代Cr-Ni-Cu（PGE）成矿带、津巴布韦大岩墙新太古代Ni-Cr（PGE）成矿带、博茨瓦纳弗朗西斯敦—赛莱比—皮奎新太古代Ni-Cu-Au成矿带、赞比亚赞比西津巴—卢萨卡新元古代Au-Ni-Cu成矿带、坦桑尼亚乌本迪—乌萨嘎仁古元古代Ni-Cu成矿带和坦桑尼亚—布隆迪基巴拉中元古代Ni-Cu-Co成矿带共6个成矿带，从整体上构成了北东向的中南部非洲巨型镍矿带；并分别对研究区内典型的与大陆边缘裂解有关的Ni-Cu（PGE）矿床、与造山带伸展背景有关的Ni-Cu矿床、与地幔柱有关的Ni-Cu（PGE）矿床和风化壳型镍矿床的矿床地质特征和成矿模式进行了研究。综合研究表明，布什维尔德矿集区、津巴布韦大岩墙矿集区、博茨瓦纳弗朗西斯敦—赛莱比—皮奎矿集区、坦桑尼亚—布隆迪穆松加迪—卡邦加矿集区镍矿资源潜力巨大，找矿前景优越。

班公湖—怒江成矿带南侧分布着多个与班公湖—怒江洋南向俯冲、碰撞、后碰撞伸展各阶段有关的矽卡岩型铜多金属矿床，目前对单个矿床的研究较多，而对形成于不同环境下的矿床之间的对比研究较少。本文通过对该成矿带南侧典型矽卡岩型铜多金属矿床的S、Pb同位素特征进行较为系统的总结，并结合前人对辉钼矿Re同位素、成矿岩体地球化学特征、成岩成矿时代及区域构造演化等研究的成果，对不同构造背景下所形成的4个矿床的成矿物质来源进行对比研究。研究表明：舍索矿床的S同位素具有明显的双峰式分布，为壳幔混合来源，而区内典型矿床的S同位素显示从班公湖—怒江洋南向俯冲（舍索）→碰撞（嘎拉勒、尕尔穷）→后碰撞（班戈日阿）逐渐富集重硫的特征；Pb同位素显示舍索较其他矿床更富集放射成因Pb，舍索、班戈日阿矿床成矿物质主要来源于念青唐古拉群结晶基底，而同碰撞期形成的嘎拉勒、尕尔穷矿床则显示了明显的壳幔混合来源的特征，念青唐古拉群结晶基底对尕尔穷矿床的成矿物质有少量贡献。此外，斑岩-矽卡岩复合型矿床的成矿物质来源具有壳幔混源的特征，而单一的矽卡岩型矿床以上地壳来源为主。

早子沟金矿床是西秦岭西段近年来发现的大型金矿床之一。矿床产于中三叠世古浪堤组中，矿体产出与中酸性岩脉关系密切；矿体受断裂控制，呈脉状、条带状，少数似层状产出。含金石英脉可分为两个成矿期次，分别为含金粗粒石英脉期和多金属硫化物-金石英期；金属硫化物主要为辉锑矿、黄铁矿、毒砂等。辉锑矿石英脉型金矿石中流体包裹体主要为富液相的气液两相流体包裹体，均一温度为129.8 ~324.3 ℃，平均为203.2 ℃，盐度（w（NaCl））为1.22%~10.73%，平均为6.04%，成矿流体的密度平均为0.90 g/cm³，矿床的成矿平均深度约为2.00 km；阴阳离子分析结果表明，流体包裹体液相成分主要为Na⁺-SO₄^2--Cl^-，单个流体包裹体激光拉曼显示流体包裹体中的气相成分主要为H₂O、CO₂和SO₂，个别样品显示有CO和CH₄，成矿流体为NaCl-H₂O-CO₂体系。流体包裹体研究揭示了早子沟金矿床辉锑矿-金成矿阶段的成矿流体为浅成中低温低盐度低密度流体，主要为岩浆水与地下水的混合热液，不同性质流体的混合作用和它们的沸腾作用是使金沉淀的重要因素。矿石中辉锑矿硫同位素组成很稳定，δ³⁴S_V-CDT值为-10.30‰~-8.10‰，平均为-9.33‰，表明硫主要为岩浆热液来源，并混有地层硫。矿石铅同位素组成显示²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.166~19.027，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.608~15.741，²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.249~39.275，矿石铅同位素组成为壳幔混合成因铅。根据早子沟金矿床特征，结合成矿流体性质及来源、成矿物质来源研究成果，推测甘肃早子沟金矿床应为岩浆期后低温热液金矿床。

