渤海湾盆地渤中凹陷中生界火山岩具有巨大的勘探潜力，但目前对火山岩优质储层的发育规律还缺乏深入认识。综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性测试、高压压汞、核磁共振和氮气吸附等资料，对渤中凹陷中生界火山岩优质储层的储集空间类型、物性、孔隙微观结构等特征进行了分析，探讨了优质储层形成机制与分布。结果表明，渤中凹陷中生界火山岩可分为3类：高孔-中低渗型（Ⅰ类储层）、中孔-低渗型（Ⅱ类储层）和低孔-低渗型（Ⅲ类非储层）。Ⅰ类储层由中酸性气孔熔岩叠加隐爆角砾化作用和溶蚀作用形成，Ⅱ类储层由中酸性块状熔岩叠加隐爆角砾化作用、溶蚀作用或基性气孔熔岩叠加溶蚀作用形成。原生孔隙、裂缝与溶蚀协同作用及脱玻化作用是渤中凹陷中生界火山岩有利储层的主要形成机制。在此基础上，建立了风化背景下火山岩优质储层纵向多层、横向多中心分布的储层发育模式。多喷发单元、多丘叠置的酸性复合熔岩火山机构和中酸性侵出熔岩穹丘两种类型的火山机构是渤中凹陷火山岩优质储层的重要勘探目标。

为了研究砂砾岩储层压实成岩裂缝对储层的影响，以渤中19-6凝析气田孔店组砂砾岩为解剖对象，借助岩心观察、薄片鉴定、测井识别及压实成岩物理模拟实验等手段，对砂砾岩储层压实成岩裂缝的垂向演化特征进行了深入研究。结果表明：1）渤中19-6孔店组砂砾岩储层压实成岩裂缝普遍发育，包括继承性裂缝与非继承性裂缝，继承性裂缝发育较早，沿碎屑颗粒的原有裂纹产生，非继承裂缝主要以共轭剪裂缝的形式沿长石解理破裂发育；2）砾级颗粒较砂级颗粒、长石颗粒较石英颗粒压实成岩裂缝更为发育，压实成岩裂缝裂缝发育程度与脆性指数成正比，与填隙物含量成反比；3）模拟的垂向上发育3期砂砾岩压实成岩裂缝发育带，其中第2压实成岩裂缝发育带与研究区的裂缝分布一致，控制着优质储层的发育。

为厘清砂质辫状河同级别构型要素差异特征及成因，以鄂尔多斯盆地苏里格气田石盒子组盒8下亚段砂质辫状河沉积为例，综合现代沉积、野外露头及岩心等资料，选取H8x2-2、H8x1-3和H8x1-1典型层段开展定量构型表征，重点辨析五级至三级同级别构型单元差异特征。研究结果表明：盒8下亚段不同单层内单一辫流带宽度为650.0~1 750.0 m，受物源条件和基准面旋回升降等沉积分异作用影响，单一辫流带(五级)呈孤立式、侧向拼接式和垂向叠加式3种不同构型差异分布样式。洪水、辫状河道冲刷以及冲沟破坏等因素作用，使得单砂体级次(四级)的构型差异最显著，而优势岩相组合概率高于80%的H8x2-2单层心滩规模较大，平均厚度为7.2 m，长和宽分别为1 402.0 m和809.0 m。各单层心滩内构型(三级)差异性较小，其中落淤层具有厚度薄(0.1～0.4 m)、倾角缓(1°～3°)、透镜状分布的相似特征，单一增生体宽度主要分布在360.0～565.0 m，心滩内增生体个数、单个增生体的大小共同造就了各单层心滩平均规模的较大差异。以各级次构型单元差异特征为约束条件，建立了典型井组砂质辫状河储层构型空间分布的三维地质模型。