黑龙江省双鸭山市羊鼻山铁钨矿床处于中亚造山带东段的佳木斯地块中部。兴东群大盘道组变质岩系为矿区主要赋矿地层，铁矿矿体呈层状、似层状赋存于大盘道组第一岩段，白钨矿矿体呈透镜状和脉状产于铁矿矿体底板围岩中，受片麻状花岗岩与大盘道组大理岩的接触带控制；主要含矿岩石为石榴石矽卡岩和透辉石矽卡岩，钨矿石中主要金属矿物为磁黄铁矿和白钨矿，并含少量磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、锡石、毒砂和辉钼矿。含钨石英脉中δ¹⁸O_水值为3.6‰~7.5‰，δD值为-120.9‰~-66.2‰，表明其成矿流体以岩浆水为主。矽卡岩中与白钨矿共生的金属硫化物δ³⁴S值为16.1‰~18.1‰，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.879~18.863，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.537~15.603，²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为38.202~38.544，表明金属硫化物中的硫和铅主要来源于地层与地壳重熔型岩浆。结合钨矿成矿地质特征，认为羊鼻山铁钨矿床中钨矿的成因类型应属矽卡岩型。

本文对出露于佳木斯地块北部金银库组变沉积岩和侵入其中的火成岩脉体中的锆石进行了系统的LA-ICP-MS/SIMS U-Pb定年和Hf同位素研究，旨在限定金银库组的沉积时限，并揭示其物源及沉积环境。3个样品中锆石呈自形-半自形，显示典型的岩浆生长环带或条痕状吸收，暗示其岩浆成因。研究结果显示:采自金银库组绢云母片岩中的碎屑锆石72个分析点给出1 955~457 Ma的年龄区间，主要峰期年龄为814、757、568、491和463 Ma，其ε_Hf（t）值为-13.9~-0.1，Hf同位素一阶段模式年龄T_DM1和二阶段模式年龄T_DM2分别为1 827~1 307 Ma和2 411~1 715 Ma。采自侵入金银库组的花岗细晶岩和辉绿岩分别给出了263和267 Ma的结晶年龄，前者的ε_Hf（t）值为0.9~2.0，Hf同位素二阶段模式年龄T_DM2为1 110~1 047 Ma；后者的ε_Hf（t）值为-7.7~6.4，Hf同位素一阶段模式年龄T_DM1为1 206~662 Ma。结合佳木斯地块及邻区约430 Ma火成岩的存在和金银库组中该期碎屑锆石的缺乏以及碎屑锆石年龄众数及其Hf同位素组成，我们认为金银库组的形成时代应为晚奥陶世至早志留世（463~430 Ma），形成于被动大陆边缘背景，沉积物源主要来自佳木斯地块及其邻区的古元古代和早古生代早期火成岩。

布合塔铜（金）矿化区位于新疆昭苏境内，大地构造位于那拉提构造带北缘西段。矿化区主要被二长花岗岩及石英闪长岩呈岩株状侵入，在花岗岩体边缘及与围岩接触带内均有铜（金）矿化。研究区2种岩体的锆石 LA-ICP-MS U-Pb测年结果分别为（434.5±4.6）Ma（二长花岗岩）、（445.7±5.1）Ma（石英闪长岩），为晚奥陶世—早志留世；元素地球化学测试结果显示，二者均属过铝质钾玄岩系列；二长花岗岩A/CNK值为1.35~1.42，石英闪长岩A/CNK值为1.47~1.71，具S型花岗岩特征；二者稀土元素特征较为相近，均显示轻稀土相对富集、具Eu负异常（δEu=0.67~0.80），微量元素均显示富集Ba、Th、U，亏损Nb、Ta等；地球化学分析表明，岩浆源岩主要为变杂砂岩，以部分熔融作用为主。结合区域大地构造背景及相关研究，总体认为该矿化区花岗质岩浆是由中天山板块与伊犁板块碰撞闭合之后的中下地壳部分熔融而成。

大兴安岭地区以发育显生宙花岗岩和火山岩为特征，基性和中性侵入岩不是十分发育，仅在塔河、塔源、富西里、乌拉山、碧流台等地有所报道，且规模相对较小，它们在形成时代和成因上的差别为我们深入揭示大兴安岭地区壳幔过程提供了重要依据和线索。近期我们在大兴安岭东坡北部红花尔基地区开展了基础地质调查，在小奎勒河中游花岗杂岩体内部发现并确定了两处不规则中基性岩体，经系统的岩相学、年代学、元素和Hf同位素地球化学研究揭示：两处中基性岩体由细粒角闪辉长岩岩相和辉长闪长岩岩相构成； LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb同位素定年结果显示，其成岩作用于310~293 Ma；岩石系列为准铝质、钾质-钠质、拉斑玄武质-钙碱性过渡岩系；初始岩浆为来自熔体-流体交代作用的富集地幔低程度（<5%）部分熔融作用，源区主要残留矿物相为辉石和石榴石、钙钛矿等；岩浆演化过程以结晶分离作用为主，伴随堆晶作用；形成于松嫩地块-兴安地块碰撞拼合晚期向初始大洋岛晚期大洋弧初始环境。

湖北三峡地区发育一套新元古代地层，其可能记录了地球系统的一系列剧变，如莲沱组可能记录了与Rodinia超大陆的裂解以及南华冰期起始时间等相关的地质信息。然而，莲沱组的沉积年龄及区域地层对比却仍存在较大争议，限制了我们对这些地质信息的理解。本文从花鸡坡剖面莲沱组底部凝灰岩层获得两组SHRIMP U-Pb锆石年龄（810±7）、（763±10）Ma，前者可能为莲沱组下伏黄陵花岗岩剥蚀后再沉积的结果，而后者应代表莲沱组底部沉积开始的年龄。结合前人在三峡地区对莲沱组地层年代学的研究，认为莲沱组沉积年龄为780~714 Ma，区域上可与滇中、川西澄江组/开建桥组及湘北的板溪群、黔东南的下江群及桂北的丹洲群进行对比，但其缺失下江系早期—中早期（820~790 Ma）沉积地层，因此只相当于下江群、丹洲群的中上部地层。

选取广西北部湾地区表层土壤中As元素为研究对象，采集了7 327个土壤样品，400个岩石样品，分析As、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn、Ti、pH和有机碳（SOC）等指标，探讨了土壤成土母岩、成土作用、土壤组成、pH和有机质等对表层土壤As元素的影响。结果表明：As元素平均质量分数为7.96×10^-6，为中国土壤背景值0.80倍；风化作用对于As元素的次生富集起到极为重要的作用，明显强于成土母岩As元素背景的影响。Pearson相关分析和主成分分析表明：在土壤组成和土壤性质等因素中，含Al矿物（Al₂O₃）、含Fe矿物（TFe₂O₃）、含Si矿物（SiO₂）和SOC，对土壤As的富集起到主导作用；pH 和含 Ca矿物（CaO）的作用较弱；而含K矿物（K₂O）、含Na矿物（Na₂O）和含Mg矿物（MgO）对As的次生富集作用可以忽略不计。