为了揭示珠江口盆地陆丰凹陷深部储层特征与成因机制，基于储层发育的沉积环境、异常高压、地温梯度和油气充注对储层抗压实能力的影响开展了系统研究。结果表明：陆丰凹陷埋深超过4 000 m的古近系储层仍以原生孔隙为主，储层矿物成分主要为石英砂岩，整体表现为低—中渗储层。辫状河三角洲水下分流河道具有稳定的水流作用，长距离的搬运使得岩石粒度分布较为均一，杂基体积分数少，这些是原生孔隙发育的有利条件；泥岩欠压实形成的异常高压传递至砂岩储层中，可以有效地降低压实作用对孔隙空间的破坏；低地温梯度下岩石的塑性程度和延展性相对较弱，从而减缓岩石的压实速率；此外，文昌组4段烃源岩生成的油气进入储层后占据储集空间，有效抑制了后期压实与胶结作用对储层孔隙的破坏。在4种控制因素的耦合控制作用下，陆丰凹陷深部储层原生孔隙普遍发育。

为了研究依兰盆地始新统达连河组油页岩的品质及沉积环境，通过对研究区样品的含油率、总有机碳、岩石热解、生物标志化合物的分析，讨论了油页岩的有机地球化学特征、生烃潜力、有机质来源和沉积环境。结果表明：达连河组发育油页岩段半深湖相和含煤段湖沼相两种类型油页岩。油页岩段油页岩含油率为3.55%~4.18%，w（TOC）为9.00%~10.55%，有机质类型为Ⅱ1型；含煤段油页岩含油率为3.85%~18.57%，w（TOC）为8.90%~30.10%，有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型，具有更大的生烃潜力。最大热解峰温Tmax（425~440 ℃）低、碳优势指数CPI（1.32~1.68）大、C29 20S /(20S+20R)值低、C29ββ/(αα+ββ)值低和Ts/Tm低，指示两种类型的油页岩有机质均处于未成熟阶段。正构烷烃主峰碳为C27或C29，CPI平均值为1.50，呈现单峰、后峰式的奇碳数优势，Pr/Ph（平均值为3.16）指示姥鲛烷占优势。正构烷烃碳数分布和C27-29规则甾烷质量分数指示油页岩为高等植物和藻类的混合来源，含煤段油页岩有机质中藻类贡献更大。两种类型油页岩伽马蜡烷指数均极低，而含煤段油页岩Pr/Ph和重排甾烷含量明显更高，揭示油页岩段油页岩形成于贫氧的淡水环境，而含煤段油页岩形成于弱氧化的淡水环境。油页岩段油页岩受频繁的重力流影响，品质降低。综合以上研究，认为有机质来源和重力流是研究区两种类型油页岩有机质差异富集的主控因素。

为了揭示塔中北坡NE向走滑断裂的形成机制，本文在前人研究的基础上，利用相似分析原理，设计了构造物理模拟实验平台，完成了3组构造物理模拟对比实验，模拟了塔中北坡NE向走滑断裂的形成演化过程，分析了塔中北坡NE向走滑断裂的形成机制。结果表明：塔中北坡NE向走滑断裂受控于先存的基底断裂以及上奥陶统厚层泥岩的调节作用，在周缘构造活动的作用下形成；塔中地区NE向走滑断裂经历了形成期和复活期两个阶段，先后受到SW方向与SE方向作用力挤压。

黔西南簸箕田金矿床位于灰家堡背斜矿田东段，是近年发现的近超大型卡林型金矿床。本文以发育在簸箕田金矿区的皂矾山矿段角砾岩为研究对象，通过详细的钻孔岩心观察，结合矿区以往基础地质信息，分析了角砾岩的产状、岩石学特征及其与成矿的关系。研究显示：皂矾山角砾岩为构造角砾岩，并分为构造热液角砾岩和构造破裂角砾岩两种类型;矿床的成矿阶段包括石英-白云石、自然金-黄铁矿-毒砂、雌雄黄-辰砂-石英-方解石3个阶段。总结了簸箕田金矿床的成矿过程,首先是形成灰家堡背斜，其次是形成皂矾山含矿构造角砾岩，最后是含矿热液运移、成矿物质萃取及矿体的形成。构建了簸箕田金矿“两富两贫”的成矿模式：距离皂矾山构造角砾岩筒中心带越近，矿体越富，距离构造角砾岩筒中心带越远，矿体越贫；越产在角砾岩筒及其两侧的深部位置的矿体越富，越产在角砾岩筒及其两侧的上部位置的矿体越贫。