在滑坡防治工程设计当中，推力确定是治理工程设计是否合理有效的前提。本文进行了3种类型滑坡的渐进变形破坏模式分析，从滑带参数弱化的角度阐述了不同类型滑坡的渐进演化过程，并以滑带力学参数经历峰前应力阶段、软化阶段、残余应力阶段刻画了滑带空间形态所经历的峰前应力状态、临界应力状态、残余应力状态3个阶段；基于不平衡推力法，提出3种类型滑坡临界状态条块的确定方法，把滑坡划分为发生剪切段和未发生剪切段，提出了不同类型滑坡渐进破坏过程中推力计算公式及计算过程中滑带参数取值方法。以任意滑坡为例，从不同类型滑坡角度分析了滑坡在渐进破坏过程中推力的变化规律，结果表明：不同类型滑坡渐进破坏到第5状态时，牵引式滑坡、推移式滑坡和复合式滑坡的推力大小分别为4 100，4 980和3 150 kN/m，推移式滑坡推力最大，说明滑坡以不同模式破坏时推力存在明显差异。此计算方法不仅反应了不同类型滑坡的渐进破坏过程，又解决了具有应变软化性质的滑坡推力计算问题，在实际工程中为滑坡的设计提供合理的推力。

滑坡堰塞坝作为结构松散的堆积物，随着上游水位的不断上涨，其稳定性不断降低，并存在突然溃坝的风险。以唐家山滑坡堰塞坝为研究对象，基于相似原理，开展符合坝体颗粒级配的室内水槽物理模型实验，模拟了不同坝后蓄水量、不同水位和不同颗粒物质组成条件下坝体渗流、漫顶破坏的整个过程。监测结果显示：堰塞坝漫顶溃坝主要分为渗流、漫顶、冲刷和溃决4个过程；坝体堆积颗粒级配越差，坝体允许渗流坡降越小；相同材料配比的坝体，上游水位相同时，坝体底部水平位移最大，且漫顶溃坝时溃口尺寸与蓄水量正相关。该研究结果揭示了堰塞坝漫顶破坏规律，可为堰塞坝溃坝防治提供理论参考。

为研究综合管廊动力边界条件对地震动力响应的影响，以厦门地区的代表性土层为例，建立动力有限元数值模型，土体本构采用小应变硬化模型，分别设定固定边界、黏性边界和自由场3种人工边界条件，进行Rayleigh波和地震底部剪切波作用下的场地响应研究；并根据变形特征及拟绝对加速度反应谱（PSA）评价3种边界的有效性，提出综合管廊地震动力分析的优化动力边界组合方法。研究表明：在地震波（底部水平加速度时程）及Rayleigh波的作用下，由于考虑了黏性边界对外行波的吸收，但未考虑地震动的输入问题及边界外半无限介质的弹性恢复性能，边界会对模型内部土体的水平位移产生限制作用，使得场地内水平位移响应偏小，而采用自由场边界则基本不存在这种限制作用，表现出强烈的振荡；采用激励侧固定边界、远离激励侧黏性边界、其余侧自由场边界的优化组合动力边界，在Rayleigh波和底部加速度时程共同作用下，二者引起的动力响应交叉干扰较少，可按线性叠加处理；同时，黏性边界对地震波引起的动力响应有一定范围的吸收，自由场边界对Rayleigh波引起的动力响应也有一定范围的变形限制影响。研究成果可供地下综合管廊结构地震响应精细化数值模拟及抗震设计参考。

大通水文站是长江进入河口的第一个关键界面，其水沙关系的变化不但直接影响河流本身的发展演变，也影响着河口三角洲的发育过程。深入研究大通站水沙关系的驱动因素，有助于更好地认识长江流域的输沙规律，可为流域地貌演变和对人类活动响应的深入研究提供科学依据。本文基于数理统计方法，重点从降水变化、径流变化、水利水土工程等方面定性定量地研究了气候变化和人类活动对大通站水沙演变过程的影响，结果表明：1954—2000年间降水量和输沙量变化特征较为一致，说明气候变化在一定程度上影响着大通站泥沙输移的变化过程，其更多地体现在对泥沙输移长期性变化的影响方面；2001—2010年输沙量急剧下降，大型水利工程的实施等人类活动对泥沙输移的影响是近10年来大通站入海泥沙急剧变化的直接诱因和主要原因，其主要体现在短时间尺度上。

以天然细砂为微生物来源，模拟研究了乳化植物油强化原位生物修复中高浓度Cr（Ⅵ）污染地下水的可行性，考察了修复效果及修复过程中地下水质变化及产物的稳定性。结果表明，反应77 d后，Cr（Ⅵ）质量浓度分别从20.0、30.0、50.0、80.0、110.0 mg/L降低到0.0、5.8、19.0、43.6、65.8 mg/L，去除率分别为100.0%、80.7%、61.9%、45.5%、40.2%。反应后介质中Cr形态分析表明，其主要以能在自然条件下稳定存在的铁锰结合态和有机结合态形式存在。此外，随反应进行，实验体系逐渐呈弱酸性环境，pH为5.80~6.70。当Cr被完全还原后，体系会发生异化铁还原，Fe（Ⅱ）质量浓度逐渐升高，最高可达117.0 mg/L，最终形成二价铁矿物。综上所述，天然细砂介质中的土著微生物能够利用乳化植物油强化并还原地下水中的中、高浓度Cr（Ⅵ），且产物能够在自然状态下稳定存在，修复过程对地下环境的影响较小。

为了掌握土壤中硝酸盐氮的空间变异性规律，为硝酸盐污染土壤控制与修复提供依据，以东北某农业灌区为例，利用地质统计方法进行土壤硝酸盐氮的空间变异特征及影响因素分析。研究结果表明：土壤硝酸盐氮的空间变异性显著，变异系数达到82.88%以上。第一层土壤硝酸盐氮在南北向空间上存在严格的自相关性，空间变异的结构性成分比例较高；第二、三层位土壤硝酸盐氮空间变化接近分形布朗运动；第四层位土壤硝酸盐氮在各方向上都具有较高的随机性。总体土壤硝酸盐氮质量分数由西向东逐渐递减，在浑河中下游以及细河附近土壤硝酸盐氮质量分数偏高。不同影响因素对于硝酸盐氮的空间变异特征影响不一致：土壤硝酸盐氮质量分数与有机质质量分数的空间分布趋势一致；不同土壤类型中，水田环境中土壤硝酸盐氮随着深度线性递减，而其他类型土壤中硝酸盐氮质量分数在表层向下递减后有一个回升现象，这与它们各自所处的环境特点有关，而地表壤土和砂土富含硝酸盐。

系数矩阵存储和线性方程组求解是限制三维电磁积分方程方法发展的主要因素。Zhdanov提出准线性（QL）近似技术，建立了复杂散射场与背景场的线性关系，有效地避免了积分方程中大型线性方程组的求解，但是该算法用于多源问题航空电磁正演模拟时精度不高。因此，本文提出一种基于多重网格准线性（MGQL）近似的算法，并利用系数矩阵的Toeplitz性质存储矩阵和快速傅里叶变换，实现了矩阵与向量的快速乘积、降低了计算复杂度，采用多重网格结合了积分方程方法和准线性近似解法的优点，在保证精度的条件下提高计算速度、减少存储量。针对不同类型网格的模拟实验表明，相比于传统积分方程方法，本文算法在保证计算精度的同时，可以将计算速度极大地提高（>10倍）。