西昆仑造山带新近发现的玛尔坎苏碳酸锰成矿带是我国锰矿资源勘查的重大突破。本文在梳理玛尔坎苏碳酸锰成矿带区域地层已有年龄的基础上，对含锰岩系含火山碎屑灰岩、砂质灰岩及凝灰岩夹层中的锆石开展U-Pb测年工作，厘定了含锰岩系的沉积时代，并结合同期区域构造及表生系统演化背景，探讨了玛尔坎苏锰矿带的地质意义。喀拉阿特河组含锰岩系第一岩性段含火山角砾灰岩和第二岩性段砂质灰岩中火山岩岩屑获得锆石U-Pb谐和年龄为（322.9±1.8）Ma，第三岩性段凝灰岩夹层最年轻的3颗锆石获得U-Pb谐和年龄为（322.0±5.3）Ma。结合新近发表的碳酸锰矿石Re-Os等时线年龄，可大致将该套含锰岩系的沉积时代限定为晚石炭世(约320 Ma)。喀拉阿特河组含锰岩系地层可能代表晚古生代古特提斯洋北向俯冲背景之下的弧后盆地沉积序列。含锰岩系沉积时恰处于晚古生代冰期之内(340~285 Ma)，碳酸锰矿石亦具有类似现代海洋水成铁锰沉积物的(REE+Y)PAAS配分形式，表明原始锰氧化物沉淀速率较慢且与海水呈平衡状态。这可类比全球新元古代与冰期有关的其他沉积碳酸锰矿床的形成过程，即冰川的逐渐消融导致溶解Mn2+以锰氧化物的形式缓慢沉淀。据此推测晚古生代南半球Gondwana大陆发育的动态冰川活动对古特提斯海域Mn元素的地球化学循环产生一定影响。

辽东地区大石湖沟斑岩型铜矿床位于华北克拉通东北缘辽吉造山带内，其矿化在空间上与侵入大石湖沟花岗岩体中的闪长玢岩脉关系密切。本文首次报道了矿区闪长玢岩形成时代及其锆石成因，探讨其成矿潜力，为区域找矿提供基础理论。利用LA-ICP-MS技术对闪长玢岩锆石进行U-Pb同位素和微量元素测定。锆石U-Pb定年结果显示，锆石具有典型岩浆成因特征，闪长玢岩侵位时间为225.6~218.7 Ma，属于晚三叠世，该期岩浆活动应与矿区内一期铜矿化作用密切相关。锆石微量元素特征显示，稀土元素丰度值均较高，w(ΣREE)介于（216.3~1 305.9）×10-6之间，具有Ce正异常和弱的Eu负异常特征。利用Ti温度计得到锆石形成温度为568~913 ℃，氧逸度范围为ΔFMQ-0.05~ΔFMQ+4.05，其氧逸度特征指示岩体具有良好的斑岩型铜矿成矿潜力。区域地质背景和锆石微量元素特征表明，该期岩浆活动可能与大陆深俯冲过程中板片断离，导致软流圈地幔上涌引起下地壳部分熔融有关。

青海贵德盆地广泛发育印支期花岗岩，但缺乏其深部地球化学特征、岩石成因及来源的研究，而这些问题的解决对于西秦岭印支期花岗岩形成背景研究有着重要意义。为此，本文选取贵德盆地扎仓沟地区钻孔ZR2花岗闪长岩样品为研究对象，对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb同位素定年结果表明，花岗闪长岩的侵位年龄为（225.3±1.3）Ma，为晚三叠世岩浆活动的特点。主微量元素特征显示，花岗闪长岩为弱过铝质、高钾钙碱性系列岩石，表现出中等Eu负异常（δEu=0.59~0.91）、富集大离子亲石元素（Rb、U）、亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）的特征。锆石Hf同位素组成显示，花岗闪长岩的εHf（t）值为-7.70~0.22，对应的二阶段模式年龄（TDM2）为1 747~1 243 Ma，表明贵德盆地扎仓沟地区花岗闪长岩为下地壳和岩石圈地幔熔融混合的产物。结合前人研究成果，认为研究区中花岗闪长岩的构造背景为阿尼玛卿—勉略洋闭合后的同碰撞至碰撞后伸展的过渡构造体系。

为探讨静压桩贯入过程中桩土界面土压力的变化特性，开展了室内饱和黏性土中静压桩沉桩模型试验。采用双壁模型管桩分离内外摩阻力，在桩身安装微型土压力传感器，监测桩-土界面土压力，分析了沉桩过程中压桩力与桩端阻力的变化规律，探讨了静压桩沉桩过程中桩土界面土压力的分布特征，明确了桩土界面土压力在沉桩过程中存在明显的退化效应，揭示了饱和黏性土中静压桩沉桩过程桩土界面土压力的变化机理。试验结果表明：压桩力随贯入深度的增加近似呈线性增长，在贯入后期闭口桩的压桩力明显大于开口桩的压桩力；桩端阻力基本呈现出线性增长，在沉桩过程中桩端阻力占压桩力的比例较大，占比为62.3%；在静压桩贯入初期，桩土界面土压力的增长速度较低，随着静压桩的逐渐贯入，桩土界面土压力呈现出线性增长且增长速率较快；在同一深度处，随着静压桩的逐渐贯入桩土界面土压力出现明显的土压力退化现象，在深度20、30、40、50、60、70 cm处，土压力依次平均退化14.6％、13.8％、13.2％、9.2％、7.2％、6.1％。

砾性土的动力强度和变形特性是分析砾性土地基及其构筑物地震永久变形的基础。本文采用大型动三轴仪对饱和砾性土进行不排水循环三轴试验，系统地研究了两种砾性土在循环加载条件下的不排水强度和变形特性，探讨了循环应力比、平均固结应力、固结应力比、初始孔隙比和循环次数对砾性土变形和超静孔压特性的影响。试验结果表明：砾性土的累积轴向应变和超静孔压比随循环应力比、平均固结应力和初始孔隙比的增大而增大，超静孔压比随固结应力比的增大而减小；当循环次数小于20时，固结应力比对累积轴向应变的影响较小，而当循环次数大于20时，累积轴向应变随固结应力比的增大而减小。根据试验结果，建立了考虑平均固结应力、初始孔隙比、循环次数和累积轴向应变影响的不排水动力强度和超静孔压经验模型，其计算值与试验结果比较吻合，说明该模型可以较为准确地描述循环荷载作用下砾性土的不排水动力强度、超静孔压和累积变形的变化规律。

为了确定地下水源热泵的最佳布井方式，探明含水层温度场变化特征以及水文地质参数灵敏性，以石家庄地下水源热泵适宜区肖家营—东兆通为研究区，基于热储层的地热地质条件和热物性参数，利用FEFLOW软件构建了三维水-热耦合数值模拟模型。在2 000 m3/d的抽灌量下对不同井间距、不同布井模式-含水层温度场变化进行模拟，探讨发生热突破的可能性，并探讨温度场关于热导率、渗透系数、孔隙率等参数的灵敏度。研究结果表明：1）在单抽双灌模式下，方案C（两眼回灌井连线与地下水流向垂直，一眼回灌井位于抽水井正下游，另一眼回灌井位于沿地下水流向45°方向，即两回灌井与抽水井组成等腰直角三角形，抽水井正下游的回灌井为直角顶点）的布井方案对含水层温度场影响最小，为最优方案；2）单抽双灌模式下，抽灌量为2 000 m3/d时，方案C抽灌井间距设置在40~50 m较为合理；3）抽灌过程中，温度场对于渗透系数的改变灵敏度较高，而对孔隙率以及热导率的改变灵敏度较低。