为了加快大地电磁三维正演的求解速度，本文将一种新型的代数多重网格算法——聚集多重网格（aggregation-based algebraic multigrid， AGMG）算法引入大地电磁三维正演模拟中。首先从准静态条件下的麦克斯韦方程出发，利用交错网格有限体积法进行离散，并采用第一类Dirichlet边界条件形成大型稀疏复线性方程组；然后阐述AGMG算法的粗化策略和套迭代技术，并实施3种不同的AGMG求解算法：1）传统的V循环AGMG算法；2）AGMG预处理共轭梯度（AGMG-CG）；3）AGMG预处理广义共轭残差法（AGMG-GCR）。最终实现大地电磁法三维正演模拟。对典型地电模型进行正演模拟，并与已有的大地电磁三维正反演程序（ModEM）进行结果对比，以验证本文算法的准确性。另外，不同剖分网格和极化方式正演模拟结果与准残量最小化（QMR）迭代算法的对比表明，AGMG预处理求解算法（AGMG-CG、AGMG-GCR）不仅能够改善算法的稳定性，而且能够快速有效地求解正演问题；其中AGMG-GCR迭代次数更少，求解速度更快，误差衰减曲线更光滑，在144×152×104网格剖分情况下，相对于现有ModEM程序能够提高十几倍的计算速度，尤其适合大规模大地电磁三维正演问题。

观测系统设计在地震勘探中起着至关重要的作用，最佳观测系统不仅可以提高资料品质，还能够降低采集成本。通过对海洋垂直缆（vertical cable，VC）进行正演模拟我们发现，随着偏移距的增大，同相轴会出现交叉、合并现象，地层顺序也会发生变化。我们针对单VC和多VC的特点，分别设计了相应的观测系统。然后对所设计的观测系统进行评价与优化，并得出了一些有益的结论：采用增加激发点密度的方法对面元覆盖次数的改善效果要好于采用增加激发面积的方法对面元覆盖次数的改善效果；当目标层存在倾角时，通过在构造走向上增加激发线条数，同时在下倾方向上增加激发线长度可以补偿照明损失；当目标层为背斜或向斜时，通过增大最大环半径来增加背斜和向斜照明范围的方法奏效甚微；当激发面积和接收面积相等时，通过同时增大激发面积和接收面积来提高中心区域面元覆盖次数的方法行不通，而当激发面积大于接收面积时则该问题得以解决。

在郯庐断裂多期构造活动作用下，辽河坳陷东部凹陷发生了多期火山活动，致使中基性火山岩广泛发育，以玄武岩和粗面岩为主，可分为5相14亚相。以常规测井曲线特征为基础，结合电成像的分析，识别出了爆发相（火山碎屑流和热基浪亚相）、溢流相（玻质碎屑岩、板状熔岩流和复合熔岩流亚相）、侵出相（内带、中带和外带亚相）和火山沉积相（含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相）10种岩相/亚相：火山碎屑流亚相具"焊接"特征，热基浪亚相具层理特征；玻质碎屑岩亚相具高CNL的特征，板状熔岩流亚相DEN、CNL和AC测井曲线显示微齿平滑的特征，而复合熔岩流亚相测井曲线呈指状叠加的特征；侵出相内带→中带→外带电阻率逐渐减小；含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相GR值范围不同，并且再搬运火山碎屑沉积亚相具水平层理特征。火山岩相控制原生储集空间的类型，并作用于后期的次生改造，从而影响储层的物性、储集性和有效性。复合熔岩流亚相储层孔隙发育，物性好，但由于内部纵向上结构不一致，非均质性强，因而储层含油性差。火山碎屑流亚相内部在纵向上岩性及结构相对一致，因而储层物性相对均一、分布集中，为有利的火山岩储层，可以作为东部凹陷进一步勘探开发的有利相带。

油田勘探开发中，储层裂缝的高效、准确识别一直是一个难题。常规测井裂缝识别方法方便但准确度低，电成像测井裂缝识别方法纵向分辨率高、识别准确但人工识别繁琐。为了解决常规和电成像测井裂缝识别方法各自缺点带来的问题，本文提出了一种既高效又准确的储层有效裂缝识别方法。该方法以裂缝在电成像测井上的响应特征为依据，选取裂缝层段为样本，构建常规测井裂缝综合识别因子Y₁和电成像测井裂缝识别因子Y₂，将两因子结合构建储层裂缝识别因子Y₃。利用Y₃识别裂缝，采样点间隔为0.002 54 m，远小于常规测井的0.125 m，比常规测井识别裂缝准确度高；自动拾取裂缝效率远高于繁琐的人工识别，比电成像测井识别裂缝省时省力。将该方法应用到王府地区火山岩储层裂缝识别中可快速准确地识别储层裂缝，准确率达到80%左右，对其他类型储层裂缝研究有一定的借鉴意义。

为研究储层微观孔隙结构和建立微观渗流模型，本文通过对东营凹陷沙三中亚段H152井区的典型低渗透储层岩样进行CT（computed tomography）扫描及图像处理，建立了微观尺度的数字岩心模型；继而经过对该模型进行分析和计算，提取了储层孔喉网络模型，在三维空间上直观、清晰地显示了不同尺度的孔隙及喉道的形态、大小和分布；最后通过对孔隙结构特征、孔隙度、渗透率和压降等动静态参数的分析和计算，建立了储层岩样的微观渗流模型。根据算法对比和参数分析结果认为：与传统中值滤波相比，非局部均值滤波算法可在相似性比较的基础上进行滤波处理，从而提高模型的准确性；基于CT的数字岩心建模可为地质研究提供可靠的数字模型；根据近似等压面假设的微观渗流数值模拟分析了流体渗流特征，为揭示低渗透储层流体渗流规律提供了一种新的途径。

针对中国东北浅覆盖区地质露头少、填图效率不高、精确度和准确度较低的问题，开发了物化探信息协同辅助技术并应用于地质体类型的识别。在以覆盖层较薄、面积广大、物理风化为主、土壤位移较小为特点的东北森林沼泽浅覆盖区，利用土壤化学成分和航磁信息识别下伏地质体是可行的。基于这一前提，可将指定研究区划分为一定数量的统计单元，在各单元内，通过数学统计方法产生众数、宽度、变化频率、偏度、峰度等航磁特征参数并将其标准化，将化探指标酸度、碱度、钙含量、铝含量、钙镁含量、硅铝含量、镁铁含量、微量元素含量等特征参数标准化；然后采用逐级分类的方法，每级选择有效的物化探特征参数，在当前级别上实现单元划分并将数据分为不同数据集，在下一级别划分时重新有针对地选择参数，分别对各数据集进一步分类，直到分类结果对应较明确的地质填图单元，并最终编制出解译图。以黑龙江省大兴安岭地区某典型森林沼泽浅覆盖区为例进行了方法验证，将结果与已知地质信息比对分析，认为地质体单元识别结果与已知信息基本吻合，使得地质体类型识别更精确，边界更清晰，可为区域地质研究提供新线索。

常见造岩矿物的特征谱带位于热红外区域，因此热红外遥感在岩石地层划分与构造样式分析方面有巨大的应用潜力，并且精细岩石地层划分是构造样式分析的基础。新疆阿克苏蓝片岩被认为是目前世界范围内保存最好的前寒武纪蓝片岩之一。本文对该地质体中采集的不同类型岩石样品进行了室内热红外发射光谱测试，发现白云母石英片岩类残余辐射特征（restrahlen features，RF）位于波长8.55、9.16和9.60 μm处，绿泥绿帘片岩类RF位于波长9.60、10.50和11.66 μm处。按照ASTER TIR波段位置将样品的发射率光谱曲线重采样，利用ASTER TIR数据计算基性指数I_b和白云母指数I_m。依据I_b和I_m得到不同岩性段分布图，该图能反映蓝片岩地质体中不同基性程度岩石、后期侵入的基性岩墙群以及白云母石英片岩单元的空间分布。从岩性区域分布特征看，我们认为新疆阿克苏蓝片岩地质体平面构造样式表现为褶皱，其轴迹线为NE—SW向，这一结果与前人对其划分的单斜地层结构有较大的差异。另外，褶皱出现在地质体南部，说明其北部所受压力较南部小，与前人认识一致。研究结果体现了热红外遥感结合实测光谱可有效探测矿物岩石信息的优势，该方法可为相关研究提供参考。