融雪水是东北地区春季径流的重要来源，融雪径流过程的可靠模拟及预报可为科学管理和调度春汛期水资源提供参考。东北寒区年度内存在融雪径流和降雨径流两种产流模式，流域物理空间属性差异对融雪径流产流模式影响显著，为了解决东北寒区融雪径流空间异质性问题、提高SWAT模型模拟及预报精度，提出对SWAT模型采用单站点和多站点联合参数率定的策略。首先，利用白山水库入库流量进行单站初步参数率定，进而，采用多站点对融雪径流参数进行率定，并将该参数移植到单站初步率定参数集。结果表明：单站初步参数率定后模拟得到年度（1—12月）、夏季汛期（6—9月）、春季融雪期（3—5月）验证期月尺度确定系数（R2）分别为0.76、0.74和0.58，日尺度R2分别为0.71、0.75和0.51；单站和多站点联合参数率定后模拟得到年度、夏季汛期、春季融雪期验证期月尺度R2分别为0.80、0.74和0.79，日尺度R2分别为0.74、0.78和0.61。在月尺度和日尺度上，单站和多站点联合参数率定较单站参数率定后春季融雪期的模拟精度分别提高了20%和10%。

为了探究人类活动对生态保护红线内生境造成的影响，提高生态保护红线监管能力，为完善生态保护红线监管制度提供科学支撑，以吉林省镇赉县为例，基于InVEST模型和GIS的空间分析能力，利用高分遥感影像及相关人类活动数据，从栅格尺度上评估生态保护红线区存在的生境风险。结果表明：研究区总生境风险值的范围介于0.00～1.32之间，高、中、低生境风险区域分别占红线总面积的2.31%、3.26%、22.12%，整个评估区内人类活动干扰对生境产生的影响以低生境风险为主；在各类生境中，林地的平均生境风险值最高，其中乔木林地、灌木林地、其他林地的平均生境风险值分别为0.58、0.88、0.79，同时最高风险值（灌木林地）也出现在林地生境中；相较于其他人类活动，城镇村及工矿用地的累计风险值和平均生境风险值均最高，分别为2 933 161.90、1.24，公路用地次之，分别为1 086 264.68、1.19，旱地、水田、渔业等人类活动对生境产生的影响有限。

为了增加土-膨润土泥浆墙回填材料对污染物的阻滞性能，本文采用活性炭对其进行改性。通过坍落度和土柱实验研究了添加活性炭对土-膨润土泥浆墙施工和易性、渗透性和兼容性能的影响，明确了活性炭添加量对泥浆墙渗透性和兼容性的作用规律。实验结果显示，满足泥浆墙墙体材料施工和易性要求的含水率范围随着活性炭质量分数增加而增大。活性炭质量分数为2%~10%的改性土-膨润土泥浆墙墙体材料渗透系数均小于1.0×10-7cm/s，满足垂直阻隔墙渗透系数要求。当活性炭质量分数≤2%时，活性炭的添加对墙体材料与苯酚溶液的兼容性能没有影响；随着活性炭质量分数的增大，苯酚对其不利影响加剧。当活性炭质量分数增大至10%时，活性炭改性土-膨润土泥浆墙不适用于苯酚污染地下环境。

已有钻井以及地震资料揭示南海南部海域广泛发育中生代地层。为了进一步了解南海南部中生代地层的分布特征及油气地质意义，本文利用最新的卫星重力数据反演中生界的深度和厚度。首先，采用重力场正演技术消除海水的影响，获得南海南部布格重力异常。其次，为了消除新生代沉积层的影响，将新生代沉积层划分为0~3、3~6、6~10 km 3层，并根据前人在南海获得的密度与深度的关系，采用变密度Parker正演方法计算新生代沉积层产生的重力影响，并将其从布格重力异常中减去，从而获得前新生代重力异常。在此基础上，采用小波多尺度分解技术，消除深部莫霍面以及局部岩体重力的影响，从而计算得到反映中生界的重力异常。最后采用三维Parker变密度界面快速反演技术获得南海南部中生界深度和厚度。反演结果与已知中生界钻井具有较好的对应。南海南部地区中生界主要分布在礼乐滩、巴拉望岛北部和万安地区，厚度分布小于9 km，其他大部分地区中生界厚度小于1 km或者不存在中生界。其中中生界在礼乐滩地区最为发育，其次在巴拉望岛北部也广泛发育。结合前人在该区域的油气地质条件研究成果，认为南海南部海域礼乐滩地区中生界具有较好的油气勘探前景。

在海洋地震勘探中，剧烈的海底起伏和速度差对下伏地层反射波运动学和动力学特征均产生较大影响。本文针对崎岖海底建立了海底大陡坡模型、海底坳陷模型、海底隆起模型和海底火山模型，并通过交错网格下优化的八阶精度有限差分法和优化的四阶精度Runge-Kutt（RK）法模拟研究了崎岖海底对下伏水平地层反射波特征的影响。数值算例表明：海底大陡坡、海底坳陷和海底隆起不仅使下伏水平地层的反射波和转换波发生畸变不再是标准的双曲线，而且影响反射波能量分布，从而容易造成构造假象；海底火山使下伏水平地层的反射波和转换波发生了更加复杂的畸变，给海洋地震勘探的数据处理和解释带来困难。

地质条件和采集环境等因素的影响往往导致在地质勘探过程中无法获取完备的地震数据，对后续地质解释工作造成影响。随着计算机硬件的发展及基于卷积神经网络的地震数据处理方法的应用，越来越多的深度学习方法应用于地震数据规则化，当前此类方法通常局限在时域范围内处理数据，导致重建数据过于平滑，纹理细节信息缺失。本文提出一种联合时频域特征的卷积神经网络模型，通过在地震数据的时域和傅里叶域上进行联合约束，学习地震数据在时域和傅里叶域的多维度分布特征，重建欠采样地震数据，修正联合损失函数的权重，调整卷积神经网络学习的注意力；采用多级可调节的残差块构建卷积神经网络中间层，提高特征提取能力，根据任务的需要调节残差块数量，平衡网络的精度与效率。实验结果表明，本文提出的方法与双三次插值、基于块匹配的3D协同滤波、深超分辨率网络、增强深度学习超分辨率重建网络等方法对比，具有更好的细节保持效果和鲁棒性。

冰面湖是冰盖水文系统的重要组成部分，能够反映冰盖表面融水的特征，影响极地气候及环境变化。本文以冰面湖多发育区域格陵兰岛北部为研究区，基于WorldView-2高分辨率遥感影像，提出了一种综合光谱形态信息的冰面湖精细化提取方法。首先结合适合冰面环境的水体指数NDWIice（normalized difference water index-ice）及分割阈值提取冰面水体；然后构建形态规则，将冰面水体分为独立冰面湖、独立冰面径流、混合区域3类；最后引入傅里叶描述子辅助分水岭算法精细化提取冰面湖。为验证该方法的可行性，选取一个消融期内9个时期的WorldView-2影像序列进行实验，与其他自动化方法及人工数字化结果比较，本文方法在提取准确率、完整性上均高于90%，平均错误率低于0.2%，优势明显。